Verkkoon kytkettyjen aurinkosähköjärjestelmien potentiaali Tampereella
Paavola, Minna (2013)
2013
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-06-05
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201306171247
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201306171247
Tiivistelmä
Uusiutuva energia ja hajautettu energiantuotanto ovat nousseet ajankohtaisiksi Euroopan unionin ilmastotavoitteiden myötä. Hajautetusti tuotetun uusiutuvan energian edistämisen yhtenä osa-alueena on pienimuotoisen sähköntuotannon lisääminen. Pienimuotoisen, erityisesti kotitalouskokoluokan, sähköntuotannon yleistymisen esteenä on pidetty taloudellisesti kannattamattomia järjestelmiä, yksityishenkilöiden tiedonpuutetta sekä verkkoon kytkennän toimien epämääräisyyttä eri verkkoyhtiöiden alueella. Diplomityön tarkoituksena on selkiyttää verkkoon kytkennän toimet ja selvittää aurinkosähkön potentiaali Tampereella.
Diplomityö käsittelee yleiseen jakeluverkkoon kytkettyjä, kiinteistökohtaisia aurinkosähköjärjestelmiä, jotka pääasiassa tuottavat sähköenergiaa kiinteistön omaan käyttöön. Työn alkuosassa tarkastellaan aurinkosähköä Suomen olosuhteissa sekä energiantuotantoennusteita yleisesti. Alkuosassa esitellään myös aurinkosähköä koskevat lait ja asetukset sekä haettavissa olevat avustukset. Työssä käydään läpi aurinkosähköjärjestelmän komponentit sekä niihin liittyvää teknologiaa. Tarkoituksena on antaa lukijalle kokonaiskäsitys kaikista aurinkosähköjärjestelmän hankinnan toimenpiteistä. Työssä selvitetään myös asennuskulman ja -suunnan vaikuttaminen sähköntuotantoennusteisiin. Tampereen olemassa olevat aurinkosähköjärjestelmät esitellään, sekä peilataan niiden toteutuneita tuottoja ennustettuihin tuotantomääriin.
Taloudellisessa tarkastelussa selvitetään pienten sekä suurten mikrotuotantolaitosten takaisinmaksuajat. Kannattavuustarkasteluissa tehdään oletuksia ostosähkön hinnan kehittymisestä hankittavan järjestelmän elinkaaren aikana, sillä kannattavuus riippuu korvattavan ostosähkön hinnasta. Laskelmissa tarkastellaan myös ylijäämäsähkön vaikutuksia kannattavuuteen. Työn loppuosassa tutkitaan laajamittaisen aurinkosähkötuotannon vaikutusta Tampereen Sähkölaitos Oy:n teho- ja energiataseeseen.
Pienimuotoiset aurinkosähköjärjestelmät ovat vielä toistaiseksi yksittäisiä yksityisihmisten omistamia järjestelmiä sekä yritysten lähinnä imago- tai pilottikohdemielessä hankittuja. Järjestelmien hintojen vuotuisen laskun ollessa 10 % luokkaa ja sähkön hinnan kasvaessa on järjestelmistä kuitenkin tullut jo kannattavia ja niiden voidaan olettaa lisääntyvän vauhdilla seuraavan vuosikymmenen aikana. Myös verkkoon liitäntätoimien selkiytyminen sekä prosessin helpottuminen tulee kasvattamaan aurinkosähkön määrää verkossa. Ellei lainsäädännön muutoksella siirrytä netotukseen tai muuhun tukimuotoon, jossa ylijäämäsähköstä saatava korvaus on edes lähellä ostosähkön hintaa, ei järjestelmän ylimitoittaminen kannata.
Koko Tampereen alueen aurinkosähköpotentiaalin hyödyntämisellä ei saataisi tyydytettyä Tampereen Sähköverkko Oy:n alueen tehontarvetta edes kesän huipputunteina. Alueen vuotuisesta sähköenergiantarpeesta saataisiin kokonaispotentiaali hyödyntämällä tuotettua noin 12 %.
Diplomityö käsittelee yleiseen jakeluverkkoon kytkettyjä, kiinteistökohtaisia aurinkosähköjärjestelmiä, jotka pääasiassa tuottavat sähköenergiaa kiinteistön omaan käyttöön. Työn alkuosassa tarkastellaan aurinkosähköä Suomen olosuhteissa sekä energiantuotantoennusteita yleisesti. Alkuosassa esitellään myös aurinkosähköä koskevat lait ja asetukset sekä haettavissa olevat avustukset. Työssä käydään läpi aurinkosähköjärjestelmän komponentit sekä niihin liittyvää teknologiaa. Tarkoituksena on antaa lukijalle kokonaiskäsitys kaikista aurinkosähköjärjestelmän hankinnan toimenpiteistä. Työssä selvitetään myös asennuskulman ja -suunnan vaikuttaminen sähköntuotantoennusteisiin. Tampereen olemassa olevat aurinkosähköjärjestelmät esitellään, sekä peilataan niiden toteutuneita tuottoja ennustettuihin tuotantomääriin.
Taloudellisessa tarkastelussa selvitetään pienten sekä suurten mikrotuotantolaitosten takaisinmaksuajat. Kannattavuustarkasteluissa tehdään oletuksia ostosähkön hinnan kehittymisestä hankittavan järjestelmän elinkaaren aikana, sillä kannattavuus riippuu korvattavan ostosähkön hinnasta. Laskelmissa tarkastellaan myös ylijäämäsähkön vaikutuksia kannattavuuteen. Työn loppuosassa tutkitaan laajamittaisen aurinkosähkötuotannon vaikutusta Tampereen Sähkölaitos Oy:n teho- ja energiataseeseen.
Pienimuotoiset aurinkosähköjärjestelmät ovat vielä toistaiseksi yksittäisiä yksityisihmisten omistamia järjestelmiä sekä yritysten lähinnä imago- tai pilottikohdemielessä hankittuja. Järjestelmien hintojen vuotuisen laskun ollessa 10 % luokkaa ja sähkön hinnan kasvaessa on järjestelmistä kuitenkin tullut jo kannattavia ja niiden voidaan olettaa lisääntyvän vauhdilla seuraavan vuosikymmenen aikana. Myös verkkoon liitäntätoimien selkiytyminen sekä prosessin helpottuminen tulee kasvattamaan aurinkosähkön määrää verkossa. Ellei lainsäädännön muutoksella siirrytä netotukseen tai muuhun tukimuotoon, jossa ylijäämäsähköstä saatava korvaus on edes lähellä ostosähkön hintaa, ei järjestelmän ylimitoittaminen kannata.
Koko Tampereen alueen aurinkosähköpotentiaalin hyödyntämisellä ei saataisi tyydytettyä Tampereen Sähköverkko Oy:n alueen tehontarvetta edes kesän huipputunteina. Alueen vuotuisesta sähköenergiantarpeesta saataisiin kokonaispotentiaali hyödyntämällä tuotettua noin 12 %.