Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus korttelialueelle – järjestelmän kannattavuus ja business case
Ranta, Timo (2019)
2019
Sähkötekniikka
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-03-20
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201903201316
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201903201316
Tiivistelmä
Diplomityössä mitoitettiin akullinen aurinkosähköjärjestelmä kerrostaloja ja vapaa-aikakeskuksen sisältävälle korttelialueelle. Tavoitteena oli nostaa korttelin energiaomavaraisuutta, luoda turvaa nousevalle sähkön hinnalle, muuttuville tehotariffeille sekä kiristyville energiatehokkuusmääräyksille ja samalla mitoittaa järjestelmä taloudellisesti kannattavaksi.
Työ aloitettiin arvioimalla tuntikohtainen sähköenergiankulutus ja simuloitiin eri kokoisia järjestelmiä, joille tehtiin tulosten perusteella kannattavuuslaskelmat. Lisäksi pyrittiin etsimään järjestelmäkoon ja energiankulutuksen välille yhtäläisyyksiä, jotka voisivat jatkossa tehdä järjestelmän mitoittaminen helpommaksi. Havaittiin, että akuttomilla aurinkosähköjärjestelmillä paras kannattavuus on silloin, kun kaikki tuotettu sähköenergia voidaan hyödyntää kiinteistössä. Akullisilla järjestelmillä kannattavuus taasen parani, kun ylijäämää tuotettiin hieman, koska akkua pystyttiin hyödyntämään tehokkaammin.
Järjestelmille miellettiin pitoajaksi 30 vuotta säännöllisillä komponenttien uusimisella (invertterit, akut) sekä ylläpidolla, akuttomille järjestelmille saatiin tuotto-odotukseksi pitoajalla noin 8,7%, akullisella 1,6%. Akuton järjestelmä nosti korttelin energiaomavaraisuuden (pelkkä sähkö) 23%:iin, akullinen 33%:iin.
Työssä tutkittiin myös sähköautojen latauksen vaikutusta järjestelmään. Havaittiin, että korttelissa sijaitseva suuri pysäköintihalli tarvitsee sähköautojen lataukseen kuormanohjauksen, muuten sähköautojen lataus nostaa kiinteistön huipputehon huomattavasti korkeammaksi. Simuloinnit tehtiin olettamalla, että autokannasta noin 10% on ladattavia autoja.
Työ aloitettiin arvioimalla tuntikohtainen sähköenergiankulutus ja simuloitiin eri kokoisia järjestelmiä, joille tehtiin tulosten perusteella kannattavuuslaskelmat. Lisäksi pyrittiin etsimään järjestelmäkoon ja energiankulutuksen välille yhtäläisyyksiä, jotka voisivat jatkossa tehdä järjestelmän mitoittaminen helpommaksi. Havaittiin, että akuttomilla aurinkosähköjärjestelmillä paras kannattavuus on silloin, kun kaikki tuotettu sähköenergia voidaan hyödyntää kiinteistössä. Akullisilla järjestelmillä kannattavuus taasen parani, kun ylijäämää tuotettiin hieman, koska akkua pystyttiin hyödyntämään tehokkaammin.
Järjestelmille miellettiin pitoajaksi 30 vuotta säännöllisillä komponenttien uusimisella (invertterit, akut) sekä ylläpidolla, akuttomille järjestelmille saatiin tuotto-odotukseksi pitoajalla noin 8,7%, akullisella 1,6%. Akuton järjestelmä nosti korttelin energiaomavaraisuuden (pelkkä sähkö) 23%:iin, akullinen 33%:iin.
Työssä tutkittiin myös sähköautojen latauksen vaikutusta järjestelmään. Havaittiin, että korttelissa sijaitseva suuri pysäköintihalli tarvitsee sähköautojen lataukseen kuormanohjauksen, muuten sähköautojen lataus nostaa kiinteistön huipputehon huomattavasti korkeammaksi. Simuloinnit tehtiin olettamalla, että autokannasta noin 10% on ladattavia autoja.