Aurinkovoiman tuotanto ja oman kulutuksen kattaminen teollisuudessa
Oman kulutuksen kattamiseen tarkoitetut aurinkovoimalat ovat yleensä kannattavia oikealla mitoituksella ja suunnittelulla, vaikka Suomen olosuhteissa sähkön kulutusprofiilit ovat usein ajallisesti lähes vastakkaisia aurinkovoiman tuotantopotentiaaliin.
Lounais-Suomen Jätehuollolle tehdyssä opinnäytetyössä tutkittiin aurinkovoiman kannattavuutta toimeksiantajan toimipisteissä. Kulutusprofiilien vertailu alueiden saamaan auringon säteilyyn osoitti, että kohteissa tuotettavalla aurinkovoimalla voitaisiin kattaa maksimissaan noin kaksi viidesosaa kohteiden kulutuksesta vuositasolla.
Keskiarvoisesti aurinkovoimalla tuotettu energia osuu halvemman sähkön tunneille, ja kalleimpien tuntien kohdalla aurinko paistaa eteläisellä pallon puoliskolla. Kuinka aurinkovoima siis voisi olla Suomen olosuhteissa kannattavaa?
Aurinkovoiman kannattavuuteen vaikuttaa moni tekijä
Omaan kulutukseen tuotetun sähkön arvo koostuu vain osin sähkön hetkellisestä hinnoittelusta eli Spot-hinnoista. Suurempi osa sähkön hinnasta tuleekin siirtomaksuista ja veroista. Energian myynnissä tuottaja saa hyötynä vain sopimuksensa mukaisen myyntihinnan, joka on Spot-hinnoittelun piirissä. Ostamatta jääneen sähkön kohdalla siis säästetään merkittävästi enemmän kuin myyntiin menevästä energiasta saataisiin tuloja.
Aurinkopaneelien hinnat ovat laskeneet vuosituhannen vaihteesta noin kymmenykseen edellisistä vuosikymmenistä. Tästä johtuen tämänkin artikkelin lukija on saattanut kohdata uutisointia siitä, kuinka esimerkiksi Saksassa ja Alankomaissa aurinkopaneeleja on käytetty aitamateriaaleina. Aurinkovoimalan hinnasta vain n. 30 prosenttia koostuu paneeleista. Työn ja invertterien ynnä muiden tarvittavien osien hinnat eivät ole laskeneet samassa suhteessa aurinkopaneelien hintoihin, vaikkakin järjestelmien yleistyessä voimalan hankintaan liittyvät kustannukset ovatkin laskeneet.
Tuotannon monipuolistaminen voi parantaa oman kulutuksen osuutta
Voimalan suuntauksella voidaan tuotantoprofiilia siirtää aamu- tai iltapainotteisemmaksi suuntaamalla paneelikenttiä enemmän kohti aamu- tai ilta-aurinkoa. Toisena hyvin yleisenä keinona voidaan puolet paneeleista suunnata länteen ja puolet itään, ns. dome asennuksena, jolloin tuotantoprofiiliin tulee kaksi erillistä huippua. Molemmissa asennustyyleissä tuotanto on kilowattitunneissa mitattuna pääsääntöisesti pienempää kuin lähes kohtisuoraan etelään osoitettujen paneelien, mutta tuotannon euromääräinen arvo voi tapauskohtaisesti olla korkeampi.
Aurinkovoiman vierellä olisikin hyvä tuottaa esimerkiksi tuulivoimaa, jonka tuotantoprofiili on hyvin erilainen aurinkovoimaan verrattuna. Asutuskeskittymien läheisyydessä tämä on kuitenkin yleensä mahdotonta.
Akustoilla voidaan osa tuotannosta siirtää pimeämmille tunneille, mutta normaalitilanteissa akustot riittävät vain 2-8 tunnin siirtymiin, ja tällöinkin akuston lataus- ja purkuhäviöt voivat syödä siirretystä tuotannosta noin kuudenneksen. Tutkimuksessa akustojen tuotot pelkästään oman kulutuksen kattamiseen todettiin kannattamattomiksi, sillä simuloinneissa niiden takaisinmaksuaika oli yli akuston takuuajan.
Samanlaisia tuloksia on saatu myös muualla. Asiasta kiinnostuneen kannattaa tutustua Turun yliopiston ja Turun ammattikorkeakoulun tutkimukseen ”The impact of battery scheduling strategies on profitability considering battery usage costs and dynamic electricity pricing in Nordic residential PV–battery system”.
Kannattavuustarkastelun tuloksista
Kannattavuustarkastelussa kohteisiin mitoitettujen voimaloiden koot vaihtelivat 50 kilowatin ja 372 kilowatin välillä. Saatujen voimalatarjousten mukaisten, ja herkkyystarkasteluna korkeamman hankintahinnan omaavien voimaloiden, takaisinmaksuaikoja arvioitiin lainarahoituksella ja omarahoituksella. Kaikkien voimaloiden takaisinmaksuajat olivat kuuden ja neljäntoista vuoden välillä. Aurinkovoimalan odotettavissa olevan eliniän ollessa 30 vuotta lähes kaikki simuloidut voimalat tuottivat vähintään sijoituksensa verran voittoa elinikänsä aikana.
Tutkimukseen liittyneiden haastatteluiden ja tiedonhaun perusteella pelkästään sähkön myyntiin tähtäävien voimaloiden kannattavuus todettiin heikoksi vielä kuluvan vuosikymmenen aikana.
Lähde
Jylhä, P. 2026. . Aurinkovoima ja oman kulutuksen kattaminen teollisuudessa – Theseus, Turun ammattikorkekaoulun opinnäytetyö