Hoitokodin aurinko- ja tuulienergiaratkaisujen mitoitus- ja kannattavuustarkastelu

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli suunnitella ja mitoittaa hoitokotikiinteistöön aurinkosähkö- ja tuulisähköjärjestelmät. Tavoitteena oli mitoittaa mikrotuotantojärjestelmät, jotka tuottavat sähköä vain omaan käyttöön. Tavoitteena oli myös laskea järjestelmien kannattavuudet erilaisten kannattavuuslaskentamenetelmien ja herkkyysanalyysien avulla aurinkosähkön ja tuulisähkön osalta sekä verrata niiden soveltuvuutta hoitokotikiinteistöön.

Tutkimus toteutettiin kirjallisten ja internet-pohjaisten lähdetietojen sekä erilaisten valmiiden laskureiden ja laskentakaavioiden pohjalta. Laskurien tiedot pohjautuivat kiinteistön sijaintiin ja kiinteistön sähkönkulutukseen. Auringon säteilyn tuoton laskennassa käytettiin EU-projektin PVGIS-laskurilla saatuja arvoja ja tietoja. Tuulienergian osalta käytettiin tuuliatlaksesta saatuja tietoja tuulivoiman tuoton ja voimalan paikan arvioimiseen sekä valmistajan ilmoittamia standardin mukaisia tehokäyriä ja muita tietoja tuulivoimaloiden osalta.

Työn tuloksena aurinkosähköjärjestelmä on kannattavampi investointi hoitokotikiinteis-töön kuin tuulisähköjärjestelmä. Aurinkosähköjärjestelmä on kannattava investointi viiden vuoden sisällä, mikäli järjestelmien hinnat laskevat vähintään 5 % vuodessa sekä sähkön hinta nousisi vähintään 3 % vuodessa. Pientuulivoimalaan ei ole kannattavaa investointi ainakaan seuraavaan 7 - 10 vuoteen, koska investointihinnat ovat suuret ja tuotto-odotukset varsin alhaiset. Mikrotuotantolaitosten kannattavuudet ovat hyvin riippuvaisia sähkön hintatason noususta sekä järjestelmien investointikustannusten alenemisesta.

The purpose of the thesis was to design and dimension photovoltaic and wind power systems to be used on the property of a nursing home. The goal was to design a micro production system, which would generate electricity only for own use. The aim was also to calculate the profitability of the systems with using different profitability calculation methods and sensitivity analyzes as well as to compare systems suitability for a nursing home in real estate.

The study was conducted on the basis of written and web-based information sources, as well as various finished calculator and counting charts. Calculator used in the thesis were based on the information on the location and electricity consumption of the property. European Comission Joint Research Centre’s Photovoltaic Geographical Information System-calculator was used for to calculate the solar radiation rate. The assessment of wind turbine output and the power station site was used the wind data obtained from the Finnish wind atlas and power curves of the standard specified by the manufacturer.

As a result the work, a photovoltaic system was found to be a more profitable investment than wind electrical system. A photovoltaic system is a worthwhile investment within five years, if the prices of systems will fall at least 5% a year and the price of electricity would rise to at least 3% per annum. Small wind turbine is not a profitable investment for at least for the next 7 or 10 years, since the investment rates are high and profit expectations quite low. Profitability of micro production plants are heavily dependent on rising electricity prices as well as on reductions in the investment cost of the systems.