Småskalig elproduktion för privatpersoner: En studie om solpanelers produktion och behov i Finland

Abstract

Idag utgör förnybara energikällor en stor del av energiproduktionen. Nationella samt internationella klimatmål- och strategier ställer krav på att minska på utsläpp av växthusgaser. Solpaneler avsedda för elproduktion, så kallade PV-moduler, har vuxit nämnvärt i popularitet i Finland det senaste decenniet, även om det kan anses vara ineffektivt att producera elektricitet i Finland med hjälp av solenergi.

Syftet med detta examensarbete var att ta reda på hur mycket elektricitet en PV-modul skulle kunna producera för ett egnahemshus i Österbotten. Ägarna vill också veta hur lång återbetalningstiden av en PV-modul skulle vara.

Examensarbetet behandlar först relevant information om energiproduktionen i dagens samhälle samt energiproduktionens framtidsutsikter. Information om solpaneler samt installering och effektivering kommer också att behandlas. Den praktiska delen kommer att bestå av två olika simuleringar för att avgöra en solpanelsanläggnings produktion samt lönsamhet.

Resultatet visar att en rätt dimensionerad anläggning kommer att minska avsevärt på de allmänna elkostnaderna. Eftersom det inte i dagens läge är ekonomiskt lönsamt att sälja överskottsel är det relevant att planera solpanelsmoduler så att de endast kan försörja husets egna behov. Återbetalningstiden kommer att bero på modulens storlek och i detta fall kommer den att ligga mellan 15 – 20 år. Flera parametrar i simuleringen kan dock avvika från verkligheten.

Nykyisin uusiutuvat energialähteet muodostavat suuren osan energiantuotannosta. Kansalliset ja kansainväliset ilmastotavoitteet- ja strategiat vaativat kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä. Aurinkopaneelit sähköntuotantoon, niin sanotut PV-moduulit, ovat kasvaneet Suomessa suotuisasti viime vuosikymmenen aikana, vaikka aurinkosähkön tuottamista Suomessa voidaan pitää tehottomana.

Opinnäytetyön tarkoituksena oli selvittää, kuinka paljon sähköä PV-moduuli voisi tuottaa talolle Pohjanmaalla. Omistajat haluavat myös tietää, kuinka pitkä PV-moduulin takaisinmaksuaika olisi.

Opinnäytetyö käsittelee ensin olennaisia tietoja nykypäivän yhteiskunnan energiantuotannosta ja energiantuotannon tulevaisuudennäkymistä. Lisäksi keskustellaan aurinkopaneeleista sekä asennuksesta ja tehokkuudesta. Käytännön osa koostuu kahdesta eri simulaatiosta aurinkopaneelimoduulin tuotannon ja kannattavuuden määrittämiseksi.

Tulos näyttää, että asianmukaisesti mitoitettu tehdas vähentää merkittävästi yleisiä sähkön kustannuksia. Koska nykyään ei ole taloudellisesti kannattavaa myydä ylimääräistä sähköä, on tärkeää suunnitella aurinkopaneelimoduulit niin että ne voivat ylläpitää vain talon omia tarpeita. Takaisinmaksuaika riippuu moduulin koosta ja tässä tapauksessa se on 15 – 20 vuotta. Useat parametrit simulaatioissa voivat kuitenkin poiketa todellisuudesta.

Today, renewable energy sources represent a big part of the energy production. National and international climate targets and strategies set requirements on reducing greenhouse gas emissions. Solar panels designed for electricity production, so-called PV modules, have grown significantly in popularity in Finland over the past decade, although it can be considered inefficient to produce electricity in Finland using solar energy.

The purpose of this thesis was to find out how much electricity a PV module could produce for a house in Ostrobothnia, Finland. The owners also want to know how long the payback time of a PV module would be.

The thesis will first examine relevant information regarding energy production in today's society and the future prospects of energy production. Information about solar panels as well as installations and efficiency will also be discussed. The practical part consists of two different simulations to determine the production and profitability of a PV-module.

The result shows that a properly dimensioned plant will significantly reduce the general electricity costs. Since today it is not economically profitable to sell excess electricity, it is relevant to plan the modules so that they only supply the house's own electrical needs. The payback time will depend on the size of the module and in this case, it will be between 15 – 20 years. However, several parameters in the simulations may differ from reality.