Aurinkosähkön hyödyntäminen keskisuomalaisessa rivitalossa

Abstract

Ilmaston lämpeneminen tulee vaikuttamaan ihmisten elämään ja ekosysteemeihin ympäri maailmaa. Lämpeneminen aiheutuu kasvihuonekaasujen määrän merkittävästä kasvusta ilmakehässä. Suuri kasvihuonekaasujen aiheuttaja on fossiiliset energianlähteet. Niille täytyy saada ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja, jotta ilmastonlämpeneminen hidastuu. Aurinkoenergia on yksi vaihtoehto uusiutuvista energianlähteistä.

Opinnäytetyön kohteena on Keski-Suomessa sijaitseva rivitalo. Rivitalossa on kolme asuntoa, ja kaikissa niissä on 3,3 kWp:n aurinkojärjestelmä. Aurinkopaneelien käyttöikä on noin 30 vuotta. Nykyisellä kokoonpanolla aurinkojärjestelmä maksaa itsensä takaisin noin 27 vuodessa. Tällä hetkellä rivitalokohteen kaikesta tuotetusta aurinkosähköstä saadaan vain noin puolet omaan käyttöön, ja loput myydään sähköyhtiölle. Ongelmana on, että energia on käytettävä sitä mukaan kuin sitä tuotetaan, ja aina se ei ole mahdollista.

On monia erilaisia vaihtoehtoja tehostaa aurinkoenergian hyödyntämistä. Opinnäytetyössä käsiteltävistä vaihtoehdoista pyrittiin löytämään ratkaisu, joka maksimoi tuotetun energian käyttöasteen ollen samalla taloudellisesti kannattava. Ratkaisuina ylijäämäsähkön varastointiin ovat perinteinen akku sekä sähköyhtiöiden tarjoama virtuaaliakkupalvelu. Yhtenä vaihtoehtona tarkasteltiin älykästä ohjausjärjestelmää, joka suunnittelee energiankäyttöä ja pyrkii näin maksimoimaan tuotetun energian käyttöasteen. Työssä tarkasteltiin myös takamittarointimallia sekä hyvityslaskentamallia.

Tuloksista huomattiin, että akku ei toimisi kovin hyvänä ratkaisuna, sillä sen takaisinmaksuaika on huomattavasti pidempi kuin akun käyttöikä. Nykyisten tietojen perusteella hyvityslaskentamalli osoittautui hyväksi vaihtoehdoksi. Se ei vaadi suuria lisäinvestointeja jo olemassa olevaan järjestelmään, ja se on taloudellisesti kannattava. Hyvityslaskentamallia ei ole vielä laissa hyväksytty, mutta siihen odotetaan muutosta vuoden 2020 aikana. Aurinkojärjestelmällä ei rikastu, mutta ympäristölle vaikutukset ovat merkittäviä.

Climate change affects people’s lives and ecosystems around the globe. Global warming is a consequence of increasing emission rates of greenhouse gas in atmosphere. Fossil energy sources are a big part of the increased greenhouse gas rates. They must be replaced with renewable energy sources to slow down global warming. Solar energy is one of the renewable energy sources.

This study researches different options for efficient use of solar energy in a terraced house in Central Finland. The terraced house has three apartments each equipped with 3,3 kWp solar system. A solar panel’s lifetime is estimated to be about 30 years. With a system that already exists, pays itself back in about 27 years. From all the produced energy only about half can be used in the household and the rest is sold to an electric company. However, energy produced should be consumed to make it more cost efficient.

There are various options to make a solar system more efficient. This study tries to find the option that maximises the use of produced energy while remaining financially viable. Battery and virtual battery are solutions for storing energy for later use. Another option is intelligent energy manager that makes predictive energy planning to maximise the use of the produced energy. Ownership model was also taken into consideration.

This study shows that using a battery to store produces energy would not be the best option for long payback time. Based on the current information available this study shows that the ownership model could work the best in this case. It does not require any massive investments, however, it is the most financially viable out of the options. Ownership model is not yet approved by law but that is expected to change in 2020. Solar system isn’t financially very efficient, but the environment can benefit from it significantly.