Mitoitusmenetelmiä

Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus sähköverkkoon kytketyissä kohteissa voi perustua erilaisiin lähtökohtiin, esimerkiksi:

• Taloudellisen kannattavuuden maksimointiin.
• Käytettävissä olevaan, pääosin varjostamattomaan katto-, seinä- tai maapinta-alaan.
• Paneeleiden visuaaliseen ilmeeseen katolla.
• Aurinkosähkön tuoton maksimointiin.
• Järjestelmään käytettävissä olevaan rahamäärään.

Useimmiten järjestelmää mitoitettaessa pyritään maksimoimaan taloudellista kannattavuutta, mutta toisinaan muut tekijät näyttelevät suurempaa roolia. Rakennuksen katto voi olla visuaalisesti näyttävämpi, kun paneelit asennetaan kattamaan koko käytettävissä oleva pinta-ala ja toisinaan määräävä tekijä voi olla ekologisen aurinkosähkön tuottamisen maksimointi talouden jäädessä vähemmällä huomiolle. Toisinaan taas käytettävissä oleva rahamäärä investointiin on pienempi kuin kannattavin järjestelmäkoko olisi. Seuraavassa keskitytään taloudellisen kannattavuuden maksimoivan mitoituksen tarkasteluun.

Sähkönkulutuksen ajoittuminen on usein keskeisin tekijä aurinkosähköjärjestelmää mitoitettaessa. Erilaisia sähkönkulutukseen liittyviä käsitteitä on havainnollistettu kuvissa 1 ja 2.
Kuva 1. Ei-sähkölämmitteisen omakotitalon sähkönkulutusprofiili heinäkuussa.

Kuva 2. Sähkölämmitteisen omakotitalon sähkönkulutusprofiili heinäkuussa.

Sähköverkkoon myynnin minimointi vs. suuruuden ekonomia

Kun pyritään maksimoimaan aurinkosähköjärjestelmän taloudellista kannattavuutta, pyritään välttämään tuotetun sähkön myyntiä sähköverkkoon, koska tästä saa yleensä pienemmän korvauksen kuin itse käytetystä aurinkosähköstä. Toisaalta etenkin omakotikokoluokassa suuremman järjestelmän saa suhteellisesti pienempää järjestelmää edullisemmin. Taloudellisesti kannattavimman järjestelmäkoon mitoittaminen onkin etenkin omakotikokoluokassa näiden tekijöiden välistä optimointia.

Pienemmissä järjestelmissä on kannattavaa kasvattaa järjestelmäkokoa jonkin verran siitä huolimatta, että sähköverkkoon myydyn sähkön osuus kasvaa. Suurempien järjestelmien kohdalla hinnan pieneneminen järjestelmäkoon kasvaessa on selvästi maltillisempaa.

Korkeiden sähkön pörssihintojen aikana myös sähkön myynnistä sähköverkkoon voi olla saada hyvä korvauksen, jos sähköyhtiö maksaa tästä sähköpörssin hinnan mukaisesti. Aurinkosähköjärjestelmää mitoitettaessa tulisi arvioida sähkön hintaa pidemmällä aikavälillä. Sähkön hinnan ennustaminen on kuitenkin vaikeaa, mikä luo epävarmuutta siihen, millainen järjestelmän mitoitus on lopulta kannattavin. Jos sähkön hinnat ovat tulevaisuudessa korkealla tasolla, eli myös verkkoon myynnistä saa hyvän korvauksen hyvään aurinkosähkön tuotantoaikaan, mitoitusta kannattaa kasvattaa.

Tuntitasoinen tarkastelu mitoituksen lähtökohtana suuremmissa kohteissa

Parhaaseen arvioon taloudellisimmasta järjestelmäkoosta päästään, kun mitoitus perustuu tuntitasoiseen tarkasteluun niin sähkönkulutuksen kuin aurinkosähkön tuotannon osalta. Analyysissa voidaan huomioida vuoden kaikki tunnit, mutta hyvään tarkkuuteen päästään jo valoisamman vuodenajan eli maalis-syyskuun tarkastelulla, koska loka-helmikuun tuoton osuus koko vuoden aurinkosähkön tuotannosta on suhteellisen pieni.

Tuntitason tarkastelua mitoituksessa voidaan suositella ainakin omakotikokoluokkaa suurempiin järjestelmiin. Omakotikokoluokassa voidaan tarkastelua tehdä kevyemmillä menetelmillä, esimerkiksi tarkastelemalla valoisien kuukausien päiväaikaista sähkönkulutuksen pohjakuormaa, mistä voidaan edelleen arvioida suuntaa-antavasti sähköverkkoon myytävän sähkön osuutta järjestelmän tuotosta.

Sähkön kulutuksen ohjauksilla suurempaan omakäyttöosuuteen

Sähköverkkoon myytävän sähkön osuutta voidaan pienentää erilaisilla ohjauksilla, mikä on tärkeää huomioida mitoituksessa. Esimerkiksi sähkövastuksilla lämpenevän käyttövesivaraajan lämmitystä voidaan ohjata automaatiolla ajankohtiin, joissa aurinkosähkön tuotto ylittää sähkönkulutuksen. Kohtuullisilla investoinneilla toteutettavat ohjausratkaisut parantavat monessa tapauksessa aurinkosähköjärjestelmän taloudellista kannattavuutta aurinkosähkön omakäyttöosuuden kasvamisen ansiosta. Pientalokohteissa ohjaukset mahdollistavat suurempaan järjestelmäkokoon investoimisen ilman, että sähköverkkoon myydyn sähkön osuus kasvaa liikaa.

Akustot mahdollisuutena

Akustoratkaisut ovat toinen mahdollisuus sähköverkkoon myytävän sähkön osuuden pienentämiseen. Akustoista saadaan ylimääräisen aurinkosähkön varastoinnin lisäksi taloudellista hyötyä varastoimalla sähköä sähköverkosta edullisimpien tuntien aikaan ja purkamalla akustoa kalliimpien sähkön tuntien aikaan. Tästä saatava hyöty edellyttää, että käytössä on niin sanottu pörssisähkösopimus, jossa sähkön hinta vaihtelee tunneittain sähkön pörssihinnan mukaan. Akustot ovat olleet tähän asti saatavaan hyötyyn nähden hintavia, mutta hinnat alenevat jatkuvasti, joten niiden kannattavuutta on hyvä tarkastella ajoittain.

Huomio lähitulevaisuuden muutoksiin kulutuksessa

Lisäksi aurinkosähköjärjestelmän mitoituksessa on tärkeää kiinnittää huomiota lähitulevaisuudessa suunniteltuihin suurempiin muutoksiin sähkönkulutuksessa. Tällaisia voivat olla esimerkiksi lämmitystavan muuttaminen sekä viilennyskäyttöön asennettavien ilmalämpöpumppujen tai sähköautojen latauspisteiden hankkiminen.

Aurinkosähkön hyvityslaskenta kasvattaa mitoitusta taloyhtiöissä

Aiemmin taloyhtiön omistaman aurinkosähköjärjestelmän sähköntuottoa on ollut mahdollista hyödyntää vain kiinteistösähkönkulukseen eli esimerkiksi hissien, ilmanvaihtokoneiden ja pumppujen sähkönkulutukseen. Tämä on rajoittanut aurinkosähköjärjestelmien kokoa ja sitä kautta heikentänyt niiden kannattavuutta ja taloudellista merkittävyyttä taloyhtiöissä.

Vuodenvaihteessa 2021 voimaanastunut lakimuutos mahdollisti aurinkosähkön hyvityslaskennan, jossa kiinteistösähkönkulutuksen yli menevä aurinkosähkön tuotanto jyvitetään laskennallisesti ensin huoneistojen sähkönkulutukseen ja vasta sen yli menevä osuus myydään sähköverkkoon.

Katso lisätietoja hyvityslaskennasta Motivan aurinkosahkoakotiin.fi -sivuilla:
Hyvityslaskenta