Aurinko

Kaksi tärkeintä mitoitusperustetta aurinkovoimalalle

  • Teksti: Atte Kallio
  • Kuvat: Dorit Salutskij, Katri Tamminen
  • 19.01.2018

Aurinkovoimalan kannattavuus on paljolti kiinni voimalan oikeasta mitoittamisesta. Kaksi tärkeintä mitoitusperustetta ovat kiinteistön sähkökuorma ja asennusalueen koko.

Kiinteistön sähkökuorma

Nykyisessä markkinatilanteessa paras hyöty aurinkosähköstä saadaan, kun sähkö tuotetaan ja kulutetaan paikallisesti, kiinteistössä sähköverkon mittarista katsottuna. Tällöin aurinkosähkö korvaa verkosta ostettavaa sähköä, jonka hinta koostuu energiamaksusta, siirtomaksusta sekä sähköverosta ja arvonlisäverosta.

Jos aurinkosähkö myydään sähköverkkoon, tuottajan tulee tehdä tuotannon myynnistä sopimus sen yhtiön kanssa, jolta hän ostaa sähkönsä.

Sähköyhtiön ei ole pakko maksaa aurinkosähköstä mitään. Helen kuitenkin maksaa verkkoon syötetystä sähköstä pörssihinnan ilman vähennyksiä. Tuottaja saa näin verkkoon myymästään sähköstä hyvän korvauksen, joka on verrattavissa sähkön oston energiamaksuun. Sen sijaan siirtomaksua ja veroja tuottaja ei saa.

Parhaan suoran taloudellisen hyödyn aurinkosähköstä saa, kun sähkö ei kierrä verkon kautta, vaan se kulutetaan suoraan kiinteistössä tuotantohetkellä. Kiinteistön sähkökuorma eli kiinteistössä kulutetun sähkön määrä kesän aurinkoisina päivinä on siksi toinen aurinkovoimalan tärkeistä mitoittavista tekijöistä.

Sähkövarastolla joustoa aurinkovoimalan mitoitukseen

Jos aurinkosähkön tuotanto- ja kulutushetki eivät aivan täsmää, kannattaa harkita sähkövaraston hankkimista. Sähkövaraston avulla aurinkosähkö saadaan talteen odottamaan hetkeä, jolloin kulutusta on riittävästi, eikä aurinkosähköä tarvitse myydä sähköverkkoon. Helen toimittaa mielellään sähkövaraston pienille ja suurille asiakkailleen.

 SähkövarastoSuvilahdessa aurinkovoimala, sähkövarasto ja sähköauton kaksisuuntainen lataus muodostavat ainutlaatuisen testiympäristön.

Ylimitoitus toisinaan perusteltua

Joskus aurinkovoimala kannattaa ylimitoittaa, vaikka lopputuloksena osa sähköstä myytäisiinkin verkkoon. Suuremman voimalan tuottama aurinkosähkö on lähtökohtaisesti edullisempaa kuin pienemmän voimalan. Erityisesti pienvoimaloissa ero korostuu.

Tyypillinen uudehkon omakotitalon sähkökuorma kesäpäivänä on luokkaa 1 kW tai alle. Kuormaan sopiva aurinkovoimala olisi noin 1-1,5 kWp. Kuitenkin esimerkiksi 3 kWp voimala on yksikkökustannukseltaan niin paljon edullisempi, että tämä saattaa olla järkevin kokoluokka.

Aurinkovoimala tuottaa suuren osan ajasta vajaateholla ja tuotantohuiput ovat lyhyitä kuin Suomen kesä. Näin ollen ylimitoituksesta huolimatta suurin osa tuotannosta jää kiinteistön käyttöön. Verkkoon syötetty pienehkö sähkömäärä ei pilaa voimalan kannattavuutta, koska suuremman voimalan tuottama sähkö on niin paljon edullisempaa kuin pienemmän voimalan.

Aurinkovoimalalle varattu alue

Toinen tärkeä mitoitusperuste on aurinkovoimalalle käytettävissä oleva alue. Usein aurinkovoimalat asennetaan rakennusten katoille. Myös maa-alueita voidaan käyttää.

Toisinaan aurinkovoimalan kokoa saattaa kuitenkin rajoittaa alueen käytettävyys. Suurellekaan katolle ei välttämättä saa kuin pienen voimalan, jos vain osa katosta on riittävän kantavaa.

Tyypillinen aurinkovoimalan aiheuttama lisäkuorma katolle on enintään 30 kg/m2. Tämä aiheuttaa haasteita erityisesti vanhoissa rakennuksissa, joissa katon kantavuus on mitoitettu nykymääräyksiä kevyemmin. Vanhoissa rakennuksissa myös kantavuuden varmistaminen on haastavaa, koska rakennepiirustuksia ei välttämättä enää löydy.

Lisäksi tuulikuormat vaikuttavat tarvittaviin vastapainoihin sekä kiinnitysratkaisuihin ja siten käytettävän alueen kokoon. Katon kantavuuteen ja tuulikuormiin liittyvissä asioissa kannattaa kääntyä ammattilaisen, kuten Helenin puoleen.

Katoilla on myös lähes aina aurinkovoimalaa haittaavia rakenteita, kuten ilmanvaihtolaitteita, savunpoistoluukkuja jne. Mitä korkeampia varjostavat rakenteet ovat, sitä kauemmas haitoista paneelit kannattaa siirtää.

Uusissa ja remontoitavissa rakennuksissa varjostavat rakenteet olisikin hyvä sijoittaa katon pohjoisosaan, jos mahdollista. Tällöin paneeleille jää mahdollisimman paljon tehokasta kattopintaa. Lisäksi yhtenäinen paneelikenttä on aina helpompi ja siten edullisempi rakentaa kuin pirstaloitunut tilkkutäkki.

Vaihtoehtoja ”oikealle” mitoitukselle

Aina ei kannata kangistua kaavoihin. Aurinkosähkö on uusiutuvaa ja kotimaista energiaa, joten omaan kulutukseen suhteessa oleva ylimitoitus voidaan perustella myös ympäristöarvoilla.

Toisaalta, jos käytettävissä oleva tila rajoittaa voimalan kokoa, Heleniltä saa nimikkopaneeleita, voimalaosuuksia tai ympäristösähköä jatkamaan tai korvaamaan omaa voimalaa. Aurinkosähkön tuottajaksi voi siis alkaa kuka tahansa ja tarvittaessa kokonaan ilman oman voimalan rakentamista ja mitoituspohdintoja.