Miten yrityksen aurinkosähköjärjestelmä mitoitetaan oikein ja miten ylijäämäsähkö hyödynnetään?

Yrityskiinteistön sähkönkulutuksen profiili poikkeaa tyypillisesti merkittävästi yksityistalouksista. Teollisuuslaitoksissa, toimistoissa ja liiketiloissa sähköä kuluu eniten arkipäivinä ja virka-aikaan, jolloin myös aurinkosähkön tuotanto saavuttaa huippunsa. Tämä luontainen yhteensopivuus mahdollistaa korkean omakäyttöasteen, jolloin suurin osa tuotetusta sähköstä kuluu suoraan kiinteistössä ilman siirtoa sähköverkkoon.

Optimaalinen mitoitus alkaa aina yrityksen tuntikohtaisen sähkönkulutusdatan analysoinnilla. Kun tarkastellaan historiallisen kulutuksen tuntitason vaihteluita vähintään yhden täyden kalenterivuoden ajalta, voidaan määrittää kiinteistön jatkuva vähimmäiskulutus eli pohjakuorma. Jos järjestelmä suunnitellaan tuottamaan sähköä vain tämän pohjakuorman verran, investoinnin takaisinmaksuaika on lyhyt, mutta kokonaissäästöt jäävät maltillisiksi.

Jos tuotanto ylittää kiinteistön senhetkisen kulutuksen, ylijäämäsähkö myydään automaattisesti sähköverkkoon. Tästä sähköstä saatava korvaus määräytyy sähköpörssi Nord Poolin tuntikohtaisen spothinnan mukaan. Vaikka verkkoon myytävästä sähköstä saadaan taloudellista hyötyä, on omakäyttö aina kannattavampaa. Kun sähkö käytetään itse, säästetään sähkön ostohinnan lisäksi myös siirtomaksut ja sähkövero, jotka muodostavat usein noin puolet sähkölaskun kokonaissummasta.

Miksi aurinkopaneelien nimellistehon ylimitoittaminen on taloudellisesti perusteltua

Aurinkosähköjärjestelmän teknisessä mitoituksessa tarkastellaan tasavirran (DC, eli paneelien yhteenlaskettu teoreettinen huipputeho) ja vaihtovirran (AC, eli invertterin kyky muuttaa sähköä kiinteistön käyttöön sopivaksi) suhdetta. Paneelikentän nimellisteho (kWp) kannattaa suunnitella selvästi suuremmaksi kuin invertterin vaihtovirtateho (kW).

Suomen sääolosuhteissa paneelit saavuttavat nimellistehonsa vain harvoin, sillä lämpötilat, pilvisyys ja auringon tulokulma vaikuttavat todelliseen tehoon. Suuren osan vuodesta järjestelmä toimii osateholla, jolloin valo on niin sanottua diffuusivaloa eli pilviverhon läpi siivilöityvää hajasäteilyä. Kun paneelikenttä ylimitoitetaan suhteessa 1,2–1,4 eli paneelien teho on 20–40 % suurempi kuin invertterin nimellisteho, saavutetaan useita etuja:

Invertteri toimii tehokkaammin ja pidempään optimaalisella hyötysuhdealueellaan. Invertterien hyötysuhdekäyrät osoittavat, että laite muuntaa sähköä parhaalla hyötysuhteella silloin, kun kuormitus on tasaisen korkea. Ylimitoitus myös pidentää päivittäistä tuotantoaikaa: järjestelmä herää tuottamaan käyttökelpoista sähköä aikaisemmin aamulla ja jatkaa tuotantoa pidempään illalla.

Keväällä ja syksyllä, jolloin säteilyteho on alhaisempi, ylimitoitettu paneelisto tuottaa silti riittävästi sähköä kattamaan kiinteistön tarpeet. Keskikesän aurinkoisimpina tunteina tuotantohuippu saattaa ylittää invertterin kapasiteetin, jolloin invertteri rajoittaa tuotantoa. Tämä pieni nimellinen menetys keskipäivällä korvautuu kuitenkin moninkertaisesti sillä lisätuotannolla, joka saadaan pilvisinä päivinä sekä aamu- ja iltatunteina ilman tarvetta hankkia kalliimpaa invertteriä.

Paljonko aurinkopaneelijärjestelmä yritykselle maksaa ja mikä on sen takaisinmaksuaika?

Aurinkosähköjärjestelmän hankinta on yritykselle pitkäaikainen investointi, jonka taloudellinen kannattavuus perustuu mataliin elinkaarikustannuksiin. Investointia arvioitaessa on hyödyllistä erottaa toisistaan perustamiskustannukset (Capex) ja juoksevat käyttökustannukset (Opex).

Suuren kokoluokan aurinkosähköjärjestelmien perustamiskustannukset vaihtelevat kohteen koon, kattomateriaalin ja tarvittavien sähköistystöiden mukaan. Tyypillisesti yritysten tarpeisiin asennettavat, teholtaan 50–100 kWp järjestelmät maksavat avaimet käteen -toteutuksena noin 40 000 – 90 000 euroa. Suuremmissa kokoluokissa yksikköhinta laskee skaalaetujen ansiosta.

Käyttökustannukset puolestaan ovat poikkeuksellisen matalat. Koska järjestelmässä ei ole kuluvia tai liikkuvia osia, huoltotarve on minimaalinen. Alkuinvestoinnin jälkeen yritys saakin käyttöönsä puhdasta ja maksutonta sähköä kiinteällä, ennakoitavalla hinnalla seuraavien 30–40 vuoden ajan.

Takaisinmaksuaika riippuu sähkön markkinahinnasta, sähkönsiirron hinnoittelusta, kiinteistön omakäyttöasteesta sekä mahdollisista julkisista tuista. Valtion kestävän kehityksen yhtiön Motivan ja alan asiantuntijoiden keräämän seurantatiedon perusteella yritysten aurinkosähköjärjestelmien tyypillinen takaisinmaksuaika asettuu Suomessa tällä hetkellä 6–9 vuoden välille. Kun otetaan huomioon laitteiston pitkä käyttöikä, järjestelmä tuottaa puhdasta nettotuottoa pitkälle tulevaisuuteen.

Miten yritys voi hakea energiatukea aurinkopaneelien hankintaan?

Uusiutuvan energian hankkeisiin on tietyin ehdoin saatavilla julkista rahoitusta. Vaikka Business Finland ei enää myönnä energiatukea tavanomaisille aurinkosähköjärjestelmille, tukea voi hakea uutta teknologiaa hyödyntäviin ratkaisuihin. Lisäksi maaseudun yritykset ja maatilat voivat hakea ELY-keskukselta investointitukea aurinkopaneelien hankintaan. Mahdolliset tuet parantavat suoraan investoinnin kannattavuutta ja lyhentävät takaisinmaksuaikaa.

Hakuprosessissa on yksi ratkaiseva vaihe, joka määrittää tuen saannin: tukihakemus on jätettävä vireille ennen sitovan hankinta- tai urakkasopimuksen allekirjoittamista. Jos yritys allekirjoittaa laitetilausta koskevan sopimuksen tai aloittaa asennustyöt ennen hakemuksen virallista rekisteröintiä tukiviranomaisen järjestelmässä, tukea ei voida myöntää lainkaan.

Tukihakemuksen liitteeksi vaaditaan aina asiantuntevasti laadittu tekninen suunnitelma, arvioitu vuosituotanto sekä erillinen kannattavuuslaskelma. Prosessi etenee käytännössä kolmen selkeän vaiheen kautta:

Miten akkuvarastot ja itä-länsi-asennus parantavat ylimitoitetun järjestelmän hyötyä

Kun aurinkopaneelikenttä ylimitoitetaan, tuotantoprofiilin muokkaamiseen ja optimointiin kannattaa kiinnittää huomiota. Perinteisen eteläsuuntauksen rinnalla tai sijasta paneelisto asennetaan usein itä-länsi-suuntaisesti, jolloin puolet paneeleista osoittaa itään ja toinen puoli länteen.

Itä-länsi-asennus tasoittaa päivittäistä tuotantokäyrää ja leikkaa keskipäivän jyrkintä piikkiä. Se vähentää tehonrajoitusta eli clipping-ilmiötä, jossa invertteri joutuu rajoittamaan sähköntuotantoa suojellakseen laitteistoa ylikuormitukselta. Tuotanto alkaa aikaisemmin aamulla ja jatkuu pidempään iltapäivällä, mikä vastaa erinomaisesti monen yrityksen työaikoja.

Akkuvarastot täydentävät ylimitoitettua järjestelmää sallimalla sähköenergian varastoinnin ja ajoituksen. Älykäs akusto tallentaa keskipäivän edullisen ylijäämätuotannon ja vapauttaa sen kiinteistön käyttöön silloin, kun sähköpörssin hinnat ovat korkeimmillaan. Samalla akustolla voidaan tehdä piikkitehojen leikkausta (peak shaving), eli tasoittaa sähköliittymän suurimpia kuormituspiikkien akkujen avulla. Tämä laskee suoraan kiinteistön tehomaksuihin perustuvia siirtokustannuksia.

Miten kotimainen laatu ja eettinen arvoketju turvaavat yrityksen pitkäaikaisen investoinnin

Kun kyseessä on vuosikymmeniä kestävä energiainvestointi, laitteiston fyysinen kestävyys ja tuotantoketjun eettisyys nousevat keskiöön. Suomen sääolosuhteissa laitteiston on kestettävä poikkeuksellisen suuria lumikuormia, voimakkaita tuulia ja suuria, nopeita lämpötilanvaihteluita, jotka asettavat paneelien ja kiinnitysjärjestelmien materiaalit koetukselle.

Suomessa kehitetty ja valmistettu SALO®-aurinkopaneeli on suunniteltu vastaamaan näihin vaativiin ilmasto-olosuhteisiin. SaloSolarin Salon tehtaalla hyödynnettävä automaatioteknologia takaa tuotannon tasaisen laadun ja tarkan laadunvalvonnan. Koska asennuksissa käytetään lisäksi erittäin kestäviä, kotimaisista raaka-aineista tehtyjä kiinnitysjärjestelmiä, kokonaisuus säilyttää mekaanisen kestävyytensä ja sähköntuottokykynsä ilman ennenaikaista heikkenemistä.

Valitsemalla kotimaisen arvoketjun yritys tukee suoraan työllisyyttä ja varmistaa, että investointi vastaa tiukkoja ESG- ja vastuullisuusvaatimuksia. Läpinäkyvä ja lyhyt toimitusketju pienentää merkittävästi kuljetusten aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä ja poistaa globaaleihin toimitusketjuihin liittyviä eettisiä riskejä. Tämä tekee aurinkosähköjärjestelmästä turvallisen ja kestävän valinnan yrityksen ympäristötavoitteiden saavuttamiseen.

Huolellinen esisuunnittelu, oikein toteutettu nimellistehon ylimitoitus sekä pohjoisiin olosuhteisiin kehitettyjen laadukkaiden komponenttien valinta takaavat, että investointi tuottaa vakaata ja edullista energiaa vuosikymmenestä toiseen. Luotettavan kumppanin kanssa toteutettu avaimet käteen -hanke säästää aikaa ja varmistaa parhaan mahdollisen taloudellisen tuoton (ROI).