Aurinkopaneelien valitseminen

Olemme jo jonkin aikaa odottaneet lumen sulamista kotimme katolta. Kevään aikana sinne pitäisi ilmestyä 24 aurinkopaneelia.

Tammikuussa aurinkopaneelien asennusta odottavan aika on pitkä.

Pohdimme aurinkopaneelien asennusta ensimmäisen kerran uima-altaan rakentamisen yhteydessä (2020). Viime joulukuussa (2021), kun sähkön hinta kohosi huimiin lukemiin, päätin selvittää hankinnan järkevyyden perin pohjan. Onneksi olin lomalla, sillä muuten päiväkausia vieneeseen selvitykseen ei olisi ollut aikaa.

Hyvin pian kävi selväksi, että aurinkopaneelien tuotto ja kannattavuus riippuvat hyvin monesta seikasta auringonpaisteen määrän lisäksi: paneelien tehosta, asennuksen ilmansuunnasta, paneelien asennuskulmasta, varjoista, ja ennen kaikkea omasta sähkönkulutuksesta. Jos et pysty auringon paistaessa hyödyntämään syntyvää energiaa suurelta osin, et todennäköisesti saa paneelien asennuksesta kannattavaa (on mahdollista hankkia akusto, mutta ne ovat ainakin vielä hintavia). Ylimääräisen sähkön voi toki myydä sähköyhtiölle, mutta siitä saa korvauksena ainoastaan arvonlisäverottoman pörssisähkön hinnan. Jos sen sijaan voit korvata aurinkosähköllä ostamaasi sähköä, säästät energian hinnan lisäksi siirtohinnan alveineen ja veroineen. 

Meillä kannattavuus perustuu uima-altaan veden ja käyttöveden lämmittämiseen. Paneelien asennuksen jälkeen molempien lämmitys ajastetaan tapahtuvaksi päiväsaikaa. 

Kun olin googlannut lähes kaiken mahdollisen aurinkopaneeleista, aloin rakentamaan excel-taulukkoa, joka tulisi laskemaan minulle hankeen hyödyt euroissa ja takaisinmaksuajan vuosissa. Syötin taulukkoon ensin auringon eri kuukausina tuottaman keskimääräisen energiamäärän Etelä-Suomessa. Seuraavaksi arvioin kuinka suuren osan tuosta energiasta saisimme talteen katollemme asennettavilla paneeleilla. 

Talomme toinen lape on etelään päin, joten lähtökohta on paras mahdollinen. Lounaassa ja lännessä on kuitenkin puita, jotka varjostavat kattoa. Olin onneksi kuvannut taloamme dronella altaan rakentamisen aikaan, ja valokuvien perusteella pystyin arvioimaan kohtuullisen tarkasti varjostusta keväästä syksyyn. Lisäksi löysin netistä Suncalc-palvelun, jossa saattoi laskea tietyn korkuisen objektin aiheuttaman varjon eri vuoden ja vuorokauden aikoina missä päin tahansa maapalloa. Näiden tietojen perusteella pystyin arvioimaan kuinka suuri osa auringon energiasta pääsisi paistamaan eri kuukausina juuri meidän katollemme. 

Aikaisemmin dronella otetut kuvat auttoivat arvioimaan puiden varjojen vaikutusta. Tämä kuva on otettu toukokuun loppupuolella klo 16. Ensimmäiset varjot ulottuvat katolle noin klo 14.

Esimerkiksi maaliskuussa Vantaalla sijaitsevalle 45 asteen kulmassa olevalle pinnalle säteilee aurinkoenergiaa 106,7 kW neliöltä.  Koko vuotta ajatellen eniten energiaa saadaan 40-45 asteen kulmassa olevalle pinnalle. Säteilyä kertyy noin 20 prosenttia enemmän kuin vaakatasolle. 

Laskentataulukkoon jaoin klo 6-18 välisen päivän viiteen eri osaan ilmansuunnan perusteella: itä, kaakko, etelä, lounas ja länsi. Idästä ja lännestä paistava aurinko tuottaa noin 75 prosenttia etelästä päin paistavat auringon energiasta. Kaakosta ja lounaasta lukema on jo 90 prosenttia. 

Katon ei siis tarvitse olla juuri etelään, jotta sille asennetut paneelit tuottaisivat energiaa. Suurempi vaikutus voi olla puilla ja rakennuksilla, joiden varjo estää auringon säteilyn. Samaan hengenvetoon on todettava, että iso osa energiasta saadaan talteen hajasäteilystä: siksi pilvinenkin päivä voi tuottaa jopa puolet aurinkoisen päivän energiasta.

Meidän tapauksessamme aurinko pääsee paistamaan katollemme esteettä klo 6-14 välisenä aikana. Sen jälkeen puut alkavat varjostaa kattoa. Arvioin, että klo 14-16 saamme talteen 40 prosenttia, ja klo 16-18 10 prosenttia, etelän puolen tuotannosta. Laskelmat tuotosta ja kannattavuudesta tein lopulta vähentämällä optimituotosta varman päälle 40 prosenttia. 

Suncalc piirtää varjon halutun mittaisesta esineestä. Varjon pituutta ja suuntaa on helppo tutkia eri vuoden- ja kellonaikoina.

Pyysimme joulukuussa (2021) tarjoukset neljältä yritykseltä netistä keräämieni tietojen perusteella. Esimerkiksi Motivalta löytyi valmiita tarjouksia useilta yrityksiltä. Tarjouspyyntö sisälsi avaimet-käteen-periaattella kaiken tarvittavan eli paneelit, kaapelit, kiinnitystarvikkeet, invertterin, energiamittarin ja asennuksen. Asennuksella saa kotitalousvähennyksen. Energiamittari tarvitaan, jotta paneelien tuoton lisäksi saadaan selville kuinka paljon sähköstä päätyy omaan käyttöön ja kuinka paljon myyntiin. Paneelien tuottoa voi seurata invertterivalmistajan ohjelmalla esimerkiksi kännykästä.

Saimme tarjoukset lopulta kolmelta yritykseltä. Ilmeni että olimme hyvään aikaan liikkeellä, sillä myynnissä oli vielä vanhaa varastoa eikä komponenttipula ollut ehtinyt nostaa paneelien hintaa. Kahden edullisimman yrityksen hinnat mahtuivat 200 euron sisälle, joten jatkoimme keskustelua heidän kanssaan. Molemmat kävivät ennen tarjouksen antamista tutustumassa asennuspaikkaan – ilman käyntiä ei tarjousta kannata ottaa vastaan. Ulos kisasta jäi isohko energiayhtiö, jonka hinta oli noin 25 prosenttia korkeampi. Se olisi varmasti ollut turvallinen toteuttaja hankkeelle, mutta liika on liikaa.

Ratkaisun teimme lopulta referenssien perusteella ja valitsimme kahdesta pienemmästä yrityksestä enemmän asennuksia tehneen. Itse tuotteista ei ollut juurikaan eroa: molemmat tarjosivat tunnettujen kiinalaisvalmistajien paneeleja (Longi ja Trina) ja samaa kiinalaista tunnettua Sungrow-invertterimerkkiä. Katollemme asennetaan Trinan 395 wattinen (wp) paneeli, 24 paneelin kokonaisteho on 9,48 kWp.

Mitä paneelin teho (wp) sitten käytännössä merkitsee? Teho laskennan lähtökohtana on standardin mukainen auringon säteilyteho 1 000 kWh/m2, mikä tarkoittaa vuoden aikana neliön kokoiselle pinnalle säteilevää energian määrää. Yksi 395 wattinen paneeli tuottaa optimiolosuhteissa 395 kWh energiaa vuodessa, ja 24 paneelia 9480 kWh vuodessa. Ilmatieteenlaitoksen laskemien mukaan saadaan Vantaan tasolla helmi-marraskuussa etelään päin olevalle 45 asteen pinnalle energiaa jopa 1 100 kWh vuodessa.

Omat realistiset laskelmani päätyvät siihen, että paneelimme tuottavat 6820 kWh vuodessa. Tästä omaan käyttöön saisimme 88 %, loput myydään. Kun maksamme sähköstä kokonaisuutena nyt 11 senttiä kilowattitunnilta, ja saisimme ehkä myydystä sähköstä 3 senttiä, vuosituottomme olisi 684 euroa. Paneelien takaisinmaksuaika olisi näin kohtuullinen 11 vuotta (huomioitu kotitalousvähennys). Paneelien käyttöiäksi annetaan 25 vuotta. Paneelien materiaalitakuu on 12 vuotta, asennustyön ja invertterin 10 vuotta.

Mielenkiintoista nähdä, mikä on todellinen tuotto. Palaan asiaan, kun paneelit on asennettu.

Minulle hyödyllisiä nettisivuja:

https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkosahko

https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkosahko/aurinkosahkon_perusteet/auringonsateilyn_maara_suomessa

https://www.ilmatieteenlaitos.fi/energialaskennan-testivuodet-nyky

https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/135830/2014nro5.pdf?sequence=1

https://yle.fi/uutiset/3-11767604

https://www.suncalc.org

https://app.sunenergia.com/

https://fi.dsnsolar.com/info/shading-effect-on-output-of-solar-pv-system-50737806.html

https://energianeuvonta.fi/wp-content/uploads/2020/05/Kysymykset-ja-vastaukset.pdf

https://www.researchgate.net/publication/326471597_Impact_of_Partial_Shading_on_the_P-V_Characteristics_and_the_Maximum_Power_of_a_Photovoltaic_String/fulltext/5b4fdfada6fdcc8dae2b446f/Impact-of-Partial-Shading-on-the-P-V-Characteristics-and-the-Maximum-Power-of-a-Photovoltaic-String.pdf?origin=publication_detail

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

© Helppohomma.net / Marko Haikonen 2020-2022