Kohti parempaa energiatehokkuutta: Aurinkovoimala

Tämän blogitekstin kirjoitti puolisoni, ja hyvin kirjoittikin.

Disclaimer: Tässä postauksessa kerron meidän aurinkovoimalan mitoittamisesta, asennuksesta ja hankintakokemuksesta. Huomioithan, että nämä vinkit ei välttämättä kuitenkaan sovellu sellaisenaan sinulle, kerron vain mitä me teimme ja miten hyvin tai huonosti se meillä toimi. Postauksessa mukana olevat laskelmat ja laskutoimitukset ovat viitteellisiä.

Kohti parempaa energiatehokkuutta

Edellisessä kodissa asuessamme päätimme, että asennutamme kotiimme aurinkopanelit. Olimme juuri edellisenä talvena (2021-2022) päivittäneet talon lämmitysjärjestelmän (vesi-ilmalämpöpumppu) nykyaikaisempaan. Edellinen lämmitysjärjestelmä oli niinikään vesi-ilmalämpöpumppu (vuodelta 2006) ja lämmönjako asuintilaan tapahtui vesikiertoisten patterien avulla. Pelkästään VILP yksiköt uudistamalla saimme jo vuosittaista kulutusta kodissamme pienennettyä noin 25%, joka tarkoitti vuosittaisen kulutuksen (1.1.2022 - 31.1.2023) asettumista noin 21 000 kWh luokkaan.

Energiankulutuksen laskemisesta innostuneena loppukesästä 2022 päätimme klikkailla aurinkovoimalan ostoskoriin.

Nälkä kasvaa syödessä

Jokainen vähääkään aurinkovoimalaa miettinyt tietää, että itse hankintaprosessihan ei ole aivan niin yksinkertainen mitä yllä annoin ymmärtää. Mitoitusta miettiessä kannattaa ottaa huomioon oman sähkönkulutuksen lisäksi ainakin kiinteistön sijainti suhteessa tontilla olevaan mahdolliseen puustoon tai muihin varjostaviin tekijöihin, sekä paneelien asennuskulma suhteessa auringon kiertoon.

Auringon säteilystä tuotettu energia ei maksa käytännössä mitään, joten meille homma oli selvä: Mennään ns. all out-asentella. Oli siis selvää aivan alusta asti, että katto asennetaan paneleita täyteen. Tarkoitus ei siis ollut kattaa vain kesäkauden omaa kulutusta vaan saada maksimaalinen hyöty aurinkojärjestelmästä mahdollisimman pitkälle kevääseen ja syksyyn, sekä täten tietysti ohjata aurinkovoimalan tuottamaa energiaa myös myyntiin. Mitä isompi aurinkovoimala, sitä enemmän tuottoa silloinkin, kun auringon paiste on vähäistä. Järjestelmä mitoitettiin siis suhteellisen isoksi kulutukseemme nähden, noin 15 kWp.

Toimittajaksi valikoitui paikallinen toimija Sipoosta, Rasol Oy, ihan puhtaasti loistavan palvelun, parhaan hintansa, sekä saatavuuden vuoksi. Asennus saatiin sovittua vielä 2022 lokakuulle!

Asuntokaupat toi muutoksia suunnitelmiin

Asennusajankohdan lähestyessä kävi kuitenkin niin, että päädyimme tekemään asuntokaupat. Olin tästä Rasoliin yhteydessä ja sovittiin, että asennetaan järjestelmä sitten uuteen kohteeseen ja vaihdetaan kiinnitystarvikkeet saumapeltikatteeseen sopivaksi. Samalla järjestelmän hinta hieman laski, nimittäin uudessa kodissamme kattopinta-alaa ei ole aivan yhtä paljon, kuin vanhassa (vähemmän pinta-alaa = vähemmän asennettavia paneleita). Samalla kuitenkin myös toimitussisältö vaihtui 375 kw paneleista 410 kw paneleihin, joten lopullisen järjestelmän kooksi tuli 13,94 kWp.

Ohessa sovittu toimitussisältömme:

13,94kWp aurinkosähköjärjestelmä
34kpl 410 Wp Longi Solar Black - aurinkopaneelia
Solis 15kW vaihtosuuntaaja
Kattoasennusmekaniikka saumapeltikatolle
Asennustyöt ja sähkökytkennät
Järjestelmän käyttöönotto
Dokumentointi sähköyhtiölle
Rahti

Aurinkovoimalan kokonaishinta asennettuna 14 190 EUR, josta kotitalousvähennyksen alaista työtä 2 100 EUR. Täten koko voimalan hinnaksi jää kotitalousvähennysten jälkeen 12 090 EUR sisältäen 24% arvonlisäveroa. Aurinkovoimalan asennusjankohta, sekä toimitussisältö hintoineen oli tismalleen sitä, mitä sovittiin. :) Huomiothan, että markkinatilanteen muutoksesta johtuen nykyinen hinta voi olla eri.

Aurinkovoimalan mitoitus, laskennallinen tuotto- ja säästöodotus kodissamme

Palataanpa hetki kuitenkin vielä takaisin aurinkovoimalan mitoitukseen. Mistä sitten voi tietää, että minkä verran se aurinko omalle tontille paistaa ja mitä se tuotto-odotus voi olla? Noh, onneksi euroopan komission sivuilta löytyy vapaasti käytettävissä oleva data (ns. valosähkön maantieteellinen tietojärjestelmä) siitä, kuinka paljon aurinko paistaa mistäkin suunnalta katsottuna! Tarkalleen ottaen palvelu löytyy tästä linkistä.

Palveluun syötetään voimalan asennuskohteen osoite, asennuskulma, sekä aurinkovoimalan speksit ja lopputuloksena saadaan siisti taulukko siitä, minkä verran aurinkoenergian tuotto noin suurinpiirtein on minäkin kuukautena. Palvelusta löytyy myös työkalut off-grid akkujärjestelmän mitoitukseen ja auringon suuntaa seuraavia aurinkovoimaloita varten. Kätevää!

“Laskennassa otetaan huomioon auringon säteily, lämpötila, tuulen nopeus ja PV-moduulin tyyppi. Käyttäjä voi valita, miten moduulit asennetaan, joko vapaasti seisovalle telineasenteelle tai integroituna rakennuksen pintaan. PVGIS voi myös laskea optimaalisen kaltevuuden ja suunnan, joka maksimoi vuotuisen energiantuotannon.”

Ohessa meidän speksit 15 kWp järjestelmällä:

Ihan hyvää dataa, mutta nythän päästään vasta asiaan. Uudessa kodissamme energiankulutus ei todellakaan ollut mitään kaunista katseltavaa (jopa 47 300 kWh vuodessa!), joten ostotarjousta tehdessä oli hyvinkin selvää, että kiinteistön lämmitysärjestelmät (päärakennuksen maalämpö, sekä sivurakennusten vesi-ilmalämpöpumppu) menee uusiksi. Lisäksi jo tilattu 14kWp aurinkovoimala sopi tähän suunnitelmaan hienosti..

Vaikka hankintapäätös oli jo tehty, halusin silti päästä hieman kartalle siitä, minkä verran kiinteistön täysin posketonta energiankulutusta saisimme laskettua aurinkovoimalalla. Tähän avuksi pyysin kiinteistön aikaisemmalta omistajalta kuukausittaiset kulutustiedot uudesta kodistamme edellisen vuoden ajalta ja liitin siihen mukaan edellämainitut euroopan komission sivuilta löytyneet datat tuotto-odotuksista. Koska halusin pitää laskelmat mahdollisimman realistisina, laskin vielä noin 30% häviötä pois tietojärjestelmän tuottamasta datasta, sekä rajasin laskelmasta kokonaan ulos talvikuukaudet marraskuusta maaliskuun loppuun. Lopulta tämä konservatiivisuus osoittautui täysin turhaksi - nyt pari kuukautta tuottoa seuranneen näköjään lähdedata on hyvinkin luotettavaa sellaisenaan.

Perustuen euroopan komission lähdedataan, tavoitteemme oli laskea kiinteistön sähkönkulutusta noin 9030 kWh vuodessa yksinomaan aurinkovoimalalla. Lisäksi tavoitteemme oli, että saamme muilla toimenpiteillä, kuten sivurakennusten vesi-ilmalämpäpumpun, sekä päärakennuksen maalämpöyksikön uudistamisella (sekä muuten energiankulutusta järkevöittämällä) laskettua kulutusta ilman aurinkovoimalaa noin 25%. Ohessa siis meidän tavoitteiden mukainen taulukko.

Tein tämän tiedon perusteella hyvinkin varauksellisen laskutoimituksen myös rahallisesta säästötavoitteista. Tällaiset laskelmat kannattaa aina suhteuttaa omaan sähkösopimukseen. Itse laskin säästöt ottamalla paikallisen energiayhtiön senhetkisen saatavilla olevan 12kk sopimuksen yö/päiväsähköhinnan ja sain lukemaksi noin 28,941 snt/kWh sisältäen sähkön siirron.

Tämä tarkoittaa em. hinnalla laskettuna aurinkovoimalan tuottamaksi säästöksi noin 2 613,37 EUR vuodessa. Kun otetaan huomioon muu sähkönsäästötavoitteemme (noin 25% kulutuksen pienentäminen), saadaan säästötavoitteeksi vielä 11 822 kWh lisää, eli 3 421,41 EUR. Yhteensä kaikilla energiaremonteilla, sekä kulutusta optimoimalla tavoittelemme on siis yhteensä laskea kultuusta 20 852 kWh, tai 6 034,78 EUR vuodessa. Kuulostaa kovalta tavoitteelta laskea kiinteistön energiankulutusta lähes puoleen ja etenkin rahallinen säästö kuulostaa täysin hullulta, mutta niin se onkin: Sähkön hinta oli tuohon aikaan nimittäin poikkeuksellisen korkea ja kiinteistön kulutus päätä huimaava.

Data ja laskelmani olivat mielestäni kuitenkin sen verran luotettavat, että uskalsin tällä perusteella budjetoida, minkä verran kannattaa varata rahaa sähkölaskuun kuukausittain. Jätimme kuitenkin tuon edellämainitun sopimuksen ottamatta ja päätimme jäädä pörssisähköön (ratkaisu, jota en todella ole katunut).

Aurinkovoimalan asennus ja käyttöönotto, sekä ensimmäiset tuotot

Tammikuun lumisateisena päivänä se sitten koitti, nimittäin aurinkovoimalan asennus uuteen kotiimme. Koko touhu otti kolmelta asentajalta noin kaksi päivää liukastelua lumisella katolla. Järjestelmä kytkettiin lopulta käyttöön pari päivää asennuksesta ja WiFi verkkoon se saatiin liitettyä 2.2.2023. Sitten vain aurinkovoimalan rekisteröinti soliscloud.comissa ja kyttäämään tuottoa. :)

Tässä kohtaa on ehkä hyvä ampua alas se legenda, että paneelit eivät tuota mitään, jos aurinko ei paista, tai on varjoinen päivä. Tämä ei yksinkertaisesti pidä paikkansa, vaan tuotto alkaa heti, kun on valoisaa. Okei, ei se tuotto ole mitään verrattuna aurinkoiseen kesäpäivään, mutta onpa kuitenkin jotain! Meidän ensimmäisen kokonaisen päivän tuotto aurinkopanelien kanssa oli 15,6 kWh. Tämä ei päätä huimaa ja koko Helmikuun tuotto olikin vaivaiset 150 kWh. 18.2. alkaen aina 1.3. saakka paneelit olivat täysin lumen peitossa. Eikä se maaliskuukaan pilvisyyden ja lumisuutensa vuoksi kummoista näyttänyt: Vain 645 kWh.

**Kuva: Helmikuun lopussa aurinkopanelit olivat täysin lumen peittämät.**

**Kuva: Maaliskuun tuotto oli vain 645 kwh.**

Huhtikuussa kuitenkin tilanne muuttui täysin. Yhteensä 2005 kWh tuottoa! Parhaimpana päivänä tuotto jopa 89,1 kWh. Tuolloinkaan voimala ei ole vielä tuottanut lähellekään täydellä teholla. Oheisesta käppyrästä voi nähdä panelien ohi kulkevien pilvien vaikutuksen:

**Kuva: Huhtikuun paras päivä oli 28.4.2023, jolloin tuottoa tuli 89,1 kWh**

**Kuva: Huhtikuun kokonaistuotanto oli jopa 2005 kwh!**

Otetaanpa sitten vielä katsaus siihen, kuinka hyvin energiansäästötavoitteemme ovat tähän mennessä toteutuneet.

Tammikuun matala kulutus selittyy sillä, että sähkösopimuksemme alkoi vasta kuun puolivälissä.

Verrattuna edellisen omistajan kulutukseen olemme saaneet laskettua sähkön kulutusta 2023 vuoden ensimmäisen neljän kuukauden aikana yhteensä 11 750 kWh (tammikuun matala kulutus vääristää tätä tilastoa hieman), mikä on vähintäänkin kohtuullista ottaen huomioon, että vuotuinen säästötavoitteemme on yhteensä 20 852 kWh. Huhtikuun aurinkovoimalamme tuottamasta 2005 kWh:sta ylituotantoa tuli (eli verkkoyhtiölle myyntiin meni) 1112,80 kWh, joten lopullinen sähkölaskulle jäävä maksettava osuus on vain noin 785 kWh! Melkoinen ero verrattuna edellisen omistajan 4000 kWh kulutukseen. :)

**Kuva: Vuotuinen tuotto 12.5.2023 mennessä**

Pörssisähkön hinta (sisältäen sähkön siirron) tätä postausta kirjoitettaessa noin 11,88 snt/kWh (edellisen 28 vrk keskihinta 6,28 snt/kWh + sähköyhtiömme siirron hinta noin 5,6 snt/kWh).

Ps. Huhtikuun 785 kWh sisältää sähköautomme latauksia 255 kWh, joten kiinteistön osuus kulutuksesta on 530 kWh. Sanoisin, että sähkönsäästötavoitteemme on vähintäänkin saavutettu. Sähkölasku ei ole vielä tätä postausta kirjoittaessa saapunut, mutta odotamme sitä suurella jännityksellä. :) Uima-altaan lämmityksen uskaltanee kuitenkin kääntää päälle. :)

Tämä postauksen tarkoitus ei ole ylistää aurinkovoimalan erinomaisuutta, vaan lähinnä valottaa todellista toteutunutta tuottoa meidän tapauksessa meille mitoitetulla järjestelmällä. Todellisuudessa sähkönkulutukseen vaikuttaa huomattavasti kiinteistön lämmitysjärjestelmän, sekä ilmanvaihdon säätö oikein ja sähkölaskun suuruuteen erityisesti sähkönkulutuksen (esim. sähköauton lataus ja käyttöveden lämmittäminen) ohjaaminen vuorokauden edullisille tunneille.

Vuoden 2023 tulemme vielä päivittämään maalämpöjärjestelmän nykyaikaisempaan, tästä lisää myöhemmin. :)