Optimized photovoltaic power system by electricity load curve and simulated electricity generation

摘要

Diplomityössä tutkitaan verkkoon kytkettyjen aurinkosähköjärjestelmien mitoittamista eri kannattavuuskriteerein. Kannattavuustarkastelussa käytetään nykyarvo-, sisäisen korkokannan sekä korollisen takaisinmaksuajan menetelmää. Työssä on tehty laskentatyökalu kannattavimman järjestelmäkoon mitoittamiseksi tuntitason sähkönkulutuskäyrän perusteella. Laskentatyökalun avulla mitoittamista tarkastellaan esimerkkikohteiden avulla. Aurinkosähköinvestoinnin kannattavuuteen merkittävimmin vaikuttavia tekijöitä ovat aurinkosähkön tuotanto-olosuhteet, järjestelmän mitoitus suhteessa kiinteistön sähkönkulutukseen, järjestelmän investointikustannukset, kunnossapitokustannukset, pääomakustannukset sekä osto- ja myyntienergian hinta. Elinkaarenaikaisista kustannuksista valtaosa muodostuu alkuinvestoinnista, jonka suurin kustannuserä on aurinkopaneelit. Sisäisen korkokannan menetelmän perusteella mitoitettaessa pyritään maksimoimaan investoinnin tuotto. Nykyarvomenetelmän perusteella tehtävä järjestelmämitoitus huomioi tuottovaatimuksen, mutta on herkkä laskentakorkokannan muutoksille. Korollisen takaisinmaksuajan menetelmä ei yksistään riitä kannattavuuden kriteeriksi, mutta mitoitettaessa kannattavinta järjestelmäkokoa menetelmän antama tulos on sisäistä korkokantaa vastaava. Eri kannattavuuskriteerit tukevat toisiaan, ja niitä on järkevä käyttää yhdessä järjestelmämitoittamista tehdessä. Esimerkkikohteiden yritys- ja julkisten kiinteistöjen aurinkosähköjärjestelmien sisäisiksi korkokannoiksi muodostui 5,9‒8,1 prosenttia, ja sähkölämmitteisten omakotitalojen vastaavaksi korkokannaksi 0,6‒1,4 prosenttia.