Meidän Talo

Aurinkopaneelit tuottavat halpaa sähköä omaan käyttöön

Mainos
Aurinkosähköä voi jo tuottaa kuka tahansa. Lue Meidän Talon vinkit ja arvioi, kannattaisiko taloosi asentaa aurinkosähköjärjestelmä.
Teksti Ilkka Ranta-aho
Kuvat Fotolia
kuva


Aurinkopaneelit ovat halventuneet roimasti. Oikein mitoitettu omakotitalon laitteisto maksaa itsensä pitkällä aikavälillä takaisin.

Omakotiasujalle tarjoutuu jo monia konsteja osoittaa huolensa maapallon tilasta. Auringonvalolla tuotettu sähköenergia on näistä suosituimpia ja tehokkaimpia.

Ympäristötietoisuuden lisääntyessä ja aurinkosähköjärjestelmien hintojen laskiessa varsin monella katolla näkyy jo kunnioitusta herättäviä paneelipatteristoja.

Perinteisessä mökkiratkaisussa aurinkopaneeleilla ladataan isoja lyijyakkuja, joista imaistaan matalajännitteistä tasasähköä mökin lamppuihin ja laitteisiin.

Omakotitalon aurinkosähkö puolestaan muunnetaan invertterillä eli vaihtosuuntaajalla 230-volttiseksi vaihtosähköksi ja kytketään verkkosähkön rinnalle. Juuri siinä piilee järjestelmän suurin haaste.

Kun talon kulutus on suurempi kuin mitä aurinkopaneelit tuottavat, sähköverkko työntää puuttuvan osan talon kulutuspisteisiin. Kun taas paneelit tuottavat enemmän kuin talo kuluttaa, ylimääräinen sähkö valuu sähköverkkoon vaikkapa naapurin käytettäväksi.

Aurinkosähkön myynnillä ei rikastu

Kun yksi kWh sähköä siirtyy verkosta taloon, sähkölaskun hintasarakkeessa lukee suurin piirtein 0,15 euroa (energiamaksu, siirtomaksu + verot). Kun taas yksi kWh ylimääräistä sähköä valuu talosta verkkoon, sähköyhtiö maksaa siitä noin 0,03 euroa eli pohjoismaisen sähköpörssin niin sanotun spot-hinnan.

Sähköyhtiöt perustelevat alhaista ostohintaa sillä, että saman verran ne maksavat sähköstä voimalaitoksille. Perustelu ei ota huomioon, että pientuotantoa ei tarvitse kuljettaa suurjännitelinjoja pitkin ja muuntajien läpi kulutuspaikalle. Se on siellä jo valmiiksi.

Monet sähköyhtiöt eivät maksa edes spot-hintaa eli ne eivät hyvitä pientuottajien toimittamasta sähköstä mitään.

Aalto-yliopiston teknillisen fysiikan professori Peter Lund tuntee aurinkosähköjärjestelmät poikkeuksellisen hyvin. Hän ennustaa suurta tulevaisuutta hajautetulle sähköntuotannolle, missä tuhannet kiinteistöt tuottavat suuren osan valtakunnallisesti käytettävästä sähköstä.

– Pian päästään hintapariteettiin, eli aurinkosähkön tuottaminen ilman tukia maksaa saman verran kuin voimalaitosten tuottama sähkö. Siitä alkaa iso muutos, Lund uskoo.

Varastointi haastavaa

Aurinkosähkön varastoiminen mökkijärjestelmiä isommassa mittakaavassa on kuitenkin kallista ja hankalaa. Tosin Saksassa asennetaan akkupatteristoja myös omakotitaloihin. Mutta enimmäkseen ylimääräinen sähkö siirtyy verkkoon.

Lundin esittämä ratkaisu on nettomittarointi. Siinä sähkömittari pyörii kahteen suuntaan sen mukaan, onko sähköä tulossa vai menossa. Pientuottaja maksaa ostetun ja myydyn sähkön välisen hintaeron lisättynä sähköyhtiön hallinnointimaksulla.

Nettomittarointi olisi teknisesti helppo toteuttaa, mutta se edellyttäisi isoja muutoksia sähköyhtiöiden liiketoimintamalleihin.

Myös yhteiskunnan tuki voisi vauhdittaa  investointeja ekologisiin energialähteisiin.

Käytä itse aurinkosähkösi

Toistaiseksi paras neuvo aurinkosähköä suunnittelevalle omakotiasujalle on mitoittaa järjestelmä mahdollisimman tarkkaan omaa päivittäistä kulutusta vastaavaksi.

Paljon kuluttavia sähkölaitteita kannattaa käyttää päivällä, jolloin aurinko hoitaa merkittävän osan koneiden tarvitsemasta sähköstä. Jopa koko kulutuksen, jos järjestelmä on tarpeeksi iso.

Marras-, joulu- ja tammikuu ovat Suomessa aurinkosähkön kannalta käytännössä menetettyä aikaa. Tuottoa tulee vain vähän. Suurin osa sähköstä kannattaa ottaa suosiolla verkosta.

Sitä vastoin keväällä ja syksyllä valoa riittää jo niin paljon, että reilusti mitoitetulla aurinkosähköjärjestelmällä voi hoitaa suurimman osan käyttösähkön tarpeesta.

Aurinkopaneeli lämmittää myös vettä

Kesällä iso paneelisto tuottaa jo reilusti yli käyttösähkön kulutuksen. Sähköllä lämpiävissä omakotitaloissa on lisäksi käytettävissä merkittävä keino varastoida aurinkosähköllä tuotettua ylimääräistä energiaa: lämminvesivaraaja eli boileri.

- Lämmintä käyttövettä tarvitaan kesälläkin, Peter Lund muistuttaa.

Eli kun aurinkosähköä tulee paljon, sitä ei työnnetäkään verkkoon, vaan automaattikytkin kääntää sen lämmittämään boilerin vastusta. Silloin kuluttaja saa siitä suurimman hyödyn.

Suorasähköllä lämpiävässä talossa käyttöveden lämmittäminen vastuksilla on päälämmitysjärjestelmän jälkeen suurin yksittäinen sähkösyöppö. Kun lämminvesivaraajaa käytetään aurinkosähkövarastona, sen on hyvä olla reilun kokoinen, esimerkiksi 300-litrainen.

Näin aurinkopaneeli voi tuottaa sähköä

Kokosimme esimerkkejä piensähköjärjestelmän tuotto-odotuksista. Laskelmat ovat suuntaa antavia.

Laskelmien apuna käytimme Vattenfallin, Kymppivoiman ja Suur-Savon Sähkön laskureita sekä Vattenfallin ja Työtehoseuran julkaisemia sähkölaitteiden kulutusarvioita.

Esimerkkitalomme on Jyväskylässä. Se on tiiliverhoiltu, vuonna 1995 rakennettu nelihenkisen perheen yksikerroksinen omakotitalo, jonka asuinpinta-ala on 150 neliötä. Talo lämpiää suoralla sähköllä, käyttövesi sähkövastuksilla. Talossa on kolmilasiset ikkunat. 

Talossa on kattava nykyaikainen varustelu, kuten jääkaappi, pakastin, astianpesukone, liesi, pesukone, kuivausrumpu, televisio, digiboksi ja monta tietokonetta sekä erilaista muuta pienlaitetta.

Esimerkkitalon sähkönkulutus on 26 000 kWh vuodessa, josta lämmityksen osuus on 17 000 kWh. Käyttöveden lämmittämiseen kuluu vuodessa sähköä vajaat 4 000 kWh.

Kaksi erilaista järjestelmää

Tuotto-odotukset laskimme kahdelta nimellisteholtaan erilaiselta aurinkosähköä tuottavalta järjestelmältä, jotka olivat 5 ja 2,5 kilowattia. Jyväskylän korkeudella isompi järjestelmä tuottaa sähköä keskimäärin 4 100 kWh vuodessa, pienempi järjestelmä puolet siitä.

2,5 kW:n järjestelmä perustamiskustannukset ovat suhteellisesti korkeammat kuin 5 kW:n vaihtoehdossa. Tästä syystä pienemmän järjestelmän takaisinmaksuaika, eli aika, jonka jälkeen alkuperäinen investointi on kuoletettu ilmaisella aurinkoenergialla, on pitempi.

Arvioimme myös aurinkosähköllä hyödynnettävissä olevan sähkön määrän. Laskelmissa aurinkopaneelit tuottavat sähköä päivittäin kello 8–18. Esimerkiksi valaisimia, televisiota ja kiuasta käytetään arviomme mukaan enimmäkseen iltaisin, jolloin aurinkosähköä ei ole saatavilla. Esimerkiksi pesukoneen ja astianpesukoneen käyttö sekä käyttöveden lämmittäminen voidaan ajoittaa aurinkosähkölle sopivasti. Jotkut laitteet, kuten jääkaappi ja pakastin, ovat päällä jatkuvasti.

Tehdäksemme laskelmasta helpommin tulkittavan jätimme siitä pois suoran sähkölämmityksen osuuden. Talvella lämpöä tarvitaan, mutta aurinkosähköstä on vain vähän apua. Kesällä taas aurinkopaneelit tuottaisivat tarpeeksi, mutta sitä tarvitaan kenties vain kylpyhuoneen lattian lämmittämiseen.

Käyttöveden lämmittäminen ylijäämäsähköllä ei ole tehokkain tapa lämmittää vettä. Jos auringosta haluaa suurimman mahdollisen hyödyn, lämmittämiseen kannattaa käyttää aurinkokeräimiä, jotka muuttavat auringonsäteilyn lämmöksi mustan pinnan avulla.

Vaikka esimerkkitalomme lämpiääkin suorasähköllä, aurinkosähkö voi olla vastaavalla tavalla hyödyksi myös varaavaa sähkölämmitystä ja maalämpöä käyttävissä kiinteistöissä. 

Hiilijalanjälki pienenee

Omakotitalon järjestelmän perustana on useimmiten 250 watin 24-volttinen paneeli. Sen koko on tavallisesti noin 150 × 100 cm eli puolitoista neliömetriä.

Aurinkopaneelit maksavat Suomesta hankittuna noin 1 e/W. Lisäksi pitää hankkia kiinnityskiskot ja kattokiinnikkeet. Ulkomailta tilatessa voi päästä halvemmalla. Aurinkopaneelien hinnat ovat laskeneet noin 80 prosenttia viiden viime vuoden aikana. Ja laskevat edelleen. 

Nimellisteholtaan 5 kW:n järjestelmässä on tyypillisesti 20 kappaletta 250-wattisia paneeleita. Tällainen kotivoimala tuottaa 4 000–5 000 kWh vuodessa ja maksaa asennettuna noin 8 500 euroa. Asennuksen osuus on noin 1 500 euroa.

Asennuksessa tärkeintä on se, että koko aurinkopaneelien pinta-ala saa päivänvaloa tasaisesti. Erityisesti mustat yksikidekennot ovat ronkeleita varjopaikkojen suhteen.

Aurinkopaneelit kannattaa suunnata etelään tai lounaaseen. Optimaalinen asennuskulma on 35–45 astetta. Kutakuinkin oikeaan suuntaan on ihan riittävä tarkkuus. 

Takavuosina meillä rakennettiin järjestelmiä, joissa aurinkopaneelit kääntyivät moottorilla auringon kierron mukaan. Paneeleiden nykyhinnoilla se ei enää kannata.

Vaikka ison aurinkosähköjärjestelmän takaisinmaksuaika venyy 15 vuoden tietämille, pientuottaja voi onnitella itseään hiilijalanjäljen roimasta pienentämisestä. Jos aurinkosähköllä korvataan kivihiilellä tuotettu sähkö, ilmaan tupruaa vain kahdeskymmenesosa kivihiilisähkön tuottamasta hiilidioksidista. 

Omakotitalo Jyväskylässä, 150 neliötä

Laskelmat teimme esimerkkitalosta, jonka rakennusvuosi on 1995, huonejako 5 h + k + s, kunto alkuperäinen, ikkunat kolmilasiset, lämmitys suora sähkö, käyttöveden lämmitys sähkövastuksilla. Esimerkkitalon vuotuinen sähkönkulutus on keskimäärin 26 000 kWh (lämmitys 17 000 kWh, käyttövesi 3 800 kWh, loput taloussähköön). Sähkölasku vuodessa noin 3 900 €. 

2,5 kilowatin järjestelmä: vuosituotto 2 060 kWh


  • Sähkön tarve ilman lämmitystä 615 kWh/kk.

  • Aurinkosähköllä hyödynnettävissä korkeintaan 504 kWh/kk.

  • Aurinkopaneelien nimellisteho 2,5 kW.

  • Aurinkopaneelien koko 15 neliötä.

  • Aurinkopaneelien tuotto 2 060 kW/v, joka voidaan hyödyntää itse kokonaan = 309 e/v (tällä korvataan 0,15 e/kWh maksavaa verkkosähköä).

  • Hinta 5 550 e (laitteisto 5 000 €, asennus 1 000 €, kotital. vähennys noin -450 €).

  • Takaisinmaksuaika tasaisella käyttöasteella 18 vuotta.

5 kilowatin järjestelmä: vuosituotto 4 110 kWh


  • Sähkön tarve ilman lämmitystä 615 kWh/kk.

  • Aurinkosähköllä hyödynnettävissä korkeintaan 504 kWh/kk.

  • Aurinkopaneelien nimellisteho 5 kW.

  • Aurinkopaneelien koko 30 neliötä.

  • Aurinkopaneelien tuotto 4 110 kWh/v, josta voidaan hyödyntää itse 3 775 kWh = 566 €/v* (tällä korvataan 0,15 e/kWh maksavaa verkkosähköä).

  • Hinta 8 300 € (laitteisto 7 500 e, asennus 1 500 e, kotital. vähennys noin -700 e).

  • Takaisinmaksuaika tasaisella käyttöasteella 14 vuotta.

* Huhti–heinäkuun ylijäämä 340 kWh = 10 e/v (myydään sähköyhtiölle hintaan 0,03 e/kWh)

Aurinkopaneelin ostajalle luvassa tukea

Monissa Euroopan maissa sähkön pientuotantoa on tuettu ottamalla käyttöön niin sanotut syöttötariffit. Järjestelmässä auringolla ja/tai tuulella tuotetulle sähkölle on määritelty takuuhinta, joka useimmiten on selvästi markkinahintaa korkeampi.

Syöttötariffien ansiosta Keski-Euroopassa aurinko- ja tuulisähkön osuus sähkön kokonaistuotannosta on huimasti suurempi kuin Suomessa. Tästä on aiheutunut myös ongelmia. Aurinkopaneelit eivät tuota pimeässä mitään, ja tuulivoimaloiden potkurit eivät pyöri tyynellä ilmalla. Niinpä niiden rinnalla tarvitaan varsin paljon nopeasti käynnistettävää ja sammutettavaa säätövoimaa. Valitettavan usein noiden säätövoimaa tuottavien voimaloiden polttoaineena ovat öljy tai kivihiili.

Myös Suomessa on käytössä syöttötariffi tuuli-, biokaasu-, metsähake- ja puupolttoainevoimaloille, mutta sitä sovelletaan vain verrattain isoihin tuotantoyksiköihin.

Lue lisää:

Aurinkosähkö: säästöä vai tuhlausta?

Video: Aurinkosähkö mökille

Paljonko aurinkosähköjärjestelmän hankkiminen maksaa mökille?

Julkaistu: 4.3.2016
Katso myös nämä