LIITTYMÄN KOON VAIKUTUS AURINKOSÄHKÖN KANNATTAVUUTEEN Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT LUT School of Energy Systems Sähkötekniikka 2024 Janette Koenkytö Tarkastaja: TkT, Paula Immonen TIIVISTELMÄ Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT LUT School of Energy Systems Sähkötekniikka Janette Koenkytö Liittymän koon vaikutus aurinkosähkön kannattavuuteen Kandidaatintyö 2024 36 sivua, 9 kuvaa, 3 taulukkoa ja 7 liitettä Tarkastaja(t): TkT Paula Immonen Avainsanat: Aurinkosähkö, on-grid-arinkosähköjärjestelmä, kannattavuus Tämän kandidaatintyön tavoitteena on selvittää, onko liittymän koolla vaikutusta aurinkosäh- köjärjestelmän kannattavuuteen. Aurinkosähkön kannattavuutta arvioidaan siipikarjatilalle, jonka vuotuinen sähkönkulutus on noin 350 MWh. Tutkielmassa selvitetään kannattavin au- rinkosähköjärjestelmän suuruus. Tutkielmassa selvitetään liittymälle suurin mahdollinen au- rinkosähköjärjestelmän suuruus. Tutkielmassa tutustutaan aurinkosähköjärjestelmään ja sen kannattavuuden arviointiin. In- vestoinnin kannattavuutta arvioidaan nettonykyarvolla, takaisinmaksuajalla, LCOEllä ja si- säisellä korkokannalla. Kannattavuuden laskennassa hyödynnetäänAalto-yliopiston Finsolar- hankkeen kannattavuuslaskuria. Tutkielmassa todetaan aurinkosähkön olevan Suomessa kannattavaa, kun suurin osa tuotan- nosta käytetään tuotantopaikalla. Liittymän koko luo rajoitteen aurinkosähköjärjestelmän in- verterin teholle. Maatilan 3x315 A liittymä antaa mahdollisuuden jopa 217 kWp:n aurinko- sähköjärjestelmälle. Maatilalle 40 kWp aurinkosähköjärjestelmä on taloudellisesti kannatta- vampi investointi. ABSTRACT Lappeenranta-Lahti University of Technology LUT LUT School of Energy Systems Electrical Engineering Janette Koenkytö Electricity connection’s impact on solar electricity’s profitability Bachelor’s thesis 2024 36 pages, 9 figures, 3 tables and 7 appendices Examiners: Associate professor, Paula Immonen Keywords: solar system’s profitability,solar energy, on-grid solar system The aim of this thesis is to find out whether the size of the electricity connection has an effect on the profitability of a solar PV system. The profitability of the solar PV system is evaluated for a poultry farm. The farm’s annual electricity consumption is around 350 MWh. This thesis examines the maximum size of a solar PV system achievable with the current electricity connection size. In this thesis, an on-grid solar system is introduced, and its profitability is assessed. The investment methods used include NVP, payback time, LCOE, and IRR. The calculations for profitability are done using Aalto University’s Finsolar project’s profitability calculator. This thesis states that the production of solar energy is profitable in Finland when most of the produced electricity is used at the production site. The size of the electricity connection creates a limitation for the inverter power. In this case, the biggest size of the solar system can be 217 kWp, while the most profitable size of the solar system is 40 kWp. SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ 3 1 JOHDANTO 6 1.1 Taustatietoa kohteesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄ 8 2.1 Aurinkopaneelit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.1 Aurinkopaneelien toimintaperiaate . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.1.2 Aurinkopaneelien suuntaus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2 Aurinkosähköjärjestelmän kytkeminen jakeluverkkoon . . . . . . . . . . . 11 2.2.1 Sähköliittymä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3 AURINKOSÄHKÖN KANNATTAVUUDEN ARVOINTI 12 3.1 Investointilaskentamenetelmät . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.1.1 Investoinnin nettonykyarvo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.1.2 Sisäinen korkokanta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.1.3 Takaisinmaksuaika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.1.4 Energian tuotantohinta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.2 Aurinkosähköjärjestelmän kustannukset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.2.1 Aurinkopaneeliston hinta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.2.2 Ylijäämäsähkön myynti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.2.3 Tuet maanviljelijälle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4 KANNATTAVUUSLASKENTA JA MITOITUS 16 4.1 Liittymän kulutusprofiili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.2 Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 4.2.1 Eri suuruisten aurinkosähköjärjestelmien tuotantomahdollisuudet . 19 4.2.2 Keskimääräinen kuukausikulutus . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 4.2.3 Nettonollaenergiamitoitus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.3 Kannattavuuden arviointi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.3.1 Liittymän vaikutus aurinkosähköjärjestelmän kokoon . . . . . . . . 22 5 JOHTOPÄÄTÖKSET 23 LÄHTEET 24 A Liite: Vuorokauden sähkönkulutuksen jakautuminen tunneittain 4 B Liite: Maatilan vuoden 2023 kuukausittainen sähkönkulutus C Liite: 3x315 A liittymän maksimi teho D Liite:Kannattavuuslaskenta 40 kWpaurinkosähköjärjestelmälle Finsolar-hankkeen laskurilla E Liite:Kannattavuuslaskenta 60 kWpaurinkosähköjärjestelmälle Finsolar-hankkeen laskurilla F Liite: Sisäinen korkokanta G Liite: Aurinkosähköjärjestelmien mitoitus 5 1 JOHDANTO Tutkielman tarkoituksena on arvioida aurinkosähköjärjestelmän kannattavuutta siipikarjati- lalle, jonka vuotuinen sähkönkulutus on 350MWh. Tutkielmassa tarkastellaan aurinkosähkö- järjestelmän hankkimista taloudellisen kannattavuuden näkökulmasta. Työssä tarkastellaan sähköliittymän koon vaikutusta aurinkosähköjärjestelmän suuruuteen. Tutkielman tavoittee- na on arvioida kannattaako sähköliittymän sulakkeen suurentaminen. Tässä tutkielmassa tar- kastella jakeluverkkoon liitettyä on-grid-aurinkosähköjärjestelmää. Tässä tutkielmassa tutus- tutaan on-grid-aurinkosähköjärjestelmään, aurinkosähköjärjestelmän toimintaperiaatteeseen sekä sen taloudellisen kannattavuuden arvioinnin menetelmiin. Investoinnin kannattavuuden arvioinnissa huomioidaan maatilan yritysmuoto. Energiaviraston vuotuisen tilaston mukaan aurinkosähkön pientuotantokapasiteetti on kasva- nut vuonna 2022 yli 60 prosenttia vuoteen 2021 verrattuna. Aurinkosähkön pientuontanto on alle megawatin kokoinen tuotantolaitteisto. (Energiavirasto 2023) Suomessa aurinkosähkön tuottaminen on taloudellisesti kannattavaa, kun aurinkosähköllä korvataan kalliimmalla os- tettua sähköä (Auvinen 2020). Mahdollisten maanviljelijöille tarkoitettujen investointitukien ansiosta tila haluaa selvittää, kuinka kannattava olisi mahdollinen investointi aurinkosähkö- järjestelmään. Koska sähköliittymän koko rajaa aurinkosähköjärjestelmän kapasiteettia, on tärkeä selvittää, miten liittymän koon suurentaminen vaikuttaisi kannattavuuteen ja investointikustannuksiin. Investoinnille ei ole asetettu budjettia, mutta aurinkosähköjärjestelmä halutaan optimoida si- ten, ettei ylimääräistä sähköä tarvitsisi myydä. Tässä tutkielmassa ei oteta kantaa tarkem- piin sähköteknisiin mitoituksiin kuten johdotuksiin tai kytkentätapoihin, jotta aiheen rajaus ei karkaa. Työssä ei määritellä tarkkoja hankittavia komponentteja, vaan käytetään investoin- nin suuruuden laskennassa arvioita avaimet käteen tyylisistä toteutuksista. 1.1 Taustatietoa kohteesta Aurinkoenergiajärjestelmän kannattavuutta arvioidaan Loimaalla sijaitsevalle siipikarjatilal- le. Tarkasteltavalla tilalla on kananmunantuotantoa sekä nuorikkokanojen kasvatusta. Maa- tilalla viljeltävä pinta-ala on noin 550 hehtaaria. Viljeltävät kasvit tuotetaan pääosin rehuksi. Rehukasvien lisäksi viljellään myyntikasveja kuten sokerijuurikasta ja öljykasveja. Maatilan kuivurilla kuivataan vilja-, öljy- sekä palkokasveja. Siipikarjan rehustuksessa hyödynnetään tilan omaa rehustamoa. Rehustamossa erilaiset rehukasvit sekoitetaan rehutiivisteen, kalkin 6 sekä kasviöljyn kanssa, joista saadaan kanoille optimaalista rehua. Rehustamo on viikoittai- sessa käytössä ympäri vuoden. Maatilan huippukuormat ajoittuvat heinä-lokakuulle johtuen kuivurin käytöstä. Kuivurin lä- pi kulkee noin kaksi miljoona kiloa puitavien kasvien siemeniä, jotka kulkevat kuivurissa 12 tuntia päivässä isojen sähkömoottoreiden voimalla. Kohteen kanaloiden valaistukset ovat vaihdettu LED-valoihin vuosien 2021-2023 aikana, jotka ovat vähentäneet kulutusta. Kesäi- sin kanaloita viilennetään sähköllä toimivilla jättituulettimilla. Nykyinen sähköliittymä on kooltaan 3x315 A. Tilalla on oma muuntamo, josta lähtee muuta- malla tilan omistamalle kiinteistölle liittymä. Muuntamolla on vapaita lähtöjä, joten liittymän suurentamiselle on varaa. Tilalla on sähkökatkon varalle 300 kVA:n generaattori. Alueen ja- keluverkon omistaa Sallila Sähkönsiirto Oy. Sähköenergia ostetaan Sallila Energialta, jolle ylijäämä aurinkosähkö myytäisiin. 7 2 AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMÄ Aurinkosähkö on tasasähköä, jota saadaan muuntamalla auringon säteilyenergiaa sähköksi aurinkopaneeleilla. Aurinkopaneelit koostuvat sarjaan tai rinnan kytketyistä aurinkokennois- ta. Jotta monen aurinkopaneelin muodostavan aurinkopaneeliston tuottamaa aurinkosähköä voidaan käyttää, tarvitaan invertteri eli vaihtosuuntaaja muuntamaan tasavirta vaihtovirraksi. (Motiva 2022a) Aurinkosähköjärjestelmänmuodostaa aurinkopaneelistot ja invertteri, mutta joissakin tapauk- sissa akustot ovat osa järjestelmää. Tässä työssä ei kuitenkaan tarkastella akullista järjestel- mää. Aurinkosähköjärjestelmän koko ilmoitetaan huipputehona wattipiikkeinä (Wp) tai ki- lowattipiikkeinä (kWp). Kun aurinkosähköjärjestelmä on on-grid-järjestelmä eli verkon rin- nalle kytketty järjestelmä, on invertteriä valittaessa tärkeää huomioida sähkön laadun varmis- taminen. Näin varmistetaan, ettei muiden verkkoon kytketyiden laitteistojen toiminta häiriin- ny. Aurinkopaneelisto on kytketty invertteri kautta kiinteistön pääkeskukseen, jolloin aurin- kosähköjärjestelmästä tulee osa kiinteistön sähköjärjestelmää. (Lehto et al. 2021) Kuva 1: On-grid-aurinkosähköjärjestelmä (Lehto et al. 2021). 8 2.1 Aurinkopaneelit Aurinkopaneelit tuottavat sähkövirtaa auringon säteilystä. Aurinkopaneeli koostuu useasta aurinkokennosta, jotka sisältävät aurinkosähköjärjestelmän kannalta tarvittavat komponen- tit. Aurinkopaneelisto on aurinkosähköjärjestelmään kaikki liitetyt aurinkopaneelit yhdessä. Aurinkopaneelin virtapiiri muodostuu sarjaan kytketyistä paneeliketjuista. Kun paneelit kyt- ketään rinnan, ne muodostavat paneeliston. Aurinkosähkön tuotto tapahtuu aurinkokennossa, jotka yleisimmin ovat yksi- tai monikiteisiä piikennoja. (Lehto et al. 2021) 2.1.1 Aurinkopaneelien toimintaperiaate Aurinkopaneelin toiminta perustuu valosähköilmiöön sekä puolijohdinmateriaalien ominai- suuksiin. Valosähköisessä ilmiössä auringon säteily irrottaa aurinkosähkössä piin pinnalta elektronin. Jotta elektroni irtoaa, fotoni auringosta luovuttaa energiansa elektronille. Piitä käytetään yleisimmin aurinkopaneelien valmistusmateriaalina. Kuva 2: Aurinkokenno (Solarvoima 2024). Aurinkokennot koostuvat kahdesta erityyppisestä puolijohdemateriaalista p- ja n-tyypistä ku- ten kuvassa 2. N-puolen ylimääräiset elektronit liikkumaan p-puolelle, kun puolijohdema- teriaalit asennetaan vierekkäin. Kun elektroni siirtyy, syntyy n-tyypin puolijohteeseen po- sitiivinen varaus ja p-tyypin negatiivinen varaus. Aurinkokennossa fotonilta energiaa saavat elektronit voivat kulkea vain p-puolelta n-puolelle. N-puolelta elektronit johdetaan ulkoiseen virtapiirin, jonka kautta elektronit kulkevat takaisin p-puolelle. Ulkoisessa virtapiirissä aurin- kosähköjärjestelmän elektroniikka muuttaa aurinkosähkön virran hyödynnettäväänmuotoon. (Motiva 2022c) 9 2.1.2 Aurinkopaneelien suuntaus Merkittävimmät aurinkosähkön tuottoon vaikuttavat tekijät ovat aurinkopaneelien suuntaus, kallistus, varjostus ja lämpötila. Suuntaus tarkoittaa astepoikkeamaa etelästä. Kallistustus- kulma ilmoittaan astekulmaa horisonttiin nähden. Nämä tekijät ovat tärkeää ottaa huomioon järjestelmää suunnitellessa, koska väärällä suuntauksella voi aurinkopaneeli joutua varjoon. Pieni varjostus esimerkiksi puun oksasta saattaa heikentää vuosituotantoa merkittävästi. Aurinkopaneelien suuntauskulmalla voidaan vaikuttaa tuotantoon ja erityisesti tuotannon päi- väkohtaiseen jakautumiseen. Kuormien ollessa suurimmat iltaisin, kannattaa paneelit suun- nata siis länteen. Kun aurinkopaneeli on suunnattu etelään, suuntauskulma on 0◦. Itään suun- nattu aurinkopaneelin suuntauskulma on -90◦ itään ja länteen +90◦. Kallistuskulmalla voi- Kuva 3: Ilmansuunnan ja suuntauskulman vaikutus aurinkopaneelien tuotantoon (Ralos 2023). daan vaikuttaa eniten vuosituotannon jakautumiseen. Kun kallistuskulma on 0◦, aurinkopa- neelit ovat maan suuntaisesti. Paneelit ovat pystyasennossa, kun suuntauskulma on 90◦ . Pa- neelien kallistuskulma tulee olla 30◦ -60◦ välillä, jotta se ei vaikuta heikentävästi vuosituo- tantoon. Kuvasta 3 nähdään optimaalisimmaksi ilmansuunnaksi aurinkopaneeleille etelä sekä kallistuskulmaksi 35◦-50◦ välillä. Vuosituotantoon heikentävästi voi vaikuttaa pienikin varjostuma aurinkopaneelin pinnalla. Koska aurinkopaneelit ovat kytketty sarjaan, varjo paneelilla voi pudottaa koko ketjun jän- nitteen. Jos järjestelmän säätö ei kykene selviämään jännitteen alenemasta, tuotanto lakkaa. 10 Pienikin lämpötilan nousu yli testilämpötilan 25◦ heikentää paneelien tuotantoa. Lämpötila voi nousta jopa 70◦C:seen paneelien ympäristössä, tämän takia on tärkeä ottaa huomioon pa- neelien tuuletus. Sähkötuotanto voi laskea 30% heikon tuuletuksen takia. Maahan on kannat- tavampaa asentaa isompi aurinkojärjestelmä, koska tuuletus saadaan toteutettua paremmin. Paneelit pääsevät silloin jäähtymään paremmin. (Lehto et al. 2021) Maaseudulla useimmi- ten kannattavinta on asentaa paneelit katolle, jotta voidaan minimoida varjostukset (Motiva 2023). 2.2 Aurinkosähköjärjestelmän kytkeminen jakeluverkkoon Suosituin aurinkosähkön hyödyntämistapa on kytkeä järjestelmä paikalliseen sähköverkkoon kuten kuvassa 1. On-grid-aurinkosähköjärjestelmä syöttää jakeluverkkoon tuotetun sähkön, jolloin ei tarvitse huolehtia sähkön riittoa kuormille tai suojauksen luotettavaa toimivuut- ta. Verkkoyhtiöt määrittävät vaatimuksensa sen verkkoon liitettävistä laitteistoista. Yleisesti valmistaja on määritellyt laitteidensa suoja-asettelut verkon liityntälaitteisiin. Järjestelmän omistajien tai asentajien ei tarvitse säätää laitteistoja. (Lehto et al. 2021) Kun aurinkosähköjärjestelmä on verkkoon kytketty, voidaan myydä aurinkopaneelien tuot- tamaa ylijäämäsähköä. Jotta ylijäämän voi myydä ja aurinkosähköjärjestelmän kytkeä verk- koon, on oltava sähkönmyyjän kanssa sopimus sähkönmyymisestä. Yleisin tapa sähkönmyy- jien hinnoitella ostosähkö on markkinahinnan mukaisesti. (Motiva 2024) 2.2.1 Sähköliittymä Sähköliittymä liittää käyttöpaikan paikalliseen jakeluverkkoon. Liittymä tarvitaan, jotta halu- tussa paikassa voidaan käyttää sähköä sähköverkosta. Pääsulake kertoo jakeluverkolta oste- tun liittymän koon. Sähköliittymän koko riippuu käyttöpaikan huipputehosta. Kun liittymän koko on enintään 3x100 A, puhutaan sulakepohjaisesta liittymästä. Tätä suuremmat liittymät ovat tehopohjaisia liittymiä. (Halonen 2011) Aurinkosähköjärjestelmää hankkiessa liittymä luo rajoitteita järjestelmän kokoon. Liittymän pääsulake vaikuttaa järjestelmään hankittavan invertterin maksimi tehoon. (Puro 2020) Jos käyttöpaikan liittymän kokoa halutaan suurentaa, veloitetaan nykyisen ja tulevan liittymis- maksun erotus (Sallila Sähkönsiirto 2023). 11 3 AURINKOSÄHKÖN KANNATTAVUUDEN ARVOINTI Aurinkosähköjärjestelmän kannattavuuden arvioinnissa tulee huomioida kiinteistön tunti- kohtainen sähkönkulutusprofiili, aurinkosähköjärjestelmän teho, omakäytön osuus, inves- tointi, vakuutukset ja mahdolliset inverttin vaihdot. Pääsääntöisesti kannattavinta aurinko- sähköstä tulee, kun tuotettu sähkö käytetään samassa kiinteistössä. Tällöin välttyy sähkön kuljettamisesta jakeluverkossa ja sen synnyttämistä kustannuksista. Kannattavuuden arvioin- nissa on hyvä muistaa mahdolliset taloudelliset tuet. (Lehto et al. 2021) Aurinkosähköjärjestelmään investoinnin kannattavuutta arvioidessa takaisinmaksuaika ei so- vellu yksin kannattavuuden arviointimenetelmäksi. Ensisijaisesti kannattavuutta tulisi arvioi- da kustannuksia vertailemalla toissijaiseen energialähteeseen laskemalla energian tuotanto- hinta LCOE (Levelized Cost of Energy). Kannattavuutta arvioidaan laskemalla takaisinmak- suaika, investoinnin nettonykyarvon NPV (Net Present Value) ja taloudellista kannattavuutta sisäistä korkokantaa IRR (Internal Rate of Return). (Auvinen 2020) 3.1 Investointilaskentamenetelmät Investoinnit ovat rahan sijoittamista kohteisiin, jotka odotetaan tuottavan tuloa pidemmäl- lä ajanjaksolla. Investoinnin kannattavuutta voidaan arvioida erilaisilla menetelmillä. Inves- tointilaskentamenetelmät voidaan jakaa moderneihin ja perinteisiin. Moderneja investointi- teorioita ovat nettonykyarvomenetelmä ja sisäisen korkokannan menetelmä. (J. Niskanen ja M. Niskanen 2016) 3.1.1 Investoinnin nettonykyarvo Nettonykyarvo NPV määrittää investoinnin tulojen ja kustannuksien nykyarvojen erotuksen (Motiva 2018). NPV = n∑ t=1 St (1 + i)t (3.1) ,jossa St on t:nnen vuoden nettotuotto, n on investointiajanjakso vuosina, i on laskentakor- kokanta ja t on käyttöikä. Investointi nettonykyarvolla on kannattava, kun investoinnista kertyneiden nettotuottojen las- kentakorkokannan mukainen nykyarvo on yhtä suuri tai suurempi kuin hankintakustannukset (Jyrkkiö ja Riistama 2000). Nettonykyarvoa voidaan pitää yrityksen investoinnin absoluutti- sen kannattavuuden mittarina (J. Niskanen ja M. Niskanen 2016). 12 3.1.2 Sisäinen korkokanta Sisäinen korkokanta IRR on se korkokanta j, jolla investoinnin NPV on nolla. IRR määri- tellään ajanjaksolle, joka on esimerkiksi investoinnin käyttöikä tai itse määritelty aikajänne tuotto-odotukselle. Täten perushankintakustannukselle P on voimassa yhtälö P = n∑ t=1 Sn (1 + j)t (3.2) ,jossa St on t:nnen vuoden nettotuotto, n on investointiajanjakso vuosina, j on laskentakor- kokanta ja t on käyttöikä. Investointi on kannattava, jos IRR on yhtä suuri tai suurempi kuin haluttu pääoman tuotto. (Jyrkkiö ja Riistama 2000) 3.1.3 Takaisinmaksuaika Takaisinmaksuajalla tarkoitetaan hetkeä, jolloin investointi onmaksanut itsensä takaisin (Leh- to et al. 2021). Investoinnin takaisinmaksuaika on investoinnin ja vuotuisen nettokassavirto- jen suhde. Takaisinmaksuaika = Alkuinestointi V uotuinennettokassavirta (3.3) Takaisinmaksuaika painottaa rahoituksen merkitystä investoinnissa. Kun investoinnin kan- nattavuutta mitattaan takaisinmaksuajalla, se ei ota huomioon investoinnin pitkäikäisyyttä. Se ei huomioi tulevia kassavirtoja. Ajoittain investointi on pitkä ikäisempi, kun takaisin- maksuaika. Tämä on takaisinmaksuajan heikkous eikä sovi yksin aurinkosähköjärjestelmien kannattavuuden tarkasteluun. (J. Niskanen ja M. Niskanen 2016) 3.1.4 Energian tuotantohinta Energian tuotantohinta LCOE on toiseen energiamuotoon vertailukelpoinen hinta tuotettua energiayksikköä kohden. LCOE = I0 + ∑n t=1 At (1+i)t∑n t=1 Mt,el (1+i)t (3.4) ,jossa I0 on investoinnin kulut,At on vuotuiset kokonaiskustannukset t:een vuotena,Mt,el on tuotettu sähkön määrä t:een vuotena, i on korkokanta, n on taloudellinen käyttöikä ja t on käyttöikä. (Kost et al. 2013) LCOE:llä vertailtavaa hintaa tulee tarkastella 30 vuoden käyt- töiällä, koska se on riippuvainen tarkasteltavasta aikajänteestä. Energiatuotanto jatkuu koko 13 järjestelmän käyttöiän, mutta alkuinvestoinnin jälkeen energiantuotannon hinta on maltilli- nen. (Lehto et al. 2021) 3.2 Aurinkosähköjärjestelmän kustannukset Aurinkosähköjärjestelmän kustannuksetmuodostuvat suunnittelusta, tarvittavista komponen- teista ja asennustyöstä. Kun tarkastellaan aurinkosähköjärjestelmän kustannuksia koko käyt- töajalla, tulee huomioida ylläpitokustannukset sekä mahdollinen invertterin vaihto. Kun tar- kastellaan pienempiä aurinkosähköjärjestelmiä, komponentit ovat usein edullisemmat mitä työvoimakustannukset suunnittelusta, asennuksesta sekä ylläpidosta. (Motiva 2022b) Aurinkosähköjärjestelmän investoinnin hinnassa ilman budjettirajoitteita vaikuttaa järjestel- män teho. Kun järjestelmän teho kasvaa, järjestelmän tehon ja hinnan suhde on edullisempi. Kun järjestelmän hintaa tarkastellaan avaimet käteen asennettuna, hintaan sisältyvät tarvitta- vat laitteistot ja asennustyö. (Lehto et al. 2021) 3.2.1 Aurinkopaneeliston hinta Lantmännen Agro suosittelee maatiloille, joiden vuotuinen sähkönkulutus on yli 100 MWh, 40 kWp aurinkosähkövoimalaa (Agro 2024). Tarkastellaan 40 , 60 ja 100 kWp aurinkosäh- köjärjestelmien hintoja avaimet käteen asennettuna taulukossa 1. Hinnat ovat arvonlisäverot- tomia. Järjestelmän koko (kWp) Hankintahinta (€) alv 0% Lähde 40 28 000 SolarShop 2024 60 61 560 Lehto et al. 2021 100 102 600 Lehto et al. 2021 Taulukko 1: Eri kokoisten aurinkosähköjärjestelmän esimerkki kustannuksia avaimet käteen asennettuna. Aurinkosähköjärjestelmien hinnat ovat hiukan lähteneet nousuun vuonna 2022, kun verra- taan vuoden 2021 hintoja. Kuluttajille arvonlisäverollinen hinta vuonna 2021 on ollut noin tuhat euroa kilowattipiikkiä kohden. Yritykselle arvonlisäveroton hinta olisi noin 750 euroa piikkiwattia kohden. (Motiva 2022b) Taulukossa 1 voidaan todeta avaimet käteen asennuk- sien olevan hintaluokaltaan lähes yhtä suuria. 3.2.2 Ylijäämäsähkön myynti Aurinkosähköjärjestelmän tuotettua ylijäämäsähköä myydään yleisesti Spot-hinnalla. Täl- löin ylijäämä sähkö on saman hintaista mitä itse maksaisi ostosähköstä. Tulee huomioida, 14 että ylijäämä sähköstä tulee maksaa sähkövero sekä sähkönsiirto. Kun aurinkopaneelisto on mitoitettu niin ettei ylijäämä syntyisi, hyöty on suurempi. (Motiva 2024) 3.2.3 Tuet maanviljelijälle Maatalousyrittäjä voi saada maatalouden investointitukea aurinkopaneelien hankintaan elin- keino-, liikenne- ja ympäristökeskukselta (ELY-keskus). Tuen määrä voi olla 50% hankin- tahinnasta, jos ja kun järjestelmän tuottama energia menee tilan käyttöön. Jotta investointi- tukea voi saada 50% hankintahinnasta, aurinkosähköjärjestelmän koko on tärkeä optimoida kulutuksen mukaan. (Ruokavirasto 2024) 15 4 KANNATTAVUUSLASKENTA JA MITOITUS Kannattavuuden laskemiseen käytetään Aalto-yliopiston Finsolar-hankkeen tekemää kannat- tavuuslaskuria (Finsolar 2024). Laskurissa saadaan laskettua NVP (yhtälö 3.1), takaisinmak- suaika (yhtälö 3.3) ja LCOE (yhtälö 3.4). Jotta laskuria voi hyödyntää, tarvitsee olla tiedossa haluttu aurinkosähköjärjestelmän koko. (Lehto et al. 2021) Aurinkosähköjärjestelmän suuruus voidaanmitoittaa eri menetelmillä.Menetelmiä ovatmuun muassa taloudellisen kannattavuudenmaksimoiminen, asennuspinta-alat, aurinkosähkön tuo- ton maksimoiminen, pohjakulutukseen perustuva, keskimääräiseen kuukausikulutukseen ja nettonollaenergiamitoitus. Kun halutaan taloudellisesti tarkin mitoitus, tulee tutkia kohteen tunnittaista kulutusdataa. Tuntikohtainen tarkastelu on suosittavaa omakotitaloa suuremmis- sa kohteissa. (Motiva 2022d) 4.1 Liittymän kulutusprofiili Jotta voidaan mitoittaa aurinkosähköjärjestelmää taloudellisesta kannattavaksi, tulee tarkas- tella kohteen kulutusprofiilia.Maatilan sähkönkulutusta tarkastellaan vuosien 2020-2023 ajal- ta. Kulutusdata on ladattu tunnin tarkkuudella. vuosi kulutus (kWh) 2020 478 850.35 2021 479 504.58 2022 355 148.23 2023 345 677.71 Taulukko 2: Maatilan vuotuinen sähkönkulutus. 16 Kuva 4: Maatilan sähkönkulutus vuosina 2020-2024. Kuvasta 4 nähdään kulutuksen olevan tasaista vuoden ympäri lukuun ottamatta elo- ja syys- kuuta. Elo- ja syyskuussa kulutus on kuukausittaisella tasolla suurempaa, koska kuivuri pyö- rii lähes vuorokauden ympäri. Kulutus on tarkastelulla ajanjaksolla pudonnut reilu 100MWh eli 15 kW. Tämän on saanut aikaan kanaloiden valaistuksen vaihtaminen loisteputkista LED- valaisimiin. Taulukosta 2 havaitaan kulutuksen väheneminen. Vuonna 2020 kulutus oli noin 478,8 MWh, kun taas vuonna 2023 kulutus oli noin 345,6 MWh. Sähkönkulutus datassa ilmenee yksittäinen päivä, kun kulutus on nolla. Kuvassa 4 tämä ha- vaitaan nollassa käyvänä piikkinä. Tämä johtuu vuonna 2020 olevasta karkauspäivästä. Vuo- sina 2021-2023 karkauspäivää ei ole, joten dataa ei ole. Kun vertaillaan kuvasta 4 sähkönkulutusta, syksyn kulutuspiikit eivät ole identtisiä. Tiede- tään kuivurin lähtevän käytiin, kun alkaa sadonkorjuu. Mitä kosteampia kasvien siemenet ovat, sitä pidempää niiden tarvitsee pyöriä kuivurissa. Tämä näkyy suoraan sähkönkulutuk- sessa. Helteellä kanaloita pitää viilentää, joka lisää sähkönkulutusta. Sähkönkulutus datas- sa on nähtävissä kulloisenkin vuoden kesän lämpötila erot. Kuvasta 4 nähdään kesän 2021 sähkönkulutuksen olevan huomattavasti suurempaa kuin muina vuosina. Kesällä havaitaan olleen pitkiä hellejaksoja, koska ajoittain kulutus on suurempaa. 17 Kuva 5: Vuoden 2023 sähkönkulutus ja päivittäisen sähkönkulutuksen keskiarvo. Maatilan sähkönkulutus vuodelta 2023 on esitetty kuvasta 5. Vuonna 2023 päivittäinen kes- kimääräinen sähkönkulutus on 944,5 kWh. Kuvasta 5 on nähtävissä alkukesän helteet sekä kuivurin käynnistys syksyn alussa. Vuotuinen sähkönkulutus profiili ei oli tasainen. Mitoi- tuksen kannalta on hyvä, että suurimmat kulutuspiikit ajoittuvat kesälle. Mitoituksessa on tärkeää huomioida ettei ylimääräistä tuotantoa tarvitsisi myydä. Kun tarkastellaan päiväkohtaista kulutusta kuvasta 6, huomataan sähköä kuluvan eniten aa- mu kuuden ja ilta kahdeksan välillä. Tänä aikana maatilalla hoidetaan päivittäiset työt, kuten munan pakkaukset. Aamuyöstä huomataan kuvassa 6 pieni piikki. Tällöin kanaloihin syttyy valot. Sähkönkulutuksen päivittäiset huiput ovat keskipäivällä. Tämä on aurinkosähkön hyö- dyntämiselle optimaalista, koska aurinkosähköä tuotetaan eniten samaan aikaan. Päivittäin tunnissa kuluu sähköä keskimäärin 44 kWh. Keskipäivällä sähkönkulutus on kuitenkin yli 50 kWh. 18 Kuva 6: Maatilan keskimääräinen sähkönkulutuksen jakautuminen vuorokauden aikana 2023. 4.2 Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus Aurinkosähköjärjestelmän mitoitusperusteena käytetään kuukausittaista keskimääräistä ku- lutusta ja nettonollaenergia eli vuotuista sähkönkulutuksen keskiarvoa. Tarkastellessa kuu- kausittaista keskikulutusta saadaan aurinkosähköjärjestelmän tuottama energia vastaamaan päiväajan kulutusta. (Lehto et al. 2021) 4.2.1 Eri suuruisten aurinkosähköjärjestelmien tuotantomahdollisuudet Maatila sijaitsee Varsinais-Suomen pohjoisosassa Loimaalla. Siellä vuotuinen säteilymäärä on Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) - Joint Research Centren sivus- ton mukaan 1127.7 kWh/m2. Sivustolta saadaan arvio sijainnin vuosittaisesta auringosta saa- tavasta maksimi energian määrästä kilowattitunteina. 19 Kuva 7: Kuukausittainen sähkönkulutus vuonna 2023 ja eri suuruisten aurinkosähköjärjes- telmien tuotto PVGIS-laskurilla. (Comission 2024). Vertaillaan 40◦ kallistuskulmaan etelään suunnattuja 40 kWp, 60 kWp ja 100 kWp panee- listojen tuotantomahdollisuuksia. Kuvassa 7 on maatilan kulutus vuonna 2023 (Liite B) sekä 40 kWp, 60 kWp ja 100 kWp aurinkosähköjärjestelmien tuotto PVGIS-laskurilla (Comission 2024). 4.2.2 Keskimääräinen kuukausikulutus Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus keskimääräisellä kuukausikulutukseen perustuvassa mi- toituksessa saadaan aurinkosähkön määrä vastaamaan tarkemmin päivittäistä kulutusta. Mi- toituksessa käytetään kuukausikulutustietoja. (Lehto et al. 2021) Kuukausittainen kulutus on keskiarvoltaan noin 28 800 kWh, joka luetaan kuvasta 8. Kuukausittaisen keskikulutusmitoi- tuksella aurinkosähköjärjestelmä tulisi olla 39 kWp. Koska budjettirajoitusta ei ole, vertaillan suurempia kokoja. (Liite B) 20 Kuva 8: Kuukausittainen sähkönkulutus vuonna 2023 ja kuukausittainen keskikulutus. 40 kWp aurinkosähköjärjestelmällä saadaan tuotettua vuodessa noin 35 000 kWh (Liite D). Toukokuusta heinäkuuhun saataisiin kuukausittain tuotettua noin 6400 kWh, joka on viides- osa kuukausittaisesta sähkönkulutuksesta (Liite G). 60 kWp aurinkosähköjärjestelmällä saa- daan tuotettua noin 50 000 kWh vuodessa (Liite E). Noin 9700 kWh aurinkosähköä saadaan tuotettua toukokuusta heinäkuuhun. Tämä kattaisi kuukaudessamelkein kolmasosan kulutuk- sesta. Vaikka aurinkosähkö kattaisi vain 50% tarvittavasta sähköstä, ylijäämä oli hyvin pieni. 100 kWp aurinkosähköjärjestelmä kattaisi kuukaudessa lähes puolet tarvittavasta sähköstä toukokuusta heinäkuuhun. Kuitenkin touko- ja heinäkuussa jouduttaisiin myymään noin 6% ylijäämää. Mitoitukseltaan 60 kWp olisi kannattavin, koska tuotanto on korkeampaa kuin 40 kWp aurinkosähköjärjestelmällä, mutta ylijäämää on mitätöntä. (Liite G) 4.2.3 Nettonollaenergiamitoitus Nettonollaenergiamitoituksella mitoitetaan aurinkosähköjärjestelmä vuoden keskimääräisen kulutuksenmukaan. Tällä mitoituksella yritetään tuottaa yhtä paljon aurinkosähköämitä vuo- den aikana kulututetaan. (Lehto et al. 2021) Käytetään referenssiarvona vuosittaiselle kulu- tukselle vuoden 2023 kokonaissähkönkulutusta. Taulukosta 2 vuoden 2023 kulutus oli 345 677 kWh. Maatilan kulutus on suurta, joten tällä mitoitusmenetelmällä aurinkosähköjärjes- telmän koko olisi vähintään 320 kWp (Liite G). 21 4.3 Kannattavuuden arviointi Aurinkosähköjärjestelmän taloudellista kannattavuutta tarkastellaan Finsolar-hankkeen te- kemällä aurinkosähkön kannattavuuslaskurilla. Aurinkosähköjärjestelmän pitoajaksi arvioi- daan 30 vuotta. Kun mitoitettu 40 kWp tai 60 kWp aurinkosähköjärjestelmän tuottama säh- kö menee lähes täysin tilan käyttöön, laskennassa on huomioitu ELY-keskukselta saatavissa oleva 50% investointituki. 40 kWp aurinkosähköjärjestelmän hinta arvonlisäverottomana on noin 28 000 euroa. Inves- tointi 50% investointituen jälkeen olisi 14 000 euroa. Maatila voisi kattaa tämän omalla pää- omalla, jolloin aurinkosähköjärjestelmään ei tarvitsisi rahoitusta. Tällöin takaisinmaksuaika on neljä vuotta. 30 vuoden käyttöiällä NPV on 8 615 euroa. LCOE on vain 0,4 snt/kWh. (Liite D) 40 kWp aurinkosähköjärjestelmän IRR on 22% (Liite F). Investointi on kannattava. 60 kWp aurinkosähköjärjestelmän hinta avaimet käteen asennettuna on noin 61 500 euroa. ELY-keskuksen investointituen jälkeen hinnaksi jää reilu 30 000 euroa. Rahoitusta tulisi ottaa 15 000 €. Tällöin takaisinmaksuaika on kahdeksan vuotta. 30 vuoden käyttöiällä NPV on 12 677 euroa. LCOE on 1,6 snt/kWh (Liite E). IRR on 12% eli investointi on kannattava. (Liite F) Taloudellisesti kannattavin ratkaisu on 40 kWp aurinkosähköjärjestelmä. Investointi 60 kWp:n järjestelmään on tuplasti kalliimpi, mutta paneelistosta saadaan enemmän tuottoa. Sähköä 60 kWp aurinkosähköjärjestelmällä tulee ostettua suhteessa 40 kWp aurinkosähköjärjestelmään vähemmän. 4.3.1 Liittymän vaikutus aurinkosähköjärjestelmän kokoon Maatilan liittymän pääsulakkeelle voi asentaa teholtaan enintään 217 kW aurinkosähköjär- jestelmän (Liite C). Jos haluttaisiin investoida 217 kW tai suurempaan aurinkosähköjärjes- telmään, tulee liittymän kokoa suurentaa. Kun aurinkosähköjärjestelmä avaimet käteen asen- nettuna kustantaa noin 1000 €/kWp, kasvaisi investointi kulut yli 200 000 euroa. Jos 217 kW aurinkosähköjärjestelmällä saataisiin tuotettua omaan käyttöön 50% , olisi ylijäämäsähköä myytävänä jopa 40% (Liite G). Nettonollaenergiamitoituksella aurinkosähköjärjestelmän tu- lisi olla vähintään 320 kWp, jolloin joutuisi liittymän kokoa kasvattamaan. 22 5 JOHTOPÄÄTÖKSET Lähtökohtaisesti Suomessa aurinkosähköjärjestelmään investointi on kannattavaa, kun tuo- tettu aurinkosähkö kulutetaan pitkälti tuotantopaikassa. Käyttöpaikan liittymäkoko rajaa au- rinkosähköjärjestelmän inverterin maksimi tehoon. Tutkielman kohteena toimi siipikarjatila, jonka vuotuinen sähkönkulutus on 350 MWh. Vuorokauden suurin sähkönkulus tapahtuu aa- mu kuuden ja ilta kahdeksan välillä. Vuotuiset sähkönkulutus huiput ajoittuvat loppukesälle ja syksylle, kun kuivuri käynnistyy. Mikäli aurinkosähköjärjestelmä olisi yli 217 kW, nykyistä 3x315 A liittymän kokoa olisi kannattavaa suurentaa. Tämä vaatisi paikallista sopimista jakeluverkkoyhtiön kanssa, koska liittymän koko on nykyisellään suuri. Liittymän koko tulisi silloin mitoittaa halutun aurin- kosähköjärjestelmän mukaisesti. Tilan läheisyydessä oleva muuntamo luo kuitenkin mah- dollisuuden suuremmallekin aurinkosähköjärjestelmälle. Tämä vaatisi suurempaa investoin- ti innokkuutta. Aurinkosähköjärjestelmän koko kasvaisi huomattavasti, joka lisää tuotannon ylijäämää. Taloudellisesti investoinnin kannattavuutta tulisi tällöin tarkastella tarkemmin. Investointi on-grid-aurinkosähköjärjestelmään avaimet käteen asennettuna arvonlisäverotto- mana kustantaa noin 1000 €/kWp. ELY-keskukselta on haettavissa 50% investointitukea au- rinkosähköjärjestelmän hankintaan. Investointi 60 kWp:n aurinkosähköjärjestelmään kustan- taa noin 61 560 euroa. Investoinnin takaisinmaksu aika noin kahdeksan vuotta. IRR 30 vuo- den käyttöiällä on 12%. 40 kWp:n aurinkosähköjärjestelmä kustantaisi noin 28 000 euroa. Tulee huomioida hinnan olevan huomattavasti alhaisempi suhteessa 60 kWp:n aurinkosäh- köjärjestelmään. Takaisinmaksu aika olisi neljä vuotta. IRR 30 vuoden käyttöiällä on 22%. Taloudellisesti investointi 40 kWp:n aurinkosähköjärjestelmään on kannattavampi kuin 60 kWp:n aurinkosähköjärjestelmään. Samalla määrällä pääomaa saadaan hankittua tuotanto- mahdollisuuksiltaan suurempi paneelisto. Investoimalla suurempaan aurinkosähköjärjestel- mään saataisiin tuotettua vuosittain 10 000 kWh enemmän aurinkosähköä. Aurinkosähköjär- jestelmän kokoa mitoittaessa, tulee valita, toivooko taloudellisesti vai tuotannollisesti kan- nattavampaa järjestelmää. 23 LÄHTEET Agro, Lantmännen (2024). Laita katto tuottamaan ja säästä valtavasti energiaa yli 240 päi- vää vuodessa Aurinkovoimalla. URL: https://kauppa.lantmannenagro.fi/aurinkovoimala (viitattu 2024). Auvinen, Karoliina (toukokuu 2020). Kannattavuus. URL: https : / / finsolar . net / kannattavuus/ (viitattu 2023). Comission, European (2024).PhotovoltaicGeographical Information System (PVGIS) - Joint Research Centren. URL: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools. html (viitattu 2024). Energiavirasto (2023). Aurinkosähkön pientuotanto kasvoi voimakkaasti vuonna 2022. URL: https://energiavirasto.fi/-/aurinkosahkon-pientuotanto-kasvoi-voimakkaasti- vuonna-2022 (viitattu 2023). Finsolar (2024). Kannattavuuslaskurit. URL: https://finsolar.net/kannattavuus/ kannattavuuslaskurit/ (viitattu 2024). Halonen, Tommi (2011). “Sähköliittymän toimitusprosessi”. TampereenAmmattikorkeakou- lu. URL: https://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/26972/Halonen_ Tommi.pdf?sequence=1&isAllowed=y. Jyrkkiö, Esa ja Veijo Riistama (2000). Laskentatoimi päätöksenteon apuna. 13. uud. p. Yri- tyksen tieto. Porvoo ; WSOY. ISBN: 951-0-24610-7. Kost, Christoph et al. (2013). “Levelized cost of electricity renewable energy technologies”. URL: https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/en/documents/ publications/studies/EN2013_Fraunhofer- ISE_LCOE_Renewable_Energy_ Technologies_version%20Nov2013_EN_Stand_13-04-16_v02.pdf (viitattu 2024). Lehto, Ina et al. (2021). Aurinkosähköjärjestelmien suunnittelu ja toteutus. 2., uudistettu pai- nos. ST-käsikirja ; 40. Espoo: Sähköinfo Oy. ISBN: 978-952-231-343-0. Motiva (toukokuu 2018). Toiminpiteen taloudellinen kannattavuus, Laskentatyökalu - ohje työkalun käyttöön. URL: https://www.motiva.fi/files/14771/Toimenpiteen_ taloudellinen_kannattavuus_laskurin_ohje_2018.pdf (viitattu 2024). – (2022a). Auringosta sähköä. URL: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_ energia/aurinkosahko/aurinkosahkon_perusteet/auringosta_sahkoa (viitattu 2023). – (2022b).Aurinkosähköjärjestelmien hinta. URL: https://www.motiva.fi/ratkaisut/ uusiutuva_energia/aurinkosahko/jarjestelman_valinta/aurinkosahkojarjestelmien_ hinta (viitattu 2024). 24 Motiva (2022c). Aurinkosähköteknologiat. URL: https://www.motiva.fi/ratkaisut/ uusiutuva_energia/aurinkosahko/aurinkosahkojarjestelmat/aurinkosahkoteknologiat. – (2022d).Mitoitusmenetelmiä. URL: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_ energia / aurinkosahko / hankinta _ ja _ asennus / aurinkosahkojarjestelman _ mitoitus/mitoitusmenetelmia (viitattu 2024). – (2023). Aurinkopaneelien asentaminen. URL: https://www.motiva.fi/ratkaisut/ uusiutuva_energia/aurinkosahko/hankinta_ja_asennus/aurinkopaneelien_ asentaminen (viitattu 2024). – (2024). Ylijäämäsähkönmyynti. URL: https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_ energia/aurinkosahko/aurinkosahkojarjestelman_kaytto/ylijaamasahkon_ myynti (viitattu 2024). Niskanen, Jyrki ja Mervi Niskanen (2016). Yritysrahoitus. fin. Business. Helsinki: Edita. ISBN: 978-951-37-6886-7. Puro, Vesa-Matti (2020). Sähköliittymän vaikutus aurinkosähkön hankintaan. URL: https: //aurinkovirta.fi/artikkelit/jakeluverkot/sahkoliittyman- vaikutus- aurinkosahkon-hankintaan/ (viitattu 2024). Ralos (2023). Ilmansuunnan, kaltevuuden, sijainti ja niiden vaikutukset tuotantoon. URL: https://ralos.fi/ilmansuunta-kaltevuus-sijainti-ja-niiden-vaikutukset- tuotantoon/ (viitattu 2024). Ruokavirasto (2024). Maatalouden investointituet. URL: https://www.ruokavirasto. fi/tuet/maatalous/investoinnit/maatalouden-investointituet/#3.-maatilojen- energiainvestoinnit (viitattu 2024). Sallila Sähkönsiirto, oy (2023). Liittymismaksut. URL: https://sallilasahkonsiirto. fi/site/assets/files/1785/liittymismaksut_1_12_2020_2023.pdf (viitattu 2023). SolarShop (2024). Liike ja maatilapaketit 10-100 kWp. URL: https://solarpower.fi/ tuote/yritys-ja-maatilapaketit-10-50kwp/ (viitattu 2024). Solarvoima (2024). URL: https://solarvoima.fi/miten-aurinkopaneeli-toimii/ (viitattu 2024). 25 A Liite: Vuorokauden sähkönkulutuksen jakautuminen tunneit- tain Vuoden 2023 datasta valitaan joka kuukauden 14. päivä. Lasketaan tunnittainen keskikulutus näiden päivien datasta. Kuva 9: Sähkönkulutuksen keskiarvo tunneittein 1 B Liite: Maatilan vuoden 2023 kuukausittainen sähkönkulutus Kuukausi kulutus (kWh) Tammikuu 22 306.48 Helmikuu 19 419 Maaliskuu 23 189.05 Huhtikuu 20 923.66 Toukokuu 22 389.41 Kesäkuu 37 472.75 Heinäkuu 29 624.50 Elokuu 42 017.56 Syyskuu 42 301.48 Lokakuu 29 698.56 Marraskuu 27 278.06 Joulukuu 29 057.2 Taulukko 3: Kuukausittainen sähkönkulutus vuonna 2023. Kuukausittainen keskiarvokulutus on 28 000 kWh. Kilovatteina se on kulutuksen ja kuluneen ajan suhde. 28000 30 ∗ 24h = 38.8kW (B.1) 2 C Liite: 3x315 A liittymän maksimi teho Liittymä on kooltaan 3x315 A. Liittymän pääsulakkeen maksimi teho Pmax on vaiheiden, virran I ja jännitteen U tulo. Pmax = 3IU (C.1) Vaiheita on kolme, virta on 315 A ja jännite on 230 V. Pmax = 217350W (C.2) Liittymän pääsulakkeen maksimi teho on noin 217 kW 3 D Liite: Kannattavuuslaskenta 40 kWp aurinkosähköjärjestel- mälle Finsolar-hankkeen laskurilla 40 kWp aurinkosähköjärjestelmä hankintahintaan 28 000 euroa. 4 LCOE 40 kWp aurinkosähköjärjestelmälle Finsolar-hankkeen laskurilla. 5 E Liite: Kannattavuuslaskenta 60 kWp aurinkosähköjärjestel- mälle Finsolar-hankkeen laskurilla 6 LCOE 60 kWp aurinkosähköjärjestelmälle Finsolar-hankkeen laskurilla. 7 F Liite: Sisäinen korkokanta Sisäinen korkokanta lasketaan 40 kWp ja 60 kWp järjestelemille excelistä löytyvällä sisäi- nen.korko() -komennolla. Valitaan komentoon lista, jossa on investointi negatiivisena lukuna sekä investoinnin käyttöiän vuotuiset nettotulot. Nettotulot ovat kassavirran ja ylläpitokus- tannuksien erotus. 8 G Liite: Aurinkosähköjärjestelmien mitoitus Nettonollaenergiamitoitus vuotuisen kulutuksen mukaan. 217 kW aurinkosähköjärjestelmän mitoitus 9 40 kWp aurinkosähköjärjestelmän mitoitus 60 kWp aurinkosähköjärjestelmän mitoitus 10 100 kWp aurinkosähköjärjestelmän mitoitus 11