Teollisen kokoluokan aurinkovoimalan ja akkuenergiavaraston kannattavuus ja hyödyntäminen sähkömarkkinoilla
Korhonen, Juho-Pekka (2022)
Diplomityö
2022
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022102062629
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022102062629
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä tutkitaan teollisen kokoluokan aurinkovoimalan ja akkuenergiavaraston kannattavuutta sähkömarkkinoilla. Tutkimus rajataan koskemaan teollisen kokoluokan aurinkovoimalan kannattavuuden parantamista akkuenergiavaraston avulla spot-markkinoilla. Kannattavuuden muutosta tutkitaan siirtämällä aurinkovoimalan tuotanto halvimmilta tuotantotunneilta kalleimmille tunneille akkuenergiavaraston avulla.
Aurinkovoimalan ja akkuenergiavaraston kannattavuutta analysoidaan muodostamalla investointilaskelma aurinkovoimalalle, akkuenergiavarastolle ja näiden yhdistelmälle. Investointilaskelman tunnuslukuina käytetään nettonykyarvoa, sisäistä korkokantaa sekä korollista takaisinmaksuaikaa. Investointilaskelmien epävarmuuksia arvioidaan muodostamalla sisäiselle korkokannalle herkkyysanalyysi.
Työn teoriaosuudessa käsitellään aurinkovoimalan ja akkuenergiavaraston keskeisimmät komponentit ja kustannusrakenteet, kuvataan sähkömarkkinoiden perusperiaatteet ja toimintalogiikat sekä esitellään yleisimmät investointilaskelmien komponentit ja menetelmät.
Työssä saadut tutkimustulokset osoittavat, että teollisen kokoluokan aurinkovoimalan kannattavuutta ei voida parantaa siirtämällä sen tuotantoa akkuenergiavaraston avulla halvimmilta tuotantotunneilta kalliimmille. Tutkimustulosten perusteella aurinkovoimalan tuotanto on kannattavampaa myydä suoraan spot-markkinoille. Tutkimustulosten perusteella teollisen kokoluokan aurinkovoimala on kannattavampi investointi ilman sen yhteyteen rakennettua akkuenergiavarastoa. This study aims to investigate the profitability of a utility-scale solar photovoltaic system and battery energy storage system in the electricity market. The study is limited to the enhancement of the profitability of a utility-scale solar photovoltaic system combined with a battery energy storage system on the spot market. Changes in profitability are evaluated by shifting the production of a solar photovoltaic system from the cheapest production hours to the most expensive hours with the help of a battery energy storage system.
The profitability of a utility-scale solar photovoltaic system and a battery energy storage system is measured by investment calculation that is formed into a utility-scale solar photovoltaic system, battery energy storage system, and the combination of these two. Net present value, internal rate of return, and discounted payback period are used as characteristics of the investment calculation. The uncertainties of investment calculations are estimated by sensitivity analyses counted for the internal rate of return.
The main components and cost analysis of a solar voltage system and battery energy storage system, the basic principles of the electricity market, and the most common components and methods of investment calculations are described in this study.
Based on the results, the profitability of a utility-scale solar photovoltaic system can not be enhanced by shifting its production from the cheapest production hours to the more expensive production hours by using battery energy storage. It is more profitable to sell the energy from the solar photovoltaic system directly to the spot market. A utility-scale solar photovoltaic system is a more profitable investment without a battery energy storage system.
Aurinkovoimalan ja akkuenergiavaraston kannattavuutta analysoidaan muodostamalla investointilaskelma aurinkovoimalalle, akkuenergiavarastolle ja näiden yhdistelmälle. Investointilaskelman tunnuslukuina käytetään nettonykyarvoa, sisäistä korkokantaa sekä korollista takaisinmaksuaikaa. Investointilaskelmien epävarmuuksia arvioidaan muodostamalla sisäiselle korkokannalle herkkyysanalyysi.
Työn teoriaosuudessa käsitellään aurinkovoimalan ja akkuenergiavaraston keskeisimmät komponentit ja kustannusrakenteet, kuvataan sähkömarkkinoiden perusperiaatteet ja toimintalogiikat sekä esitellään yleisimmät investointilaskelmien komponentit ja menetelmät.
Työssä saadut tutkimustulokset osoittavat, että teollisen kokoluokan aurinkovoimalan kannattavuutta ei voida parantaa siirtämällä sen tuotantoa akkuenergiavaraston avulla halvimmilta tuotantotunneilta kalliimmille. Tutkimustulosten perusteella aurinkovoimalan tuotanto on kannattavampaa myydä suoraan spot-markkinoille. Tutkimustulosten perusteella teollisen kokoluokan aurinkovoimala on kannattavampi investointi ilman sen yhteyteen rakennettua akkuenergiavarastoa.
The profitability of a utility-scale solar photovoltaic system and a battery energy storage system is measured by investment calculation that is formed into a utility-scale solar photovoltaic system, battery energy storage system, and the combination of these two. Net present value, internal rate of return, and discounted payback period are used as characteristics of the investment calculation. The uncertainties of investment calculations are estimated by sensitivity analyses counted for the internal rate of return.
The main components and cost analysis of a solar voltage system and battery energy storage system, the basic principles of the electricity market, and the most common components and methods of investment calculations are described in this study.
Based on the results, the profitability of a utility-scale solar photovoltaic system can not be enhanced by shifting its production from the cheapest production hours to the more expensive production hours by using battery energy storage. It is more profitable to sell the energy from the solar photovoltaic system directly to the spot market. A utility-scale solar photovoltaic system is a more profitable investment without a battery energy storage system.