Aurinkovoimapotentiaalin maakuntavertailu Suomessa

Abstract

Suomen aurinkovoimakapasiteetti on kasvanut nopealla tahdilla viime vuosien aikana. Tässä tutkimuksessa analysoidaan aurinkovoimaloiden mittausdataa vuosien 2020 ja 2022 väliltä viidestä eri maakunnasta. Sääolosuhteiden vaikutusta tuotantoon tutkitaan kirjallisuuskatsauksena sekä simulaationa lumipeitteen vaikutuksen osalta. Voimaloiden välisiä korrelaatioita tutkittaessa otetaan huomioon myös pilvisyyslukemia päivän aikana. Tuotannon hajauttamista tutkitaan laskennallisesti jakamalla tuotanto tasaisesti kaikille viidelle sijainnille, sekä jakamalla tuotanto etelään, länteen ja itään tasaisesti kaikille.

Tuotantodataa analysoidessa huomataan etelän ja lännen olevan selvästi parhaiten tuottavat sijainnit. Tuotannon hajauttaminen kaikkiin viiteen sijaintiin laskee kokonaistuotannon määrää merkittävästi, mutta tuotannon tasaisuus voi olla silti arvokkaampaa. Tuotetun sähkön arvo vähemmän tuottavilla voimaloilla on suurempi sähkön hinnan noustessa, kun parhaiten tuottavien voimaloiden tuotanto on alhaalla pilvisyyden tai jonkun muun syyn takia. Hajauttaminen vain etelään, länteen ja itään ei laske kokonaistuotantoa yhtä paljon, mutta tuotannon tasaisuus säilyy yhä hyvänä. Aurinkovoimalan tuotanto alkaa lumipeitteen sulamisajankohdan aikana kaikilla sijainneilla. Pohjoisessa lumipeitteen vaikutus on erittäin suuri simulaation perusteella. Tuotantoa olisi ideaalitilanteessa mahdollista kasvattaa jopa 35 prosenttia pelkästään ensimmäisen 18 viikon aikana lumipeitteen poistamisella. Lumipeitteen poistaminen voi kuitenkin koitua hyvin hankalaksi toteuttaa isossa mittakaavassa.

Finland’s solar power capacity has grown rapidly in recent years. This study analyses solar power measurement data for 2020–2022 from five regions. The impact of weather conditions on production is researched in the form of a literature review and by simulating radiation data when looking into the effects of snow coverage. Cloud coverage will be taken into account when stydying the correlations between the locations. The diversification of production is studied by computationally distributing production evenly across all five locations, and by distributing production to the south, west and east evenly across all locations.

During the analysis of the production data, it is discovered that south and west are by far the most productive locations. Spreading production across all five locations may significantly reduce the total production, but the value of steady production can be worth more. When the best plants are covered by clouds or rain the production of less producing plants could be more valuable due to higher electricity price. Diversification only to the south, west and east does not reduce total production as much, but still maintains a steady and stabil level of production. Solar power plant production starts at the same time as the melting of snow in all of the locations researched in this study. In an ideal situation based on the simulation results during the first 18 weeks of the year production could increase by 35 percent of the total year production in the north and 9 percent in the south by removing the snow of the panels manually. However, this could turn out to be very challenging in a large scale.