Aurinkosähkön rooli Suomi 100%RE -skenaariossa

Suomessa on nyt todella mitätön määrä aurinkosähköä. Vuositasolla sähköntarpeesta syntyy aurinkopaneeleilla parisen promillea. Silti, aurinkosähköä kritisoidaan siitä että se aiheuttaisi tarpeettomia investointeja koska aurinko ei paista jatkuvasti(vaikkapa yöllä!). Ilman suurempia laskuharjoituksia voi todeta, että tulevien vuosien kapasiteetti ei aiheuta turhia investointeja tuotantojärjestelmään, koska aurinkosähkön tuotanto on suurempi silloin kun sähköä enemmän tarvitaan – päivällä – ja tulevien vuosien aurinkovoimaloiden yhteenlaskettu teho on sähköjärjestelmän kannalta rajusti pienempi, kuin vaihtuvalla kustannuksella olevan kapasiteetin ja erityisesti säädettävän vesivoiman teho on. Tarkoittaa, että verkossa oleva aurinkosähkö säästää vesivoimaa ajankohtaan, kun sitä enemmän tarvitaan. Toki myös on syytä huomata, että nykyisessä järjestelmässä(ei syöttötariffia, ei netotusta jne.) mitoitusperuste on, että tuotanto käytetään pääosin(esimerkiksi 90% vuositason tuotannosta) itse kiinteistössä.

Kaikki tietävät, että Saksassa on paljon aurinkosähköä. Paljonko se paljon on? Kuutisen prosenttia vuosikulutuksesta tulee auringosta(ja 15 prosenttia tuulivoimasta). Se on paljon. Suomen energia- ilmastostrategiaan liittyvä 100:n prosentin LCFinPlat-skenaario sähkön osalta esittää aurinkosähkön tuotannoksi 18 TWh kokonaistuotannon ollessa noin 80 TWh.
Screen Shot 2016-11-24 at 14.30.17.png

Tehdään simppeli laskuharjoitus, jolla haarukoidaan minkälaisia kysyntäjousto-smart grid -kehitystä tarvitaan, jotta tälläinen määrä aurinkosähköä verkkoon mahtuu.

Aurinko paistanee 2050 suunnilleen samalla tavalla, mutta paneelien hyötysuhde paranee ja erityisesti sellaisten paneelien hyötysuhde paranee, joissa tuotantohinta on matalin. Alhaisen tuotantohinnan panelisto tuottaa siis enemmän sähköä pinta-alayksikköä kohden, mutta paneliston nimellistehon ja vuosituotannon suhde säilyy suunnilleen samana. 18 terawattituntia sähköä tulee aurinkopaneeleista, joiden yhteenlaskettu nimellisteho on noin 22000 megawattia.

Suomen sähkökulutus pyörii kesäaikaan 6000 –  8000 megawatin paikkeilla(rajuilla pakkasilla voi olla yli 15000MW) joten suurin tuotantopiikki tälläisestä aurinkosähköarsenaalista on aikamoinen. Tarkastellaan yksittäisenä keinona kiinteistökohtaista varastointia. Vuonna 2050 kiinteistökohtainen akkuvarastointi on todennäköisesti hyvin jokapäiväistä. Nykyisellä sähkön osto- ja myyntihinnalla ja akkuvaraston hintakehitys -arviolla menee viitisen vuotta että vuorokausisyklaukseen soveltuvat järjestelmät alkavat olla kannattavuusrajalla. Kuinka monta 20:n kilowattitunnin kiinteistöjärjestelmää tarvittaisiin, jos 22000:n megawatin tuotantotehosta pitäisi varastoida puolet – kahden tunnin tuotannosta? Eli 22000 megawattituntia. Noin miljoona kiinteistöä.

Ilman muutoksia sähköjärjestelmään tai varastointiin, aurinkosähköä mahtuu verkkoon ehkäpä karkeasti kolmasosa kulutuksesta tehona laskettuna eli pari tuhatta megawattia. Tällöin tuotanto vastaa noin kolmea prosenttia kokonaistuotannosta(Saksassa nyt kuutisen prosenttia). Tarkempi luku pitäisi laskea käyttäen oikeaa sähkömarkkinamallia ja tällöin keskeisessä roolissa on muuttuvakustannuksinen kapasiteetti ja vesivoima.

Kolmisen prosenttia aurinkosähköä Suomessa tarkoittaisi vaikkapa:

  • 100 000 omakotitaloa, joissa 6kW voimala
  • 5000 kerrostaloa, joissa 20kW voimala
  • 1000 isoa voimalaa, teholtaan 1300kW.
Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

w

Connecting to %s