Aurinkoenergian tulevaisuuden näkymiä Oulun Energia / Oulun Sähkönmyynti Oy Olli Tuomivaara Energia- ja ilmastotavoitteet asemakaavoituksessa työpaja 25.8.2014.
Aurinkoenergian globaali läpimurto 160000 Aurinkosähkön kapasiteetin kasvu globaalisti 140000 Kumulatiivinen kapasiteetti MW 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Euroopa 129 265 399 601 1306 2291 3289 5312 11020 16854 30505 52764 70513 81488 Aasia ja Oseania 368 496 686 916 1198 1502 1827 2098 2628 3373 4951 7513 12159 21992 Amerikka 21 24 54 102 163 246 355 522 828 1328 2410 4590 8365 13727 Kiina 19 24 42 52 62 70 80 100 140 300 800 3300 6800 18600 Lähi-Itä Afrikka 0 0 0 0 1 1 1 2 3 25 80 205 570 953 Muu Maailma 751 807 887 964 993 1003 1108 1150 1226 1306 1590 2098 2098 2098 1.9.2014 2
Uusiutuvan energian läpimurto TWh Saksa Pohjoismaat Suomi Tuuli Aurinko Tuuli Aurinko Tuuli Aurinko 2005 25 0,5 5 0,0 0,2 0,0 2009 38 5 8,0 0,0 0,3 0,0 2013 45 30 19 0,0 0,5 0,0 2020 ennuste 75 45 40 2,0 3,5 0,0 Saksassa uusiutuvan energian nopea kasvu syöttötariffien myötä. (Kokonaiskulutus 540 TWh/vuosi) Pohjoismaissa tuulivoimatuotanto kasvaa nopeasti. Suomessa tähän astiset muutokset maltillisia. 1.9.2014 3
Miksi aurinkosähkö Suomessakin? Ympäristövaikutus, aurinkoenergian päästöt olemattomia elinkaaritasollakin Vähentää kiinteistöjen ostoenergian tarvetta, parantaa energiatehokkuuslukua. Jos tuotetaan yli oman tarpeen, ylimäärän voi myydä muille Sopii yllättävän hyvin Suomen tuotanto-olosuhteisiin. Aurinkoiset kesäpäivät lisäävät sähkön kysyntää juuri silloin kun sitä aurinkosähköllä tuotetaan Soveltajat edelläkävijöitä, käytössä jo kuitenkin sen verran, että ei teknisiä riskejä Investoinnin takaisinmaksuajat tulleet pääoman tuoton kannalta mielenkiintoiselle tasolle etenkin suurissa järjestelmissä Pienistä aurinkovoimaloista yhdessä syntyy merkittävää tuotantoa, Saksassa jo kahdesta kolmeen ydinvoimalan verran 1.9.2014 4
Aurinkosähkön hyödyntäminen Tilanne 2013 lopussa Suomi ja muut pohjoismaat Tanskaa lukuun ottamatta hyvin heikosti edustettuna aurinkosähkömarkkinoilla 1.9.2014 5
Aurinkosähkön hyödyntäminen Potentiaalinen auringon säteily Maantieteelliset erot eivät selitä eroa Saksaan tai esimerkiksi Tanskaan. Ruotsissa aurinkosähkön hyödyntäminen on kovassa kasvussa. Siellä on myös samanlainen tukipolitiikka kuin Suomessa tällä hetkellä. 1.9.2014 6
Ruotsissa markkinat lähtenyt nopeaan kasvuun 45 Aurinkosähköjärjestelmien asennetun kapasiteetin kehitys Ruotsissa 40 35 30 Yhteensä MW 25 20 15 Verkossa Ei verkossa 10 5 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Vuosi 1.9.2014 7
Ruotsissa markkinat lähtenyt nopeaan kasvuun Ruotsin kapasiteetin kehitys Suomen kapasiteetin kehitys 45 45 40 40 35 35 30 30 Yhteensä MW 25 20 15 Verkossa Ei verkossa Yhteensä MW 25 20 15 Verkossa Ei verkossa 10 10 5 5 0 0 Vuosi 1.9.2014 8 Vuosi
Ruotsissa markkinat lähtenyt nopeaan kasvuun Miksi kasvu jatkuu vaikka investointituet ovat laskeneet rajusti? Ruotsin investointuet 55 60 % 2009 2011 45 % 2012 35 % 2013 2016 Suomessa TEM-tuki 30 % (ei asuinrakennuksiin) Suomen hintataso on nykyään käytännössä sama kuin Ruotsissa 1.9.2014 9
Tekninen ratkaisu on yksinkertainen ja käytännössä testattu luotettavaksi 1.9.2014 10
Aurinkoenergian hyödyntäminen pohjoisessa Kokemuksia Säteilymäärän vuotuinen ero Pohjois-Saksaan n. 10 %. Tämä luku pätee vaakatasoon tuleva säteilyn osalta. Oikealla kallistuskulmalla ero pienenee. 30 50 asteen kallistuskulmalla saadaan pohjoisessa maksimaalinen vuosituotto. Oulussa ja Tampereella tuotantomäärät käytännössä samat Laitteiston sijainti (ilmansuunta) tärkeässä asemassa huipputehon kannalta (kaakko / etelä, tuotanto -20 %) 1.9.2014 11
Esimerkkitapausten tuotot pohjoisessa Paneelien Kallistus 6 kk 1-6 12 kk arvio Kohteen sijainti Huipputeho KW suunta kulma Tam Hel Maa Huh Tou Kes Hei Yhteensä kwh kwh Etelälounas Oulu 1,50 38 2 6 84 161 158 138 180 729 549 1098 Tampere 3,00 Etelä 30 5 20 235 373 356 343 491 1823 1332 2664 Etelälounas Oulu 2,00 35 0 5 130 282 309 275 400 1401 1001 2002 Tampere 2,50 Etelä 18 10 15 200 305 309 305 384 1582 1144 2288 Oulunsalo 2,50 Etelä 30 4 30 80 265 315 330 340 1364 1024 2048 Oulu 2,00 Länsi 20 1 6 113 267 317 341 353 1399 1045 2090 Kangasala 5,00 Etelä 30 33 33 439 647 589 582 749 3073 2324 4648 Oulu 5,00 Etelä 40-45 10 50 410 681 785 605 880 3421 2541 5082 Keminmaa 5,20 Kaakko 30 3 23 273 562 680 675 710 2923 2213 4226 Laskennalliset mallit antavat näille korkeuksille usein huonompia tuloksia kuin käytännössä saavutetaan nykyaikaisilla laitteilla: 1,5 kw Oulu Etelä laskennallinen tuotto 1202 kwh/a (D5 ja D3 rak. määr.) 2,5 kw Oulu Etelä laskennallinen tuotto 2003 kwh/a (D5 ja D3 rak. määr.) 5,0 kw Oulu Etelä laskennallinen tuotto 4005 kwh/a (D5 ja D3 rak. määr.)
Tulevaisuus Suomessa Kapasiteetin kasvu kiihtyy Suomessakin. Vuonna 2014 tullaan jälleen rikkomaan edelliset ennätykset. Avaimet käteen toimitukset edesauttavat investointipäätöksiä Paneelien integrointi rakenteisiin lisää käyttöönoton helppoutta Laitteiden hintojen ennustetaan tippuvan vielä jonkin aikaa, mutta toisaalta suurten järlestelmien investoinnit ovat jo luokkaa 1,5 1,7 /W. Sähkönhankinnan ja aurinkosähkön tuotannon synergiaedut kesäaikana kaupallistetaan. Aurinkoiset kelit aiheuttavat kysyntäpiikkejä, jotka vaikeuttavat sähkönhankintaa kesäaikana. 1.9.2014 13
Haasteet - Pimeän talven lisäksi Asenteet jämähtäneet 1900-luvulle. Edelleenkin muistellaan aikaa, jolloin teknologia oli kallista ja epävarmaa. Ajatus siitä, että Suomessa ei tarvita sähköä kesällä on yllättävän usein esillä. Tällä väitteellä ei ole juuri tekemistä todellisuuden kanssa. Byrokratia hidastaa etenkin pienien järjestelmien rakentamista. 1 kw järjestelmässä rakennusluvituksen osuus koko investoinnista voi yli 10 % Verokohtelu tällä hetkellä ei kannusta rakentamaan kustannustehokkaita suuria järjestelmiä edes oman sähkönkäytön korvaamiseen. (yli 50 kw järjestelmät sähköveron alaisia jos tuottavat kilowattitunninkin verkkoon) Laitteiden kotimaisuusaste vähäinen. Tämä olisi korjattavissa ja esimerkiksi Ruotsissa tuotettiin 37 M arvosta paneeleita vientiin vuonna 2012. 1.9.2014 14
cv 1.9.2014 15