Vuorovaikutusjohtaja, tutkija Karoliina Auvinen Aalto-yliopisto

Aurinkoenergian kannattavuuden vaikuttimet

TEM ja Pöyry: Hajautetun tuotannon seminaari9.9.2016, AnnaK, Helsinki

Johdanto

• Esityksessä esitellään Vaasan yliopiston johtaman Hajautetun energian mahdollisuudet ja rajoitteet –konsortiohankkeen alustavia tuloksia aurinkoenergian osalta

• Miltä näyttää investointien kannattavuus, jos hiiltä ja öljyä halutaan korvata uusiutuvalla energialla?

• Tutkimuksen rahoittaja: Valtioneuvoston tutkimus-, ennakointi- ja arviointitoiminta

• Hinta- ja kannattavuustarkastelujen tulokset julkaistaan syksyn 2016 aikana (ml. excel-laskentataulukot)

01.05.20232

Aurinkoenergiasta on tullut Suomessa kannattavaa vuonna 2014

05/01/20233

Investoinnin kannattavuuden ehdot

Yleisperiaatteena aurinkoenergia-investointi on kannattava jos:• Energia tuotetaan omaan käyttöön,

eikä sitä myydä verkkoon • Investointiin saa TEM:n energiatuen • Järjestelmän sijainti, mitoitus ja

hankinnan kilpailutus on tehty onnistuneesti

• Aurinkoenergialla korvataan kalliimpaa energiaa eli omakustannushinta € 25 v. tarkasteluajalla < ostoenergian hinta €

Aurinkosähköinvestoinnin tukimuodot yrityksille ja yhteisöille

01.05.20235

37%

31%

30%

Sähköveron poistoSiirtohintaInvestointituki

Case: Tampereen koulukeskus Vuores-talon aurinkosähkövoimalaAurinkosähköjärjestelmä (45 kW)

• Käyttöönottovuosi 2014

• käyttöikä 30 vuotta• takaisinmaksuaika 12

vuotta• sisäinen korkokanta

6,7%• sähkön

omakustannushinta 6 snt/kWh 25 vuoden aikana

01.05.2023Karoliina Auvinen

6

Tampereen Vuores-talon aurinkosähkö-investoinnin arvoketjuanalyysi

01.05.20237

•Aurinkopaneelit: Kiina (37 %) •Asennustelineet ja kävelysillat: Suomi (13,9 %)

• Invertteri: Saksa (13,9 %)•Tarvikkeet ja kaapelit: Suomi (2,1%)•Tarvikkeet ja kaapelit: Saksa (2,1%)

•Sähkösuunnitelmien muutossuunnittelu: Sweco (1,4%)

•Automaatiosuunnitelmien muutossuunnittelu: Granlund (0,4%)

•Sähkötyöt: Areva Solar (6 %)•Asennustöiden valvonta: Soleras (4%) •Automaatiojärjestelmän muutostyöt: Schneider Finland (6 %)

•Asennus: Areva Solar (6,7%)

• Invertterin vaihto (7,4%)•Järjestelmän ”läpikävely

Investointi yhteensä74.030 €

Kotimaan arvontuottoinvestoinnista

Osa-alueen komponentit

29%

1,8%

22%

1,9%

Arvoketjun osa-alueet

Valmistus:69%

investoinnista

Hankekehitys:1,8%

investoinnista

Toteutus:22%

investoinnista

Käyttö:7,4%

investoinnista

Investoinnin ko-timaisuusaste

Investoinnin ko-timaisuusaste

54%

Kannattavuuteen vaikuttavat tekijätArviointimenetelmät:• Investoinnin sisäinen

korkokanta, IRR• Nettonykyarvo NPV• Takaisinmaksuaika - ei oikea

menetelmä!

Keskeiset muuttujat:- Järjestelmän hinta- Rahoituksen hinta- Tuotanto-olosuhteet ja

hyötysuhde- Korvattavan energian hinta

01.05.20238

9

Trendi: Aurinkoenergian hinta putoaa edelleen

10

Mutta: fossiilisten polttoaineiden hinnat ovat myös pudonneet

Kannattaako investointi?

Tyypillisiä investointien kannattavuuden tarkastelutapoja energiayhtiöissä ja kunnissa:

Energiayhtiöiden lähtökohdat keskimäärin:Investoinnin laskenta-aika 15 vuottaLaskentakorko (tuotto-odotus + rahoituskulut) 10%

01.05.202311

Kuntien lähtökohdat keskimäärin:Investoinnin laskenta-aika ja ”tuotto-odotus” 8 vuottaLaskentakorko (rahoituskulut) 2%

Korvausinvestoinnin kannattavuus kunnan näkökulmasta (laskentakorko 2%, 8 v.):

Ostosähkö AurinkosähköEnergiajärjestelmän pitoaika/elinkaari 30 vuottaPolttoaineen / ylläpidon hinta (eur/MWh) € 100 € 5Kokonaiskustannus, LCOE-hinta (eur/MWh) kun mukana laiteinvestointi ja tuet (energiatuki 25%) ? € 43Investoinnin sisäinen korkokanta IRR (%) investoinnin tekijän laskenta-ajalla 8 v. -8,3%Investoinnin sisäinen korkokanta IRR (%) järjestelmän elinkaaren aikana 7,3%Takaisinmaksuaika kunnan laskentakorolla 13 vuottaInvestoinnin nettonykyarvo NPV (eur) kunnan laskenta-ajalla 8 vuotta negatiivinenInvestoinnin nettonykyarvo NPV (eur) järjestelmän elinkaaren aikana 30 v positiivinenKannattavuus, jos sähkön siirtohinnoittelu muuttuu tehoperusteiseksi eikä pientuotannolla voi enää säästää siirtomaksuja (ka 3,5 snt/kWh kunnissa).

Takaisinmaksu-aika 24 vuotta

Case Tampereen kaupungin Vuores-talon kannattavuus sekä tukien, laskenta-ajan ja tuotto-odotusten muutosten vaikutukset kannattavuuteen

 

Toteutunut kannattavuus 30 %:n tuella ja 25 vuoden laskenta-ajalla:

VERTAA kannattavuus ilman 30 %:n investointitukea:

VERTAA kannattavuus 30 %:n tuella, 10%:n tuotto-odotuksella ja 10 v. laskenta-ajalla:

Nettonykyarvo + 44 200 euroa +4 643 euroa -21 700 euroa

Sisäinen korkokanta 6,9% 2,6% -3,3%

Takaisin-maksuaika 12 vuotta 23 vuotta yli 30 vuotta

Tuotantohinta 6 snt/kWh 8 snt/kWh 13 snt/kWh

Korvausinvestointien kannattavuus energiayhtiön näkökulmasta (laskentakorko 10 %, 15 v.):

Kivihiili Pelletti-voimala

Lämpö-pumppu-

laitos

Aurinko-lämpö-kenttä

Energiajärjestelmän pitoaika/elinkaari, vuotta 20 20 30Polttoaineen hinta tai käyttökulut, eur/MWh €37 €41 €27 €3Kokonaiskustannus, LCOE-hinta (eur/MWh) kun mukana laiteinvestointi ja mahd. tuet (aurinkolämpö inv.tuki 20%, muut päästökauppa) ? € 43 € 35 € 19Investoinnin sis. korkokanta IRR (%), 15 v.

-0,9 % 0,8%IRR (%) järjestelmän elinkaaren aikana 2,1% 5,8%Kannattavuus (NPV), eur negatiivinenVERTAA IRR (%), jos kivihiilen hinnassa mukana ilmastonmuutoksen kustannukset.

€100147% 45% 22%

Ohjauskeinoilla tulisi varmistaa uusiutuvan energian

hintakilpailukyky ympäristölle vahingollisiin energiamuotoihin

verrattuna

Aurinkolämpö Tanskassa

Tanskassa alueellisia aurinkolämpölaitoksia on asennettu yli 60 kpl (noin 630 000 m²) • Esim. Jelling Varmevaerk 10,5 MWth,

Aurinkolämmöllä voidaan kattaa jopa 50-60% alueellisesta lämmöntarpeesta.Aurinkolämpöä varastoidaan suuriin vesivaraajiin sekä täydennetään hakkeella, pelleteillä tai kaasulla. Hajautettua energiantuotantoa toteutetaan teollisessa mittakaavassa.

Miksi tanskalaiset kunnat investoivat uusiutuvaan energiaan?

• Monet kaukolämpöyhtiöistä on kunnan omistamia osuuskuntia, joiden tavoitteena on alentaa pitkällä tähtäimellä asiakkaiden energialaskuja. Lämpöenergian tuotantokustannus auringolla noin 30 €/MWh.

• Tanskassa on asetettu kunnianhimoinen tavoite päästöjen ja fossiilisten polttoaineiden vähentämiseksi.

• Haluttua muutosta on ohjattu polttoaineiden verotuksella: öljylle, hiilelle ja kaasulle on säädetty korkeampia veroja ja samalla kaukolämpöyhtiöt ovat saaneet myös tukia uusiutuviin energiamuotoihin siirtymiseksi.

01.05.202317

Yhteenveto: Investoinnin kannattavuus edellyttää, että uusiutuva energia on suhteellisesti edullisempaa kuin korvattava energia

Kiitos! Karoliina Auvinenkaroliina.auvinen@aalto.fi 050 462 4727

Lähteet[1] Liuksiala L. 2015. Rahoitusmallien kehittäminen viennin edistämiseksi. Aalto-yliopisto. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=3099&lang=fi [2] Auvinen K. 2016. Kansallinen kehitysohjelma. Aalto-yliopisto. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=3284&lang=fi [3] Bloomberg Energy Finance. 2015. Saatavissa: https://www.bnef.com/dataview/new-energy-outlook/index.html[4] IEA. 2015. Medium-Term Renewable Energy Market Report. Available: https://www.iea.org/Textbase/npsum/MTrenew2015sum.pdf [5] IEA. 2014. Technology Roadmap - Solar Photovoltaic Energy. Saatavissa: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf [6] Auvinen K, Jalas M. 2015. Aurinkosähköjärjestelmien hintatasot ja kannattavuus. Aalto-yliopisto. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=1363&lang=fi [7] Auvinen K. 2015. Aurinkolämpöjärjestelmien hintatasot ja kannattavuus. Aalto-yliopisto. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=1398&lang=fi [8] IRENA. 2015. Renewable Power Generation Costs in 2014. Available: http://www.irena.org/documentdownloads/publications/irena_re_power_costs_2014_report.pdf [9] German Energy Blog. 3.10.2015. Contract Value for Second Tender for Ground-mounted PV Installation Decreases to 8,49 ct/kWh. Available: http://www.germanenergyblog.de/?p=19385#more-19385[10] IEA. 2014. Technology Roadmap - Solar Photovoltaic Energy. Available: https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf [11] Tilastokeskus. Viitattu: 22.1.2016. Energian hinnat [verkkojulkaisu]. ISSN=1799-7984. 3. vuosineljännes 2015. Sähkön hinta kuluttajatyypeittäin. Saatavissa: http://www.stat.fi/til/ehi/2015/03/ehi_2015_03_2015-12-14_kuv_005_fi.html [12] Auvinen K. 2016. Aurinkoenergiainvestointien kannattavuuden haasteet. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=3274&lang=fi   [13] TEM. 2015. Tuen enimmäismäärät. Saatavissa: https://www.tem.fi/energia/energiatuki/tuen_maara  [14] Tilastokeskus. Viitattu: 22.1.2016. Energian hinnat [verkkojulkaisu]. ISSN=1799-7984. 3. vuosineljännes 2015. Saatavissa: http://www.stat.fi/til/ehi/2015/03/ehi_2015_03_2015-12-14_tie_001_fi.html  [15] Vaasa ETT. 2013. Household energy price index. Available: http://www.vaasaett.com/2013/05/european-residential-energy-pricing-report-2013-is-now-available-to-download/ [16] Alireza Aslani. 2014. Evaluation of Renewable Energy Development in Power Generation – System Dynamics Approach for the Nordic Countries. Available: http://www.uva.fi/materiaali/pdf/isbn_978-952-476-534-3.pdf  [17] Nissilä H. 2015. Aurinkoenergiainvestointien kotimaisuusaste. Aalto-yliopisto. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=2415&lang=fi [18] Valtioneuvoston asetus 1063/2012 energiatuen myöntämisen yleisistä ehdoista. 6 §. Annettu Helsingissä 27.12.2012. Saatavissa: https://www.tem.fi/files/36095/Energiatukiasetus_1063_2012.pdf [19] Auvinen K. 2015. Aurinkoenergian palvelu- ja rahoitustarjonnan markkinaselvitys. Aalto-yliopisto. Saatavissa: http://www.finsolar.net/?page_id=2645&lang=fi [20] ARA. Pientalojen harkinnanvarainen energia-avustus.  Lisätietoja: http://www.ara.fi/fi-fi/rahoitus/avustukset/kuntien_myontamat_korjaus_ja_energiaavustukset/pientalojen_harkinnanvarainen_energiaavustus [21] Auvinen K. 2016. Asukkaat mukaan tukien piiriin. Aalto-yliopisto. Lisätietoja: http://www.finsolar.net/?page_id=3303&lang=fi [22] Juntunen J. 2015. Taloyhtiöihin ja lähialueille aurinkosähkön virtuaalimittarointi. Aalto-yliopisto: Saatavissa: http://www.finsolar.net/?page_id=2638&lang=fi

05/01/2023Karoliina Auvinen

20