Suomessa on jo tuhansia aurinkosähkön pientuottajia. Aurinkosähkön hyödyntämistä omakotitaloissa ja muissa kiinteistöissä varjostaa nyt verkkoyhtiöiden vaihtelevat mittaustavat. Aurinkosähkön taloudellinen kannattavuus vaihtelee Suomessa alueittain – kuluttajien yleensä asiasta tietämättä. Mittaustiedot voitaisiin yhtenäistää tietojärjestelmissä, mutta näin ei tehdä. Ongelma voidaan korjata lainsäädäntöä päivittämällä.
Suomalaisten sähkönsiirtoyhtiöiden älykkäät sähkömittarit eivät ole kaikki samanlaisia, vaan mittaustapa vaihtelee todellisuudessa verkkoyhtiöstä toiseen.
Taustoitus: Mistä ongelmassa on kyse – mistä erot pientuottajien sähkölaskuissa johtuvat?
Kuluttajien sähkölaskutus perustuu tuntimittaustietoon. Verkkoyhtiön sivuilta voi saada omat tiedot tuntisarjatietoina.Kuluttajan sähkölaskutus perustuu sähkön tuntimittaustietoihin. Tuntidata ei paljasta, että sähköä kulutetaan ja tuotetaan kolmessa erillisessä johtimessa.
Tuntidatan pohjalta usein ajatellaan, että jakeluverkon ja kodin välinen sähkö kulkee vain yhtä johtoa tai kaapelia pitkin. Todellisuudessa sähkö kuitenkin liikkuu kolmea erillistä johtoa tai vaihejohdinta pitkin. Sähkömittarit mittaavat sähköä vaiheittain, vaikka mittaustiedot esitetäänkin kuluttajille yhtenä tuntisarjana.
Jotkut verkkoyhtiöiden sähkömittareista (esim. Caruna) toimivat pientuottajien eduksi siten, että kolmen vaiheen sähkön kulutus- ja tuotantoluvut netotetaan eli lasketaan keskenään yhteen lähes reaaliaikaisesti. Suurin osa verkkoyhtiöiden mittareista Suomessa kuitenkin mittaa kolmea vaihetta erikseen. Vaihtelevat mittaustavat johtavat erilaisiin lopputulemiin kuluttajien sähkölaskuissa.
Kun eri mittaustapojen pohjalta muodostetaan tuntidataa, tulos on erilainen. Yksinkertaistettu esimerkki:
Tunnin aikana aurinkosähkön tuotanto yhteensä 3 kWh jakautuu omakotitalon kolmelle vaiheelle tasaisesti 1, 1 ja 1 kWh, mutta laitteiden kulutus vaihtelee seuraavasti:
1. vaihe: Astianpesukone on päällä, jolloin kulutus -2 kWh ja aurinkosähkön tuotanto +1 kWh -> ostetaan sähköä 1 kWh
2. vaihe: Valaistus ei ole päällä, jolloin kulutus 0 kWh -> aurinkosähkön tuotanto verkkoon +1 kWh
3. vaihe: jääkaappi on päällä, jolloin kulutus -1 kWh ja aurinkosähkön tuotanto +1 kWh kattaa kulutuksen -> ei ostoa eikä tuotantoa
Vertaa tunnin mittaustuloksia eri mittareilla:
Vaiheet erikseen mittaava mittari: kuluttaja ostaa sähköä 1 kWh ja myy aurinkosähköä verkkoon 1 kWh.
Vaiheet netottava mittari: 2. vaiheen aurinkosähkön ylijäämä +1 kWh kattaa 1. vaiheen kulutuksen -1 kWh. Kuluttaja kattaa auringolla oman kulutuksen eikä osta eikä myy sähköä.
Mittauserot tuntuvat pientuottajien kukkarossa: täysin samanlaisesta aurinkosähköjärjestelmästä lappeenrantalainen omakotitalo myy tappiolla aurinkosähköä noin 500 kilowattituntia vuodessa 15 eurolla (myyntihinta noin 3 snt/kWh), kun espoolainen saa aurinkosähkön omaan käyttöönsä ja säästää sähkölaskussaan noin 60 euroa (säästön arvo noin 12 snt/kWh). Näin kymmenessä vuodessa espoolainen hyötyy aurinkopaneeleistaan 450 euroa enemmän kuin lappeenrantalainen pientuottaja.
Sähkömarkkinalain 24 § mukaan verkkopalvelujen määräytymisperusteiden tulisi olla tasapuolisia kaikille verkon käyttäjille. Toteutuuko tämä pientuottajien kohdalla Suomessa?
Mittauserot voitaisiin korjata mittaustietojärjestelmissä netotuksella siten, että pientuottajien tuotanto- ja kulutustiedot lasketaan mittausjakson osalta aina yhteen. Mittausjakso on nykyisin tunti ja jatkossa vartti.
Jotta sähköverkkoyhtiöt voisivat tehdä mittaustietojen yhtenäistämisen laskennallisesti kunkin mittausjakson sisällä, tarvitaan lainsäädäntöön muutoksia. Netotuksella säästytään myös varsinaisten sähkömittareiden vaihtamiselta.
Kirjoittaja:
FinSolar-projektijohtaja ja tutkija Karoliina Auvinen, Aalto-yliopisto karoliina.auvinen@aalto.fi
Under current Finnish regulation, grid fees and electricity taxes apply to the electricity generated by housing companies within their property grid.
The housing company Haapalahdenkatu 11 is testing a smart metering IT service that enables residents to share the generated solar electricity.
In deciding whether to invest in the solar PV system, environmental motives of the housing company members dominated the decision-making process.
Key success factors were project leaders’ enthusiasm and determination.
The test model is promising but regulatory changes are required to make it more economically attractive for real-life conditions.
Background information
In Finland, there are approximately 2.6 million citizens living in 90,000 housing companies and 142,000 apartment buildings or terraced houses. Currently, renewable energy incentives such as investment grants, feed-in-tariffs or tax deductions are not available for housing companies or for any kind of residential buildings. Investment grants in Finland are only available for companies and municipalities.
The Limited Liability Housing Company Haapalahdenkatu 11 is located in Pikku-Huopalahti neighborhood in Helsinki. The two building complex consists in total of 24 apartments and 56 residents. It is taking part in the FinSolar pilot project lead by Aalto University to test a solar community IT service that enables its residents to share the electricity produced by a PV system through their property grid. FinSolar obtained a special permission from the Finnish Energy Authority, Ministry of Economy and the Employment and Financial Ministry. This permission was to test the solar community IT-service from 2017 to 2019 in cooperation with two Finnish Distribution System Operators (DSOs), some housing companies, and other stakeholders.
Brief description of what was done
In 2017, the housing company made an investment in a solar PV system in connection with the roof renovation. The solar power system has an output of 8,7 kWp and includes 33 panels and a 12,5 kWp inverter. The size of the inverter is larger than the power output for the future scalability of the solar PV system. Initially, the solar PV plant was intended to produce electricity only for the common parts of the building, e.g. yard lights, elevator, laundry room, etc. The opportunity to join FinSolar as a pilot case for community energy production emerged after the apartment owners had started discussions about the possibility to install a solar PV system.
Project champions and motivations
The main project champions were two residents who were part of the housing company’s board. They had a strong motivation to reduce the environmental impact of their residence. In addition, they had become familiar with solar PV technology at their place of work. Before starting the project, the two champions were also inspired and encouraged by a local solar energy advocate and expert. During the implementation phase, a project manager from HSSR Oy played a key role in providing them with the needed expertise.
Project supporters’ were motivated to join the FinSolar project as they had a desire to set a good example for other housing companies in Finland and to help remove legislative obstacles for similar community energy initiatives. Even without the opportunity to join FinSolar, the majority of the housing company’s residents would have still decided to make the solar PV investment. Therefore, the opportunity to join FinSolar influenced only the investment decision, which was to purchase a larger PV system. By doing so, the generated electricity could go beyond communal spaces, allowing residents to also benefit from it in their own apartment.
Decision making process
The shareholders needed to decide in the housing company’s general meeting regarding the solar PV investment and the participation in the FinSolar pilot project. Shareholders had different views and therefore it was difficult to reach a consensus. Furthermore, project opponents raised arguments against the profitability of the investment. The project opponents also considered the testing of a new model too risky, as it could have been non-compliant with the Finnish legislation after the end of the FinSolar project. On the other hand, the project leaders and supporters inside the housing company emphasized the importance of acting for the environment. Eventually, the decision was made by a vote.
Since the project was expected to reduce the general costs and the amount of needed capital was not so big, most of the residents did not see the low profitability of the investment as an obstacle so they voted in favor of the solar PV investment.
Ownership model adopted
The solar PV plant is owned by the residents through the Limited Liability Housing Company. In these companies, the number of shares that apartment owners hold depends on the apartment size and their payments to the common investments which are proportional to the shares. The solar PV plant is paid and owned by the residents in relation to their number of shares in the housing company. Therefore, the smart metering IT-service has a calculation algorithm that distributes hour by hour the solar electricity production to the apartments according to their size and percentage of shares.
Financing and economic viability
The cost of the system was approximately 13,000 € including 24% value added tax (VAT). The net present value (NPV) of the investment is approximately 5,000 €, the payback period of 21 years and the solar electricity production cost is about 8,7 ¢/kWh with an expected system lifetime of 30 years. The investment was financed with a bank loan.
Project implementation
Commissioned by the housing company, the roof renovation and solar PV system purchase was carried out by HSSR Oy company who specialize in renovation projects. All phases of the project implementation including permitting, tendering, supervising the installation works, etc. was covered by HSSR Oy. The IT service needed to allocate the solar power shares that were provided by the local Distribution System Operator (DSO) Helen Sähköverkko Oy. The housing management company Talohallinta Oy took care of all the contracts and paperwork. As a result, the project was very easy for the residents – they only had to make the decision on whether or not to invest in the solar PV system.
Project benefits
After the first year having solar panels in place, the housing company had made savings in the common electricity bills. This was felt as an encouraging result leading some of the residents to use the savings to purchase more plants for the gardens.
Barriers
Currently residents of the housing companies throughout Finland cannot produce solar electricity for self-consumption in an economically feasible way. The electricity market regulation does not enable the sharing of the solar electricity inside the property grid. Distribution grid fees and electricity taxes apply even when solar electricity circulates inside the apartment building through DSO’s smart meters. Consequently, once the FinSolar project is concluded residents of the housing company are at risk of not being able to use 20% of their solar PV production for self-consumption.
The Measurement Instrument Directive (MID) is another barrier for community energy IT services. According to the directive, consumers should be able to monitor directly from the smart meter’s display measurement values that are used as a basis of their electricity billing. Currently smart meters in Finland do not display hour-by-hour electricity consumption or production values.
In addition, the value added tax (VAT) procedures present a challenge as housing companies are required to report any surplus solar electricity sales (even 1 €/year) to VAT register. This bureaucracy increases housing companies’ financial administration expenses by a minimum 500 €/year, hampering the profitability of the solar investment. Housing company Haapalahdenkatu 11 is currently looking into alternatives to VAT registration such as selling their surplus solar electricity for free (0 ¢/kWh) to their electricity provider.
Main lessons learned
It is important to have determination and remain motivated to carry out a project and not be afraid if some vocal community members oppose it.
The majority of the community members can still support a project even though they are silent during the meetings in which the investment is discussed.
One should find the right partners that can help in completing a project, e.g. local DSO, project managers, companies specializing in roof-renovation, energy experts, and local community energy champions.
Project champions’ recommendations to policymakers
It is important to remove regulatory barriers so that housing company residents can produce solar energy for self-consumption.
Incentives, such as investment grants or low-interest loans could make investment decisions easier.
Authors
Karoliina Auvinen and Salvatore Ruggiero Aalto University School of Business, Helsinki, Finland
Published in September 2018. Original case story and other community energy cases can be found in Co2mmunity.euwebsite.
Auvinen, K. 2017. Taloyhtiön aurinkosähköinvestointi Helsingin Pikku-Huopalahdessa. Available (in Finnish): https://finsolar.net/case-taloyhtion-aurinkosahkoinvestointi-helsingin-pikku-huopalahdessa/
Co-producing and co-financing renewable community energy projects
Co2mmunity in a nutshell
Aim: Support citizens to co-finance, co-develop, and co-operate sustainable energy projects. Budget: € 3.15 million, thereof € 2.45 million from the European Union (European Regional Development Fund) Project period: October 2017 to September 2020 Lead Partner: Kiel University, Working Group Economic Geography
Aalto University School of Business is part of the Co2mmunity consortium, that has in total 14 partners from 8 different countries in the Baltic Sea Region. In each partner region, Co2mmunity project will promote community energy initiatives and manage renewable energy cooperative partnership RENCOPs.
Aalto team’s role is to coordinate the collection of community energy case studies across the partner countries and develop a synthesis report on the current community energy situation in the region. It will showcase success factors of community energy projects that are transferable across contexts. Aalto University will also participate in writing white papers for public stakeholders.
Asun sähkölämmitteisessä 1950-luvun alussa rakennetussa omakotitalossa. Vuonna 2009 teimme rakennuksessa perusremontin, jonka yhteydessä toteutettiin myös joukko energiansäästöön liittyviä uudistuksia. Talon eristystä parannettiin ja osa ikkunoista uusittiin. Lamput vaihdettiin LED-lamppuihin. Hankittiin ilmalämpöpumppu säästämään sähkön käyttöä kevät- ja syyskausina sekä palautettiin taloon vähäpäästöinen kotimainen varaava tulisija pakkaskauden huipputehoa madaltamaan.
Energiaremontin seurauksena sähkön kulutuksemme putosi noin 3 000 kWh vuodessa, vaikka talon pinta-alaa samalla laajannettiin ja otettiin käyttöön pieni sähkölämmitteinen sauna vanhan rapautuneen pihasaunan tilalle. Saimme kaikilta tahoilta positiivista palautetta säästötoimenpiteiden tekemisestä.
Vuonna 2015 päätimme jatkaa valitulla säästölinjalla ja hankimme katolle kolmen kilowatin (3 kWp) aurinkosähköjärjestelmän, joka kahden vuoden kokemuksen perusteella tuottaa vuositasolla runsaat 2 400 kWh sähköä. Tästä määrästä pystymme itse käyttämään runsaan puolet ja loput myymme sähköyhtiöllemme samaan hintaan kuin siltä ostamme sähköä (Ekosähkö Oy). Säästöä ostosähköömme tulee näin runsas 1 300 kWh ja lisäksi tuotamme verkkoon muiden käyttöön noin 1 100 kWh eli kokonaisuudessaan valtakunnassa tarvitsee tuottaa tuo runsas 2 400 kWh sähköä vähemmän kuin ennen puhtaaseen tuotantomuotoon tekemäämme investointia.
Aurinkosähköjärjestelmä säästää meiltä ostosähköä hieman alle 10 % kuluttamastamme sähköstä. Säästö on paljon pienempi kuin vuoden 2009 remontin synnyttämä säästö.
Mutta sitten tuli se yllätys. Jatkuvasti aloin törmätä puheeseen, että olen tehnyt jotain epäreilua.
Minulle ja monelle muulle on sanottu, että aurinkosähköä tuottamalla luotu säästö vähentää valtion verotuloja ja erityisesti, että minun sähkön siirtomaksujen vähentyessä muut tahot joutuvat maksamaan enemmän siirtomaksuja. Tuoreena esimerkkinä eräs energiateollisuuden edustaja twitteröi huhtikuun alussa seuraavasti: ”Aurinkosähköjärjestelmän tuotto voi olla tuo, jos käyttää kaiken (tuotetun sähkön) itse. Eikä osallistu verkon ylläpitoon ja veroihin, kuten samanlaiset paneelittomat talot.”
Minusta tämä huomautus on kummallinen.
Suomen olosuhteissa aurinkosähkö vertautuu sähkön säästöön kiinteistöissä. Ainoastaan sähkön säästötoimenpiteenä se on kannattavaa, eikä sen avulla saavutettu sähkön säästö yleensä ole 5 – 10 prosenttia enempää kiinteistön kokonaiskulutuksesta.
Jos aurinkosähköllä säästäjiä moititaan siirtomaksujen ja verotulojen vähenemisestä, niin miksi tätä huomautusta ei kohdisteta kaikkeen sähkön säästöön?
Jokainen LED-lampulla säästetty wattitunti vähentää valtion sähköverotuloja ja verkkoyhtiöiden siirtomaksuja. Jokainen ilmalämpöpumpulla tai paremmilla ikkunoilla säästetty kilowattitunti tekee saman. Minun kohdallani valtio menetti sähköverotuloja ja verkkoyhtiöt siirtomaksuja paljon enemmän vuoden 2009 remontin seurauksena, kuin aurinkosähköjärjestelmäni takia. Mutta koskaan en ole kuullut huomautuksia sen takia.
Noustaan omasta esimerkistäni yleisemmälle tasolle ja puhutaan asioiden oikeista mittasuhteista. Suomessa on tällä hetkellä verkkoon kytkettyjä aurinkosähköjärjestelmiä noin 20 MW ja ne tuottavat sähköä karkeasti noin 16 000 – 18 000 MWh vuodessa (= 0,016 – 0,018 TWh). Jokainen ymmärtää, että tällaisella määrällä ei ole olennaisia vaikutuksia sähkövero- tai siirtomaksutuloihin, kun kokonaiskulutus on 85 TWh vuodessa.
Verkkoyhtiöt voivat oikeutetusti pohtia riittävätkö siirtomaksut kasvavien verkkokustannusten kattamiseen, mutta syyt tilanteeseen ovat aivan muualla kuin aurinkosähköjärjestelmissä. Suomessa sähkön kulutus oli vuonna 2016 samalla tasolla kuin vuonna 2003 ja huippuvuoden 2007 jälkeen sähkön kulutus on laskenut 5 TWh erityisesti teollisuuden vähentyneen energiantarpeen vuoksi. Samaan aikaan verkkojen kehittämiseen on ollut tarvetta investoida kohtuullisen paljon.
Jatkossa sähkön kulutus kasvaa maltillisesti, joten lisää jakajia siirtokustannuksille on kyllä tulossa. Lisäksi verkkoinvestointien kannattavuus monopoliliiketoimintana on taattu aika korkealle tasolle, mikä näkyy siinäkin, että verkkoliiketoiminta on käynyt kaupaksi.
Kysymys siitä, miten muuttuneessa sähkömaailmassa verkkomaksuja tulisi periä, jotta systeemi ohjaisi sähkön käyttäjiä kokonaisuuden kannalta oikein ja olisi samalla oikeudenmukaista eri sähkönkäyttäjien ja verkkoyhtiöiden näkökulmasta, on perustellusti parhaillaan pohdinnan alla. Siihen on syytä palata toisessa blogissa.
Nyt toivon vain, että ymmärrettäisiin sähkön säästön olevan järkevää, tekipä kuluttaja, yritys tai julkinen organisaatio sitä LED-lampuilla, lämpöpumpuilla, paremmilla ikkunoilla tai tuottamalla osan kuluttamastaan sähköstä itse. Vai pitäisikö lopettaa matalaenergiarakentamisen edistäminen siksi, että vähän energiaa käyttävät talot eivät ”osallistu verkon ylläpitoon ja veroihin”, kuten paljon energiaa kuluttavat talot?
Lisäksi: aurinkosähköä syntyy Suomessa kiinteistöissä maalis-lokakuussa ja tuolloinkin se pystyy korvaamaan fossiilisilla polttoaineilla tuotettua sähköä, vaikka fossiilisten polttoaineiden käyttö on suhteellisesti suurempaa talvikautena.
Professori Raimo Lovio Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulu 13.4.2017
Rakennusleasing-sopimuksella rahoitettu, toimii koulutuskeskuksena, Tampere
Aurinkoenergiajärjestelmän tyyppi ja teho:
Aurinkosähkövoimala, 45 kWp
Järjestelmän toteuttaja ja asennusvuosi:
Areva-solar Oy, 2014
Järjestelmän elinikä:
30 vuotta
Aurinkoenergiajärjestelmän hankintakustannus
68 500 €
Maksetut tuet:
TEM:n 30 % energiatuki
Rahoitus:
Rakennusleasing-sopimus
Järjestelmätakuu
Paneeleilla on 25 vuoden 80 % nimellistuottotakuu
Mihin aurinkoenergiaa hyödynnetään?
Tavoitteena on saada 100 % aurinkosähköjärjestelmällä tuotetusta sähköstä korvaamaan rakennuksen omaa sähkönkäyttötarvetta.
Miten hankinta eteni?
Laitteisto hankittiin normaalin rakennushankintaprosessin mukaisesti siten, että hankesuunnittelijaksi palkattiin aurinkosähköalan konsultti. Varsinaisen kilpailutuksen teki kaupungin tekninen toimi.
Oliko ongelmia?
Kilpailutusprosessi jouduttiin uusimaan valintakriteeristössä ja vaatimusmäärittelyssä olleen ristiriidan takia. Toisella kierroksella saatiin saman sisältöiset tarjoukset samoilta toimittajilta, joten tilanne ei oleellisesti muuttunut.
TEM-tukiehdot aiheuttivat potentiaalisen ongelman, sillä tukiehdoissa sanotaan, ettei tuettua laitteistoa saa myydä määräaikaan tuen saannin jälkeen. Tässä tapauksessa rakennusleasing-ratkaisu katsottiin kuitenkin rahoitusjärjestelyksi, joten tuki voitiin hyödyntää alkuperäisen omistajan, eli Tampereen kaupungin puolelta.
Kuva:
Kirjoittaja: Markku Tahkokorpi, koonnut Julia Müller
Lähteet:
Haastattelu 22.12.2014 ja sähköpostivaihto: Antti Lakka.
Aurinkoenergia osana Vuores-talon energiaratkaisua, Antti Lakka 2.10.20114
Aalto team’s role is to coordinate the collection of community energy case studies across the partner countries and 
