TERA AS

Elekter kui sümfoonia, dirigent meilt!

elektritööd
päikesepaneelid
ats

Maksumus

Sissejuhatus

Globaalset soojenemist kaudselt vähendav meede on soodustada taastuvenergiaallikaid, mille hulka kuuluvad ka päikeseelektrijaamad. Praegu toetatakse Eesti Vabariigis päikeseelektrijaamade poolt toodetud elektrienergia elektrivõrku müümist 0,0537 €/kW kohta ning aeg-ajalt eraldatakse Euroopa arengufondidest raha kuni 15 kW päikeseelektrijaamade paigaldamiseks elamutele. Päikeseelektrijaamade paigaldamise üldine kasv nii maailmas kui ka Eestis on viinud nende rajamise hinna järjepideva languseni. Seetõttu on ka Eestis saavutatud võrgu pariteet ehk päikeseelektrijaamadega toodetud elektrienergia on odavam kui näiteks Eesti Energialt ostetud elekter koos võrgutasude ja riigimaksudega. Lisaks maailmavaatelisele mõtteviisile, vähendamaks ökoloogilist jalajälge, on päikesepaneelidesse investeerimisel ka säästliku majandamise külg. Meedias on viimase aasta jooksul kirjutatud mitmeid artikleid päikeseelektrijaamade toimimise ja potentsiaali kohta, on pakutud erinevaid tasuvusaegu ja arvamusi päikesepaneelide paigaldamise mõttekuse kohta. Tõsi see on, et igat objekti  tuleb maksumuse ja tasuvuse seisukohalt vaadelda täiesti eraldiseisvalt, mille tõttu on tasuvusaja kohta konkreetset infot raske anda. Tasuvusajaks on meedias pakutud vahemikku 6 kuni 15 aastat, mida võib pidada ka suhteliselt tõepäraseks ennustuseks. Käesolevas artiklis käsitletaksegi päikeseelektrijaamade tasuvusaja ja seda mõjutavate muutujate kujunemist.

Tasuvusajast

Päikeseelektrijaama tasuvusaja kujunemisel mängivad kõige suuremat rolli kolm tähtsaimat tegurit, milleks on rajamise maksumus, päikesepaneelide toodang aastas ning elektri hind. Maksumust ja toodangut on võimalik igale objektile arvutada, kuid elektrihinna tuleviku kohta täit selgust ei ole. Üks on kindel: pikas perspektiivis see tõuseb seni, kuni ei ole välja töötatud uusi elektrienergia tootmistehnoloogiaid nagu näiteks külm tuumasüntees. Päikeseelektrijaamade tasuvusaja põhimõtteline struktuur on näidatud joonisel 1.

Joonis 1. Päikeseelektrijaama tasuvusaja arvutamise struktuur ja selle tegurid. (Punasega: tasuvusaega suurendavad elemendid. Rohelisega: tasuvusaega vähendavad elemendid. Mustaga: looduslikud ja paigalduslikud elemendid)

Päikeseelektrijaama maksumus

Päikeseelektrijaama maksumust hinnatakse tihti suhtena: mitu eurot (€) kulub ühe vati (W) tootmisvõimsuse paigaldamiseks ehk €/W. Selle kujunemist mõjutavad järgmised peamised faktorid:

  • Päikeseelektrijaama suurus (mida rohkem kW, seda väiksem €/W)
  • Paigaldise asukoht (maapind, fassaad, lame- või viilkatus)
  • Katusele paigaldades katuse materjal (kivi, plekk, bituumen jt)

Kõige tüüpilisemaks päikeseelektrijaamaks on mikrotootja, mille suuruseks on 11 kW. Kõige odavamaks paigalduslahenduseks selle juures on trapetsplekist viilkatus, mille mõistlikuks “võtmed kätte” hinnaks on 12 000 € pluss käibemaks, mis tähendab, et antud elektrijaama lõpphinna ja paigaldatud võimsuse suhteks tuleb 1,3 €/W. Käesoleva artikli koostaja 2014. aasta magistritööst “Päikeseelektrijaama toodangu simulatsioon ja majanduslik analüüs linnatingimustes asuvatel hoonetel” järeldus, et optimistliku stsenaariumi korral ning sobivate paigaldustingimustega, mille juures elektrijaama hinna ja paigaldatud võimsuse suhe on 1,2 €/W kohta, on päikeseelektrijaama tasuvus 7 aastat. Hinna kujundavad viis põhilist faktorit, milleks on päikesepaneelid, paigaldustööd, inverter, kinnitus- ja elektritarvikud. Nende protsentuaalne osakaal on näidatud joonisel 2.

Joonis 2. 11 kW päikeseelektrijaama paigaldamise maksumuse kujunemine

Päikeseelektrijaama rajamisel on suurimaks maksumuseks päikesepaneelid ise, mille hinna juurde kuulub ka transport välismaalt Eestisse. Sarnane olukord on ka võrguinverteritega, kuid lisaks tuleb paigaldamise järgselt invertereid seadistada vastavalt Eesti võrgueeskirjale.
Päikeseelektrijaama paigaldustööde hulka kuuluvad kõik teenused, mis tehakse ära seonduvalt päikeseelektrijaama rajamisega. Selle hulka ei kuulu vaid jaotusvõrgu ettevõttega sõlmitud liitumislepingu tasu, mis on üldjuhul umbes 300 € (vaata Elektrilevi, Imatra),  ning kooskõlastus kohaliku omavalitsusega hoone tehnosüsteemide muutmiseks (vaata Riigiteataja). Paigaldustööde hulka kuuluvad järgnevad tegevused:

  • Elektriprojekti koostamine
  • Elektrilevi liitumistaotluse ja Eleringi taastuvenergiatoetuse taotluse esitamine
  • Päikesepaneelide paigaldamine
  • Elektritööd
  • Elektripaigaldise nõuetekohasuse tunnistus
  • Transport

Päikeseelektrijaama elektriprojekti koostamisel tuleks jälgida mitmeid standardeid ja seadusakte. Selle põhjal saab välja ehitada kvaliteetse päikeseelektripaigaldise, mis kestaks praktiliselt hooldusvabalt järgnevad 40 aastat. Katusele paigaldamise korral tuleb arvestada ka katuse ehitusliku seisukorraga ja elueaga. 11 kW päikeseelektrijaama paigaldamine koos elektritöödega võtab üldjuhul kolmel töölisel aega kaks päeva, mille järel võib kutsuda inspektori elektripaigaldise ülevaatamiseks ja kontrollmõõtmisteks. Elektripaigaldisi võib võtta vastu ka osade kaupa, mistõttu ei oma elektripaigaldise eelnev seisukord väga suurt mõju päikeseelektrijaama kasutusse võtmisel. Peamine selle juures on, et hoone maandustakistus oleks nõutud piirides ning et elektrikaabeldus ja kaitseseadmed päikeseelektrijaama ja elektrivõrgu vahel oleksid sobivad  antud paigaldisele.
Päikeseelektrijaama hinna kujunemisel on elektri- ja kinnitustarvikute osakaal üle 10%. Lisaks alumiiniumist katusekinnitustele tuleb paigaldis maandada ning kui nõutud, siis ka paigaldada sobilik piksekaitse. Päikesepaneelide ja inverteri ning inverteri ja elektrijaotuskeskuse vaheline kaabeldus ja kaitseseadmed tuleb paigaldada vastavalt elektriprojektis nõutule.
Võttes arvesse, et korralikult ehitatud ja 14 400 € maksev päikeseelektrijaam peab vastu kuni 40 aastat, mille jooksul toodetakse teatud hulk energiat, millest osa tarbitakse kohapeal kohe ära ning osa müüakse elektrivõrku, saab koostada tasuvusarvutuse antud süsteemile.

Päikeseelektrijaama tasuvusaeg

Nagu oli joonisel 1 näha, koosneb päikeseelektrijaamade tasuvusaeg paljudest erinevatest muutuvatest sisenditest. Hea on leida tasuvusaeg ühele võimalikule stsenaariumile eelnevalt mainitud 14 400 € maksvale 11 kW päikeseelektrijaamale. Lihtsustamaks tasuvusaja arvutamise lahenduskäiku veelgi, võetakse arvesse järgmisi tegureid:

  • Elektrienergia lõpphinnaks on 0,14 €/kWh
  • Elektrihind tarbija jaoks ei tõuse, inflatsioon ja elektrihinna tõus on võrdsed
  • 11 kW päikeseelektrijaam toodab ligikaudu 11000 kWh aastas
  • Toodangu kujunemisel ei arvestata päikesepaneelide iga-aastast degradeerumist
  • Kogu toodetud elektrienergia tarbitakse kohapeal ära
  • Päikeseelektrijaama hoolduskulud aastas on ~100 €
  • Päikeseelektrijaam ostetakse kohe välja

Iga-aastane sääst tulenevalt elektritootmisest on järgmine: (11 000 x 0,14) – 100 = 1440 €. Jagades antud summaga paigaldamise maksumuse 14 400 €, tuleb tasuvusajaks 10 aastat.
Sisendite täpsustamisel vastavalt iga konkreetse objekti iseärasustele muutub ka ennustatav tasuvusaeg.

  • Elektrienergia hind võib olenevalt lepingust kõikuda vahemikus 0,10 kuni 0,16 €/kWh, mille juures suurtarbijatel on hind odavam.
  • Elektrihinna kujunemine tulevikus ei ole täpselt teada, kuid võib eeldada, et elektritarbimise ja keskkonnatasude tõustes omab see ka tulevikus kasvutrendi.
  • Päikeseelektrijaamade tootlikkus 1 kWp = 1000 kWh, nagu sai valitud tasuvusarvutuses, on pigem oodatav keskmine toodang. Sama näitaja oli näiteks 2012. aastal Vormsi koolimajale paigaldatud päikeseelektrijaamal 1300 kWh.
  • Päikesepaneelide degradeerumine ehk aastane väljundvõimsuse langemine nimivõimsusest on Eesti klimaatilistes oludes umbes 0,3%, mille tõttu ei oma see väga suurt mõju tasuvusarvutustele.
  • Mõistlik on päikeseelektrijaama projekteerida nii, et enamik toodangust saaks kohapeal ära tarbitud. Samas soodustab elektrivõrku müümist taastuvenergiatoetus.
  • Päikeseelektrijaamade paigaldamisel peaks arvestama ka nende hooldamiskuluga, mille hulka kuulub regulaarne puhastamine ja tehnilise seisukorra kontrollimine.
  • Ostes päikeseelektrijaama kohe välja, ei tule maksta laenu intressikulusid. Kui aga võtta soodsa intressimääraga pikaajalist laenu, on võimalik näha, et päikeseelektrijaamaga seotud rahavoog on positiivne juba esimesel tootmisaastal.

Päikeseelektrijaamade paigaldamisel on lisaks rohelisele mõtte- ja tegutsemisviisile ning mõistliku, alla 10-aastase tasuvusaja juures veel teisigi positiivseid külgi. Päikeseelektri tootmisega kaitstakse ennast võimalike suuremate elektrihinna tõusude eest kümneteks aastateks. Päikesepaneelidega varustatud hooned on kinnisvaraturul atraktiivsemad müügiartiklid. Ning lõpetuseks – igal päikeseelektrijaama omanikul on hommikuse päikesetõusu ajal rohkem põhjust rõõmu tunda.

  • Käesolev artikkel on katkend Mihkel Mahlapuu 2014. aasta TTÜ magistritööst teemal
    “Päikeseelektrijaama toodangu simulatsioon ja majanduslik analüüs linnatingimustes asuvatel hoonetel”