The financial benefits of belonging to an energy community can now be shared among the members with a computational credit calculation service. For the time being, the credit calculation has been described as a rigid method, as the distribution of benefits in the energy community has been based in practice on fixed distribution ratios, which in turn have been based mainly on shareholdings. In this thesis, it is explored how the benefits of an energy community can be shared equally among its members, while maximizing the overall benefits. Trading with self-generated solar electricity between the members of the energy community is used in this thesis, and it is examined how large financial benefits can be accrued if members sell the member-specific surplus to other members instead of selling it to the grid.
The research work is based on an imaginary energy community with 27 members. In addition to electricity purchased from the grid, the energy community utilizes self-generated solar energy. At the beginning of the research, the research methods mainly consist of a literature review, and the other half of the research consists of theoretical modeling and an experimental part. The theoretical solar energy yield is modelled and the credit calculation model is created using mathematical tools. After the construction of the credit calculation model, different scenarios for the economic benefits will be calculated, and the realization of the benefits will be assessed at two different photovoltaic system sizes. The importance of trading between members is assessed using comparative calculations.
The study showed that trading between energy community members has a significant impact as a balancer of economic benefits, but also from aggregate financial perspective. By using trading between the members and setting the trading price at the same price as for purchasing electricity from the grid, it is possible to execute the credit calculation in an energy community with equal arrangements and maximizing the financial benefits. When comparing two different system sizes, one optimized for consumption, and the other one with doubled size, the payback time for a smaller system without trading is almost the same as when the system size is doubled and trading between the members is exploited.Energiayhteisöön kuulumisesta saatu taloudellinen hyöty voidaan nykyään jakaa energiayhteisön jäsenten kesken laskennallisen hyvityslaskentapalvelun avulla. Vielä toistaiseksi hyvityslaskentaa on kuvailtu jäykäksi menetelmäksi, sillä hyötyjen jakaminen energiayhteisössä on perustunut käytännössä kiinteisiin jakosuhteisiin, jotka taas ovat perustuneet pääasiassa osakkeiden omistussuhteisiin. Tässä diplomityössä tutkitaan, miten energiayhteisöstä saatavat hyödyt voidaan jakaa yhteisön jäsenten kesken tasapuolisesti, mutta kokonaishyödyt maksimoiden. Diplomityössä käytetään energiayhteisön jäsenten välillä kaupankäyntiä itsetuotetusta aurinkosähköstä, ja tarkastellaan sitä, millainen rahallinen hyöty saavutetaan, jos yhteisön jäsenet myyvät jäsenkohtaisen ylijäämän toisille jäsenille sen sijaan, että ylijäämä myytäisiin verkkoon.
Tutkimustyö pohjautuu 27 jäsenen kuvitteelliseen energiayhteisöön. Verkosta ostetun sähkön lisäksi energiayhteisö hyödyntää itse tuotettua aurinkoenergiaa. Tutkimustyön alussa tutkimusmenetelmät koostuvat pääosin kirjallisuuskatsauksesta, ja toinen puoli tutkimuksesta koostuu teoreettisesta mallinnuksesta ja kokeellisesta osasta. Aurinkoenergian teoreettinen tuotto mallinnetaan sekä hyvityslaskentamalli luodaan matemaattisten työkalujen avulla. Hyvityslaskentamallin luomisen jälkeen tullaan laskemaan erilaiset skenaariot taloudellisille hyödyille, ja hyötyjen toteutumista arvioidaan kahdella eri aurinkosähköjärjestelmän koolla. Kaupankäynnin merkitystä jäsenten välillä arvioidaan vertailevien laskelmien avulla.
Tutkimuksessa ilmeni, että kaupankäynnillä energiayhteisön jäsenten välillä on merkittävä vaikutus taloudellisten hyötyjen tasaajana, mutta myös kokonaistaloudellisesta näkökulmasta. Käyttämällä energiayhteisön jäsenten välistä kaupankäyntiä, ja asettamalla kaupankäyntihinta samaan hintaan kuin ostettaessa sähköä verkosta, on mahdollista toteuttaa hyvityslaskenta energiayhteisössä tasa-arvoisin järjestelyin ja hyödyt maksimoiden. Kun vertailtiin kahta eri järjestelmäkokoa, joista toinen on kulutukseen nähden optimoitu, ja toisen koko on optimoituun nähden kaksinkertainen, pienemmän järjestelmän takaisinmaksuaika ilman jäsenten välistä kaupankäyntiä on lähes katsoen sama verrattuna siihen, kun järjestelmäkoko tuplataan, ja kaupankäyntiä hyödynnetään jäsenten välillä.
