Aurinkosähkö

Aurinkosähkö on ollut Suomessa vuosikymmeniä tuttua pienehköistä 12V mökkijärjestelmistä, mutta viime vuosien aikana aurinkosähköjärjestelmien hintakehitys on tuonut myös  230V / 400V verkkosähkön tuottamiseen soveltuvat kilowattiluokan järjestelmät tavallisten ihmisten ulottuville. Keväällä 2015 laadukkaiden eurooppalaisten ja aasialaisten aurinkopaneelien hinta on pudonnut Saksassa 0,75 EUR/W tasolle ja 5kW aurinkosähkövoimalan koko laitteiston hinta 6900-10570 EUR hintaluokkaan (Saksassa – Suomessa). Kirjoitan aurinkosähkön lähihistoriasta Suomessa sivulla.

Etelä-Karjalan suurin yksityinen aurinkosähkövoimala Mustolassa

Etelä-Karjalan suurin yksityinen 45 Heckert NeMo 60P 255 -aurinkopaneelin aurinkosähkövoimala Lappeenrannan Rasalassa, joka rakennettiin 2014

Odotukset aurinkosähkövuodelle 2016:

  • aurinkosähkön toimivuutta on nyt kokeiltu Suomen oloissa kolmen vuoden ajan ja tänä vuonna suomalaiset osaavat rakentaa aurinkosähköä reilusti mitoittaen, joka johtaa edulliseen EUR/W-hintaan ja takaa sähkön riittävyyden myös tulevaisuuden (10 vuotta) muutoksissa, kuten maalämpöpumpun asentaminen öljy- tai puulämmityksen tilalle, sähköauton hankinta, eläkkeelle jäänti tai hakepolttimen pitäminen kesäisin tauolla,
  • tämän vuoden aurinkosähkövoimalat yksityiskodeissa ovat 3-vaiheisia 3-20 kWp (keskimäärin 6-11 kWp) kokoisia tuottaen 2400 – 16000 kWh sähköä vuodessa ja joiden kannattavuus on pienempiä aurinkovoimaloita suurempi, koska aurinkosähkövoimalan kiinteät kulut jaetaan isomman tehon ja tuotannon kesken,
  • yhä useampi aurinkosähkövoimala rakennetaan kahta aurinkopaneeliketjua hyväksi käyttäen esim. itä- ja länsilappeille tai kaakkois- ja lounaislappeille, toinen ketju voidaan rakentaa katolle ja toinen maatelineeseen,
  • yksivaiheisella, 1,5 kWp – tai 2,5 kWp -invertterillä varustettuja voimaloita voi ilmestyä kytkettynä samaan vaiheeseen ilmalämpöpumpun sähkönkulutusta (ostoa) pienentämään,
  • useampi aurinkosähköjärjestelmän hankkija käyttää SMA Sunny Tripower -invertterin sisältämää kuormanohjausrelettä lämmitysvastuksen tai sähköauton latauspistokkeen ohjaukseen,
  • SMA Energy Meter ja SMA Home Manager -pohjaiset sähköenergian mittaus- ja ohjausratkaisut yleistyvät, ja
  • valtion rooli aurinkosähkön edistämisessä pysyy nollassa tai on negatiivista, suomalaisten tulee itse ottaa aktiivinen rooli oman puhtaan energian rakentamisessa ja ympäristön vaalimisessa.

Aurinkosähkövoimala kotona tai maatilalla

Aurinkosähkön tuottamiseen kotitaloudelle merkittävässä 2400-8500 kWh mittakaavassa vaatii 12-42 aurinkopaneelista (20-70m2) koostuvan 3-vaiheisen 3-10,71 kilowatin aurinkosähköjärjestelmän (invertterin koko 3-9 kilowattia). Laitteiston osalta puhutaan tällöin 5000-13000 EUR hintaluokasta. Aurinkosähköön voi tutustua myös pienemmällä 6 paneelin 10m2 kokoisella 1,5 kilowatin 1-vaiheisellä 2500 EUR hintaluokan järjestelmällä. Maatilalle, jossa kulutus on reilusti yli 100.000kWh vuodessa, sopiva kokoluokka on 20000kWh vuodessa tuottavasta 104 paneelin 170m2 pinta-alan vaativasta 25 kilowatin voimalasta ylöspäin.

5kWp aurinkosähkövoimala satavuotiaan aitan katolla Lemillä

5kWp aurinkosähkövoimala satavuotiaan aitan katolla Lemillä

Verkkoonkytketty (engl. on-grid) aurinkosähkövoimala koostuu:

  • 3-vaiheisesta verkkosuuntaajasta (invertteristä),
  • aurinkopaneeleista,
  • tyypillisesti aurinkopaneeleita kannattelevasta talon tai autotallin katolle asennettavasta kiinnitystelineestä tai pihamaalle tulevasta telineestä ja
  • kaapeleista, kytkimistä ja suojalaitteista.

Lue lisää aurinkosähkövoimalasta lisää täältä.

Aurinkosähkövoimalan pääkomponentit ovat saatavissa Suomen hintoja edullisemmin mm. saksalaisilta aurinkosähkötoimittajilta. Tällaisen järjestelmän kokonaishinta koostuu laitteiston hinnasta, kuljetuksista, suunnittelusta, katon kiinnitystelineen asennuksesta sekä sähköasennuksista. Osan näistä voit tehdä itse.

Invertteri asennettuna ulkoseinälle

3-vaiheinen verkkoinvertteri ja verkonhaltijan vaatima lukittava turvakytkin asennettuna talon pohjoisseinälle

Verkkoonkytketty aurinkosähkövoimala toimii olemassaolevan sähköverkon rinnalla siten, että aurinkosähkön lisäksi tarvittava sähkö otetaan verkosta ja vastaavasti oman käytön yli jäävä aurinkosähkö siirretään automaattisesti verkkoon ja myydään. Jokainen aurinkosähkövoimala tahdistuu sähköverkon senhetkiseen taajuuteen ja tuottaa vastaavaa jännitettä. Jos sähköverkko katkeaa esimerkiksi myrskyn kaataman puun takia, verkkoonkytketyn aurinkosähkövoimalan tulee turvallisuussyiden takia lopettaa oma sähkösyöttö nopeasti.

Aurinkosähkötermejä

Aurinkosähkövoimalasta käytetään myös nimiä aurinkosähköjärjestelmä, valosähköinen järjestelmä (SFS-EN 62446), aurinkovoimala ja aurinkopaneelivoimala. Virallisempi termi aurinkosähköstä on “valosähköinen” (engl. photovoltaics, lyhenne PV) esim. yhteydessä “valosähköinen paneeli” termin aurinkopaneeli sijaan. Termin aurinkopaneeli sijasta käytetään myös termejä valosähköinen paneeli tai aurinkosähköpaneeli. Monta paneelia kytketään yleensä sarjaan, jolloin puhutaan paneeliketjusta.

Aurinkovirta.fi sivustosta ja kirjoittajasta

Tämän sivuston tavoitteena on tarjota aurinkosköstä kiinnostuneille kattava tietopaketti aurinkosähköstä, selkeitä tee-näin (howto) -ohjeita sekä lista linkkejä muualta löytyvään aurinkosähköön liittyvään tietoon. Sivuston pääkohderyhmänä ovat tee-se-itse -taitoiset omakotitalojen omistajat, jotka haluat hoitaa aurinkosähkön rakennuttamisen tai rakentamisen itse sähköalan ammattilaisia apuna käyttäen. Sivuston ajatuksena on aurinkosähkön toteutus turvallisesti, laadukkaasti ja edullisesti nykyisessä Suomen tilanteessa siten että toteutetut kohteet kehittävät ratkaisuja aurinkosähkön kannattavuuden parantamiseen sekä dokumentoivat ja jakavat tietoja opitusta ja näistä kohteista avoimesti muille.

Kirjoittaja kesäkuussa lappeenrantalaisen talkookohteen katolla

Kirjoittaja kesäkuussa lappeenrantalaisen talkookohteen katolla asennusvarusteissa

Tämän sivuston kirjoittaja, Vesa-Matti Puro, on 20 vuotta laadunvarmistuksen parissa työskennellyt Lappeenrannan teknillisestä korkeakoulusta (= vähän teoriaa) valmistunut diplomi-insinööri (= sovelletaan koeteltuja teknisiä ratkaisuja), joten sivuston näkökulma on ensisijaisesti turvallisuus, parhaat tekniset ratkaisut, käytettyjen laitteiden, osien ja tekemisen laatu.  Kirjoittajaa ajaa eteenpäin kysymys miten saavutetaan 4TWh (5% Suomen sähköntuotannosta) aurinkosähköä tuottava miljoonan aurinkosähkövoimalan Suomi?

Aurinkosähköä kotiin ja maatilalle

Keväällä 2013 sain olla mukana avustamassa 21 aurinkosähkön pioneeria hankkimaan kotiinsa yhteensä noin 100kW edestä aurinkopaneeleja ja kytkemään ne sähköverkkoon sähköalan ammattilaisten toimesta. Vuoden 2014 keväällä tähän aurinkosähkön pioneerien porukkaan tuli mukaan 44 uutta osallistujaa isommalla 905 aurinkopaneelin yhteishankinnalla (229 kWp). Vuoden 2015 keväällä mukaan tuli jälleen noin 50 uutta osallistujaa 1200 aurinkopaneelin yhteishankinnalla (306 kWp) ja syksyllä 27 osallistujaa 500 aurinkopaneelin (128 kWp) hankinnalla. Tänä keväänä 2016, mukaan tuli jo 90 uuden voimalan hankkijaa ja vanhan voimalan laajentajaa.

Yhteensä aurinkosähkökapasiteettia on tullut Suomeen tätä kautta noin 5000 aurinkopaneelin edestä eli noin 1,4MWp tehon verran, hienoa!

Yhteistilauksen osallistujia löytyy pääosin seuraavilta Etelä-Karjalan paikkakunnilta:

  • Lappeenranta, Joutseno, Nuijamaa
  • Lemi
  • Savitaipale
  • Taipalsaari

Mukana on myös 1-5 voimalaa per paikkakunta seuraavilla paikkakunnilla:

  • Artjärvi
  • Askola
  • Aura
  • Espoo
  • Helsinki
  • Hyvinkää
  • Imatra
  • Inkoo
  • Joensuu
  • Kerava
  • Kokkola
  • Kotka
  • Kouvola
  • Lempäälä
  • Luumäki
  • Mikkeli
  • Mäntsälä
  • Nokia
  • Orivesi
  • Paltamo
  • Pori
  • Pornainen
  • Pudasjärvi
  • Rantasalmi
  • Rahula
  • Riihimäki
  • Savonlinna
  • Siilinjärvi
  • Sipoo
  • Tervakoski
  • Tohmajärvi
  • Turku
  • Uro
  • Vantaa
  • Vesanto
  • Vihti
  • Virolahti

Nämä yli 100 voimalaa tuottavat seuraavan 30 vuoden aikana omistajilleen noin 17GWh puhdasta sähköä ja hiilisähköön verrattuna noin 6000 tonnia hiilidioksidia jää syntymättä ilmakehään. Aurinkosähkön hankinnan taustalla ovat olleet edullisempi sähkö, ympäristösyyt, omavaraisuuden lisääminen sekä halu oppi aurinkosähköstä lisää. 2014 vuonna neuvottelimme yhdessä kiinteän 4,52 snt/kWh hinnan aurinkosähkölle paikallisen energiayhtiön, Lappeenrannan Energian, kanssa. Nyt sähkön hinta on tullut alas ja sähkö on mielestäni parasta ostaa ja myydä tuntikohtaiseen pörssihintaan perustuen. Työ jatkuu nyt mittausten ja ohjauksen kehittämisen sekä uusien esimerkkikohteiden hankkimisen ja rakentamisen parissa.

Tule mukaan tuomaan ja kehittämään aurinkosähköä kotiin ja maatilalle!

Aurinkoista kevättä!

Vesa-Matti Puro