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 2018 laadukkaiden eurooppalaisten ja aasialaisten aurinkopaneelien hinta on pudonnut Saksassa 0,55 EUR/W tasolle ja 5kW aurinkosähkövoimalan koko laitteiston hinta jopa alle 6500 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 2018:

  • aurinkosähkön toimivuutta on nyt rakennettu Suomen oloissa viiden vuoden ajan ja suomalaiset osaavat rakentaa aurinkosähköä aikaisempaa reilummin mitoittaen, joka johtaa edulliseen EUR/W-hintaan ja takaa sähkön riittävyyden myös tulevaisuuden (10-30  vuotta) muutoksissa, kuten maalämpöpumpun asentaminen öljy- tai puulämmityksen tilalle, sähköauton hankinta, 5-20kWh sähköakuston hankkiminen kotiin, perheen perustaminen, 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,
  • maatilojen 35 – 70kWp aurinkosähkövoimalat yleistyvät (132- 264 aurinkopaneelia),
  • 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 Home Manager 2.0 -pohjaiset sähköenergian mittaus- ja ohjausratkaisut yleistyvät,
  • ensimmäiset pioneerit hankkivat aurinkosähkön kylkeen litium-akuista koostuvan kotiakuston, tällainen voidaan lisätä plug-and-play periaateella SMA-pohjaiseen aurinkosähköjärjestelmään lisäämällä mm. joko SMA Sunny Storage tai SMA Sunny Island -laite tarpeesta riippuen,
  • ensimmäiset aurinkosähkön ohjauksen mukaan toimivat sähköauton latausasemat asennetaan.

Aurinkosähkövoimala kotona tai maatilalla

Aurinkosähkön tuottamiseen kotitaloudelle merkittävässä 2400-8500 kWh mittakaavassa vaatii 12-42 aurinkopaneelista (21-72m2) koostuvan mielellään 3-vaiheisen 3,2-11,13 kilowatin aurinkosähköjärjestelmän (invertterin koko 3-vaiheisena 5-9 kilowattia tai 1-vaiheisena 1,5-2,5 kilowattia). Laitteiston osalta puhutaan tällöin 4300-12000 EUR hintaluokasta.

Aurinkosähköön voi tutustua myös pienemmällä 6 paneelin 10m2 kokoisella 1,6 kilowatin 1-vaiheisellä 2700 EUR hintaluokan järjestelmällä.

Maatilalle, jossa kulutus on reilusti yli 100.000kWh vuodessa, sopiva kokoluokka on >25000kWh vuodessa tuottavasta 130 paneelin 230m2 pinta-alan vaativasta 35 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, hallin 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 ensin 20 vuotta laadunvarmistuksen parissa työskennellyt Lappeenrannan teknillisestä korkeakoulusta (= vähän teoriaa) valmistunut diplomi-insinööri (= sovelletaan koeteltuja teknisiä ratkaisuja) ja sitten nyt viimeiset 5 vuotta aurinkosähköjärjestelmiä suunnitellut alan asiantuntija.

Aurinkovirta-yhteistilaus tarkoittaa sitä, että sivuston pitäjä Purotokka Oy:n nimissä toimii kiinteää palkkiota vastaan aurinkovoimalaa hankkivan henkilön tai maatilan etua valvovana asiantuntuja, kun hankit aurinkosähköjärjestelmäsi osat etukäteen valitusta joukosta Aurinkovirta-yhteistilauksen valmistajia ja toimittajia. Tästä toimintatavasta johtuen, en ole kovin iloinen pelkistä järjestelmän hintakyselyistä, koska jokainen kunnollinen aurinkosähköjärjestelmä suunnitellaan erikseen asiakkaan tarpeiden ja kohteen erityispiirteiden mukaan ja hinta muodostuu tämän suunnittelutyön jälkeen valittujen komponenttien, rahtien ja työn osuudet yhteen laskien. Erilaisten järjestelmien hinnat eivät ole kuitenkaan mitään salaisuuksia, jaan esimerkkihintoja Aurinkovirta-uutiskirjeissä hyvinkin yksityiskohtaisella tasolla. Keskikoisen reilun 7kWp aurinkosähköjärjestelmän hinta pyörii noin 1,16 EUR/W tasossa alv 24%. Maatilakokoisen yli 30kWp järjestelmän hinta saadaan alle 0,70 EUR/W alv 0%, koska isommat invertterit ovat edullisempia ja maatilan rakennuksissa on usein profiilipeltikatto. Jos taas järjestelmää pienennetään 10 paneelin 2,65kWp 1-vaihejärjestelmäksi hinta nousee 1,45 EUR/kWp tasolle.

Halutessasi voin toimia myös asiantuntijanasi tukenasi hankkiessasi avaimet-käteen ratkaisua kilpailuttaen joukon joukon toimijoita, jolloin avustan sinua tarjouspyynnön laadinnassa, tarjousten arvioinnissa sekä toimituksen ja käyttöönoton apuna toimien. Kerro minulle haluavasi tällaista palvelua mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

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. Vuonna 2016 ja 2017 mukaan tuli yhteensä 100 uutta osallistujaa ja 3999 aurinkopanelia (> 1MWp).

Nyt 2018 Aurinkovirta-tilausta aloittaessa yhteensä aurinkosähkökapasiteettia on tullut Suomeen tätä kautta yli 7000 aurinkopaneelin edestä eli noin 1,8MWp tehon verran, hienoa! Tästä kuuluu kiitois kaikille noin 250 osallistujalle ympäri Suomea!

Yhteistilauksen osallistujia löytyy pääosin seuraavilta paikkakunnilta, joissa on useampi voimala samalla paikkakunnalla:

  • Alajärvi
  • Askola
  • Espoo
  • Helsinki
  • Hyvinkää
  • Iisalmi
  • Imatra
  • Joensuu, Hammaslahti
  • Jyväskylä, Palokka
  • Järvenpää
  • Kauhava
  • Kerava
  • Kokkola
  • Kontiolahti
  • Kotka
  • Kouvola, Kuusankoski
  • Kuopio
  • Lappeenranta, Joutseno, Nuijamaa, Ylämaa
  • Lemi
  • Lohja
  • Loviisa
  • Luumäki
  • Mikkeli
  • Muurame
  • Mäntsälä
  • Nokia
  • Orimattila, Artjärvi
  • Pornainen
  • Porvoo
  • Pudasjärvi
  • Punkalaidun
  • Ruokolahti
  • Savitaipale
  • Savonlinna, Punkaharju
  • Sipoo
  • Söderkulla
  • Taipalsaari
  • Tampere
  • Turku
  • Tuusula
  • Vesanto
  • Vihtari
  • Vihti
  • Virtasalmi

Mukana on myös yksittäinen voimala seuraavilla paikkakunnilla:

  • Aura
  • Eurajoki
  • Halikko
  • Hamina
  • Heinola
  • Hollola
  • Hämeenlinna
  • Ii
  • Inkoo
  • Isokyrö
  • Janakkala
  • Joutsa
  • Kangasala
  • Kangasniemi
  • Kiminki
  • Kirkkonummi
  • Kokemäki
  • Kuhmoinen
  • Laihia
  • Lapua
  • Lempäälä
  • Lohtaja
  • Lumijoki
  • Nurmijärvi
  • Orivesi
  • Oulainen
  • Paltamo
  • Piikkiö
  • Pori
  • Rajamäki
  • Rantasalmi
  • Rauma
  • Riihimäki
  • Ristiina
  • Rusko
  • Saarijärvi
  • Salo
  • Siilinjärvi
  • Siuntio
  • Snappertuna
  • Sodankylä
  • Somero
  • Sonkajärvi
  • Säkylä
  • Taivassalo
  • Tervakoski
  • Tohmajärvi
  • Vaajakoski
  • Vaala
  • Vaasa
  • Vantaa
  • Veikkola
  • Vehmersalmi
  • Virrat
  • Virolahti
  • Äänekoski

Osassa kohteita voimala saattaa olla vielä jossakin valmistumista edeltävässä vaiheessa.

Nämä noin 250 voimalaa tuottavat seuraavan 30 vuoden aikana omistajilleen noin 40 GWh puhdasta sähköä ja hiilisähköön verrattuna noin 13500 tonnia hiilidioksidia jää syntymättä ilmakehään. Aurinkosähkön hankinnan taustalla ovat olleet edullisempi sähkö, ympäristösyyt, omavaraisuuden lisääminen sekä halu oppi aurinkosähköstä lisää. 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 2018 odottaen!

Vesa-Matti Puro

PS. Liity Aurinkovirta-postituslistalle osoitteessa: http://eepurl.com/QN8wn