Kuinka mitoittaa järjestelmä ja mitkä tekijät vaikuttavat järjestelmän kokoon?

Lue kuinka järjestelmä mitoitetaan oikein ja mitkä muuttujat vaikuttavat järjestelmän kokoon.

Mitoittamiseen vaikuttaa muiden tekijöiden lisäksi merkittävästi paitsi kohteen sähkönkulutus mutta myös käytettävissä oleva asennustila. Sähköntuotannon kannalta olennaista on aurinkopaneelien sijoitus ja suuntaus, sillä etelään suunnatessa paneelit saavuttavat suurimman vuosituotannon. Myös itään tai länteen suuntaaminen on mahdollista.  Aurinkopaneelien toiminnan kannalta varjostamaton ja aurinkoinen paikka on tärkeä. Paneelit voidaan katon lisäksi asentaa myös seinälle tai maahan, mutta erityisesti kotitalouskohteissa katto on tyypillisesti sopivin paikka sen ollessa yleensä muuta ympäristöä korkeammalla. Näin esimerkiksi ympäristössä olevat puut eivät pääse estämään säteilyn pääsyä paneeleille asti. Katolle asennettaessa on otettava huomioon myös talotekniset ratkaisut sekä mahdolliset kattoturvatuotteet. Esimerkiksi erilaisten poistoputkien ja muiden ilmanvaihtoratkaisuiden kohdalle ei voida asentaa paneeleita ja niille tulee olla kulkureitti mahdollisia huoltotöitä varten. Mikäli näiden tai vastaavien kattorakenteiden läheisyyteen halutaan asentaa paneeleita, tulee rakenteista tulevat varjot huomioida suunnitelmassa.

Suurimman hyödyn saamiseksi aurinkosähköjärjestelmä on hyvä mitoittaa kulutuksen mukaan niin, että mahdollisimman suuri määrä tuotetusta sähköstä hyödynnetään omassa käytössä. Esimerkiksi LUT-yliopistossa tehdyn Purasen, Perosen ja Aholan (2021) tutkimuksen mukaan toistaiseksi pientuottajien, eli esimerkiksi kotitalouksien, ei ole kannattavaa hankkia akkuja ylimääräisen sähkön varastoimiseen niiden korkean hinnan vuoksi. Tutkimuksessa vertailtiin ylijäämäsähkön myymisen sekä akkuihin varastoimisen taloudellista kannattavuutta. Akkuteknologia kuitenkin kehittyy nopeasti, joten akkujen hyödyntämisestä saattaa hyvinkin tulla kannattava ratkaisu niiden hinnan laskun myötä.  

Verkosta ostetun sähkön hinta koostuu siirto- ja energiamaksuista sekä veroista, eli omassa voimalassa tuotettua sähköä käyttämällä tämä säästyy. Sähkön myymisestä verkkoon saatava hyöty on sähkön spot-hinta vähennettynä sähköyhtiön marginaalilla (tyypillisesti noin 0,2 senttiä/kWh).

Mitoituksessa apuna hyödynnetään kiinteistön sähkönkulutuksen pohjakuormaa, eli alhaisinta kulutuksen tasoa. Lisäksi kulutuskäyriä hyödyntämällä saadaan mitoituksen kannalta olennaista tietoa. Yleensä kiinteistön kulutuskäyriä pystyy tarkastelemaan sähköntoimittajan verkkopalveluista. Pohjakuorman laskeminen perustuu useimmissa kiinteistöissä kesäajan sähkönkulutukseen, sillä silloin aurinkoenergiaa on eniten saatavilla.

Aurinkovoimalan mitoituksessa hyödynnetään kulutustietoja, joiden avulla määritellään kohteeseen sopiva voimala tarkemmin. Kannattaa myös muistaa, että hyöty on isompi, mikäli omaa sähkönkulutusta voi ohjata aurinkoiselle ajalle. Yrityskohteista tarvitaan tuntikohtaiset ja kotitalouksilta vuosikohtaiset kulutustiedot parhaan ratkaisun määrittämiseksi.

Tarkempaa tietoa LUT:in tutkimuksesta:

https://www.lut.fi/fi/uutiset/aurinkosahkon-myynti-sahkoverkkoon-taloudellisesti-kannattavinta  

Puranen, P., Kosonen, A., & Ahola, J. (2021). Techno-economic viability of energy storage concepts combined with a residential solar photovoltaic system: A case study from Finland. Applied energy, 298, 117199. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.117199

Miten varmistan aurinkoenergialla tuottamani energian tehokkaan käytön?

Valmiiksi asennetun voimalan aurinkosähkön tuotantoon ei tässä vaiheessa voi juurikaan enää vaikuttaa, ellei voimalaa laajenneta jälkikäteen. Siksi on olennaista mitoittaa voimala hankintavaiheessa kohteeseen sopivaksi, minkä lisäksi suuri merkitys on myös asennusvaiheessa tapahtuvalla paneeleiden suuntaamisella ja kallistamisella. Puhtaat varjottomaan paikkaan asennetut paneelit tuottavat paremmin kuin paneelit, joiden pinnalla on paljon puista pudonneita lehtiä ja jotka ovat varjon alla. Sähkön tuotanto voidaan siis pitää mahdollisimman tehokkaana huolehtimalla paneeleiden puhtaanapidosta sekä varjostuksien vähentämisellä.

Aurinkovoimalasta saadaan suurin hyöty, kun tuotettu sähkö pyritään hyödyntämään omassa käytössä. Nykyisin tämä onnistuu jo helposti esimerkiksi kodinkoneiden ajastamisella käyttöön päiväsaikaan, jolloin aurinkokin paistaa.