Auringonpaiste tuo sähkön kotiin

27.2.2020

Kun kouvolalaisperhe muutti unelmiensa kotiin, oli selvää, että sähköä aletaan tuottaa omalla katolla. Auringon uusiutuvaa energiaa saadaan Suomessa vuositasolla yhtä paljon kuin Pohjois-Saksassa. Aurinkopaneelit kestävät useita kymmeniä vuosia, kunhan asennuksen tekevät asiansa osaavat ammattilaiset.


Iida Rajamäen ja Ville Tikkasen perheen unelmien koti Kouvolan asuntomessualueella on rakennettu kokonaan puusta. Kymijoen varressa sijaitseva 135 neliön Villa Element on loppuelämän koti, jossa kasvatetaan lapset ja hyysätään lapsenlapset.

– Aurinkosähkössä meitä innosti ajatus siitä, että se on ekologista, taivaalta tulevaa sähköä, kertoo Iida Rajamäki.

Aiempaa kokemusta perheellä ei aurinkosähköstä ole. Nyt odotetaan innolla, minkä verran oman kodin voimala alkaa vuositasolla tuottaa sähköä.  

– Paneelien hankintaa ei haluttu lykätä, vaan halusimme ne heti rakentamisen yhteydessä. Mitä aiemmin paneelit ottaa käyttöön, sitä aiemmin ne maksavat itsensä takaisin, Ville Tikkanen toteaa.

Villa Elementin aurinkosähköjärjestelmän teho on 3,1 kilowattipiikkiä (kWp), mikä tarkoitta niiden tuotantotehoa ideaaliolosuhteissa. Tämä riittää astian- ja pyykinpesukoneiden käyttöön sekä muuhun tavanomaiseen päiväsaikaiseen sähkönkulutukseen.

– Tarkoitus on, että aurinkosähköä riittää kulutukseen, mutta ettei ylimääräistä sähköä syntyisi. Moni on kertonut, ettei verkkoon myydystä sähköstä saa juuri mitään korvausta, Tikkanen perustelee.  

– Kun pientalo liittyy omalla aurinkovoimalla sähköverkkoon, ilmoitetaan siitä verkkoyhtiölle, joka muuttaa sähkönmittauksen kaksisuuntaiseksi. Samalla sovitaan verkkosähkötoimittajan kanssa, ostaako tämä ylijäämäsähköä ja millä hinnalla, sanoo Playgreen Finland Oy:n toimitusjohtaja Jouni Penttinen.   

 
Kännykkäsovellus kertoo sähköntuotannosta

Etelä-Suomessa paras tuotto aurinkopaneeleista saadaan, kun ne on suunnattu noin 40 asteen kulmassa etelään päin. Paneelit eivät kuitenkaan ole turhan tarkkoja kallistuksen suhteen: 15 asteen poikkeama optimikulmasta vähentää vuosituottoa vain viitisen prosenttia. Kaltevilla katoilla paneelit kannattaakin yleensä asentaa lappeensuuntaisesti. Itään tai länteen suuntaus vähentää paneelien tuottoa eteläsuuntaukseen verrattuna noin 25 prosenttia.

– Itä-länsi-suuntaus toimii hyvin nykyaikaisilla paneeleilla, joiden pinta on niin sanottua prismalasia. Näillä tuotto jää noin kymmenen prosenttia eteläsuuntausta pienemmäksi, huomauttaa Penttinen.

Paneelit voidaan asentaa myös rakennuksen seinälle. Tällöin etelään suunnattujen paneelien vuosituotto jää 25-30 prosenttia pienemmäksi kuin 40 asteen asennuskulmalla. Jos tontilla on tilaa, voidaan paneelit asentaa myös maahan pystytettäviin telineisiin. Oli paikka mikä tahansa, on aina tärkeää varmistaa, etteivät puut, muut rakennukset tai vaikkapa seinän räystäät varjosta paneeleita.

Villa Elementin kymmenen 310 watin paneelia asennettiin omakotitalon huopakatolle sen lappeen suuntaisesti.

– Arkkitehti katsoi katon suunnan niin, että paneelit tuottavat hyvin sähköä. Talon sijoittamisessa tontille huomioitiin myös se, että ilta- ja aamuauringot tulevat järkevistä suunnista eri tiloihin, huomauttaa Tikkanen.

Eteisen kaapissa oleva invertteri muuntaa paneelien tasasähkön vaihtosähköksi. Erillistä laitetta oman sähköntuotannon seuraamiseen ei tarvita, sillä sen voi tehdä älypuhelimeen asennettavalla invertterivalmistajan sovelluksella. Invertterin wifi-yhteyden kautta oman aurinkovoimalan toimintaa voi seurata myös netin kautta.

Sähkönkäyttötavoiltaan Rajamäen ja Tikkasen perheen vanhemmat tunnustautuvat erilaisiksi.

– Iida on tarkka valojen kanssa ja sammuttelee niitä minun jälkeeni. Vanhassa kodissa vaatehuoneessa oli aina jäljiltäni valot päällä. Nyt vaatehuoneen ja autotallin valot ovat liiketunnistimen takana, Tikkanen naurahtaa.

Valaistuksen ohella sähköä kuluu tavanomaisissa kodinkoneissa. Sauna lämpiää sähköllä ja ylimääräistä luksusta elämään tuo terassin poreallas, jonka pumppujen teho on 2,2 kilowattia ja lämmittimen teho 3 kilowattia.

– Sähköntuotantoa tulee varmasti ainakin aluksi seurattua tarkasti. On mielenkiintoista nähdä, kuinka paljon ostosähkössä säästää rahaa ja miten paneelit maksavat itseään takaisin, Tikkanen pohtii.

   
Paneelit eivät kestä pesäpalloja


Aurinkopaneelien toimittajat antavat paneeleille tyypillisesti 25 vuoden takuun. Niiden käyttöikä on usein paljon pidempi.  

– Omalle kesämökilleni paneelit asennettiin 31 vuotta sitten ja ne tuottavat edelleen sähköä täydellä teholla. Aurinkosähköjärjestelmän nopeimmin kuluva osa on invertteri, jonka vaihto tulee eteen noin 15 vuoden kuluessa. Invertterin osuus järjestelmän kustannuksista on noin 20 prosenttia, Penttinen toteaa.

Pisin elinikä aurinkosähköjärjestelmälle saadaan, kun käytetään laadukkaita tuotteita ja asialla ovat kokeneet asentajat. Jos asennuksessa tehdään kattoon läpivientejä, on niiden vedeneristys tehtävä huolella. Eri kattomateriaalit vaativat omanlaisensa kiinnikkeet.

– Järjestelmän kestoon vaikuttavat monet asiat, kuten läpiviennit, kehikon maadoitus ja käytetyt kaapelit.  Jokainen asennus on erilainen. Kokeneet asentajamme ovat tehneet paneelien asennuksia jo kymmenen vuotta. Silti he joutuvat ajoittain kysymään asioita toisiltaan. Pienillä yrityksillä tätä mahdollisuutta ei ole, Penttinen sanoo.

Paneelit tulee tukea riittävän monesta kohdasta, jotta niihin ei synny mikrohalkeamia taipumisen johdosta. Myös katon kunto vaikuttaa järjestelmän kestävyyteen. Aurinkosähköjärjestelmä on staattisesti kestävä, mutta mekaanisia iskuja se ei kestä.

– Eräässä päiväkodissa ihmeteltiin, mikseivät katon paneelit tuota sähköä. Kun menimme paikalle, löytyi katolta jääkiekkoja, pesäpalloja, mailoja ja kiviä. Lapset olivat kokeilleet, millainen ääni särkyvistä lasikennoista tulee, naurahtaa Penttinen.

  
Yhä useammin kodin ja kesämökin katolla

Suomalaisten kiinnostus oman aurinkosähkön tuotantoon on kasvussa. Paneeleita löytyy yhä useamman kodin ja kesämökin katolta. Järjestelmien hinnat ovat muutaman vuoden ajan olleet laskussa.

– Joissain kaupungeissa on selkeä aurinkosähköbuumi. Hankintapäätökseen vaikuttaa muun muassa sähkön siirtomaksun korkea hinta omalla asuinalueella, Penttinen toteaa.

Kasvanut kysyntä näkyy myös aurinkosähköjärjestelmiä tarjoavien yritysten määrässä.

– Kun kuusi vuotta sitten alalla oli Suomessa kymmenisen yritystä, on niitä nyt 400. Mukana on myös ei niin osaavaa porukkaa. Järjestelmien kestävyyden kannalta osan yrityksistä kohdalla huolena ovat osaamattomuus ja huonolaatuiset tuotteet, Penttinen jatkaa.

Kun aurinkosähköjärjestelmään liitetään akusto, voidaan päivällä tuotettua sähköä varastoida ilta- ja yökäyttöä varten. Yleensä perheessä on tällöin sähköauto, jonka akkuja ladataan yöaikaan. Villa Elementissä sähkövarastoa ei ole. Sähköauton käyttö kyllä innostaa, mutta sen hankinta jää toistaiseksi tulevaisuuden haaveeksi.

– Energiavarastoilla varaudutaan myös sähkökatkoksiin niin, että varaston energia riittää muutamiksi tunneiksi esimerkiksi jääkaapin, internetin ja osan lämmitystä ylläpitoon. Sähkövarastojen määrä on selvästi lisääntymässä aurinkosähköä tuottavissa omakotitaloissa, sanoo Penttinen.

Aiemmin aurinkopaneelien asentamiseen tarvittiin toimenpide- tai rakennuslupa, mutta nykyisin monet kunnat ovat luopuneet siitä varsinkin silloin, kun paneelit asennetaan katon lappeen suuntaisesti. Luvantarpeen voi tarkastaa kunnan rakennusvalvonnasta.

  

   

Aurinkoa seuraavat kääntyvät paneelit

Kiinteän asennuksen sijaan aurinkopaneelit voidaan asentaa myös aurinkoa seuraaviksi, jolloin sähköä saadaan enemmän. Yhden kääntymisakselin avulla liikkuvat paneelit seuraavat joko auringon korkeutta tai ilmansuuntaa. Kahdella akselilla paneelit saadaan suunnattua aina täsmälleen aurinkoa kohti. Kahden akselin seuranta voi nostaa paneelien vuosituotannon olosuhteista riippuen jopa 1,5-2-kertaiseksi kiinteään asennukseen verrattuna.

Energy Management Inc

Seurantajärjestelmä nostaa kuitenkin reippaasti aurinkosähköjärjestelmän hintaa. Kääntyvä teline liikkuvine osineen vaatii myös huoltoa, mikä tuo lisäkustannuksia. Investointi- ja huoltokustannusten lisäksi seurantajärjestelmän kannattavuuteen vaikuttavat paikalliset säteilyolosuhteet ja verkkosähkön ostohinta. Kääntyvän telineen sijaan voikin olla taloudellisesti kannattavampaa, että tavalliselle kiinteälle asennustelineelle asennetaan alusta alkaen enemmän paneeleita.

Kääntyvien paneelien moottorit kuluttavat osan tuotetusta sähköstä. Pilvettömällä säällä auringon seuraaminen lisää selvästi paneelien tuottoa. Täysin pilvisellä säällä, kun tarjolla on pelkkää hajasäteilyä, seuraaminen pienentää paneelien tuottoa jonkin verran. Suomessa pilvisiä päiviä on paljon ja hajasäteilyn osuus on noin 40-50 prosenttia kokonaissäteilystä, joten seurantajärjestelmien käyttö ei välttämättä kannata.

Sähköä saadaan enemmän, kun paneelit seuraavat aurinkoa. Kuvassa itävaltalais-yhdysvaltalaisen Smartflowerin valmistama “aurinkokukka”, joka kääntyy automaattisesti auringon suuntaan ja sulkeutuu illan pimetessä.

Kuva: Energy Management Inc                                                                                         

Lähde: motiva