|
Ralos aurinkovoimala alkaa tuottamaan asennuksen jälkeen päästötöntä energiaa. Voimalan ympäristövaikutukset riippuvat kuitenkin valmistusprosessista, kuljetuksista ja siitä, mitä sille tapahtuu käytöstä poiston jälkeen. Aurinkopaneelien valjastaminen tuottavaksi voimalaksi vaatii paljon energiaa, josta aiheutuu hiilidioksidipäästöjä.  Ralos aurinkovoimalan CO2 päästöt ovat 818,30 kg hiilidioksidia jokaista asennettua kilowattia kohden. Tämä voidaan ilmoittaa myös lukuna 29,1 g hiilidioksidia jokaista tuotettua kilowattituntia kohden. Ralos Aurinkovoimalan aiheuttamista päästöistä noin 78 % tulee valmistuksesta, kuljetuksesta ja asennuksesta. Noin 7 % päästöistä tulee käytönaikaisista toimista, kuten operoinnista ja huollosta. Noin 15 % voimalan aiheuttamista päästöistä tulee voimalan purkamisesta ja kierrätyksestä. Sähkön päästökertoimen ollessa [2020] 141 g hiilidioksidia jokaista tuotettua kilowattituntia kohden. Aurinkovoimalan tuottamat päästösäästöt lasketaan siis seuraavasti: (Sähkön päästökerroin - sähköntuotannon päästöt) x aurinkovoimalan tuotto, josta saadaan laskettua, että Ralos aurinkovoimala pienentää hiilijalanjälkeäsi 111,9 g CO2/kWh tai toisin sanoen 111,9 kg CO2/MWh. Ralos aurinkovoimalan aiheuttamat päästöt jakautuvat seuraavasti
0 Comments
Aurinkovoimala tuottaa sähköenergiaa yhteensä auringon säteilyn määrän, josta vähennetään järjestelmän itsensä häviöt. Häviöissä on valtavia eroja, joista tässä blogisarjassa kerrotaan. Raloksen visio ja strategia on aina ollut minimoida aurinkovoimalan häviöitä ja sitä kautta parempaan tuottoon. Tuotto vaikuttaa investoinnin kanssa voimalan takaisinmaksuaikaan. Kannattaa siis panostaa häviöiden minimoimiseen. Voimalan häviöit jaetaan karkeasti kolmeen eri kategoriaan; Säteilynvoimakkuudesta johtuvat häviöt, tasasähköjärjestelmän häviöt ja vaihtosähköjärjestelmän häviöt. Blogisarja ei keskity pelkästään osoittamaan ongelmakohtia, vaan tarjoamaan myös ratkaisuja. LID-HäviötPiin vanhenemisesta johtuvat häviöt (LID-häviöt) kuuluvat aurinkovoimalan tasasähköjärjestelmän häviöihin. Muita tasasähköjärjestelmän häviöitä ovat toleranssihäviöt, sopimattomuushäviöt, liitoksista johtuvat häviöt, tuottoeroista johtuvat häviöt ja kaapeloinnista johtuvat häviöt. LID-häviöt ovat valon aiheuttama piikiteen heikkeneminen (Light Induced Degradation, LID) on vähemmän tunnettu ilmiö, joka vaikuttaa piikiteisiin aurinkokennoihin. Piikiteen laatu ja tuottokyky heikkenee vuosittain. Hajoaminen on luonnollista ja se johtuu elektronien virtauksen kuluttamisen seurauksena piikiteen varauskyvyn kustannuksella. Mitä vanhempi paneeli on, sitä huonommin elektroni liikkuu kiteessä. LID-häviöt johtuvat tarkemmin sanottuna boorihappiyhdisteiden muodostumisesta piikiekkoihin. Yksikiteisissä aurinkopaneeleissa on enemmän booria kuin monikiteisissä, joka tarkoittaa sitä että yksikiteisessä aurinkopaneeleissa on monikiteistä paneelia suurempi piikiteen luonnollinen hajoaminen.  RALOS ESM445H -aurinkopaneelin LID-häviöt Paneelin laatu kertoo LID-kertoimen suuruudesta. LID-häviöitä on kahdentyyppisiä. ENSIMMÄISEN VUODEN LID-HÄVIÖT Lyhyesti sanottuna aurinkokennoissa tapahtuu hajoamista muutaman ensimmäisen päivän ajan asennuksen jälkeen auringonvalolle altistumisen seurauksena. Tämä voi johtaa 0,5 - 3 % häviöihin paneelin tuotossa. Lisäksi piikide heikkenee vuosien mittaan tasaisesti. JATKUVAT LID-HÄVIÖT Aurinkopaneelivalmistajat lupaavat tietyn tehontuottotakuun paneelille. Käytännössä tuotto tippuu ensimmäisen vuoden aikana sen 3 % ja tämän jälkeen 0,4..1 % vuodessa riippuen paneelin laadusta. Useimmat valmistajat tarjoavat paneeleita, joissa tuottotakuu on 80 % ja 25 vuotta. Tässä tapauksessa paneelin vuosittainen heikkeneminen on 1 %. Laadukkaammissa paneeleissa tehontuotto tippuu vain 0,5 % vuodessa ja tuottotakuuta annetaan 30 vuotta. HÄVIÖT
LID-häviöitä voi esiintyä ensimmäisen vuoden kohdalla 1,5..3 % ja tästä vuosittain 0,4...1 % heikkenemisenä paneelin tuotossa riippuen aurinkopaneelin laadusta ja tyypistä. HÄVIÖIDEN POISTAMINEN TAI VÄHENTÄMINEN LID-häviöitä voi poistaa panostamalla laadukkaampiin aurinkopaneeleihin.  Killin Kaivin Oy on vuonna 1973 perustettu yhtiö, joka tarjoaa vankalla kokemuksella kaikki maarakennustyöt Pirkanmaan alueella. Killin Kaivin on erikoistunut kaapelointitöihin ja talojen pohjarakentamiseen. Killin Kaivimen varastohallin katolle asennnettiin 54 kpl Sharpin 330 Wp monikidepaneeleja. Järjestelmän kokonaistehoksi valikoitui 17,82 kWp, joka on suurin mahdollinen kiinteistöön asennettava aurinkovoimala. Voimala toteutettiin 15 mikroinvertterillä, jonka vuoksi jokaiselle aurinkopaneelille on oma tuotonseuranta. Ralos aurinkovoimalan tehokkuuden lisäksi, kiinteistön omistaja sai markkinoiden parhaan paloturvallisuuden ja pitkän takuun voimalalle. Katolta järjestelmä vei tilaa 108 m2. Kiinteistörakennus on sähkölämmitteinen ja tästä syystä aurinkovoimalalle saatiin erittäin hyvä omakäyttöaste. Aurinkovoimala vähentää kiinteistön käyttökuluja merkittävästi, jopa 60 %, jonka lisäksi kiinteistö saa myyntituloja ylijäämäsähkön myynnistä. Projektille haettiin Business Finlandilta 20 %:n energiainvestointituki. Energiatuen keskeisenä tavoitteena on edistää uusien ja innovatiivisten ratkaisujen kehittämistä energiajärjestelmän muuttamiseksi vähähiiliseksi pitkällä aikavälillä. Kiinteistön käyttökulut pienenevät erittäin paljon investoinnin seurauksena. Voimalan vuosituotto on 13,6 MWh ja asiakkaan hiilijalanjälki pienenee lähes 2 tonnia vuodessa.
 HK-Turkis Oy on isän ja pojan omistama tarhausyritys. Tarhaustoiminta alkoi vuonna 1972, kun perustaja sai sisaren perheeltä lahjaksi yhden paritetun minkin. Ensimmäisen minkin saamasta kahdesta penikasta alkoi tarhaustoiminta pikku hiljaa kasvaa. Yritys on laajentunut ostamalla lopettavia tarhoja, ja viime vuosina yhtiön tuotanto on tuplaantunut. Tarhausta harjoitetaan nyt kuuden hehtaarin alueella ja varjotaloja on noin viisi kilometriä. Lisäksi yrityksellä on suuri hallitila, jossa he itse jalostavat ja pakkaavat tuotteet. Yritys on niin ekologinen, ettei tuotannosta jää mitään sivuvirtoja hukattavaksi, vaan kaikki toiminnasta tullut ”hukka” käytetään toiminnassa toisaalla. Asiakkaamme tahtotila oli saada jo valmiiksi ekologinen toiminta entistä ekologisemmaksi muuttamalla ostosähköenergia lähituotetuksi ja ympäristöystävällisemmäksi. Ralos aurinkovoimalalla asiakas sai omavaraisuusastetta korkeammaksi, joka lisäsi immuniteettia sähkön hintamuutoksiin merkittävästi. Koronan vuoksi hiljentyneen turkiskaupan vuoksi omat tuotantotilat oli tarkoitus saada tuottamaan eikä vain olemaan kuluerä yritykselle. Toki sähkölaskun pienentäminen oli myös vahva lisäarvo hankkeen toteutumiselle.
Ralos aurinkovoimalalla saatiin pakastimen, käyttösähkön ja lämmityksen kuluttamaan energiaan suurta säästä. Aurinkovoimala rakennettiin yhteensä kolmelle eri liittymälle, kuudelle eri lappeelle, joista jokainen oli eri ilmansuuntaan ja eri kaltevuudella. Osa voimalasta tuli varjotalojen katolle ja osa asiakkaan muihin rakennuksiin. Muunneltavuus ja eri lappeile sijoittaminen sai asiakkaan valitsemaan Raloksen mikroinvertteriteknologian. Muunneltavuuden lisäksi mikroinvertteriteknologia tarjoaa tietysti paremman tuoton, pidemmän takuun ja parhaimmain mahdollisen paloturvallisuuden. Voimalan asennus tapahtui maaliskuussa 2020 ja 155 kWp voimala otettiin käyttöön huhtikuussa. Voimala toteutettiin 408 Ralos 380 Wp yksikidepaneella ja mikroinvertteriteknologialla. Voimala oli valmistuessaan Suomen suurin mikroinvertteriteknologialla toteutettu voimala. Voimala on tuottanut puolen vuoden aikana jo lähes 90 MWh sekä parhaimmillaan yhden päivän aikana 1000 kWh! 
  Kariniemen pientaloalue sijaitsee Lahden keskustan länsipuolella Kartanon kaupunginosassa Lahden kisapuiston välittömässä läheisyydessä. Kariniemi on rakennettu 1930- ja 1940-luvulla ja on maakunnallisesti merkittävä rakennettu kaupunkiympäristö. Alueen alkuperäinen rakennuskanta on kokonaisuudessaan säilynyt. Alueen asemakaava on museoviraston suojeluksessa.
Kariniemessä toimii vuonna 1988 perustettu Kariniemi-seura. Seuran tarkoituksena pyrkiä vaalimaan Kariniemen ja Vesijärven kulttuuri- ja luontoarvoja. Aktiivisesti toimiva seura järjesti alueelle aurinkovoimaloiden yhteishankinnan 2020. Alueen asemakaava oli suojeltu, joten voimaloille hankittiin toimenpideluvat Lahden kaupungilta. Lisäksi hankkeessa käytettiin ARA-energiatukea jokaiselle osallistujalle. Tällä tuella asukkaat saivat 25 % tukea aurinkoenergiainvestointiin. Aurinkoivoimaloita tuli yhteensä yhdeksän, neljälle eri katolle. Alueen talot ovat kaukolämmön piirissä, joten sähkönkulutusta ei rakennuksilla ollut paljoa. Tästä syystä pienimmät kytketyt aurinkovoimalat olivat kolmen paneelin, 1,14 kWp:n, kokoisia voimaloita. Vain Raloksen kehittyneimmällä mikroinvertteriteknologialla saatiin aikaisesksi oikean kokoiset voimalat. Aurinkovoimaloihin jätettiin optiot laajennusmahdollisuuteen. Ralos aurinkovoimalan laajennus tapahtuu helposti lisäämällä uusia paneeleita pikaliittimin ilman olemassaoelvan tekniikan vaihtamista. Asuinalueen aurinkovoimalat pienentävät alueen hiilijalanjälkeä elinkaarensa aikana yhteensä 60 tonnia CO2.  Visura Oy on vuonna 1986 perustettu perheyritys, joka tarjoaa kokonaisvaltaisia rakentamispalveluja yrityksille ja rakentaa laadukkaita asuinalueita Pirkanmaalle. Visura työllistää lähes sata henkeä suoraan ja saman verran lisää välillisesti. Visuralaiset ovat olleet aina ylpeitä siitä, että he rakentavat yrityksen perustajan ja toimitusjohtajan Pekka Visurin sanoin ”omilla miehillä ja päiväsaikaan”. Työn laatu kestää aina myös lähemmän tarkastelun. Yritys uskoo vakaasti kotimaisuuteen ja Pirkanmaan kasvuvoimaan. Visura Oy on erikoistunut kestäviin ratkaisuihin.
Visuran tarve aurinkosähköjärjestelmiin liittyi vahvasti tulevien asuinrakennusten käyttökulujen pienentämiseen ja sähkön tuottamiseen uusiutuvalla lähienergialla. Myös muihin rakentajiin nähden positiivisempi erottautuminen hiilijalanjäljen pienentämisessä tulisi hankkeen mukana yrityksen eduksi. Taloyhtiön arvokkaita neliöitä ei haluttu käyttää asentamalla tavanomaisia inverttereitä sisätiloihin ja siksi hankkeeseen valikoitui mikroinvertterit. Tämän lisäksi turvallisuus on Visuralle tärkeä elementti pitkäaikaisessa rakentamisessa. Suomen turvallisin aurinkosähköjärjestelmä löysi paikkansa laadukkaan rakentajan laadukkaasta rakennuksesta. Ralos Aurinkovoimalalla saatiin lämpöpumpun ja sähköjen käyttöenergiaan erittäin suurta säästöä. Voimalan käynnistettiin kesällä 2020 ja valmis 12 kWp:n voimala otetaan käyttöön samalla kuin rakennuksen muukin sähköjärjestelmä. Voimala toteutettiin 36:llä Sharpin 330 Wp monikidepiipaneelilla, konesaumakattokiinnikkeillä ja Raloksen mikroinvertteriteknologiaa käyttäen. Katolta järjestelmä vei tilaa vain 72 m2. Yhtiön katolle jätettiin laajennusvaraa tulevaisuutta ajatellen. Aurinkovoimala tuottaa sähköenergiaa yhteensä auringon säteilyn määrän, josta vähennetään järjestelmän itsensä häviöt. Häviöissä on valtavia eroja, joista tässä blogisarjassa kerrotaan. Raloksen visio ja strategia on aina ollut minimoida aurinkovoimalan häviöitä ja sitä kautta parempaan tuottoon. Tuotto vaikuttaa investoinnin kanssa voimalan takaisinmaksuaikaan. Kannattaa siis panostaa häviöiden minimoimiseen. Voimalan häviöit jaetaan karkeasti kolmeen eri kategoriaan; Säteilynvoimakkuudesta johtuvat häviöt, tasasähköjärjestelmän häviöt ja vaihtosähköjärjestelmän häviöt. Blogisarja ei keskity pelkästään osoittamaan ongelmakohtia, vaan tarjoamaan myös ratkaisuja. SOPIMATTOMUUSHÄVIÖTSopimattomuushäviöt (mismatch losses) kuuluvat aurinkovoimalan tasasähköjärjestelmän häviöihin. Muita tasasähköjärjestelmän häviöitä ovat toleranssihäviöt, piikiteen vanhenemisesta johtuvat häviöt (LID), liitoksista johtuvat häviöt, tuottoeroista johtuvat häviöt ja kaapeloinnista johtuvat häviöt. Sopimattomuushäviöllä tarkoitetaan häviöitä, jotka johtuvat pienistä tuottoeroista asennettujen aurinkopaneelien tuotossa. Vaikutus näkyy kun tarkastellaan kokonaista paneeliketjua yhden aurinkopaneelin sijasta. Häviöt ovat suuremmat mitä suuremmat paneelien tuottoerot ovat. Tuottoeroja syntyy ympäristöstä johtuen esimerkiksi varjostumista, lämpötilaeroista, roskista, liasta tai vain paneelien toleranssieroista (kts. häviöt toleranssieroista). Paneelien tuottoeroja syntyy myös LID-häviöiden sekä paneelien yksilöllisen ikääntymisen seurauksena. Epäsopivuushäviöitä ilmenee myös string-invertteriketjujen erimittaisten kaapelinpituuksien vuoksi. Toisessa ketjussa voi kaapelin pituus olla 200 metriä ja toisessa vain 100. Vaikka molempien ketjujen teho on sama, muodostuu jännitteenaleneman vuoksi toiseen ketjuun enemmän häviöitä. Myös paneelien eri asennussuunnat vaikuttavat tuottoeroihin. Kun yhden MPPT-säätöpiirin rinnankytkettyjen ketjujen tuottoerot eroavat toisistaan, laskee invertterin MPPT-säätöpiiri parasta tuottoa keskiarvon mukaan. Keskiarvo on perinteisellä algoritmilla puolesta välistä molempia ääripäitä. Tällöin MPPT-säätöpiirin teho ei ole optimitasolla vaan toimii keskiarvolla.
 Kuten ylläolevasta esimerkistä nähdään, valaisintolppa varjostaa viittä paneelia. Paneelien nimellisteho ilman valaisintolppaa olisi 1100 W (29 V x 7,59 A x 5 kpl). Tolpan varjostaessa varjostetut paneelit tuottavat vain 424 W. Tolpan varjot aiheuttavat pelkästään näille viidelle paneelille 61 % tuottohäviön. Kyseisessä installaatiossa paneeleja on kytketty 14 kappaletta samaan ketjuun. Ketjusta 9 paneelia käy täydellä teholla ja kyseiset viisi varjon vuoksi hieman huonommalla. Optimitilanteessa kaikkien paneelien käydessä täydellä teholla (3081 W) verrattuna viiden paneelin tuottamaan häviöön, muiden yhdeksän käydessä täydellä teholla (2404 W) on ero huima 22 %. HÄVIÖT
Sopivuushäviöitä voi olla kaapeloinnin ja muiden olosuhteiden vuoksi 0,3...3 %. Alan käytetty vakio häviöille on 2 %. Varjostetulla alueella häviöt tietysti kasvavat. Mikroinverttereitä käytettäessä sopivuushäviöt ovat 0 %. Tämä johtuu siitä, että moduulitason tehoelektroniikka käyttää maksimitehoseurantaa jokaiseen paneeliin erikseen, joihin ne ovat kytketty. HÄVIÖIDEN POISTAMINEN TAI VÄHENTÄMINEN Häviöitä paneeliketjuissa ja kokonaisissa järjestelmissä voidaan vähentää paneelikohtaisella MPPT-säätöpiirillä. Jokaisessa mikroinvertterissä on oma MPPT-säätöpiiri, joka optimoi jokaisen paneelin ulostuloa riippumatta muista paneeleista. |
AMMATTILAISENAjatuksia aurinkosähköön liittyen. Tarkoituksena on jakaa vastaantullutta tietoa kaikille kuluttajille, yhteistyökumppaneille sekä ennenkaikkea alan toimijoille. ARKISTO
October 2020
KATEGORIAT
All
|
RSS Feed
|
Ralos.eco © Copyright 2020. Kaikki oikeudet pidätetään.