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. Vertaillaan esimerkiksi kohdetta, jossa on kaksi erilaista järjestelmää. Toinen järjestelmä on perinteiselle invertterillä toteutettu markkinoiden keskimääräisillä 17,5 % hyötysuhteella olevilla paneeleilla ja toinen on Ralos Aurinkovoimala mikroinvertteriteknologialla ja 20,5 % hyötysuhteella olevilla paneeleilla. Ero on huomattava. Kohteen kattokulma on 20 astetta ja ilmansuunta etelään. Kohteen ympärillä ei ole varjostavia rakennuksia tai puita ja se sijaitsee Espoossa. Ympäristöolosuhteet ovat samat, paitsi tietysti mikroinvertteriteknologia parantaa hyötysuhdetta lian, lumen ja varjojen osalta. Molemmissa tapauksissa aurinkosäteily on 1270 kWh neliömetriä kohden. Tästä luvusta vähennetään voimalan häviöt, jonka jälkeen voidaan vertailla kahden erilaisen järjestelmän tuottoa. Kyseisen kohteen kohdalal Raloksen aurinkovoimalalla on 17,27 % hyötysuhde ja perinteisellä järjestelmällä hyötysuhde on 13,11 %. Lopullisessa vuosituotossa ero on lähes 32 % parempi. Järjestelmien hyötysuhde ilman paneeleiden hyötysuhdetta on Ralos aurinkovoimalalla 84,25 % ja perinteisellä järjestelmällä 12,5 % huonompi, 74,91 %. Aurinkovoimaloiden vuosituotossa on valtavia eroja, joten ostohetkellä ei kannata vertailla pelkästään aurinkopaneelien nimellistehoa. Mikroinvertteriteknologia vähentää järjestelmähäviöitä merkittävästi.
1 Comment
Moduulitason tehoelektroniikka, Module Level Power Electronics (MPLE) on termi kahdelle invertteriteknologialle, mikroinverttereille ja optimoijille. Moduulitason tehoelektroniikka invertteriteknologiana on aurinkosähköteollisuuden nopeiten kasvava markkinasegmentti tällä hetkellä. Perinteiset keskusinvertterit väistyvät nopeasti uuden teknologialta tieltä. 11. elokuuta 2020 julkaistu (The Expresswire) - Moduulitason tehoelektroniikan (MLPE) markkinatutkimus 2020 kertoo että mikroinvertterien ja optimoijien markkinaosuuden odotetaan kasvavan maailmanlaajuisesti noin 14,7 % seuraavan viiden vuoden aikana. Vuonna 2019 MLPE:n markkinaosuus oli 640 miljoonaa dollaria ja sen ennustetaan kasvavan jop 1460 miljoonaan dollariin.
Paneelikohtaisen tehoelektroniikan tuotantomäärä vuonna 2017 oli 3056 megawattia, vuonna 2018 3556 megawattia ja sen ennustetaan kasvavan 11411 megawattiin vuoteen 2025 mennessä. Tuotannon kasvun ennuste on tällä hetkellä 17,90 %. Pohjois-Amerikassa, jossa aurinkosähköteknologia ja –markkina on muuta maailmaa edellä, on jo nyt (2020) moduulitason elektroniikan osuus koko markkinasta 79,3 %. Tästä osuudesta n. 35 % on mikroinverttereillä ja n. 45 % optimoijilla. Perinteisen string-invertteriteknologian markkinaosuus on kutistunut jo alle 20 %:n. Pohjois-Amerikan markkinan jälkeen suurimmat markkinat MLPE-teknologialle ovat Eurooppa ja Kiina. Ralos on ainoa toimija Suomessa, joka toimittaa mikroinvertteriteknologialla toteutettuja aurinkovoimaloita pieniin ja suuriin hankkeisiin. Ralos on nojannu alusta asti (2017) paneelikohtaisen elektroniikan ja mikroinvertteriteknologian etuihin ja ymmärtänyt teknologian tuomat edut. The Expresswire - artikkeli 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
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. 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. |
AMMATTILAISENAjatuksia aurinkosähköön liittyen. Tarkoituksena on jakaa vastaantullutta tietoa kaikille kuluttajille, yhteistyökumppaneille sekä ennenkaikkea alan toimijoille. ARKISTO
November 2020
KATEGORIAT
All
|