|
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
0 Comments
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
 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. 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 häviöt jaetaan karkeasti kolmeen eri kategoriaan; Säteilynvoimakkuudesta johtuvat häviöt, tasasähköjärjestelmän häviöt ja vaihtosähköjärjestelmän häviöt. Blogisarja ei keskity pelkästään osoittamaan ongelmakohtia, vaan tarjoamaan myös ratkaisuja. TOLERANSSIHÄVIÖTToleranssihäviöt kuuluvat aurinkovoimalan tasasähköjärjestelmän häviöihin. Muita tasasähköjärjestelmän häviöitä ovat sopimattomuushäviöt, piikiteen vanhenemisesta johtuvat häviöt (LID), liitoksista johtuvat häviöt, tuottoeroista johtuvat häviöt ja kaapeloinnista johtuvat häviöt. Aurinkopaneelin tyyppikilvessä oleva toleranssi (tyypillisesti + - 3..5 W) vastaa tehoeroa joka paneelissa voi esiintyä suhteessa toiseen vastaavanlaiseen paneeliin. Ilmoitettu arvo on usein keskiarvo normaaleissa testiolosuhteissa tehdyistä mittauksista. Nykyiaikaisissa aurinkopaneeleissa toleranssihäviöt ovat ilmoitettu markkinointimielessä siten, että paneelin nimellisteho on se heikoin arvo, jota mittauksissa on saatu. Toleranssia esitetään täten vain + 3 tai + 5 W lisää nimellistehoon. Paneeleissa esiintyy todellisuudessa useiden kymmenien wattien tehoeroja, josta johtuu valmistajien paneelimallien ryhmittely 5 watin välein.  Canadian Solarin Superpower CS6K-aurinkopaneelin arvot Tämä ei kuitenkaan poista sitä faktaa, että jokaisessa voimalan paneelissa voi olla esimerkiksi 5 watin ero paneeleiden tehossa. Tämä tarkoittaa useimmiten jopa 2 %:n eroa vuosituotossa. Ongelmaksi muodostuu string-invertterin mppt-säätöpiiri, joka käsittelee paneelikokonaisuutta yhtenä ja optimoi tehoa keskiarvon mukaan. Tällä tavalla string-invertterin mppt-säätöpiiri ei toimi optimitasolla koskaan. Vaikka string-invertterivalmistaja kertoo tiedoissaan invertterin mptt-säätimen toimivan 99,9 % hyötysuhteella, se ei ole käytännössä mahdollista, johtuen mm. aurinkopaneelien toleranssieroista. HÄVIÖT
Laskennallisesti toleranssihäviöiden vuoksi aurinkovoimalan tuotosta on syytä vähentää 2 %, jotta tuotto olisi totuudenmukaisempi. HÄVIÖIDEN POISTAMINEN TAI VÄHENTÄMINEN Toleranssihäviöitä voidaan poistaa paneelikohtaisella MPPT-säätöpiirillä. Jokaisessa mikroinvertterissä on oma MPPT-säätöpiiri joka optimoi jokaisen paneelin ulostuloa riippumatta muista paneeleista.  T-Trading on 2019 perustettu lemmikkialan ruokatuotteiden myyntiin, maahantuontiin ja myynnin edistämiseen erikoistunut yritys. T-Trading perustaa toimintansa korkealaatuisille tuotteille. Yritys toimii myös asiantuntijana saman alan vähittäis- ja tukkukaupan kaikille osa-alueille varastonhallinnasta myyntiin ja kassapalveluihin.
Ralos Aurinkovoimalalla saatiin lämmityksen ja sähköjen käyttöenergiaan erittäin suurta säästöä. Aurinkoenergiajärjestelmään haettiin Business Finlandilta energiatukea. Energiatuen keskeisenä tavoitteena on edistää uusien ja innovatiivisten ratkaisujen kehittämistä energiajärjestelmän muuttamiseksi vähähiiliseksi pitkällä aikavälillä. Tuen avulla saatiin investoinnin takaisinmaksuaikaa neljänneksen verran pienemmäksi. Asennus suoritettiin keväällä 2020 ja valmis 11 kWp:n voimala käyttöönotettiin toukokuussa 2020. Voimala toteutettiin 28:lla Raloksen omilla 380 Wp mustilla yksikidepaneeleilla. Lisäksi käytettiin Raloksen omia mustia ja erittäin nopea-asenteisia minirail-kiinnikkeitä profiilipeltikatolle. Kiinteistön pääkeskus sijaitsee ulkoseinällä, joten tavanomainen invertteri ulkona ei tullut kyseeseen. Tästä syystä invertteriksi valikoitui Raloksen mikroinvertterit, jotka asennettiin katolle paneelien alle. Järjestelmä vei tilaa katolta 56 m2. Katolle jätettiin laajennusvaraa tulevaisuutta ajatellen. Kiinteistön käyttökulut vähentyvät merkittävästi investoinnin myötä. Käyttöönotosta lähtien voimala on tuottanut sähköenergiaa yli 60 kWh päivässä ja edellisen kuukauedn aikana jo 2,4 MWh. T-Trading Oy on nykyään myös 40 % omavaraisempi kuin ennen.  Finnvihta Oy on nimensä mukaisesti vihtoja, pakastettuja sellaisia, käsityönä valmistava yritys Päijät-Hämeestä. Finnvihta on myynyt pakastevihtoja vuodesta 1982 alkaen ja vihtoja on myyty muun muassa Japaniin. Finnvihdat ovat laadultaan erinomaisia. Niille tunnusomaista on tuore tuoksu, lehtien pysyvyys ja tasainen laatu. Vihdat valmistetaan heinäkuussa erityisesti valituista koivuvihdaksista.Vihdat sidotaan kädensijasta kahdesta kohtaa. Tuoreet vihdat tyhjiöpakataan vesihöyry- ja kaasu/aromitiiviiseen muovilaminaattiin ja pakastetaan välittömästi.
Asiakkaamme visio, jota lähdimme oman liiketoimintamme avulla ratkaisemaan, on tuottaa perinteistä ja ekologista luonnontuotetta kaikkien saataville. Ralos aurinkovoimala sopii hienosti luonnonmukaisten tuotteiden valmistuksen energialähteeksi paikallisella ja luontoa kuormittamattomalla energialla. Ralos aurinkovoimalan avulla asiakas saa omavaraisuusasteensa korkealle, ekologista sähköä ja tietysti sähkölaskunsa pienentymään. Aurinkoenergiajärjestelmään haettiin Business Finlandilta energiatukea. Energiatuen keskeisenä tavoitteena on edistää uusien ja innovatiivisten ratkaisujen kehittämistä energiajärjestelmän muuttamiseksi vähähiiliseksi pitkällä aikavälillä. Tuen avulla saatiin investoinnin takaisinmaksuaikaa neljänneksen verran pienemmäksi. Asennus suoritettiin kesällä 2020 ja valmis 11 kWp:n voimala otettiin käyttöön kesäkuussa. Voimala toteutettiin 28 Raloksen omilla 380 Wp mustilla yksikidepaneeleilla ja Raloksen mikroinvertteriteknologiaa käyttäen. Mikroinvertterit valikoituivat teknologiaksi paloturvallisuuden, laajan takuun ja paremman tuoton vuoksi. Katolta järjestelmä vei tilaa 56 m2. Hallin katolle jätettiin laajennusvaraa tulevaisuutta ajatellen. Kiinnitys toteutettiin Oriman UP-huopakattokiinnikkeillä, jotka asennettiin ilman reikiä kattohuovan päälle. |
AMMATTILAISENAjatuksia aurinkosähköön liittyen. Tarkoituksena on jakaa vastaantullutta tietoa kaikille kuluttajille, yhteistyökumppaneille sekä ennenkaikkea alan toimijoille. ARKISTO
November 2020
KATEGORIAT
All
|
RSS Feed
|
Ralos.eco © Copyright 2020. Kaikki oikeudet pidätetään.