|
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
 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.
 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.  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.  Hakola Huonekalu Oy on Etelä-Pohjanmaalta, Jurvasta 1960-luvulta lähtöisin oleva huonekaluvalmistaja. Huonekalutehdas on rakennettu entiseen navettaan perinteitä ja ekologisuutta kunnioittaen. Perheomisteinen, suomalainen design-huonekalujen valmistaja Hakola on tunnettu laadustaan. Kotimaiset sohvat ja sisustustuotteet kotiin kannettuna suoraan verkkokaupasta. Hakola panostaa tuotteidensa korkealaatuisiin materiaaleihin jotka kestävät aikaa ja kulutusta sekä ovat helppohoitoisia ja turvallisia.
Asiakkaamme olivat tehneet päätöksen tuottaa omaa lähienergiaa ja kantaa yrityksenä oman vastuunsa hiilijalanjäljen pienentämisestä. Voimalan avulla asiakas saavuttaa suuremman omavaraisuusasteen, pienemmän sähkölaskun ja erittäin hyvän markkinointiarvon. Kuten Hakolan omat tuotteet, valikoitui aurinkovoimalateknologiaksi korkealaatuiset mikroinvertterit, joilla saavutetaan Suomen paras paloturvallisuus, sekä pisin ja tuottavin elinkaari. 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 27 kWp:n voimala otettiin käyttöön huhtikuussa. Voimala toteutettiin 72 Ralos mustilla 380 Wp yksikidepaneeleilla ja Raloksen mikroinvertteriteknologiaa käyttäen. Katolta järjestelmä vei tilaa 150 m2. Hallin katolle jätettiin laajennusvaraa tulevaisuutta ajatellen. Huonekalutehtaan käyttökulut vähentyivät aurinkovoimalan myötä merkittävästi. Voimala on tuottanut 2020 toukokuussa jo lähes 4,2 MWh sähköä. Voimala tulee pienentämään Hakolan hiilijalanjälkeä 125 tonnilla hiilidioksidia seuraavan 30 vuoden aikana. Aurinkopaneeleiden suuntaus vaikuttaa merkittävästi sähköntuotantoon. Etelä-Suomessa vuotuinen sähköntuotto on parhaimmillaan asennettaessa paneelit suoraan etelään noin 40 asteen kulmaan. Ralos aurinkovoimalan tuotto pienenee katon lappeen ja ilmansuunnan mukaan seuraavasti.  Aurinkopaneelien tuotantoon vaikuttavat monen muun asian lisäksi katon lappeen ilmansuunta ja katon kaltevuus. Tuotto painottuu enemmän kesäaikaan ja varjot vaikuttavat tietysti tuottoon. Pääkaupunkiseudulla vuotuinen säteilymäärä vaakasuoralle pinnalle on hieman vajaa 1000 kWh/m2 ja Sodankylässä noin 800 kWh/m2. Suuntaamalla paneelit 40 asteen kulmassa etelään päin, voidaan hyödynnettävän säteilyn määrää lisätä vuositasolla 20-30 prosenttia verrattuna Itä- tai Länsiasennukseen.    Nirvan Rakennusurakointi Oy on vuonna 1992 perustettu Lempääläläinen osakeyhtiö joka rakentaa ja saneeraa erikokoisia liikekiinteistöjä Pirkanmaalla. Yrityksellä on lähes 30 vuoden kokemus erikokoisten räätälöityjen toimitilojen laadukkaasta rakentamisesta. Asiakkaamme vahva visio oli saada sähkölaskuja pienemmäksi, sijoittaa pääomaa hyvin tuottavaan investointiin sekä tietysti oman hiilijalanjäljen pienentäminen. Aurinkovoimalan avulla kiinteistön käyttökuluja lämmityksen ja sähkönkulutuksen osalta saatiin sopivasti pienemmäksi. Asiakasyritys on nykyään myös 40 % omavaraisempi kuin ennen. 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 syksyllä 2019 ja valmis 24 kWp:n voimala joulukuussa. Voimala toteutettiin 72 Sharpin 330 Wp monikidepiipaneelilla ja Raloksen mikroinvertteriteknologiaa käyttäen. Katolta järjestelmä vei tilaa 150 m2. Kiinteistön käyttökulut vähentyivät erittäin paljon investoinnin seurauksena. Voimala on tuottanut 2020 tammikuussa 0,13 MWh ja helmikuussa 0,6 MWh. Voimala on vähentänyt muutamassa kuukaudessa lähes 158 kg hiilidioksidipäästöjä. Mikroinverttereillä voimalasta on saatu jo 12 % enemmän, kuin mitä tavanomaisella invertteritekniikalla olisi saatu.  Päivätuotto Helmikuun 27. 2020
Tasakattorakenteessa paneelirivit joudutaan nostamaan kulmasäätötelineillä toiselta puolelta tarvittavaan kulmaan. Paras paneelin kulma tuoton suhteen Etelä-Suomessa eteläpuolen asennuksessa on noin 35-40 astetta. Koska paneelin taaempi reuna nostetaan ylös, se varjostaa seuraavaa riviä aurnigon paistaessa matalalta.
Ylemmässä kuvassa vasemmalla ovat paneelit keskipäivällä ja oikealla ne ovat iltapäivällä. Paneeleiden tuotoissa on huomattava ero, edellisten paneelirivien varjojen vuoksi. Paneelirivit ovat asennettu noin 2 metrin etäisyydelle toisistaan. Kolmannen ja neljännen rivin väli on useampi metri johtuen katolla olevista savunpoistoluukuista. Mikroinvertteriteknologian avulla paneelirivien varjostukset vaikuttavat vain varjostuneisiin paneeleihin, eikä koko järjestelmään. String-invertterillä toteutettuna koko järjestelmän tuotto heikkenisi merkittävästi varjostuksen seurauksena. Kohteessa mikroinvertterit tuottavat 22 % paremmin kuin vanhanaikaisella string-invertterillä.  Pivuti, eli Pirkanmaan Vuokratilat Oy on vuonna 2011 perustettu Kangasalalainen osakeyhtiö joka rakentaa, myy ja vuokraa hallitiloja Tampereella ja lähikunnissa. Pivutilla on 15 vuoden kokemus erityyppisten räätälöityjen hallien rakentamisesta ja he ovat erikoistuneet asiakaslähtöiseen tilojen räätälöintiin.
Asiakkaamme visio, jota lähdimme oman liiketoimintamme avulla ratkaisemaan, on erottautuminen muista hallirakentajista. Usein halleja rakennetaan mahdollisimman pieniä investointikustannuksia silmällä pitäen vyöryttämällä kaikki mahdollinen kustannus asiakkaan käyttökuluksi. Pivuti on asiassa edelläkävijä ja siten tarjoaa asiakkaallensa mahdollisimman pienet käyttökulut. Käyttökuluihin sisältyy vahvasti myös sähköt ja lämmityskustannukset. Ralos Aurinkovoimalalla saatiin lämpöpumppujen 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 kesällä 2017 ja valmis 44 kWp:n voimala otettiin käyttöön heinäkuussa. Voimala toteutettiin 132 Sharpin 330 Wp monikidepiipaneelilla ja Raloksen mikroinvertteriteknologiaa käyttäen. Katolta järjestelmä vei tilaa 265 m2. Hallin katolle jätettiin laajennusvaraa tulevaisuutta ajatellen. Pivutin hallien asiakkaiden käyttökulut vähentyivät aurinkovoimalan myötä merkittävästi. Voimala on tuottanut vuoden 2019 elokuusta alkaen jo yli 18 MWh lähienergiaa. Voimalan sähköenergiatuoton lisäksi voimala vähentää Pivutin hiilijalanjälkeä jopa 208 tonnilla CO2-päästöjä uusiutuvan energiantuotannon seurauksena. |
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.