*

Kari Vierinen, Siuntio Siuntiossa tapahtuu, teknologiaa ihmisten elämänlaatua parantamaan, tulevaisuuden haasteet, keskustelua asiapohjalta

Aurinkosähköä voi tuottaa omassa talossa

  • Kuva 1. Aurinkosähköpaneeleita omakotitalojen katoilla ja noin 10 kW piikkiteholla jokaisessa talossa.
    Kuva 1. Aurinkosähköpaneeleita omakotitalojen katoilla ja noin 10 kW piikkiteholla jokaisessa talossa.
  • Kuva 2. Sodankylässä rakensin  "energiatornin"  20 vuotta sitten. Aurinkopaneeli on toiminut koko ajan. Tuuliroottori 15 vuotta-
    Kuva 2. Sodankylässä rakensin "energiatornin" 20 vuotta sitten. Aurinkopaneeli on toiminut koko ajan. Tuuliroottori 15 vuotta-
  • Kuva 3. Tyhjiöputkiaurinkosiirtokeräin.
    Kuva 3. Tyhjiöputkiaurinkosiirtokeräin.
  • Kuva 4. Aurinkosähköpaneelit asennusvaiheessa.
    Kuva 4. Aurinkosähköpaneelit asennusvaiheessa.
  • Kuva 5. Valmis aurinkosähköpaneelisto 18 x 250 W eli 4,5 kW huipputeholla.
    Kuva 5. Valmis aurinkosähköpaneelisto 18 x 250 W eli 4,5 kW huipputeholla.

 

Aurinkosähköä voi tuottaa omassa talossa

Aurinkosähköjärjestelmien suosio on kasvanut voimakkaasti viime vuosina Suomessa. Aurinkosähköpaneelit sijoitetaan yleensä katolle auringon puolelle katon lappeen suuntaisesti tai sitten telineen päälle. Vaihtosähköverkkoon kytkeytymistä varten tarvitaan ns. invertteri, jolla tasasähkö muunnetaan vaihtosähköksi. Vaihtosähkö voidaan kytkeä talon sähköverkkoon ja tällöin ylijäämäsähköä voidaan syöttää valtakunnan verkkoon.  Kun talon sähkönkulutus on suurempi kuin aurinkopaneelien tuotto, ulkopuolelta tuleva sähköverkko työntää puuttuvan osan talon kulutuspisteisiin. Tilanteessa, jossa paneelit tuottavat enemmän kuin talo kuluttaa, ylimääräinen sähkö siirretään paikalliseen sähköverkkoon.

Aurinkosähkön myynnillä ei tule rikkaaksi. Kun 1,0 kWh sähköä siirtyy verkosta taloon, sähkölaskun hintasarakkeessa lukee suurin piirtein 0,12 - 0,15 euroa (energiamaksu, siirtomaksu + verot). Kun taas tilanteessa, jossa 1,0 kWh ylimääräistä sähköä valuu talosta verkkoon, sähköyhtiö maksaa siitä noin 0,03 – 0,04 euroa. Sähköyhtiöt perustelevat alhaista ostohintaa sillä, että saman verran he itse maksavat sähköstä voimalaitoksille. Perustelu ei ota huomioon, että pientuotantoa ei tarvitse kuljettaa suurjännitelinjoja pitkin ja muuntajien läpi kulutuspaikalle. Se on siellä lähellä kulutuspisteitä jo valmiiksi. Tähän liittyy muitakin ongelmallisia ja sähköyhtiöitä hyödyttäviä tekijöitä, joihin tulevaisuudessa saadaan toivon mukaan muutoksia. Itse tuotetusta ylijäämäsähköstä ei yleensä peritä siirtohintaa.

Hajautettu sähköntuotanto voi tulevaisuudessa olla merkittävää, missä tuhannet kiinteistöt tuottavat suuren osan valtakunnallisesti käytettävästä sähköstä. Tätä asiaa ei Suomessa ole vieläkään ymmärretty ja pitäisikin ottaa mallia Saksasta ja jopa USA:sta. Hintapariteetissa aurinkosähkön tuottaminen ilman tukia maksaa saman verran kuin voimalaitosten tuottama sähkö ja tämä voi olla totta jo lähitulevaisuudessa ja se voi käynnistää varsinaisen ryntäyksen oman aurinkosähkön tuottamiseen.

Aurinkosähkön varastoiminen isommassa mittakaavassa on kallista ja hankalaa. Saksassa asennetaan akkupatteristoja myös omakotitaloihin. Suomessa on kokeiltu vetykaasun tuottamista ylijäämäsähköllä ja se ei ollut kannattavaa. Tällä hetkellä on kokeiluja, joissa ylijäämäsähköllä lämmitetään vettä. Mutta enimmäkseen ylimääräinen sähkö siirtyy verkkoon. Nettomittaroinnissa sähkömittari pyörii kahteen suuntaan sen mukaan, onko sähköä tulossa vai menossa. Teknisesti tämä voitaisiin ottaa heti käyttöön Suomessa. Pientuottaja maksaa ostetun ja myydyn sähkön välisen hintaeron lisättynä sähköyhtiön hallinnointimaksulla. Nettomittarointi olisi helppo toteuttaa, mutta se edellyttäisi isoja muutoksia sähköyhtiöiden liiketoimintamalleihin. Tätä on jo Saksassa ja USA:ssa kokeiltu ja voi olla yksi tulevaisuuden suunta. Yhteiskunnan tuki voisi vauhdittaa investointeja ekologisiin uusiutuviin energialähteisiin. Tässä tulee tapahtumaan varmasti muutoksia jo lähitulevaisuudessa.

Paras neuvo aurinkosähköä suunnittelevalle omakotiasujalle on mitoittaa järjestelmä mahdollisimman tarkkaan omaa päivittäistä kulutusta vastaavaksi. Paljon kuluttavia sähkölaitteita kannattaa käyttää päivällä, jolloin aurinko hoitaa merkittävän osan koneiden tarvitsemasta sähköstä. Jopa koko kulutuksen, jos järjestelmä on tarpeeksi iso. Marras-, joulu- ja tammikuu ovat Suomessa aurinkosähkön kannalta käytännössä menetettyä aikaa sekä samoin yöt.  Tuottoa tulee vain vähän. Suurin osa sähköstä kannattaa ottaa suosiolla verkosta. Sitä vastoin keväällä ja syksyllä valoa riittää jo niin paljon, että reilusti mitoitetulla aurinkosähköjärjestelmällä voi hoitaa suurimman osan käyttösähkön tarpeesta päivällä.

Kesällä iso aurinkosähköpaneelisto tuottaa jo reilusti yli käyttösähkön kulutuksen. Suorasähköllä lämpiävissä omakotitaloissa on lisäksi käytettävissä merkittävä keino varastoida aurinkosähköllä tuotettua ylimääräistä energiaa, joka on lämminvesivaraaja. Lämmintä käyttövettä tarvitaan kesälläkin. Kun aurinkosähköä tulee paljon, sitä ei työnnetäkään verkkoon, vaan automaattikytkin kääntää sen lämmittämään lämminvesivaraajan vastusta. Silloin kuluttaja saa siitä suurimman hyödyn. Suorasähköllä lämpiävässä talossa käyttöveden lämmittäminen vastuksilla on päälämmitysjärjestelmän jälkeen suurin yksittäinen sähkösyöppö. Kun lämminvesivaraajaa käytetään aurinkosähkövarastona, sen on hyvä olla reilun kokoinen, esimerkiksi 400 litraa.

Esimerkkitalon sähkönkulutus on 28 000 kWh vuodessa, josta lämmityksen osuus on 18 000 kWh. Käyttöveden lämmittämiseen kuluu vuodessa sähköä vajaat 4 500 kWh. Aurinkosähköpaneelisto, jossa on huipputeho 5,0 kW, tuottaa sähköä keskimäärin 4 100 kWh vuodessa. Aurinkosähköä saadaan päivittäin kello 8 –18. Esimerkiksi valaisimia, televisiota ja kiuasta käytetään enimmäkseen iltaisin, jolloin aurinkosähköä ei ole saatavilla. Esimerkiksi pesukoneen ja astianpesukoneen käyttö sekä käyttöveden lämmittäminen voidaan ajoittaa aurinkosähkölle sopivasti. Myös sähkökiukaan käyttön ajankohtaa kannattaa miettiä. Jotkut laitteet, kuten jääkaappi ja pakastin, ovat päällä jatkuvasti.

Käyttöveden lämmittäminen ylijäämäsähköllä ei ole tehokkain tapa lämmittää vettä. Jos auringosta haluaa suurimman mahdollisen hyödyn, lämmittämiseen kannattaa käyttää tyhjiöputkiaurinkosiirtokeräimiä, jotka muuttavat auringonsäteilyn lämmöksi mustan pinnan avulla suuremmalla hyötysuhteella. Vaikka talon lämpiäminen  suorasähköllä on tässä käsitelty, aurinkosähkö voi olla vastaavalla tavalla hyödyksi myös varaavaa sähkölämmitystä ja maalämpöä käyttävissä kiinteistöissä. Nimellisteholtaan 5 kW:n järjestelmässä on tyypillisesti 20 kappaletta 250-wattisia paneeleita. Tällainen kotivoimala tuottaa 4 000 – 5 000 kWh vuodessa ja maksaa asennettuna noin 9000 - 10000 euroa. Asennuksen osuus on noin 3000 euroa.

Asennuksessa tärkeintä on se, että koko paneelipinta-ala saa päivänvaloa tasaisesti. Erityisesti mustat yksikidekennot ovat ronkeleita varjopaikkojen suhteen. Paras asennussuunta on etelä tai lounas. Optimaalinen asennuskulma on 35 – 45 astetta. Kutakuinkin oikeaan suuntaan on asennuksissa ihan riittävä tarkkuus. Takavuosina meillä rakennettiin järjestelmiä, joissa paneelit kääntyivät goniometrisesti moottorilla auringon kierron mukaan. Paneeleiden nykyhinnoilla tämä  ei enää kannata. Ohutkalvopaneeleita asennettiin runsaasti 90-luvulla ja niissä hyötysuhde alkoi putoamaan rajusti jo 10 vuoden käytön jälkeen.

Vaikka ison aurinkosähköjärjestelmän takaisinmaksuaika venyy parhaimmillaan 10 - 15 vuoden tietämille, pientuottaja voi onnitella itseään hiilijalanjäljen roimasta pienentämisestä. Jos aurinkosähköllä korvataan kivihiilellä tuotettu sähkö, ilmaan tupruaa vain kahdeskymmenesosa kivihiilisähkön tuottamasta hiilidioksidista. Suomessa tuotetaan paljon uusiutuvaa puhdasta energiaa teollisuuden sivutuotteena ja suhde on vain noin 100 g/kWh hiilidioksidia yhtä energiayksikköä kWh kohti. Monissa Euroopan maissa sähkön pientuotantoa on tuettu ottamalla käyttöön niin sanotut syöttötariffit. Järjestelmässä auringolla ja/tai tuulella tuotetulle sähkölle on määritelty takuuhinta, joka useimmiten on selvästi markkinahintaa korkeampi.

Syöttötariffien ansiosta Keski-Euroopassa aurinko- ja tuulisähkön osuus sähkön kokonaistuotannosta on huimasti suurempi kuin Suomessa. Tästä on aiheutunut siellä myös ongelmia ja järjestelmää on ajettu alas. Aurinkopaneelit eivät tuota pimeässä mitään, ja tuulivoimaloiden potkurit eivät pyöri tyynellä ilmalla. Niinpä niiden rinnalla tarvitaan varsin paljon nopeasti käynnistettävää ja sammutettavaa säätövoimaa. Valitettavan usein noiden säätövoimaa tuottavien voimaloiden polttoaineena ovat öljy tai kivihiili. Myös Suomessa on käytössä syöttötariffi tuuli-, biokaasu-, metsähake- ja puupolttoainevoimaloille, mutta sitä sovelletaan vain isoihin tuotantoyksiköihin. Aurinkojärjestelmille on tulevaisuudessa laadittava oma syöttötariffi.

Kotisivut:

http://www.karivierinen.fi

 

 

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

2Suosittele

2 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (2 kommenttia)

Käyttäjän jlinjama kuva
Jussi Linjama

"Nettomittarointi olisi teknisesti helppo toteuttaa, mutta se edellyttäisi isoja muutoksia sähköyhtiöiden liiketoimintamalleihin."

Vanhat sähkömittarit ovat jo valmiiksi nettomittareita, ts rulla pyörii väärään suuntaan jos tuotat tehoa.

Jos kuitenkin alat tuottaa itse sähköä, sähköyhtiö vaihtaa "ilmaiseksi" mittarisi sellaiseksi, ettei se ainoastaan mittaa verkkoon syötetyn sähkön määrää, vaan myös mittaa jokaista kolmea vaihetta erikseen.

Esimerkki: Tuotat kolmivaiheinvertterillä 3 kW tehon ja käytät itse samaan aikaan sähköä 2 kW. Maallikko luulisi, että nyt tuotat sähköä verkkoon yhden kilowatin teholla ja saat siitä rahaa.

Todellisuudessa tuotat 1 kW kahteen vaiheeseen ja kolmas on 1 kW pakkasella. Myyt siis verkkoon sähköä kahdesta vaiheesta ja saat siitä 2x3 c/h = 6c/h.

Samaan aikaan joudut kuitenkin ostamaan sähköä yhdestä vaiheesta 1 kW tehon ja maksat siitä 15 c/h. Tuo tunti maksaa siis sinulle todellisuudessa 9 senttiä, vaikka tuotat keskeytymättä koko ajan sähköä paljon enemmän kuin sitä käytät. Melko reilua, mutta elämä on.

Sähköyhtiöt eivät luonnollisestikaan mainosta tuota asiaa, varsinkaan markkinoidessaan verkkoon liitettäviä järjestelmiä. Jos siis tiedossasi on etukäteen, että valtaosa aurinkosähköstö menee johonkin tiettyyn tarkoitukseen, esimerkiksi veden lämmittämiseen, kannattaa tehdä kokonaan verkosta irrallinen järjestelmä tuota varten. Silloin ei tarvitse edes verkkoinvertteriä, mikä säästää huomattavasti kustannuksia. Jos ylimääräistä sähköä tulee, sillä kannattaa nykyisillä ehdoilla mieluummin vaikka lämmittää nurmikkoa tai lasketella maahan kuumaa vettä myyrien iloksi.

Käyttäjän vierinen kuva
kari vierinen

Kyllä mahdollisimman paljon itse tuotetusta sähköenergiasta pitää käyttää itse. Ainakin meillä tuo sopimus on tehty niin, että esitetty tilanne 9 senttiä/kWh ei toteudu. Kesäaikaan oma tuotanto voi olla merkittävästi suurempaa kuin kulutus ja tuon hyödyn laskeminen ei ole ihan helppoa.

Toimituksen poiminnat