Säteily vaihtelee vuoden aikana merkittävästi 


Oletko harkinnut aurinkopaneelien hankkimista, mutta pimeä talvi arveluttaa? Tämä artikkeli toivottavasti avaa asiaa. Marraskuun alusta tammikuun loppuun ei kannata aurinkopaneeleilta odottaa merkittävää tuottoa, mutta jo helmikuussa tuotto alkaa kasvaa ja maaliskuun lopussa lumesta tulevien heijastuksien avulla tuotto voi olla jo erittäin hyvää. Lisäksi aurinkopaneelit tuottavat paremmin kylmällä säällä, jopa 10-25% paneelista riippuen.

 

Asennusolosuhteet vaihtelevat talvella vaikeasta mahdottomaan  

Lumi, jää ja aurinkopaneelien asennus katoilla ei ole kovin toimiva yhtälö. Katoissa on kuitenkin paljon eroja ja esimerkiksi omakotitalojen tiili-, huopa- -tasakatot ja loivat katot ovat talvellakin asennettavissa, kunhan niissä ei ole lunta tai jäätä. Jos talosi katto on esimerkiksi jyrkkä peltikatto, kannattaa varautua siihen, ettei asennus joulu-maaliskuun aikana vielä onnistu. Samoin kannattaa varautua siihen että työt saatetaan joutua keskeyttämään ja työt voivat sään takia venyä paivillä, viikoilla tai jopa kuukausilla. Toisaalta kesälläkin toimitusajat saattavat olla pitkiä tilauskantojen takia. Isommat voimalat yrityksille ja maatiloille vaativat pidemmän suotuisan asennusajan, ja siksi niiden asennus on järkevämpää pahimman talven ulkopuolella, maaliskuusta joulukuun alkuun. Lähtökohtaisesti paras aika hankkia aurinkopaneelit on mahdollisimman nopeasti, vuodenajasta riippumatta. 

 

Miten talvi vaikuttaa aurinkovoimalan kannattavuuteen?  

Talvi sinällään ei vaikuta merkittävästi aurinkovoimalan kannattavuuteen. Tärkeintä on kokonaissäteilymäärä (Etelä-Suomessa noin 1000kwh/kwp tehoa) ja järjestelmän oikea mitoitus kulutuksen mukaan. Kokonaissäteilymäärä vuoden aikana on Etelä-Suomessa Pohjois-Saksan luokkaa, joten säteilyn määrä sinällään ei ole ongelma – ongelma onkin järjestelmän mitoituksessa. Jos järjestelmä mitoitetaan esimerkiksi sähkölämmiteisen omakotitalon talvikulutuksen mukaan, tulee aurinkovoimalasta aivan liian suuri, ja omakäyttösuhde kärsii (omakäyttösuhde = itse käytetty aurinkosähkö/koko aurinkosähkön tuotanto). Aurinkopaneelit tuleekin mitoittaa erityisesti kesän kulutuksen mukaan, jolloin auringonsäteilyäkin tulee.

Jos esimerkiksi omakotitalossa kesän kulutus on pientä, ei silloin kannata hankkia liian isoa järjestelmää. Sen sijaan esimerkiksi monilla kylmä- ja ilmanvaihtolaitteita kesällä paljon käyttävillä yrityksillä ja maatiloilla kulutus on kesän valoisaan aikaan niin suurta, että ongelmaksi tulee enemmänkin rajallinen kattopinta-ala, kuin liian iso mitoitus. Jotta kiinteistöön saataisiin mahdollisimman hyvä aurinkovoimalan mitoitus, olisi hyvä toimittaa meille sähkön tuntikulutustiedot vuoden ajalta ja ennakoida sähkönkulutuksen muutoksia, jotta aurinkovoimalan tuotto voitaisiin mitoittaa odotettua kulutusta vastaavaksi. (Jos tämä kaikki vaikuttaa sekavalta, niin ota yhteyttä niin kerromme lisää)

 

Miten talvi ja lumikuorma vaikuttaa itse aurinkopaneeleihin ja muihin komponentteihin?

Yksi yleisimpiä huolenaiheita on katon kestävyys aurinkopaneelien ja lumikuorman takia. Aurinkopaneelit eivät kuitenkaan merkittävästi kasvata lumikuormaa, ja lähinnä ne voimistavat katon rakenteita. Jos katto on tehty oikein, ja se kestää kävelyä, niin se kestää myös aurinkopaneelit ja lumen niiden päällä. Aurinkovoimalasta ainoa komponentti joka ei kestä talven karuja olosuhteita hyvin on invertteri – siksi se kannattaakin asentaa sisälle lämmitettyihin tiloihin.

Niin kuin aiemmin mainitsimme, kylmä parantaa aurinkopaneelien tehokkuutta. Aurinkopaneelien tehokkuus testataan 25 °C, ja jokaista asteen nousua ylöspäin, aurinkopaneelin tehokkuus laskee sen lämpötilakerroin P(max) -arvon verran, joka meidän yleisimmässä paneelissa (JA_Solar_JAP60S01) on 0,4. Eli tämä paneeli häviää tehokkuudessaan 0,4% jokaista asteen nousua kohden – jos paneelin pinta lämpenee 40 °C, häviää sen tehokkuudesta 6%. Sen sijaan jos paneelin pintalämpötila laskee alle 25 °C, sen tehokkuus kasvaa 0,4% – jos paneelin pinta jäähtyy 0 °C, sen tehokkuus kasvaa 10%. Jos verrataan Suomessa ääripäitä, esimerkiksi 0 astetta 50 asteeseen (paneelin pinta on aurinkonpaisteessa aina lämpimämpi kuin ilma), on paneeli 0 asteessa samalla säteilyteholla 20% tehokkaampi.

Onko olemassa Suomeen suunniteltua aurinkopaneelia?

Linkedinissä oli hetki sitten status “Tässä aurinkopaneeli joka tuottaa myös pimeällä!!”. Henkilö puhui Aalto-yliopistossa kehitetystä tehokkaasta aurinkopaneelista, jossa on muun muassa vähennetty aurinkopaneelin heijastushävikkiä. Paneelin heijastushäviön vähentäminen vaikuttaa suhteellisesti enemmän alhaisilla säteilyn tulokulmilla, kuten aamulla, illalla, keväällä ja syksyllä. Paneelista voidaan siis sanoa, että se tuottaa suhteessa hieman paremmin Suomen leveysasteilla, ja että se näin ollen sopii Suomen olosuhteisiin. Väite pimeällä toimimisesta on kuitenkin täysin tuulesta temmattu. Aurinkopaneelitekniikasta harva tietää, ja myös median artikkeleihin kannattaa suhtautua varauksella. Lähtökohtaisesti kaikki aurinkopaneelit tehdään kaikkiin maapallon olosuhteisiin sopiviksi, niin kylmään kuin kuumaan, kosteaan ja kuivaan. 

 

Kannattaako talvella hankkia aurinkovoimala esimerkiksi omakotitaloon?

Talvi on hyvä aika hankkia aurinkopaneelit omakotitaloon, sillä kalenterimme on tyhjempi ja löydämme asiakkaalle paremmin aikaa koko prosessin aikana. Samoin on hyvä hankkia voimala heti alkuvuonna, sillä alkuvuoden aurinkoisilla pakkasilla saa säteilyn hyödynnettyä erityisesti sähkölämmitteisissä taloissa. Myös tuoton seuraamisen kannalta on mielekkäämpää saada heti ensimmäisestä toimintavuodesta kokonainen, jotta näkee toteutuvatko tuottolupaukset. Vaikka talvisää voi asettaa asennukselle haasteita, täytyy ostajan muistaa, että mitä aikaisemmin aurinkovoimalan hankkii, sitä nopeammin se alkaa tuottamaan omistajalleen säästöä sähkössä sekä päästöissä. 

 

Lähteet:

Aurinkoenergia Suomessa (Markku Tahkokorpi 5/2016)

https://www.civicsolar.com/support/installer/articles/how-does-heat-affect-solar-panel-efficiencies

JA_Solar_JAP60S01 Datasheet

 

Leave a Reply