6.1.1 SFS 6000-7-712:2012
Soveltamisala
Standardi SFS 6000-7-712 koskee aurinkosähkögeneraattorin sähköasennuk-sia, jonka tarkoitus on toimia osittain tai koko sähköasennuksen rinnalla ja syöt-tää sähköenergia jakeluverkkoon tai paikalliseen sähköjakeluun. [16.]
Tässä osassa aurinkosähkögeneraattoria kuten mikä tahansa sähkölaitetta kä-sitellään vain siltä osin, kun kyse on sen valinnasta ja käytöstä sähköasennuk-sen osana. [16.]
Aurinkosähköjärjestelmän sähköasennus alkaa aurinkosähköpaneelista tai jou-kosta toisiinsa paneelin valmistajan toimittamilla kaapeleilla sarjaan kytkettyjä aurinkosähköpaneeleita, ja päättyy käyttäjän sähköasennuksen tai jakeluverkon liittymiskohtaan. [16.]
Tämän standardin vaatimukset koskevat:
• sähköasennusta syöttäviä aurinkosähkögeneraattoreita, joita ei ole liitetty yleiseen sähkönjakeluverkkoon
• yleisen sähkönjakeluverkon kanssa rinnan sähköasennusta syöttä-viä aurinkosähkögeneraattoreita
• aurinkosähkögeneraattoreita, jotka syöttävät sähköasennusta säh-könjakeluverkon kanssa vaihtoehtoisesti
• tarkoituksenmukaista yhdistelmää edellä mainituista.
Vaatimukset aurinkosähkögeneraattoreille, joissa on akkuja tai muita energiavarastoja ovat harkittavana. [16.]
6.1.2 SFS-EN 62446-1:2016
Soveltamisala
Standardisarjan IEC 62446 tämä osa määrittelee vaatimukset dokumentaatiolle ja informaatiolle, joka pitää antaa asiakkaalle, kun asennettu sähköverkkoon kytketty aurinkosähköjärjestelmä luovutetaan asiakkaalle. Tämä standardi mää-rittelee käyttöönottotestit ja tarkastuskriteerit sekä dokumentaation, jonka odote-taan todistavan, että asennus on turvallinen ja toimii tarkoituksenmukaisesti.
Tätä dokumenttia voidaan käyttää myös järjestelmän säännöllisin väliajoin teh-tävissä tarkastuksissa. [17.]
Standardisarjan IEC 62446 tämä osa on laadittu sähköverkkoon kytketyille au-rinkosähköjärjestelmille, jotka eivät sisällä energiavarastoja (esim. akut) tai hyb-ridijärjestelmiä. [17.]
Standardisarjan IEC 62446 tämä osa on tarkoitettu sähköverkkoon kytkettyjen aurinkosähköjärjestelmien suunnittelijoiden ja urakoitsijoiden käytettäväksi. Se tarjoaa perusteet hyvälle asiakkaalle annettavalle dokumentaatiolle. Se määrit-telee oletusarvoiset järjestelmän käyttöönottotestit ja tarkastuskriteerit. Se on tarkoitettu avustamaan sähköverkkoon kytkettyjen aurinkosähköjärjestelmien asennuksen jälkeistä tarkastusta ja aistinvaraista tarkastusta sekä käyttöönoton jälkeen tehtyjen kunnossapidon ja muutostöiden jälkeen tehtäviä tarkastuksia.
[17.]
Standardisarjan IEC 62446 tämä osa määrittelee kokoelman järjestelmätestejä erilaisten aurinkosähköjärjestelmien tarpeisiin, joita noudattamalla varmistetaan, että käytetty testimenetelmä soveltuu kyseisen järjestelmän tyypin, kokoluokan ja monimutkaisuuden tarpeisiin. [17.]
HUOM. Standardisarjan IEC 62446 tämä osa ei huomioi keskittäviä aurinkosäh-köjärjestelmiä (CPV). Kuitenkin monet kappaleet saattavat soveltua. [17.]
6.1.3 IEC 62548:2016
Soveltamisala
Tämä standardi määrittelee aurinkosähköpaneeliston suunnitteluvaatimukset.
Vaatimukset kattavat paneeliston tasasähkökaapeloinnin, sähkötekniset suoja-laitteet sekä kytkentä ja maadoitusjärjestelyt. [18.]
Tämän julkaisun soveltamisala kattaa kaikki aurinkosähköpaneeliston osat. So-veltamisalaan eivät kuulu energian varastointilaitteet, tehomuuntimet tai kuor-mat. Poikkeuksena on tehomuuntimen tasasähköosan turvallisuuteen liittyvät asiat. Aurinkosähköpaneeleihin liitettävät pienet tasasähkömuuntimet sisältyvät myös. [18.]
Tämän asiakirjan tarkoitus on esittää aurinkosähköjärjestelmän suunnittelussa huomioitavat turvallisuusvaatimukset. Verrattuna perinteisiin vaihtosähköjärjes-telmien vaaroihin, tasasähköjärjestelmissä kuten aurinkosähköpaneelistoissa esiintyy lisävaaratekijöitä. Näihin sisältyy kyky tuottaa ja kestää sähkövirrasta aiheutuvia valokaaria sähkövirtojen arvoilla, jotka eivät ole suurempia kuin nor-maalit toimintavirrat. [18.]
Tämän asiakirjan mukaisten sähköverkkoon kytkettyjen aurinkosähköjärjestel-mien turvallisuusvaatimukset ovat riippuvaisia järjestelmän vaihtosuuntaajista, joiden tulee täyttää standardien IEC 62109-1 ja IEC 62109-2 vaatimukset. [18.]
Asennusvaatimukset ovat riippuvaisia myös standardisarjan IEC 60364 vaati-muksista (ks. kappale 4). Aurinkosähköpaneelistot, joiden teho on pienempi kuin 100 W tai avoimen piirin tasajännite on pienempi kuin 35 V (STC-olosuh-teissa), eivät sisälly tämän asiakirjan soveltamisalaan. [18.]
Tämän asiakirjan soveltamisalaan ei sisälly aurinkosähköjärjestelmät, jotka on liitetty keski- tai suurjänniteverkkoon. Maatelineisiin asennettujen suurten pa-neelistojen lisävaatimukset ja muutokset sekä henkilöiden pääsyn rajoitukset esitetään julkaisussa IEC TS 62738. [18.]
Lisävaatimukset voivat olla tarpeen erikoisasennuksissa, esimerkiksi keskittävät aurinkosähköjärjestelmät, aurinkoseuraimilla varustetut järjestelmät tai raken-nuksiin integroidut aurinkosähköjärjestelmät. [18.]
Tämä standardi sisältää lisäsuojausvaatimukset aurinkosähköpaneelistoille, jotka on liitetty tasasähköosassa suoraan akkuihin. [18.]
6.2 Laitevaatimukset
Mökillä käytetään sähköä kaikkeen. Siiihen on totuttu viimeisen kahdenkymme-nen vuoden aikana, jolloin siellä on ollut sähköliittymä, Sähkökatkot ovat olleet harvinaisia, eikä tämän vuoksi off-grid-järjestelmä hyödyllinen. Tarkoituksenmu-kaista puolestaan on sähkölaskun pienentäminen sekä pienimuotoinen sähkön tuottaminen. Tämän vuoksi päädytään on-grid-järjestelmään.
6.3 On-Grid-järjestelmän mitoitus
Energian tuotannon kannalta on-grid-järjestelmässä on oleellista, että tuotettu energia käytetään itse. Kun järjestelmää lähdetään suunnittelemaan, tulee en-nen sitä selvittää kohteen olosuhteet esimerkiksi PVGIS-sovelluksella, jotta saa-daan selville auringon tuottokyky. Tämän jälkeen selvitetään järjestelmän koko esimerkiksi Finsolarin kannattavuuslaskureilla.
6.3.1 Mitoituksen muistilista
Selvitä kohteen sähkönkäyttö, tarpeet ja mahdollisuudet:
• Budjetti ja asennustilat: Mitä voidaan ylipäätänsä tehdä?
• Sähkön käyttö: Miten kohteen sähkönkäyttö jakautuu?
• Sähkökuormat: Millaisia kuormat ovat ja voiko niitä muuttaa, jotta au-rinkopaneelista saatava hyöty voidaan maksimoida?
• Muut mahdollisuudet: Onko kohteessa esimerkiksi mahdollista kaa-taa puita tai harkita vaihtoehtoisia asennuspaikkoja?
• Tulevaisuus: Onko tarpeen varautua tulevaisuuden kannalta jo suu-rempiin tehoihin tai vastaavaa?
• Lopputulos: Arvioi alustava kannattavuus ja asennusteho.
Selvitä kohteen asennusolosuhteet ja niiden vaikutus:
• Asennuspaikat: Miten paneeleita saadaan asennettua?
• Paneelien ryhmittely: Onko eri suuntauksia tai varjostuksia?
• Paneelien lämpötila: Onko lämpötilan nousu huomioitava tuotossa?
• Lopputulos: Ryhmittele paneelit tarvittaessa siten, että olosuhteet ei-vät heikennä koko järjestelmän toimintaa.
Mitoita ja arvioi kannattavuus:
• Paneelisto: Käytä tarkkaa ryhmittelyä ja olosuhteita.
• Vaihtosuuntaja(t): Paneeliston tehon ja ryhmittelyn perusteella.
• Lopputulos: Tarkasti mitoitettu ja kannattavuudeltaan optimoitu jär-jestelmä. [10.]
6.3.2 On-Grid-järjestelmän tehon mitoitus
Kannattavan mitoituksen edellytyksenä on kohteen kulutustietojen tunteminen tai arvioiminen. Olemassa olevista kohteista nämä ovat saatavilla sähköverkko-yhtiöiltä vähintään kuukausittaisina arvoina. [10.]
Järjestelmän maksimikokoon vaikuttaa kohteen sähköliittymän pääsulakkeen koko. Maksimissaan aurinkosähköjärjestelmän nimellisvirta voi olla yhtä suuri kuin sähkökeskuksen etusulakkeen nimellisarvo. Käytännössä tätä tilannetta ei synny normaaleissa kiinteistöissä. [10.]
Aurinkosähköjärjestelmän mitoitusperusteina voivat olla
• pohjakulutus
• keskimääräinen kuukausikulutus
• nettonollaenergiamitoitus (keskimääräinen kulutus vuoden aikana) tai energiaomavaraisuus sähkön osalta
• käytettävissä olevat asennuspaikat ja niiden pinta-alat
• järjestelmään käytettävä rahamäärä. [10.]
Kuva 9. Mökin kulutus ja eri energialähteiden tuotot kuukausittain PVGIS-lasku-rilla laskettuna.
6.4 Komponentit
Valitaan 1 kWp:n mukaan komponenteiksi 290W PERC MONIKIDE -aurinkopa-neeleita aluksi kolme kappaletta. Näiden yhteenlasketuksi pinta-alaksi saadaan 4,95 m² ja tehoksi 870 W sekä kolme kappaletta EVT 560S -mikroinverttereitä.
Kolme kappaletta siksi, koska kohteessa on kolmivaihejärjestelmä, os kokemus osoittaa, että tuotto jää liian pieneksi, voidaan mikroinverttereihin pienellä vai-valla liittää toiset paneelit, jolloin tuotto saadaan tuplattua tulevaisuudessa.
Kuva 10. Envertech EVT560S -microinvertteri. (Aurinkosahko.net WWW-sivut 2021)
Kuva 11. 290 W PERC -monikidepaneeli 165*99 cm. (Aurinkosahko.net WWW-sivut 2021)
Lisäksi hankitaan ENVERBRIDGE-monitori, jolla voidaan seurata järjestelmän toimintaa erillisen portaalin kautta.
Tarvitaan myös kaapelointi katolta keskukselle. Tämä voidaan toteuttaa esimer-kiksi KUPARIVOIMAKAAPELI REKA MCMK 4x2,5+2,5 K1000 Eca-johtimella, jolle asennetaan turvakytkin ja 10 A:n sulakkeet.
Verkkoon kytkentää ja mahdollista ylijäämäsähkön myyntiä varten tulee olla yh-teydessä jakeluverkon haltijaan ja sähkölaitokseen. Heille pitää toimittaa tiedot käytettävistä laitteista, ja he joko hyväksyvät tai kertovat, mitä tarvitsee muuttaa.
Kun laitteisto on heidän mielestään toimiva, niin heiltä tulee ohjeet verkkoon kyt-kemistä varten. Verkkoon kytkeminen edellyttää niin sanotun ”saarekekäytön”
asentamista. Näin varmistetaan, että jos verkosta katkeaa virta, niin aurinkosäh-köjärjestelmä lakkaa myös antamasta virtaa verkkoon. Näin ollen korjaajilla on turvallista mennä työskentelemään.
Kuvassa 6 on esitelty valitun järjestelmän komponentit ja kytkentäperiaate.
Kuva 12. Envertech 3 -vaihekytkentä. (Aurinkosahko.net WWW-sivut 2021)