Aurinkosähköjärjestelmät ja aurinkosähkön mitoitus

(1)

Samu Heinonen

Aurinkosähköjärjestelmät ja aurinkosähkön mitoitus

Metropolia Ammattikorkeakoulu Insinööri (AMK)

Talotekniikka Insinöörityö 18.4.2017

(2)

Tekijä

Otsikko Sivumäärä Aika

Samu Heinonen

Aurinkosähköjärjestelmät ja aurinkosähkön mitoitus 30 sivua + 4 liitettä

18.4.2017

Tutkinto insinööri (AMK)

Tutkinto-ohjelma talotekniikka

Suuntautumisvaihtoehto sähköinen talotekniikka

Ohjaajat lehtori Jarmo Tapio

ohjaaja Asko Saarinen

Aurinkoenergian hyödyntäminen on kasvanut ja tulee kasvamaan paljon lähitulevaisuu- dessa. Aurinkosähköjärjestelmiä suunnitellaan entistä enemmän, kun järjestelmien hinnat putoavat alas samalla kun sähkön hinta on nousussa. Tämä lyhentää aurinkosähköjärjes- telmien takaisinmaksuaikoja. Opinnäytetyössä tutkitaan aurinkosähköjärjestelmien hyödylli- syyttä, eri tekniikoita sekä päätyönä luodaan excel-pohjainen työkalu järjestelmien mitoitukseen Insinööritoimisto Leo Maaskola Oy:n käyttöön.

Tutkimuksissa havaittiin järjestelmien suuri kasvu viime vuosina, sekä niiden hintojen lasku.

Järjestelmien suunnittelu osoittautui tärkeimmäksi osaksi. Paneelien huipputeho on mitoitettava tarkasti pohjakuormaan sopivaksi, jotta ylijäämäsähköä ei tuoteta. Lisäksi on huomi- oitava paneelien suuntaus sekä oikea kulma. Paneeleja varjostavia tekijöitä ei saa olla, koska ne pudottavat nopeasti tuoton pieneksi.

Päätyönä tehty Excel-työkalu laskee tuoton sekä takaisinmaksuajan nopeasti pohja-arvot syöttämällä. Työkalulla pystyy laskemaan nopeasti tarvittavan aurinkosähkön määrän sekä niistä tulevat kustannukset.

Avainsanat aurinkoenergia, aurinkosähkö

(3)

Author

Title

Number of Pages Date

Samu Heinonen

Solar systems and engineering with Excel-tool 30 pages + 4 appendices

18 April 2017

Degree Bachelor of Engineering

Degree Programme Building Services Engineering Specialisation option Electrical Engineering

Instructors Jarmo Tapio, Senior Lecturer Asko Saarinen, Project Manager

The main objective of this Bachelor’s thesis was to create an Excel based tool to calculate the optimal system size for solar panels, from the payback time aspect. Another objective was to define the current status of solar panel technology. The optimal system was defined as one that creates enough energy for the building with the solar panels, but not so much as to sell it to an electric utility.

Important aspects to take into consideration in the planning are the correct angle and direc- tion of solar panels to the sun. In addition, shadows have a negative effect on the profit on solar panels. The Excel-tool that was created calculates the payback time for the system on the basis of the input values. The tool also calculates the expenses and the size of the solar system. The tool gives the possibility to make calculations faster and therefore offers more value for customers.

Keywords solar energy, solar panel

(4)

Sisällys

1 Johdanto 1

2 Aurinkosähköjärjestelmä 2

2.1 Aurinkokennot 2

2.1.1 Yksikiteinen aurinkopaneeli 2

2.1.2 Monikiteinen aurinkopaneeli 3

2.1.3 Ohutkalvo 3

2.2 Muut laitteistot 4

2.2.1 Verkkoinvertteri 4

2.2.2 Kaapelit 4

2.2.3 Turvakytkin 5

2.3 Aurinkopaneelijärjestelmän suunnittelu ja asennus 5

2.3.1 Suuntaus 6

2.3.2 Kallistuskulma 6

2.3.3 Muut asennuksessa huomioon otettavat asiat 7

2.4 Offgrid- ja ongrid-järjestelmät 8

3 Aurinkosähkön tuotanto 9

3.1 Maailmalla 9

3.2 Suomessa 11

3.3 Aurinkosähkön ylijäämän myynti verkkoon ja verkkoon liittyminen 12

3.4 Aurinkosähkön tulevaisuus 13

3.4.1 Hyödyt 13

3.4.2 Haasteet 14

4 Järjestelmän mitoitus ja takaisinmaksuaika 14

5 Aurinkosähkön mitoitustyökalu 16

5.1 Lähtökohdat 16

5.2 Työkalu 16

5.2.1 Laskentatyökalun ulkoasu 16

5.2.2 Syöttöarvot 17

5.2.3 Laskentasolut 19

5.2.4 Laskenta 20

5.3 Vertailu Fortumin aurinkolaskuriin 24

(5)

Lähteet 29

Liitteet

Liite 1. Takaisinmaksuaikakaavio vyöhykkeellä III 10 kilowatin järjestelmällä.

Liite 2. Takaisinmaksuaikakaavio vyöhykkeellä IV 10 kilowatin järjestelmällä.

Liite 3. Kuukausittaiset tuotot vyöhykkeittäin 45 asteen kulmassa 10 kilowatin järjestel- mällä.

Liite 4. Kuukausittaiset tuotot vyöhykkeittäin paneelien ollessa pystytasossa 10 kilowatin järjestelmällä.

(6)

1 Johdanto

Uusiutuvien energianlähteiden rooli tulee olemaan tulevaisuudessa suurempi suhteessa fossiilisiin polttoaineisiin. Väestömäärän kasvaessa ja tekniikan kehittyessä energianku- lutus kasvaa. Euroopan unioni on asettanut päästötavoitteita, joiden perusteella valtiot ovat tehneet päätöksiä, joilla vähennetään fossiilisten polttoaineiden käyttöä sähkön tuotannossa.

Aurinkoenergia on yksi uusiutuva energianlähde. Aurinkosähkön tuotanto on hyvin vä- häistä vielä toistaiseksi Suomessa. Tarkkaa tuotantodataa viime vuosilta ei vielä ole laa- jalti saatavilla. Potentiaalia aurinkosähkön tuottamiseen olisi kuitenkin lähes yhtä paljon kuin Saksassa, joka on yksi maailman johtavista aurinkosähkön tuottajista. Suomessa päivien pituudet kesällä kompensoivat pimeitä talvia.

Tässä opinnäytetyössä käydään läpi aurinkosähköjärjestelmien nykytilaa ja aurinkoenergian hyödyllisyyttä Suomessa. Opinnäytetyön pääaiheena on tuottaa Insinööritoimisto Leo Maaskola Oy:lle työtä helpottava ja nopeuttava excel-pohjainen laskentatyökalu au- rinkosähköjärjestelmälle, sekä tutkia nykyisiä markkinoilla olevia laitteistoja.

Paneelit tuottavat sähköä pääsääntöisesti pienentämään sähkölaskua vuodessa, eikä järjestelmiä kannata ylimitoittaa. Tämä johtuu siitä syystä, että sähkön ostohinta on huomattavasti suurempi kuin sähköstä saatava myyntihinta.

(7)

2 Aurinkosähköjärjestelmä

2.1 Aurinkokennot

Aurinkokennot hyödyntävät auringosta tulevan säteilyn sähköksi. Auringon paistaessa puolijohdemateriaaliseen kennoon kennoissa tapahtuu valosähköinen ilmiö, jossa auringon säteilyn sisältämät fotonit saavat aikaan elektroni-aukko-pareja ja sitä kautta sähkö- virran [1, s. 58]. Nykyteknologialla käytetään pääsääntöisesti yksikide- ja monikidepa- neeleita. Edellä mainitut paneelit valmistetaan piistä, jota esiintyy maankuoressa toiseksi eniten alkuaineista. [2]

Aurinkopaneelien hyötysuhde on kaupallisessa käytössä 18–20 % siihen osuvasta va- losta. Paneelien hyötysuhde-ennätys laboratoriossa on lähes 35 %. Tämän hyötysuh- teen moduulit ovat vielä kalliita, ja niitä ei ole vielä myynnissä. [3]

2.1.1 Yksikiteinen aurinkopaneeli

Yksikiteisen aurinkopaneelin (kuva 1) tunnistaa aurinkoenergiaa keräävän alueen vie- ressä olevista salmiakkikuvioista. Yksikiteiset kennot (kuva 1) valmistetaan suoraan pii- kiekoista leikkaamalla pyöreitä levyjä, joista leikataan reunat paremman paneelisijoitte- lun vuoksi. Kennojen valmistuksessa piin laatu säilyy parempana, jonka syystä sen val- mistus on kalliimpaa kuin monikiteisten. Yksikiteisillä paneeleilla on korkein hyötysuhde, noin 16–25 prosenttia, mutta niiden ongelmana on paneelien varjostus. Esimerkiksi leh- tien tai lipputankojen varjot pudottavat tuotantotehoa enemmän kuin monikidepanee- lissa. [1, s. 57.]

Kuva 1. Yksikiteinen aurinkopaneeli sekä yksittäinen kenno [4].

(8)

2.1.2 Monikiteinen aurinkopaneeli

Monikiteinen aurinkopaneeli (kuva 2) valmistetaan samasta piistä kuin yksikiteiset paneelit. Monikiteisen kennon (kuva 2) valmistuksessa pii sulatetaan ja valetaan takaisin kiinteään olomuotoon. Tällä menetelmällä saadaan kennosta juuri halutun kokoinen sekä muotoinen, ja näin ollen paneelin koko pinta-ala on katettavissa. Monikiteisen val- mistusmenetelmällä kiderakenne ei ole yhtenäinen, kuten yksikidepaneelissa. Tämä te- kee hyötysuhteesta hieman pienemmän, alle 20 prosenttia. [1, s. 58.]

Kuva 2. Monikiteinen aurinkopaneeli sekä yksittäinen kenno [4].

2.1.3 Ohutkalvo

Ohutkalvopaneelit (kuva 3) valmistetaan halvemmalla tekniikalla kuin yksi- ja monikiteiset paneelit. Ohutkalvokennot (kuva 3) koostuvat monesta hyvin ohuesta kerroksesta valoherkkää ainetta, jotka on lisätty edulliselle pohjamateriaalille, esimerkiksi lasille. Vuo- sitasolla tuotanto on huomattavasti heikompi kuin yksi- ja monikiteisillä paneeleilla. Hyö- tysuhde on vain noin 10 prosenttia. [4]

Kuva 3. Ohutkalvopaneeli sekä yksittäinen kenno [4].

(9)

2.2 Muut laitteistot

2.2.1 Verkkoinvertteri

Verkkoinvertteri muuttaa tehokkaasti aurinkopaneelien tuottaman tasasähkön (DC) hy- välaatuiseksi siniaaltoiseksi vaihtosähköksi (AC) mahdollisimman pienin häviöin. Se huolehtii suojauksesta ja on kytköksissä verkkoon. Inverttereitä on 1- ja 3-vaiheisia. Esi- merkiksi pienessä 3 kilowatin järjestelmässä verkkoinvertteri vaatii 1-vaihejärjestel- mässä vähintään yhden 16 A-sulakkeen. [1, s. 144.] 3-vaihejärjestelmässä tuotantoteho saadaan jakautumaan tasaisemmin eri vaiheille, jolloin esimerkiksi 5 kilowatin järjestel- mässä verkkoinvertteri tarvitsee vähintään 10 A:n sulakkeita kolme kappaletta (5000 W / 230 V / 3 = 7,2 A) [1, s. 144].

Invertteri asennetaan esimerkiksi keskustiloihin, sille jätetään riittävästi tyhjää tilaa ym- pärille ja kytketään kiinteistösähkön syöttöpuolelle. Invertteri on mahdollista sijoittaa myös ulos, mutta silloin laitteen tekninen käyttöikä jää lyhyemmäksi vaihtelevan kosteu- den ja lämpötilan vuoksi. Kytkentä toteutetaan siten, että se mahdollistaa aurinkosähkön oman käytön lisäksi ylijäämän myymisen sähköverkkoon. Invertterin elinikä on noin 15 vuotta. [1, s. 143.]

Markkinoilla on saatavilla myös mikroinverttereitä, jotka liitetään paneeleittain järjestel- mään. Järjestelmän tuottovarmuus paranee, kun inverttereitä on liitetty useampi, koska se tuottaa sähköä paremmin tilanteissa, joissa osa paneeleista on varjostettuna esimerkiksi puiden takia. Mikroinverttereitä käyttäessä järjestelmän huoltovarmuus heikkenee, koska komponentit lisääntyvät. Lisäksi kustannukset kasvavat invertterien lisääntyessä.

[5]

2.2.2 Kaapelit

Tasavirtakaapelina, eli paneelistosta verkkoinvertterille käytetään yleensä kuuden tai kymmenen neliömillimetrin aurinkopaneelikaapelia. Invertterin toisella puolella, eli verkkoinvertterin, turvakytkimen ja sähkökeskuksen välillä käytetään tavallista sisäasennus- kaapelia. [1, s. 141.]

(10)

2.2.3 Turvakytkin

Turvakytkin sijoitetaan rakennuksen ulkoseinään tai muuhun helposti saavutettavaan tilaan niin, että sinne pääsee helposti käsiksi. Turvakytkin erottaa verkkoinvertterin säh- köverkosta. Turvakytkin vaaditaan sähköturvallisuusmääräysten vuoksi, ja se on vaihto- virtapuolella. [1, s. 141.]

2.3 Aurinkopaneelijärjestelmän suunnittelu ja asennus

Aurinkopaneelit voidaan asentaa katolle, seinälle tai maahan. Jos paneeleita asennetaan jo olemassa olevalle katolle, tulee kattomateriaalin kunto kartoittaa ja mahdollisesti uusia ennen aurinkopaneelien asennusta. Pelti- ja tiilikatoille asennettaessa paneelit suunnataan yleensä samaan ilmansuuntaan sekä kallistuskulmaan katon lappeen kanssa. Paneelien asennuksen optimikulma on 35–45 asteen välillä.

Kuva 4. Tasakatolle asennettuna suuntaukset voidaan itse valita telineiden avulla [6].

Tasakatoille asennettaessa voidaan vapaasti valita suuntaus ja kallistuskulma. Kuvassa 4 esitetään tyypillinen tasakattoasennus. Paneelien kulma on pienempi, lähempänä vaa- katasoa siitä syystä, että ne eivät varjostaisi toisiaan. Tasakatoilla ja maa-asennuksissa käytetään telineitä, joilla säädetään kallistuskulmat oikeanlaisiksi. Tällöin paneelien etäi- syydet toisistaan pitää olla oikeat, jotta ne eivät varjosta toisiaan (kuva 5).

(11)

Kuva 5. Tasakatolle asennettavan paneelien kulman vaikutus asennuspituuksiin [7].

Paneelien etäisyys toisistaan tasakatolle asennettaessa lasketaan kaavalla

𝐿_𝑚𝑖𝑛= ^{𝑠𝑖𝑛𝛽}

𝑡𝑎𝑛𝛾+ 𝑐𝑜𝑠𝛽 (Kaava 1)

jossa

β paneelin kallistuskulma γ säteilyn tulokulma

Aurinkopaneelien suunnittelussa tulee ottaa huomioon paneelien suuntaus ja kallistuskulma. Ne vaikuttavat paneeleille tulevaan kokonaissäteilyn määrään. Lisäksi pitää huo- mioida paneelien jäähdytys sekä mahdolliset varjostukset. [8]

2.3.1 Suuntaus

Pääasiassa paneelit tulee suunnata etelään, jolla saadaan mahdollisimman suuri vuosituotto. Etelään verrattaessa kaakkoon ja lounaaseen suunnattaessa häviö on 7 %, itään ja länteen suunnattaessa 25 %. Koilliseen, luoteeseen ja pohjoiseen ei ole hyödyllistä suunnata heikon tuoton takia. [9]

2.3.2 Kallistuskulma

Vuosituotannon kannalta tärkeää on, mihin kulmaan paneelit asennetaan. Tehokkain kulma eli optimikulma on 35–45 asteen välillä. 30 ja 60 asteen kulmat tuottavat vielä lähes yhtä paljon kuin optimikulma. Paneelien kallistuskulman muutoksille on olemassa kertoimet, jotka näkyvät taulukossa 1. [8]

(12)

Taulukko 1. Kallistuskulman kertoimet [10].

Kallistuskulma Kerroin

<30° 1

30°…70° 1,2

>70° 1

Suoraan harjakatolle rakennettavissa järjestelmissä tulisi katon kaltevuus olla 1:1,4–1:1, jolloin saavutetaan aurinkopaneelit suoraan 35–45 asteen kulmaan. Kuvassa 6 esitetään eri kulmien suhdeluvut.

Kuva 6. Katon kaltevuuskulmat ja suhdeluvut [11].

2.3.3 Muut asennuksessa huomioon otettavat asiat

Aurinkopaneelien ja niiden takana olevien rakenteiden väliin tulee jättää tuuletusrako, jotta paneelit pysyvät mahdollisimman viileinä. Kuvassa 7 on esitetty aurinkopaneelien jännitteen Voc ja tehon Pmax lasku kiteisten piin paneelien lämmetessä. Kun lämpötila laskee, paneelien tuotto kasvaa. Kesähelteillä tuulettamattomien paneelien lämpötila voi nousta jopa 10 astetta kuumemmaksi kuin ympäröivä ilma. Ohutkalvopaneelien hyöty- suhde ei ole niin paljon sidoksissa lämpötilaan kuin kiteisten piin paneelit. [8]

(13)

Kuva 7. Lämpötilan vaikutus tuottoon. Pystyrivillä tuotto prosentteina, vaakarivillä lämpötila. [6]

Aurinkopaneelien hyvä sijoituspaikka varjostukset huomioiden on yleensä rakennusten katot. Katoillakin esimerkiksi puut ja lipputangot voivat varjostaa paneeleita. Varjostukset tuottavat ikäviä yllätyksiä paneelien tuotannossa.

2.4 Offgrid- ja ongrid-järjestelmät

Offgrid-järjestelmä

Aurinkosähköä voidaan tuottaa joko sähköverkon ulkopuolella (offgrid), esimerkiksi ke- sämökeillä. Tällöin sähkö varastoidaan akkuihin, jos tuotanto ei osu käytön kanssa samaan hetkeen. Akkujärjestelmät ovat mökeillä hyödyllisiä, jos verkkosähköä ei ole lä- hellä saatavilla. Verkkosähköliittymän rakentaminen tulee yleensä kalliimmaksi kuin au- rinkosähköjärjestelmän rakentaminen. Lisäksi sähköverkon ulkopuolella olevia käyttö- kohteita voivat olla myös purjevene tai matkailuauto.

Ongrid-järjestelmä

Toinen vaihtoehto on sähköverkon piirissä oleva järjestelmä, joka on kytketty verkkoon (ongrid). Tässä järjestelmässä on paneelien lisäksi verkkoinvertteri, joka on joko 1- tai 3- vaiheinen ja turvakytkin. Verkkoinvertteri muuttaa aurinkopaneeleista saatu tasavirta kiinteistön sekä sähköverkon vaatimaksi vaihtovirraksi. Akkuja ei pääsääntöisesti käy- tetä.

(14)

Verkkoon kytketyssä järjestelmässä tuotanto on mitoitettava niin, että tuotettu sähkö pys- tytään käyttämään pääosin itse. Tämä johtuu siitä, että verkkoon myydystä sähköstä ei saa niin suurta korvausta, kuin ostosähkö maksaa. Verkkoon myytyä sähköä voidaan vähentää siten, että kytketään kuormaa jokaiselle vaiheelle silloin, kun paneelit tuottavat sähköä. Ylijäävä sähkö voidaan myydä edelleen sähköyhtiölle. [1, s. 43.]

3 Aurinkosähkön tuotanto

3.1 Maailmalla

Aurinkosähkö on yksi nopeimmin kasvava sähköntuotantomuoto maailmalla. Se tulee olemaan tulevaisuudessa yksi tärkeimmistä tuotantotavoista maailman energiahuollon turvaamiseksi kestävällä tavalla.

Kuvassa 8 on esitetty, kuinka uutta tuotantoa rakennetaan eniten tuulisähköstä (wind), toiseksi eniten aurinkosähköstä (PV), kun taas ei uusiutuvien polttoaineiden hyödyntäminen sähköntuotossa on maailmalla vähentynyt. Uusiutuvan energian osuus tuotantotavoista oli vuonna 2015 jopa 77 %. Maailmassa valtioilla, joilla on suuri sähkön kokonaishinta, on toiminnassa PPA-malli. Siinä aurinkosähköjärjestelmiä myyvä yritys asentaa ja rahoittaa järjestelmän kohteeseen, joka kuluttaa merkittävästi sähköä.

Tällaisia ovat esimerkiksi kauppakeskukset ja teollisuuskiinteistöt. Sähkön käyttäjä maksaa aurinkosähköyhtiölle tuotannon mukaan, eikä sähkönkäyttäjän tarvitse tehdä suuria investointeja järjestelmistä itse.

Kuva 8. EU:n alueella rakennettujen tuotantomuotojen kapasiteetti megawateissa [12].

(15)

Maailmalla eniten sähköä aurinkoenergialla tuottavia maita ovat Saksa, Kiina, Japani, Italia ja Yhdysvallat, mikä nähdään taulukosta 2. Yksikkö MWp tarkoittaa asennettua aurinkopaneelitehoa. [1, s. 40.]

Taulukko 2. Eniten aurinkosähköä rakentaneet maat kokonaisuudessaan [1, s. 41].

Aurinkosähköön in- vestoineet maat

MWp

Saksa 58200

Kiina 28100

Japani 23200

Italia 18500

Yhdysvallat 18300

Saksa tuotti vuonna 2014 aurinkosähköä verkkoon 32 terawattituntia, joka oli noin 6 prosenttia Saksan kulutuksesta [1, s. 40].

Taulukko 3. Aurinkosähköön investoineet maat vuonna 2014 [1, s. 41].

Aurinkosähköön in- vestoineet maat

MWp

Kiina 10600

Japani 9700

Yhdysvallat 6200

Britannia 2300

Saksa 1900

Vuonna 2014 Kiina ja Japani ovat investoineet eniten aurinkosähkön tuotantoon, mikä nähdään taulukosta 3 [1, s. 40].

(16)

3.2 Suomessa

Kuvassa 9 on esitetty auringon säteilymäärä ja aurinkosähkön tuotantomäärä 1 kWp:n järjestelmällä Euroopan alueella. Helsingissä säteilymäärä vaakasuoralle pinnalle on Il- matieteen laitoksen mukaan noin 980 kWh/m². Suuri osa tästä säteilystä on hajasäteilyä, jonka vuoksi keskittävät sekä auringon liikettä seuraavat aurinkosähköjärjestelmät eivät ole kannattavia. Normaalit aurinkosähköjärjestelmät toimivat hyvin ja keräävät myös ha- jasäteilyn tehokkaasti. Esimerkiksi Saksassa tuotetaan noin 5 000 kertaa enemmän säh- köä aurinkoenergialla kuin Suomessa, vaikka tuotantopotentiaali Suomessa on lähes yhtä hyvä kuin Pohjois-Saksassa. [13]

Kuva 9. Auringonsäteily Euroopassa [14].

Suomessa aurinkosähkön osuus sähköntuotannossa on niin pientä, ettei sitä ole tilas- toitu Energiateollisuus ry:n Energiavuosi-katsauksissa.

(17)

Aurinkosähkön pientuotanto on kuitenkin liki kolminkertaistunut vuoden 2016 katsauk- sessa Carunan verkkoalueella. Carunan mukaan vuoden 2016 aikana sähköverkkoon liitettiin 709 uutta aurinkosähköjärjestelmää. Aurinkosähköjärjestelmiä kytkettiin niin ko- titalouksien sekä yritysten käyttöön. Vuonna 2016 aurinkosähkön tuotantoteho nousi Ca- runan verkkoalueella 2,7 megawatista 6,8 megawattiin, joka vastaa noin 272 sähköläm- mitteisen omakotitalon vuosikulutusta. Caruna poistaa vuonna 2017 maksun ylijäämä- tuotannon siirrosta verkkoon sähkön mikrotuottajilta, joiden tuotantolaitteistojen teho on enintään 100 kVA. [15]

Suomessa on noin 80 000 mökkisähköjärjestelmää, joita ei ole kytketty verkkoon. Niitä on rakennettu jo 1980-luvulta lähtien. Finsolar-hankkeen mukaan koko Suomessa säh- köverkkoon oli vuonna 2015 lokakuussa asennettuna noin kahdeksan megawattia au- rinkosähköä. [1, s. 42.]

3.3 Aurinkosähkön ylijäämän myynti verkkoon ja verkkoon liittyminen

Myydyn sähkön hinta määräytyy verkkoyhtiön mukaan, mutta yleisin korvaus määräytyy pohjoismaisen sähköpörssin Spot-hinnan mukaan. Spot-hinta on Nord Pool -sähköpörs- sissä muodostuva sähkön hinta kullekin vuorokauden tunnille. Hinta tulee silloin olemaan noin 2–4 senttiä kilowattitunnilta. [1, s. 96.]

Joillakin sähköyhtiöillä on olemassa niin sanottuja pankkisopimuksia. Pankkitarjoukset tarkoittavat sitä, että sähkön hinta liikkuu samaan hintaan molempiin suuntiin ja ylituo- tanto menee sähköyhtiön pankkiin, josta sitä voi seuraavina kuukausina hyödyntää.

Tämä sopimus on paras silloin, kun ylituotantoa tulee paljon. [1, s. 96.]

Mikrotuotanto tarkoittaa sähköntuotantoa 30 kVA:n asti. Tuotantolaitteita tässä luokassa säätelee SFS-EN 50438 -standardi (Requirements for the connection of microgenerators in parallel with public low-voltage distribution networks). Standardissa määritellään esimerkiksi seuraavat seikat:

 Raja-arvot, joissa verkkoinvertterin on irrottauduttava verkosta vikatilanteessa.

Vikatilanne voi olla esimerkiksi yli- tai alijännite, taajuuden muutokset verkossa tai sähköverkon katkeaminen.

(18)

 Suojaukset, loistehon kesto ja hallinta, kytkentä, käynnistys ja ohjaukset, verkkoon syötetyn sähkön laatuvaatimukset.

Ennen verkkoon liittymistä pitää täyttää Energiateollisuus ry:n yleistietolomake. Se tulee lähettää paikalliselle verkkohaltijalle. Lomakkeen lähettämisen jälkeen päätös tulee yleensä hyvin nopeasti. [1, s. 125–127.]

Taulukko 4. Eri tuotantoluokat [1, s. 126].

Mikrotuotanto 0 – 30 kVA Pientuotanto 30 kVA – 2 MVA Suurtuotanto 2 MVA -->

Taulukossa 4 on esitetty mikrotuotannon, pientuotannon sekä suurtuotannon raja-arvot.

3.4 Aurinkosähkön tulevaisuus

Aurinkosähkön tuotanto on ollut nousussa 1970-luvulta asti. Aurinkokennon tuotantoka- pasiteetin kaksinkertaistuessa kustannukset laskevat suunnilleen 20 %. Tätä ilmiötä kut- sutaan Swansonin laiksi. Swansonin ilmiö on laskenut paneelien keskihinnan laskun wattia kohti yli sadasta Yhdysvaltain dollarista alle yhteen dollariin. Kun katsoo tulevai- suuteen, tulevat paneelien hinnat laskemaan tasaisesti. Keskikustannuksien odotetaan laskevan vuoteen 2050 mennessä jopa 5–8 Yhdysvaltain senttiin kWh:lta. [3]

3.4.1 Hyödyt

Aurinkosähköjärjestelmällä pystytään tuottamaan paikallista ja päästötöntä energiaa.

Järjestelmät ovat pitkäikäisiä investointeja, mutta ovat lähes huoltovapaita ja lisäksi jär- jestelmä lisää kiinteistön arvoa. Paneelien huoltovapaus johtuu siitä, että niissä ei ole liikkuvia osia, jotka kuluisivat käytössä. Lisäkustannuksia tulee inverttereistä, jotka eivät ole niin huoltovapaita. Lisäksi ne joudutaan vaihtamaan noin 10–15 vuoden välein.

(19)

3.4.2 Haasteet

Aurinkosähkön suurin haaste taloyhtiöille on sähkön tuotto silloin, kun tuotettua aurin- kosähköä ei tarvita paljon käytössä. Kohteessa tulisi olla vakiokuormaa, jolle voidaan kesäaikana tuottaa aurinkosähköä. Hyvä esimerkki on kerrostaloissa kiinteistösähköön liitetyt ilmanvaihtokoneet, asuntojen lattialämmitykset ja käyttöveden lämmitys, joihin ku- lutetaan energiaa kesälläkin. Jos pohjakuormaa ei kesällä juurikaan ole, aurinkosähkö- järjestelmän tarpeellisuutta pitää miettiä.

Aurinkoenergiaa kerätään Suomessa kesäaikaan, jolloin valaistukseen eikä lämmityk- seen tarvita paljoa energiaa. Toistaiseksi sähköä on kannattamatonta myydä verkkoon- kaan sen pienen myyntihinnan takia. Tämä aiheuttaa järjestelmien mitoituksen, jossa tulee mahdollisimman suuri osa tuotetusta sähköstä käyttää itse. Jos tulevaisuudessa aurinkoenergialla tuotetusta sähköstä maksetaan kelpo hinta pientuottajille, tulee aurin- kosähkö yleistymään vielä nopeammin. Pienissä mökkikohteissa käytetään akkujärjes- telmiä, mutta isommissa järjestelmissä akkuteknologia ei vielä ole tarpeeksi kehittynyttä, jotta sitä kannattaisi käyttää.

4 Järjestelmän mitoitus ja takaisinmaksuaika

Investointikulut

Investointikuluihin sisältyvät kaikki kustannukset, jotka aiheutuvat käyttöönotosta. Tämä käsittää myös laitteiston hinnan. Aurinkosähköjärjestelmät kustantavat tällä hetkellä hieman yli 2 euroa wattia kohden. Näin ollen 5 kilowatin järjestelmän kokonaishinta veroi- neen tulisi olemaan hieman yli 10 000 euroa. [1, s. 94.]

Vuosituotto

Paneeliston tuotto neliötä kohti Suomessa on yhden kilowatin järjestelmällä noin 800 kilowattituntia sähköä vuodessa. Vuosituottoon vaikuttaa esimerkiksi paneelien lämpö- tila, varjostukset, asennuskulma ja suuntaus. [1, s. 96.]

(20)

Tuotannon lasku

Aurinkopaneelien tuotantotehona voidaan pitää noin 0,2–1 prosenttia vuodessa. Tuotan- non lasku johtuu paneelien ikääntymisestä, ja sitä edesauttaa korkea lämpötila. [1, s.

96.]

Ostosähkön hinta ja hinnan nousut

Sähkön hinta vaihtelee paljon eri verkkoyhtiöiden alueella. Kuvassa 10 on esitetty säh- kön kokonaishinnan kehitys 10 vuoden ajalta kuluttajatyypeittäin. Hinnat sisältävät säh- köenergian, siirtomaksun ja verot. Kuvaajassa on esitetty sähkönhinnan nousu, joka on ollut noin muutaman prosentin vuodessa. Sähkön hinta on erihintaista eri hintakategori- oissa. [1, s. 94.]

Kuva 10. Sähkön hinta kuluttajatyypeittäin [16].

Verkkoon myydyn sähkön hinta ja itse käytetyn sähkön osuus

Kuten jo aikaisemmin on kerrottu, sähkön myynti verkkoon ei ole vielä kannattavaa, koska siitä ei saa tarpeeksi korvausta suhteessa laitteiston hankintahintaan. Mahdolli- simman suuri osa tuotetusta sähköstä tulee käyttää itse.

(21)

5 Aurinkosähkön mitoitustyökalu

5.1 Lähtökohdat

Teen opinnäytetyön Insinööritoimisto Leo Maaskola Oy:lle. Yrityksellä oli tarvetta työtä nopeuttavalle laskentatyökalulle, jolla jokainen osaisi mitoittaa aurinkosähköjärjestelmiä.

Aurinkosähköjärjestelmät ovat lisääntymässä huomattavasti paneelien sekä invertterien kehittyessä, sekä järjestelmien hintojen tullessa alas. Tästä syystä työkalu tulee olemaan hyvä tulevissa projekteissa, joissa vertaillaan erilaisten laitteistojen kustannustehok- kuutta.

Laskennassa tulisi näkyä sähköenergian tuotto erisuuruisilla järjestelmillä. Tämän jäl- keen saadaan selvitettyä järjestelmän takaisinmaksu.

5.2 Työkalu

5.2.1 Laskentatyökalun ulkoasu

Kuvassa 11 on esitetty työkalun ulkoasu. Työkalussa on soluja, joihin asetetaan syötet- tävät arvot (siniset ja oranssit). Vihreät solut ovat laskentasoluja, jotka ovat lukossa ja joita ei pääse muokkaamaan.

Kaaviosta näkee sähköntuotannon kuukausittain paneelien ollessa 45 asteen kulmassa sekä pystysuunnassa.

Kartta on sama kuin tässä työssä kuvassa 13. Kartta näyttää lämpötila-alueet, ja siitä on nopea katsoa hankkeen sijainnin perusteella oikea alue.

(22)

Kuva 11. Työkalun ulkoasu.

5.2.2 Syöttöarvot

Pohjatietoihin sisältyy katon pinta-ala sekä järjestelmän teho.

 Katon pinta-ala ei vaikuta laskelmiin, sitä voi vertailla paneelien vaatimaan pinta- alaan.

 Järjestelmän teho tarkoittaa aurinkosähköjärjestelmän tehoa. Tätä ennen on las- kettava rakennuksen kesäajan tuntikohtainen pohjakuorma, joka tarkoittaa kesä- ajan jatkuvaa minimikulutusta, kun tarkastellaan kulutusta tuntikohtaisesti. Nämä tiedot saadaan sähköyhtiöltä. Jos on kyseessä uudiskohde, tulee pohjakuorma laskea energiasimulaatiolla, esimerkiksi RIUSKA-sovelluksella.

(23)

 Sähkön hinta sisältää sähköenergian, verot sekä siirtomaksut. Nämä tiedot löy- tyvät netistä, esimerkiksi sahkonhinta.fi- tilastoista.

 Korko, inflaatio ja sähköenergian hinnannousu ovat prosenttiarvoja.

Aurinkopaneelin tiedot valmistajalta -osiossa valitaan oikea aurinkopaneelityyppi netistä, minkä jälkeen lisätään tarvittavat tiedot työkaluun.

 Paneelin teho tarkoittaa yhden paneelin tuottamaa maksimisähkötehoa. Tiedot saadaan yleensä suoraan valmistajalta. Jos tietoja ei ole saatavilla, Pmax on las- kettavissa kaavalla,

𝑃_𝑚𝑎𝑥 = 𝐾_𝑚𝑎𝑥∗ 𝐴 (Kaava 2)

jossa

Kmax huipputehokerroin, joka riippuu aurinkosähkökennon tyypistä (taulukko 5).

A aurinkosähköpaneelin pinta-ala ilman kehyksiä. [10]

Taulukko 5. Aurinkosähkökennon tyypit, Kmax (kW/m²) [10]

Aurinkosähkökennon tyyppi Huipputehokerroin Kmax

piipohjaiset yksikiteiset kennot 0,12…0,18 piipohjaiset monikiteiset kennot 0,10…0,16 ohutkalvo kiteetön pii kennot 0,04…0,08

 Pinta-ala tarkoittaa yhden paneelin pinta-alaa.

 Paneelien tuuletus valitaan valikosta. Paneelien tuuletus vaikuttaa tuotantote- hoon. Paneelien sähkötuotanto pienenee paneelien kuumentuessa. Vaihtoeh- toina valintaan ovat tuulettamaton paneeli, tuuletettu paneeli sekä voimakkaasti tuuletettu. (Taulukko 6.)

(24)

Taulukko 6. Käyttötilanteen toimivuuskerroin [10]

Aurinkosähkökennon asennustapa Käyttötilanteen toimivuusker- roin

Tuulettamaton moduuli 0,70

Hieman tuuletettu moduuli 0,75

Voimakkaasti tuulettuva tai koneellisesti tuu-

letettu moduuli 0,80

5.2.3 Laskentasolut

Laskentasoluissa on kiinnitettävä huomiota seuraaviin seikkoihin:

 Huipputeho saadaan suoraan järjestelmän maksimitehosta.

 Paneelien määrä saadaan jakamalla järjestelmän teho yksittäisen paneelin huip- puteholla.

 Paneeliston pinta-ala saadaan kertomalla paneelien määrä yksittäisen paneelin pinta-alalla.

 Kulut on laskettu huipputehon noustessa 2 400:een kertoimesta 2 000. Kerroin on sitä suurempi, mitä pienempi järjestelmä on. Kertoimet tulevat tämän hetken aurinkosähköjärjestelmien hinnoista, jossa yksi asennettu watti paneelitehoa kustantaa noin kaksi euroa. Viiden kilowatin järjestelmä kustantaa siis noin 10 000 euroa.

Kuva 12. Ilmansuunnan valinta vyöhykkeittäin.

Kuvassa 12 vaihdetaan paneelien ilmansuuntaa pudotusvalikosta. Ilmansuuntaa vaihta- malla vuosituotannot muuttuvat, minkä myötä myös takaisinmaksuaika muuttuu.

(25)

Kuva 13. Suomen lämpötilavyöhykkeet [17].

5.2.4 Laskenta

Kuvassa 14 on esitetty auringon säteilymäärät kuukausittain eri ilmansuunnista katsot- tuna. Taulukko on saatu Ilmatieteen laitoksen energianlaskennan testivuosien aineis- tosta. Suomi on jaettu neljään eri lämpötilavyöhykkeeseen. Vyöhyke I ja II ovat keski- lämpötiloiltaan hyvin samankaltaisia, ja tästä syystä laskennoissakin on käytetty näiden vyöhykkeiden yhteisiä tuloksia. Vyöhykkeet näkyvät kuvassa 13. Kuvassa 14 näkyy myös taulukon salasana. Taulukko on lukittu salasanalla, jotta kukaan ei voi vahingossa muuttaa laskentasolujen sisältöä. Kaikki muokattavat solut pysyvät silti avoinna muok- kaukselle.

Kuvassa 13 nähdään auringon säteilymäärät (kWh/m²) kuukausittain. Laskelmissa on käytetty niiden yhteenlaskettuja tuloksia, eli vuosittaista säteilymäärää.

(26)

Kuva 14. Auringon säteilymäärät vyöhykkeillä I ja II.

Aurinkosähkökennojen tuottama sähköenergia lasketaan kaavalla

𝐸_{𝑠,𝑝𝑣,𝑜𝑢𝑡} =^𝐸^𝑠𝑜𝑙^{× 𝑃}^𝑚𝑎𝑥_𝐼 ^{× 𝐹}^{𝑘ä𝑦𝑡𝑡ö}

𝑟𝑒𝑓 (Kaava 3)

jossa

Esol vuosittainen säteilyenergia, joka kohdistuu aurinkosähkökennoihin [kWh/m², a]

Pmax aurinkosähkökennojen tuottama maksimisähköteho, jonka kennosto tuottaa referenssisäteilytilanteessa [Iref=1kW/m², referenssilämpötilassa 25° C] (kW) Fkäyttö käyttötilanteen toimivuuskerroin (taulukko 6)

Iref referenssisäteilytilanne [1 kw/m²] [10]

Työkalussa on käytetty Esol -arvona suoraan taulukosta saatavia vuosituotantoja. Jos ei olisi käytetty näitä testivuosiaineistoja, olisi Esol -arvo tullut laskea kaavalla,

𝐸_𝑠𝑜𝑙 = 𝐸_{𝑠𝑜𝑙,ℎ𝑜𝑟}× 𝐹_{𝑎𝑠𝑒𝑛𝑡𝑜} (Kaava 4)

(27)

jossa

Esol,hor rakennuksen sijaintipaikasta riippuva vaakatasolle osuvan auringonsäteilyn kokonaisenergian määrä vuodessa [kWh/m², a]

Fasento aurinkosähkökennon ilmansuunnan ja kallistuskulman mukainen korjauskerroin [10]

Pmax -arvo tarkoittaa aurinkosähkökennojen tuottamaa maksimisähkötehoa, joka on tes- tattu standardiolosuhteissa. Nämä tiedot saadaan paneelien valmistajalta. Laskelmissa arvo on otettu suoraan paneeliston maksimitehosta.

Fkäyttö -arvo saadaan pudotusvalikosta. Se tarkoittaa paneeliston tuuletusta, ja on seli- tetty aikaisemmassa kappaleessa.

Järjestelmän keräämä säästö euroissa saadaan kertomalla vuosituotto sähkön hinnalla.

Järjestelmän takaisinmaksuajan laskelmissa on käytetty nykyarvo- eli diskonttausmene- telmää laskettaessa hankinnan nykyarvoa. Tällä tavalla laskettaessa otetaan huomioon inflaatio sekä korkokanta.

Kuva 15. Nykyarvo- eli diskonttausmenetelmälaskenta 5 kWp:n järjestelmällä.

Kuvassa 15 on laskettu alueittain paneeliston vuosittainen tuotto (sarake 1), nykyarvo (sarake 2), kumulatiiviset nykytuotot (sarake 3) sekä hankinnan nykyarvo vuosittain

(28)

käyttämällä diskonttausmenetelmää. Laskelmassa on käytetty 5 kWp:n järjestelmää, sähkön hintana 14 snt/kWh, korkona 3 %, inflaatiokertoimena 2 %, sähköenergian hin- nannousuna 1 % sekä 11 000 euron hankintahintaa.

Diskonttausmenetelmällä laskettaessa tarvitsee laskea reaalikorko r kaavalla,

𝑟 =_1+𝑓^𝑖−𝑓 (Kaava 5)

jossa

i korkokanta

f inflaatio

Tämän jälkeen voidaan laskea diskonttaustekijä kaavalla,

𝑢_𝑛/𝑖 =_(1+𝑟)¹ 𝑛 , (Kaava 6)

jossa

un/i diskonttaustekijä

r reaalikorko

n vuosi

Hankintahinnan nykyarvo saadaan kertomalla hankintahinta vuosittaisella diskonttaus- tekijällä.

Paneelien nykyarvo lasketaan myös nykyarvomenetelmällä, jossa vuosittainen tuotto lasketaan suhteessa sähköenergian hinnan nousuprosenttiin. Tämän jälkeen nykyarvo lasketaan kaavalla

𝑘 = ¹

(1+𝑖)^𝑛ℎ, (Kaava 7)

jossa

(29)

k nykyarvo

i inflaatio

n vuosi

h tulevan tuoton suuruus

Nykyarvon avulla saadaan kumulatiiviset nykytuotot, jossa lasketaan tulevien vuosien nykyarvot sekä kumulatiiviset tuotot yhteen.

Asettamalla tuotto sekä hankinnan nykyarvot kaavioon saadaan selvitettyä takaisinmaksuaika (kuva 16). Kun hankinnan nykyarvo ja tuoton kumulatiivinen nykyarvo kohtaavat, järjestelmä on maksanut itsensä. Liitteissä 3 ja 4 näkyvät sähkön kuukausittaiset tuotot.

Kuva 16. Takaisinmaksuaika vyöhykkeillä I ja II.

5.3 Vertailu Fortumin aurinkolaskuriin

Fortumin aurinkolaskurilla (kuva 17) lasketaan aurinkosähköratkaisuja kuluttajien omille katoille. Laskurissa valitaan osoitteella rakennus, joka kertoo katon kokonaispinta-alan, aurinkopaneeleille soveltuvan alan sekä enimmäiskapasiteetin. Esimerkkikohteeksi on

(30)

valittu Metropolian Leppävaaran toimipiste. Seuraavaksi laskurissa valitaan aurinkosäh- köjärjestelmän koko, joka on tässä kohteessa kattopinta-alan suuruuden takia laskurin maksimimäärä 38 paneelia.

Kuva 17. Fortumin aurinkolaskuri [18].

Taulukossa 7 vertaillaan opinnäytetyössä tehtyä aurinkosähköjärjestelmien laskentatyö- kalua Fortumin aurinkolaskuriin. Laskelmissa on käytetty 10 kilowatin järjestelmää. Pa- neelit asennetaan 45 asteeseen tasakatolle. Sähkön myyntiä sähköverkkoon ei ole tar- koitus tässä kohteessa tehdä, koska suunniteltu sähköntuotto pystytään käyttämään itse. Sitä ei siis ole otettu huomioon kummassakaan laskennassa.

(31)

Taulukko 7. Laskentatyökalun sekä Fortumin aurinkolaskurin vertailu [18].

Laskurien vertailu Fortum Opinnäytetyö

Järjestelmän koko 10 kW 10 kW

Paneelien määrä 38 38

Järjestelmän kokonaishinta [€] 21 540 21 560 Aurinkoenergian tuotanto / vuosi [kWh, a] 8 555 8 900 Säästö sähkölaskussa [€/vuosi] 1 283 1 335 Kokonaistuotto 30 vuoden aikana [€] 17 048 18 490

Takaisinmaksuaika [a] 16,7 16,2

Vertailulaskelmissa huomataan, että laskentatyökalu on verrattavissa olemassa oleviin laskureihin. Fortumin aurinkolaskuria on mainostettu sekä kohdistettu kuluttajille, joilla ei välttämättä ole aikaisempaa kokemusta aurinkosähköteknologiasta. Fortumin laskurissa ei mainita yksittäisen, eikä koko paneeliston maksimitehoa, paneelien suuntausta, tuuletusta eikä korkotekijöitä. Laskurilla voidaan laskea maksimissaan 38 paneelin järjes- telmiä. Opinnäytetyössä tehty työkalu on tehty insinööritoimiston käyttöön, ja siihen voidaan syöttää tarkemmin erilaiset muuttujat.

Kuvassa 18 ja 19 näkyvät takaisinmaksuajat sekä tuotot diagrammeissa molemmilla työ- kaluilla laskettaessa. Liitteissä 1 ja 2 näkyvät takaisinmaksuajat, jos järjestelmä sijaitsisi vyöhykkeellä III tai IV.

Kuva 18. Opinnäytetyön takaisinmaksulaskenta vuosissa.

(32)

Diagrammeissa esitetään, kuinka järjestelmä on maksanut itsensä ja alkaa tuottaa 16 vuoden kohdalla.

Kuva 19. Fortumin aurinkolaskurin takaisinmaksulaskenta [18].

(33)

6 Yhteenveto

Aurinkosähkön käyttö on kasvanut paljon viime vuosina. Aurinkoenergian hyödyntämi- nen tulee lisääntymään vielä paljon tulevaisuudessa. Maksimaalisen aurinkoenergian hyödyn saavuttamiseksi tarvitaan perusteellinen suunnittelu. Laadukkaaseen suunnitel- maan kuuluu rakennuksen pohjakuorman selvitys, aurinkosähköjärjestelmän mitoitus sekä laadukkaiden komponenttien hankinta. Katon kaltevuudella on vaikutus asennus- kuluihin. Jos katon kaltevuus on 1:1.4–1:1, on kaltevuus silloin optimaalinen aurinkopaneeleille suoraan asennettavina ilman kallistusrakenteita.

Aurinkosähköjärjestelmien hyötyinä ovat paneelien huoltovapaus ja skaalautuvuus eri mittaisiin järjestelmiin. Haasteena järjestelmissä on pohjakuorman tarve kesäajalla. Jos rakennuksessa ei ole pohjakuormaa kesällä päiväsaikaan, aurinkosähkön tarpeellisuutta tulee miettiä. Haasteena on myös ylijäämäsähkön myynnistä saatava korvaus, joka on suhteessa pieni verrattuna tämänhetkiseen aurinkosähköjärjestelmän hankintahintaan.

Ostosähköön kuuluu sähköenergia, siirto ja verot. Sähköä myydessä verkkoyhtiölle saadaan vain kolmasosa ostosähkön hinnasta. Tästä syystä järjestelmä on mitoitettava niin, että tuotetusta sähköstä käytetään mahdollisimman suuri osa itse.

Opinnäytetyössä selvitettiin aluksi aurinkosähköjärjestelmien nykytilaa sekä kannatta- vuutta. Tutkimuksen aikana selvisi, kuinka aurinkoenergian hyödyntäminen on lisäänty- mässä tulevaisuudessa huomattavasti. Tästä syystä työtä nopeuttavalle työkalulle on tarvetta. Työn pääasiallisena tarkoituksena olikin luoda laskentatyökalu Insinööritoimisto Leo Maaskola Oy:lle aurinkosähköjärjestelmien mitoitukseen.

Työkalulla on nopeaa tehdä laskelmat sekä tarjota erikokoisia aurinkosähköratkaisuja kaikenkokoisille hankkeille. Pohjakuorman, vyöhykkeen, ilmansuunnan sekä korkoteki- jöiden avulla saadaan laskettua järjestelmän tuotto sekä takaisinmaksuaika. Laskel- missa huomataan, että mitä suurempi järjestelmä, sitä nopeammin se maksaa itsensä takaisin.

Fortumin ja opinnäytetyön aurinkosähkölaskurin vertailussa huomataan, että Fortumin laskuri on kohdistettu kuluttajille, joilla ei ole välttämättä aikaisempaa kokemusta aurin- kosähkötekniikasta. Laskurissa ei pystytä vaikuttamaan pohja-arvoihin tarkasti. Opin- näytetyön laskuri on tehty insinööritoimistolle ja siihen pystytään syöttämään tarkemmin pohja-arvot. Tulokset ovat laskureilla samankaltaiset.

(34)

Lähteet

1 Käpylehto, Janne. 2016. Auringosta sähköt kotiin, kerrostaloon ja yritykseen.

Helsinki: Into Kustannus Oy

2 Aurinkopaneeli. 2017. Verkkodokumentti. Areva Solar Oy. <http://www.are- vasolar.fi/fi/aurinkopaneeli>. Luettu 3.1.2017.

3 Aurinkoenergian tulevaisuus. 2016. Verkkodokumentti. Vattenfall Oy.

<https://corporate.vattenfall.fi/tietoa-energiasta/sahkon-ja-lammontuotanto/aurinkoenergia/aurinkoenergian-tulevaisuus/>. Päivitetty 15.8.2016. Luettu 5.1.2017.

4 Solar Panel Basics and Types. 2016. Verkkodokumentti. Ledwatcher.

<http://www.ledwatcher.com/solar-panel-basics-and-types-of-solar-panels-used- in-flood-lights/>. Päivitetty 5.8.2016. Luettu 3.1.2017.

5 Verkkoon liitetty aurinkosähköjärjestelmä. 2016. Verkkodokumentti. Motiva Oy.

<https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkosahko/jarjestel-

man_valinta/tarvittava_laitteisto/verkkoon_liitetty_aurinkosahkojarjestelma>. Päi- vitetty 15.11.2016. Luettu 11.4.2017.

6 Aurinkoenergia.jpg. 2016. Verkkodokumentti. Y-Studio. <http://y-studio.fi/wp- content/uploads/2016/07/Aurinkoenergia.jpg>. Luettu 4.1.2017.

7 Impact of shading. 2017. Verkkodokumentti. Greenrhinoenergy.

<http://www.greenrhinoenergy.com/solar/performance/shading.php>. Luettu 15.4.2017.

8 Aurinkopaneelin asentaminen. 2016. Verkkodokumentti. Motiva Oy.

<https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkosahko/han- kinta_ja_asennus/aurinkopaneelien_asentaminen>. Luettu 4.1.2017.

9 Aurinkopaneelien sijoittaminen ja suuntaus. 2017. Verkkodokumentti. Ilmas- toinfo. <http://ilmastoinfo.fi/aurinkosahkoakotiin/miten/huomioitavaa/>. Luettu 4.1.2017.

10 Aurinko-opas. 2011. Verkkodokumentti. Ismo Heimonen.

<http://www.ym.fi/download/noname/%7BF4F73E83-56AF-4112-AD7B- 0E1F1804D38B%7D/30750>. Päivitetty 23.8.2011. Luettu 4.1.2017

11 Katon kaltevuus. 2017. Verkkodokumentti. Kattoremontti. <http://www.kattoremontti.org/kattokaltevuus-kaltevuus-suhdeluku>. Luettu 16.4.2017.

(35)

12 Wind in power. 2016. Verkkodokumentti. The European wind energy associa-

tion. <https://windeurope.org/wp-content/uploads/files/about-wind/statistics/EWEA-Annual-Statistics-2015.pdf>. Luettu 4.1.2017.

13 Auringonsäteilyn määrä Suomessa. 2016. Verkkodokumentti. Motiva.

<https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/aurinkosahko/aurin- kosahkon_perusteet/auringonsateilyn_maara_suomessa>. Päivitetty 15.11.2016. Luettu 4.1.2017.

14 Photovoltaic Solar Electricity Potential in European Countries. 2012. Verk- kodokumentti. European Comission, Joint Research Centre. <http://re.jrc.ec.eu- ropa.eu/pvgis/cmaps/eu_cmsaf_opt/PVGIS_EU_201204_publication.png>. Lu- ettu 4.1.2017.

15 Aurinkosähkön pientuotanto liki kolminkertaistunut Carunan verkkoalueella.

2017. Verkkodokumentti. Caruna Oy. <http://www.caruna.fi/ajankohtaista/aurin- kosahkon-pientuotanto-liki-kolminkertaistunut-carunan-verkkoalueella>. Päivi- tetty 4.1.2017. Luettu 4.1.2017.

16 Sähkön hinta kuluttajatyypeittäin. 2017. Verkkodokumentti. Tilastokeskus.

<http://www.stat.fi/til/ehi/2016/03/ehi_2016_03_2016-12-

08_kuv_005_fi_001.gif>. Päivitetty 17.2.2017. Luettu 11.4.2017.

17 Energialaskennan testivuodet nykyilmastossa. 2012. Verkkodokumentti. Ilmatie- teenlaitos. <http://ilmatieteenlaitos.fi/energialaskennan-testivuodet-nyky>. Luettu 16.4.2017.

18 Aurinkolaskuri. 2017. Verkkodokumentti. Fortum. <http://aurinkolaskuri.fortum.fi/>. Luettu 15.4.2017.

Aurinkosähköjärjestelmät ja aurinkosähkön mitoitus

Samu Heinonen