Aurinkovoimalan mitoittaminen kattamaan omakotitalon omaa kulutusta
Salonen, Valtteri (2021)
2021
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-04-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202104142989
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202104142989
Tiivistelmä
Uusiutuvien energianlähteiden markkinat ovat kasvaneet lähiaikoina nopeasti ja yhä useampi kotitalous asennuttaa aurinkovoimalan omakotitalonsa yhteyteen. Yksityiskäyttöisten voimaloiden tarkoituksena on kattaa asunnon omaa kulutusta. Yksi isoimmista päätöksistä aurinkovoimalan hankinnassa on voimalan mitoittaminen sopimaan omiin tarkoituksiin ja budjettiin.
Aurinkovoimalan mitoittamisessa on otettava monia seikkoja huomioon. Auringon säteilyintensiteetti vaihtelee sijainnin, vuorokauden- ja vuodenajan sekä sään mukaan. Aurinkopaneelit tuottavat sähköä riippuen säteilyintensiteetin vahvuudesta.
Aurinkovoimalan mitoittaminen tulee aloittaa asunnon sähkönkulutusprofiilin tarkastelulla. Yleisesti profiilista tärkein tieto on asunnon pohjakuorma. Pohjakuorma vaihtelee yleisesti omakotitaloilla 200–400 W välillä. Tässä työssä tarkastellaan erästä tapaa optimoida aurinkovoimalan mitoitusta, jossa voimalan nimellisteho valitaan vertaamalla asunnon pohjakuormaa päivän valoisan ajan tunneille keskiarvoistettuun tuotantoennusteeseen. Voimala mitoitetaan suurimman valoisanajan keskiarvoistetun tuotantoennusteen kuukauden perusteella. Tämän avulla pystytään mitoittamaan järjestelmä sellaiseksi, että ylijäämäsähkön tuotanto keskittyy vain kesän huipputunneille ja on mahdollisimman maltillista.
Tässä työssä käydään läpi myös muita tapoja mitoittaa aurinkovoimala. Näitä ovat esimerkiksi seinälle asennettu järjestelmä, pohjakulutukseen perustuva mitoitus, keskimääräiseen kulutukseen perustuva mitoitus, maksimikulutukseen perustuva mitoitus, energiaomavaraisuuteen perustuva mitoitus, käytettävissä olevan katto- tai seinäpinta-alaan perustuva mitoitus sekä käytettävään rahamäärään perustuva mitoitus.
Aurinkovoimalan hankintaan kuuluu aurinkopaneeleiden lisäksi muitakin laitteistoja. Jotta aurinkosähköjärjestelmästä saataisiin mahdollisimman optimaalinen ja tehokas, on myös järjestelmän muut osat mitoitettava oikein.
Aurinkovoimalan mitoittamisessa on otettava monia seikkoja huomioon. Auringon säteilyintensiteetti vaihtelee sijainnin, vuorokauden- ja vuodenajan sekä sään mukaan. Aurinkopaneelit tuottavat sähköä riippuen säteilyintensiteetin vahvuudesta.
Aurinkovoimalan mitoittaminen tulee aloittaa asunnon sähkönkulutusprofiilin tarkastelulla. Yleisesti profiilista tärkein tieto on asunnon pohjakuorma. Pohjakuorma vaihtelee yleisesti omakotitaloilla 200–400 W välillä. Tässä työssä tarkastellaan erästä tapaa optimoida aurinkovoimalan mitoitusta, jossa voimalan nimellisteho valitaan vertaamalla asunnon pohjakuormaa päivän valoisan ajan tunneille keskiarvoistettuun tuotantoennusteeseen. Voimala mitoitetaan suurimman valoisanajan keskiarvoistetun tuotantoennusteen kuukauden perusteella. Tämän avulla pystytään mitoittamaan järjestelmä sellaiseksi, että ylijäämäsähkön tuotanto keskittyy vain kesän huipputunneille ja on mahdollisimman maltillista.
Tässä työssä käydään läpi myös muita tapoja mitoittaa aurinkovoimala. Näitä ovat esimerkiksi seinälle asennettu järjestelmä, pohjakulutukseen perustuva mitoitus, keskimääräiseen kulutukseen perustuva mitoitus, maksimikulutukseen perustuva mitoitus, energiaomavaraisuuteen perustuva mitoitus, käytettävissä olevan katto- tai seinäpinta-alaan perustuva mitoitus sekä käytettävään rahamäärään perustuva mitoitus.
Aurinkovoimalan hankintaan kuuluu aurinkopaneeleiden lisäksi muitakin laitteistoja. Jotta aurinkosähköjärjestelmästä saataisiin mahdollisimman optimaalinen ja tehokas, on myös järjestelmän muut osat mitoitettava oikein.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [10016]