Aurinkoa seuraavan aurinkosähköjärjestelmän rakenteen suunnittelu

Abstract

Uusiutuvat energianlähteet ja etenkin aurinkoenergia kasvattavat suosiotaan, kun maailma siirtyy kohti puhtaampaa energiantuotantoa. Sen takia aurinkoenergian tehokkaampaan hyödyntämiseen kehitetään jatkuvasti erilaisia ratkaisuja. Osoituksena tästä ovat aurinkoa seuraavat aurinkosähköjärjestelmät, jotka suuntaavat aurinkopaneelit kohti aurinkoa, seuraavat sen liikettä ja lisäävät aurinkopaneelien energiantuottoa. Kuitenkin suurin osa aurinkosähköjärjestelmistä on kiinteitä järjestelmiä, jotka asennetaan paikallaan oleviin telineisiin. Vaikka aurinkoa seuraavat järjestelmät lisäävät aurinkopaneelien energiantuottoa, ovat ne etenkin Suomessa marginaalituotteita. Aurinkoa seuraavien järjestelmien keskeisin ongelma on nimittäin kiinteitä järjestelmiä suuremmat kustannukset. Siksi tämän diplomityön tavoitteena on tutkia, millainen on Suomen olosuhteisiin parhaiten soveltuvan aurinkoa seuraavan järjestelmän rakenne, ja voiko aurinkoa seuraava järjestelmä olla Suomen olosuhteissa taloudellisesti kannattavampi kuin kiinteä järjestelmä. Tavoitteena on lopulta kehittää useampi konsepti aurinkoa seuraavan järjestelmän rakenteesta, valita niistä potentiaalisin ja tutkia sen kannattavuutta suhteessa kiinteään järjestelmään. Työn alkupuolella hankitaan tietoa aurinkoa seuraavista järjestelmistä ja niiden kannattavuudesta sekä tutustutaan asiakaslähtöisen tuotekehityksen menetelmään. Menetelmän periaatteiden mukaisesti asiakastarpeista muodostetaan aurinkoa seuraavan järjestelmän tuoteominaisuudet. Työn aikana selvitettiin, että on olemassa useita erityyppisiä aurinkoa seuraavia järjestelmiä, joista toiset soveltuvat Suomen olosuhteisiin paremmin etenkin energiantuoton kannalta. Lisäksi tietyn tyyppiset aurinkoa seuraavat järjestelmät voivat olla Suomen olosuhteissa kiinteää järjestelmää taloudellisesti kannattavampia. Aurinkoa seuraavalta järjestelmältä myös vaaditaan monia erilaisia ominaisuuksia, joista kaikki eivät kuitenkaan ole asiakkaille yhtä tärkeitä. Siksi aurinkoa seuraavan järjestelmän kehityksessä voidaan hyödyntää tuoteominaisuuksien prioriteetteja. Työn loppupuolella kehitetään neljä konseptia aurinkoa seuraavan järjestelmän rakenteesta hyödyntäen hankittuja tietoja sekä asiakaslähtöisiä tuoteominaisuuksia. Tuoteominaisuuksien sekä niiden prioriteettien avulla valitaan Suomen olosuhteisiin soveltuvimmat järjestelmätyypit sekä potentiaalisin konsepti. Lopuksi valitun konseptin taloudellista kannattavuutta arvioidaan suhteessa kiinteään aurinkosähköjärjestelmään. Konsepti suunnitellaan pidemmälle taloudellista analyysia varten, mutta suunnitteluprosessia ei työssä käsitellä tarkemmin. Jatkokehitykseen valitusta konseptista suunniteltu järjestelmä osoittautui taloudellisessa analyysissa kilpailukykyiseksi suhteessa kiinteään järjestelmään, ja kehitysmahdollisuuksia sillä on vielä paljon pidemmälle.