Data-analyyttinen lähestymistapa aurinkosähköjärjestelmän mitoittamiseen

Abstract

Tutkimuksessa tarkasteltiin aurinkosähköjärjestelmän soveltuvuutta turvetuotannon vesien pumppauksen energianlähteeksi. Tutkimuksen tavoitteena oli määrittää optimaalinen järjestelmäratkaisu vesien pumppaukseen data-analyysimenetelmillä ja arvioida investoinnin kannattavuus. Järjestelmän kannattavuutta arvioitiin kahden eri kriteerin; vedenlaadun ja investoinnin kannattavuuden, perusteella. Vedenlaatuosan tutkimus painottui tutkimaan aurinkosähköjärjestelmän tuomia muutoksia pumppaukseen ja sen vaikutusta turvetuotantoalueen vedenkiertoon ja sitä kautta poistuvan veden vedenlaatuun. Tutkimuksessa hyödynnettiin Hirvinevan turvetuotantoalueelle asennetusta aurinkosähköjärjestelmästä kerättyä aineistoa. Investoinnin kannattavuuden ja optimaalisen järjestelmän määrittäminen toteutettiin simuloimalla eri järjestelmäratkaisuja ja selvittämällä se, kuinka paljon vettä kyetään pumppaamaan aurinkosähköjärjestelmän tuottamalla energialla. Tutkimuksessa todettiin, että Hirvinevan aurinkosähköpumppaamo ei toimi etukäteen oletetulla tavalla ja investointi ei ole kannattava. Jos Hirvinevan pumppaamo toimisi kuten oli etukäteen oletettu ja pumpulta vaadittavaa nostokorkeutta saataisiin pienennettyä, kyettäisiin mitoittamaan pienempi aurinkosähköjärjestelmä. Tämä mahdollistaisi järjestelmän mitoittamisen pienemmäksi, jolloin optimaalinen aurinkosähköjärjestelmä turvetuotannon vesien pumppaukseen olisi järjestelmä, jossa 4.16 kWp kennosto ja 275 Ah akusto syöttäisi 1.4 kW pumppua. Vedenlaadun osalta tutkimuksessa havaittiin, että järjestelmän myötä asennettu pumppu tuottaa tasaisemman virtaaman turvetuotantoalueen vedenkierrossa. Vaikka uusi pumppu vaikuttaa vedenkiertoon, tutkimuksessa ei kyetty havaitsemaan muutosta turvetuotantoalueen vedenlaadussa. Tutkimustulosten perusteella todettiin, että edes optimaalinen aurinkosähköjärjestelmä ei olisi kustannustehokas ratkaisu turvetuotantoalueen vesien pumppaukseen.