Kesämökin sähköistyksen vaihtoehdot aurinkovoiman avulla

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan eri tapoja toteuttaa kesämökin sähköistys aurinkovoiman avulla. Työssä käydään läpi aurinkosähkön toimintaperiaate, pientaloon sopivan aurinkosähköjärjestelmän rakennetta ja mitoitusmenetelmiä. Työssä mitoitetaan aurinkovoimala ja tutkitaan, onko aurinkovoimalaan investointi taloudellisesti kannattavaa. Sen lisäksi tarkastellaan akuston liittämistä osaksi verkkoon kytkettyä aurinkosähköjärjestelmää ja verkosta irrallisen aurinkovoimalan potentiaalia sähköistyksessä. Aurinkovoimala voi olla liitetty verkkoon tai olla saarekekäytössä itsenäisenä järjestelmänä. Verkkoon liitetyssä järjestelmässä on aina sähköä saatavilla, joten sen oikea mitoitus ei ole yhtä kriittistä kuin verkkoon kytkemättömässä järjestelmässä. Verkkoon kytkemättömässä järjestelmässä sähköä pitää pystyä varastoimaan niitä hetkiä varten, jolloin tuotanto ei kata sähkön tarvetta. Varastoimiseen käytetään useimmiten akkuja. Tämän vuoksi järjestelmien rakenne vaihtelee. Myös verkkoon liitettyyn järjestelmään voidaan liittää akut tasaamaan tuotannon ja kulutuksen ajallista eroa. Aurinkovoiman avulla pystytään osa sähköstä ja joissain tapauksissa kaikki kesämökillä tarvittava sähkö tuottamaan itse, jolloin sähköä tarvitsee ostaa vähemmän ja muodostuu säästöä. Kuitenkin aurinkovoimalan hankintakustannus on usein niin suuri, että investoinnin kannattavuus on tärkeää arvioida etukäteen. Työssä huomataan aurinkovoimalan vaikutuksen sähkön ostoon olevan niin pieni, ettei investointi maksa itseään takaisin 30 vuoden tarkastelujakson aikana. Myöskään akuston avulla tuotetun sähkön ajallinen siirtäminen ei ole kannattavaa, sillä vaadittava investointi on moninkertainen saatuun hyötyyn nähden. Jos järjestelmää ei liitetä verkkoon, säästytään verkkoon liittymisen kustannuksilta sekä sähkön siirron perusmaksuilta. Työssä kuitenkin todetaan, että aurinkoenergialla ei pystytä kattamaan talven sähköntarvetta, mikäli mökkiä halutaan käyttää ympärivuotisesti.