Rakentaminen ja energia

Aurinkosähkö yleistyy vauhdilla – näin kätevästi tapahtui 5 kilowatin aurinkopaneelijärjestelmän asennus omakotitaloon

Pienet aurinkosähkövoimalat yleistyvät Suomessa kovaa vauhtia. Energiaviraston mukaan pientuotantokapasiteetti lähes tuplaantuu vuosittain ja vastaa jo reilua prosenttia Suomen kokonaistuotantokapasiteetista. Seurasimme 5 kilowatin aurinkosähkövoimalan asennusta omakotitalon katolle viime kesänä.
Tapio Vesterinen
Viiden kilowatin aurinkopaneelijärjestelmän asennus sujui kahdessa päivässä. Kohdekatto oli paneelien asentamisen kannalta varsin hyvä, katto on melko jyrkkä, lape osoittaa lähes etelään, eikä pahoja varjostuksia pääse syntymään.

Asennuskohde on kaksikerroksinen, tiilikattoinen omakotitalo, jonka harja kulkee paneeleille otollisesti itä–länsi-suunnassa, näin ollen paneelit voitiin asentaa melko jyrkkään kulmaan etelälappeelle, mikä on paisteen kannalta hyvä asia. Paneelijärjestelmän teho pyritään mitoittamaan noin kolmannekseen käyttökohteen vuosikulutuksesta, jotta aurinkosähkön vuotuinen tuotto saataisiin käytettyä mahdollisimman suurelta osin kohteessa.

Esimerkkikohteessa sähkön kulutukseksi arvioitiin noin 30 000 kWh vuodessa. Noin puolet tästä kuluttaa kuitenkin maalämpöpumppu, minkä vuoksi tarjouksia kysyttiin noin 5 kWp järjestelmistä muuhun kulutukseen perustuen. Taloudellisesti suurimman hyödyn paneeleista saa siirtomaksujen ja verojen välttämisellä, jotka muuten lankeaisivat maksuun sähköä verkosta otettaessa. Ylijäämäsähkön voi käyttää hyödyksi itsekin, mikäli paneelijärjestelmään hankkii pienen lisälaitteen, jolla voidaan lämmittää lämminvesivaraajassa olevaa vettä.

Kotimaisilla kiinnikkeillä

Kuvien paneelijärjestelmän asennus kesti kaksi täyttä työpäivää alusta loppuun. Asennuksen ensimmäinen vaihe oli paneeleiden kiinnikkeiden asentaminen. Kiinnikkeiden tyyppi riippuu kattomateriaalista ja -kulmasta – tässä tapauksessa käytettiin kotimaisen Oriman valmistamia kiinnikkeitä, jotka ruuvattiin kiinni tiilikaton ruoteisiin.

Peltikatolle asennus on helpompaa, tasakatolle on olemassa omia kiinnikkeitä ja loiville katoille voidaan asentaa säädettävät kiinnikkeet. Huopakattoonkin asennus onnistuu liimaamalla. Mitä yksinkertaisempi systeemi, sen halvempi asennus. Tässä tapauksessa lisätyötä aiheutti kattotiilien loveaminen, jotta tiilet istuvat vedenpitävästi myös kiinnikkeiden kanssa.

Käytettyjen kiinnikkeiden maksimiväli on 1,6 m. Kiinnikkeiden asennuksen jälkeen päästiin asentamaan alumiinikiskot, joiden päälle paneelit kiinnitettiin omilla kiinnikkeillään. Kiskojen asennuksessa on huomioitava muun muassa lämpölaajeneminen. Paneeleiden telineet maadoitettava erikseen, esimerkiksi ukkosella niihin saattaa indusoitua jännite tai paneelin vikatilanteessa voi sattua jotain.

Kiinnikkeiden ja kiskojen asennukseen kului reilu puoli päivää, iltapäiväkahvien jälkeen paneeleita päästiin nostamaan katolle.

18 paneelia, 5,04 kW

Tähän kohteeseen asennettiin 18 kappaletta nimellisteholtaan 280 watin monikidepaneelia. Aurinkopaneelit jakautuvat karkeasti kahteen luokkaan, monikidepaneeleihin ja yksikidepaneeleihin. Yksikidepaneelin tunnistaa tummemmasta väristä ja se on nykyisin yleisempi siitä saatavan suuremman tehon takia. Monikidepaneeli on väriltään sinertävä ja se tuottaa tehoa paremmin epäsuorassa valossa.

Yhden paneelin pinta-ala on noin 1,6 neliömetriä, katolle asennettiin siis noin 29 neliömetrin edestä paneeleita.

Aurinkopaneelit kytketään sarjaan, jännitteen muuttamisesta 230 volttiin huolehtii invertteri. Katolta tulevassa syöttökaapelissa jännite voi nousta tässä 5 kilowatin järjestelmässä jopa tuhanteen volttiin. Korkeasta jännitteestä johtuen paneeliston ja invertterin välille ei vaadita valtavan paksua kaapelia. Tässä tapauksessa matkaa paneeleilta invertterille kertyi reilut 35 metriä.

Kaapeleiden asennuksen jälkeen päästiin varsinaisiin sähkötöihin. Invertterin asentamisen lisäksi tarvittiin voimalan erotuskytkimen, vikavirtasuojan sekä sulakkeiden asennukset.

Ilmoitus ennen käyttöönottoa

Ennen paneelijärjestelmän kytkemistä päälle järjestelmästä on tehtävä ilmoitus sähköverkkoyhtiölle, tässä tapauksessa Elenialle. Ilmoituksen yhteydessä sähköverkkoyhtiölle kerrotaan muun muassa paneelijärjestelmän erotuskytkimen sijainti sekä asennuksen tehneen urakoitsijan urakoitsijanumero. Yksityishenkilö ei voi tehdä tätä ilmoitusta.

Aurinkopaneelin ominaisuuksiin kuuluu se, että paneeli tuottaa aina sähköä auringon paistaessa. Tästä syystä esimerkiksi palokunnat ovat joutuneet kehittämään uusia tapoja paneeleiden sähkön tuoton estämiseksi tulipalotilanteissa. Yksi keino tehdä paneelit jännitteettömiksi on suihkuttaa niiden päälle vaahtoa.

Sähköä kannattaa käyttää aurinkoisella kelillä

Aurinkopaneelijärjestelmästä saadaan täysi hyöty, kun sähkönkulutustottumuksia viilataan totutusta. Yösähköajattelusta kannattaa siirtyä aurinkosähköajatteluun. Paneeleiden sähköä kannattaa käyttää aurinkoisella kelillä, esimerkiksi pyykkiä kannattaa pestä aurinkoisella säällä. Erityisen hyvin aurinkopaneelijärjestelmä sopii koneellisen ilmastoinnin ja ilmalämpöpumpun kanssa, sillä jäähdytystehon tarve on suurinta kovimmilla paisteilla.

Sähkökatkojen aikaan aurinkopaneeleista ei ole kesäaikaan ilman akustoa iloa, sillä invertteri kytkee sähkökatkon havaittuaan paneelit pois pelistä, jotta tahaton jännitteen siirtyminen takaperin sähköverkkoon saadaan estettyä.

Vertailu kannattaa

Aurinkopaneelijärjestelmää hankkiessa hintojen vertailu kannattaa aina. Tässä tapauksessa viimeisellä tarjouskierroksella mukana oli kaksi pienempää firmaa. Suurten, kirkonkylän sähkötolpissa asennuksia mainostaneiden toimijoiden hintataso oli vähintään puolet kalliimpi, ellei tuplatkin.

Tarjouksia kannattaa kysyä useammalta yritykseltä ja huolehtia siitä, että tarjoukset ovat vertailukelpoisia. Esimerkiksi varsinkin invertterissä kannattaa valita iso valmistaja ja takuun pituuksiin kannattaa kiinnittää huomiota. Myös asennustyön takuu kannattaa myös selvittää – miten toimitaan, mikäli esimerkiksi katto alkaa vuotaa 5 vuoden päästä asennuksesta.

Tässä tapauksessa invertterivalmistaja Fronniuksen takuu on jaettu useampaan osaan, ensimmäisten kahden vuoden aikana valmistaja vastaa niin mahdollisista varaosista kuin asennuskuluistakin. Rekisteröimällä laitteen saa jatkotakuun viideksi vuodeksi, joka kattaa varaosat. Paneelivalmistaja myöntää paneeleille 25 vuoden tehontuottotakuun, eli takaa, että 25 vuoden päästä paneelit tuottavat edelleen 80,7 % niiden luvatusta tehosta.

Aurinkosähköjärjestelmä on periaatteessa huoltovapaa. Sade pitää paneelit puhtaana, eikä niitä kannata mennä mekaanisesti puhdistamaan, aurinko myös sulattaa lumet paistaessaan melko nopeasti.

Avaimet käteen 6 500 eurolla

Kuvien aurinkosähköjärjestelmä maksoi avaimet käteen -periaatteella 6 500 euroa. Hinta on aina tapauskohtainen riippuen kohteesta. Tästä summasta tarvikkeiden osuus oli 4 800 euroa ja kotitalousvähennyskelpoinen työn osuus 1 700 euroa. Työn osuudesta saatiin siis vähentää 580 euroa verotuksessa (40 % työn osuudesta vähennettynä 100 euron omavastuulla).

Tapio Vesterinen
Tarvittavat komponentit saapuivat paikalle muutama päivä ennen asentajaa. Hopeisen kevytpeitteen alla ovat paneelit, vihreän peitteen alla kiinnikkeet, invertteri ja muut oheistarpeet. Myös alumiinkiskot kuuluvat tarvikkeisiin.

Tuottaa minkä lupaa

Paneelijärjestelmän sähköntuottoa on mahdollista seurata invertterivalmistajan verkkopalvelussa, tässä tapauksessa Froniuksen Solar Web -palvelussa, johon vielä hankittiin maksullinen lisenssi tarkempaa seurantaa ja laajempia ominaisuuksia varten.

Järjestelmä kytkettiin käyttöön 26.7.2020. Loppuvuonna 2020 järjestelmä tuotti omien mittareidensa mukaan 1 378 kilowattituntia sähköä. Heinäkuun kahtena parhaana päivänä päästiin 35 kWh päivätuotoksiin, aurinkoisena elokuussa noin joka toinen päivä tuotto oli yli 25 kWh/päivä. Mobiilisovellusta kyttäämällä havaittiin, että auringon paistaessa pilvettömältä taivaalta hetkellinen tuotto kiipesi lähelle viittä kilowattia.

Koska kohde on varustettu vielä alkuperäisellä, vuoden 1972 Valmetin kolmivaihekilowattituntimittarilla, ei verkkoon siirtyvän sähkön määrää ole mahdollista mitata, eikä syöttötariffin mukaista hintaa ole mahdollista saada. Päätaulu on menossa parin vuoden sisällä vaihtoon, minkä jälkeen etäluettava mittari mahdollistaa myös nimellisen korvauksen saannin tuotetusta sähköstä sähköyhtiöltä.

Arvioin vuoden 2020 paneelijärjestelmän tuoton käyttämällä Ilmatieteen laitoksen Jyväskylän lentoasemalta mittaamia auringon kokonaissäteilyn (W/m2) lukemia. Mittaustuloksiin suhteuttamalla arvioin noin 100 km päähän mittauspisteestä sijoittuvan paneeliston tuotoksi koko vuoden 2020 aikana noin 4 600 kWh.

Mikäli sähkön hintana käytetään esimerkiksi 13 senttiä/kWh, olisi vuosituoton rahallinen arvo noin 600 euroa. Tämä tarkoittaisi järjestelmän takaisinmaksuajaksi 11 vuotta, kun kotitalousvähennystä ei oteta huomioon.

Vesterinen Tapio
Aurinkopaneeleiden tuottoa voidaan seurata invertterivalmistajan verkkopalvelusta tai mobiilisovelluksesta. Aluksi tuottolukemia jaksoi seurata päivittäin, sittemmin seuranta on jäänyt satunnaiseksi.
Lue lisää