Auringonsäteilyn määrä Suomessa

Auringon kokonaissäteily koostuu auringosta suoraan tulevasta säteilystä ja hajasäteilystä. Hajasäteily on ilmakehän ja pilvien heijastamaa säteilyä sekä maasta heijastuvaa hajasäteilyä.

Hajasäteilyn osuus merkittävä

Suomessa hajasäteilyn osuus kokonaissäteilystä on merkittävä. Etelä-Suomessa noin puolet vuoden säteilystä on sitä. Aurinkopaneelien tuotannon kannalta ei ole merkitystä, onko paneelille tuleva säteily suoraa vai hajasäteilyä. Hajasäteilyn suuri osuus kokonaissäteilystä Suomessa aiheuttaa kuitenkin sen, että keskittävät aurinkosähköjärjestelmät sekä aurinkoa seuraavat (tracking) järjestelmät eivät ole yleisen käsityksen mukaan taloudellisesti järkeviä, sillä ne perustuvat lähinnä suoran säteilyn tehokkaaseen hyödyntämiseen.

Aurinkopaneelien sijoittelu ja kallistuskulma vaikuttavat niille tulevan kokonaissäteilyn määrään. Esimerkiksi lumesta, kiiltävistä kattopinnoista ja vedestä heijastuva säteily voi lisätä kallistetuille paneeleille tulevaa kokonaissäteilyä hetkellisesti jopa yli 20 prosenttia. Vuositasolla pinnoilta heijastuvan säteilyn osuus kokonaissäteilystä on kuitenkin tavallisesti muutaman prosentin luokkaa.

Etelä-Suomen kokonaissäteily Pohjois-Saksan tasolla

Etelä-Suomen vuotuinen kokonaissäteilyn määrä on lähes samaa suuruusluokkaa kuin Pohjois-Saksassa. Suomessa säteily keskittyy kuitenkin eteläisempää Eurooppaa vahvemmin kesäkuukausille, joten tuotanto vaihtelee meillä enemmän vuodenaikojen mukaan.

Helsingissä vuotuinen säteilymäärä vaakasuoralle pinnalle on Ilmatieteen laitoksen testivuoden mukaan noin 980 kWh/m2 ja Sodankylässä noin 790 kWh/m2. Suuntaamalla paneelit 45 asteen kulmassa etelään päin, voidaan hyödynnettävän säteilyn määrää lisätä vuositasolla 20-30 prosenttia verrattuna vaakasuoraan asennukseen.1)

Kuvassa 1 näkyvät säteilymäärät optimaalisesti kallistetuille pinnoille Suomessa vyöhykkeittäin ja kuvassa 2 näkyy auringon säteilyn määrä Euroopan maissa.
Vuotuinen aurinkosähkön tuotantomäärä Suomessa 1kWp järjestelmällä
Kuva 1. Vuotuinen auringon säteilymäärä optimaalisesti suunnatulle ja kallistetulle pinnalle Suomessa. Alkuperäinen kuva: Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) – Joint Research Centre

Vuotuinen aurinkosähkön tuotantomäärä Euroopassa1kWp järjestelmällä
Kuva 2. Auringonsäteily Euroopassa. Alkuperäinen kuva: Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) – Joint Research Centre

Ilmatieteen laitos on laatinut nykyilmaston tyypillisiä sääoloja kuvaavia testivuosia energialaskelmia varten. Eteläisimmässä Suomessa kokonaissäteilyenergian määrä vaakatasolle on Ilmatieteen laitoksen testivuoden mukaan noin 980 kWh/m2 vuodessa, Keski-Suomessa määrä on noin 890 kWh/m2 ja Pohjois-Suomessa noin 790 kWh/m2.

Alla olevassa kuvassa on esitetty keskimääräiset kuukausittaiset säteilymäärät 45 asteen kulmassa etelään päin suunnatulle pinnalle Suomessa sekä erot vuotuisissa säteilymäärissä eri kaupungeissa.
Auringon kokonaissäteilyenergian summa 45 asteen kulmassa etelään päin suunnatulle pinnalle Suomessa sekä erot vuotuisissa säteilymäärissä eri kaupungeissa
Kuva. Auringon kokonaissäteilyenergian summa 45 asteen kulmassa etelään päin suunnatulle pinnalle Suomessa sekä erot vuotuisissa säteilymäärissä eri kaupungeissa. Kuvan data: Ilmatieteen laitos. Energialaskennan testivuodet nykyilmastossa.2)

Ilmatieteen laitos mittaa auringon säteilyä useilla mittausasemilla ympäri Suomea. Ilmatieteen laitoksen avointa dataa tuottavat auringonsäteilyasemat sijaitsevat Utsjoella, Sodankylässä, Sotkamossa, Jyväskylässä, Jokioisilla, Utössä, Helsinki-Vantaalla sekä Helsingin Kumpulassa. Näillä asemilla mitatut päivittäiset auringonsäteilyarvot ovat kaikkien saatavilla Ilmatieteen laitoksen avoimen datan rajapinnan3) kautta.

Helsingin Östersundomiin pystytetty auringonsäteilyn mittausasema tuottaa reaaliaikaista tietoa säteilymäärästä alueella. Östersundomin viikoittaisia mittaustietoja ja muuta hankkeeseen liittyvää aineistoa voi tarkastella Östersundomin WWW-sivustolla4).

Lähteet:

1) ja 2) Energialaskennan testivuodet nykyilmastossa – Ilmatieteen laitos
3) Geonetwork – Ilmatieteen laitos
4) Yhteinen Östersundom – Östersundom saa energiaa auringosta


Oliko artikkeli hyödyllinen?

Sivua päivitetty viimeksi 15.11.2016