Pohjakulutukseen perustuva mitoitus

Aurinkosähköjärjestelmän mitoitus (paneelien yhteenlaskettu nimellisteho) riippuu pitkälti siitä, mihin pyritään. Jos halutaan mahdollisimman lyhyt takaisinmaksuaika, paneelien yhteenlaskettu nimellisteho saa olla enintään yhtä suuri kuin pienin jatkuva sähkötehon tarve (niin sanottu pohjakulutus) päiväsaikaan. Yöaikainen hetkellinen tehontarve voi olla pienempi kuin paneelien nimellisteho. Yöaikaista kulutusta voidaan yleensä ”siirtää” automaation avulla päiväajalle, jolloin aurinkoenergiaa on saatavilla.

Näin mahdollistetaan tuotetun aurinkosähkön välitön kulutus paikan päällä, mikä säästää tehokkaimmin energiakuluja, sillä jokainen verkosta ostamatta jäävä kilowattitunti säästää sähköenergian hinnan, sähköveron määrän ja sähkönsiirron energiamäärään sidotun siirtomaksun. Samalla vältetään investointi akustoon, mikäli aurinkosähkön mahdollinen ylijäämä voidaan syöttää automaattisesti esimerkiksi lämminvesivaraajan vastuksiin.

Teho ja kuorma (W)

Mitoitukseen liittyviä termejä ovat sähkönkulutuksen lisäksi teho ja kuorma, joiden molempien yksikkö on watti (W). Kuormalla viitataan sähkölaitteiden hetkelliseen tehontarpeeseen, teholla taas voidaan viitata yhtä lailla sähköä kuluttavaan tai tuottavaan laitteeseen (esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmän nimellisteho).

Mikäli tarkastellaan esimerkiksi jakeluverkkoyhtiöiden verkkopalveluista saatavaa tuntikohtaista kulutustietoa, on yhden tunnin aikana kulutettu sähkön määrä (kWh per tunti) lukuarvona sama kuin sähkölaitteiden yhteenlaskettu keskimääräinen tehontarve (kW) kyseisen tunnin aikana.

Kotitalouksissa pohjakulutus on useimmiten niin pieni (luokkaa 100-500 Wh per tunti), ettei sen mukaan mitoitetulla aurinkosähköjärjestelmällä pystytä kattamaan kuin pieni osa vuotuisesta sähkönkulutuksesta. Toimistoissa ja muissa kohteissa, joissa sähkönkulutus painottuu päiväaikaan, voidaan pohjakulutukseen perustuvalla mitoituksella kattaa merkittäviäkin osuuksia sähkön kokonaiskulutuksesta. Verkkoon kytkemättömissä järjestelmissä (esimerkiksi mökkipaketit) pohjakulutukseen perustuva mitoitus ei ole vaihtoehto, ellei tukena ole vahva akkukapasiteetti ja/tai huippukulutushetkille mitoitettu aggregaatti.

Aurinkosähkön ylijäämä

Aurinkosähkön tuotannossa voi syntyä ylijäämää, vaikka paneelit mitoitettaisiin kohteen pohjakulutuksen mukaan.

Siihen on kaksi syytä:
  1. Tuntikohtainen kulutustieto kertoo käytetyn sähköenergian määrän tunnin aikana, mutta ei hetkellisiä arvoja, jotka voivat vaihdella tunnin sisällä merkittävästikin.
  2. Pohjakulutukseen perustuva mitoitus tarkoittaa ainakin omakotitaloissa niin pientä järjestelmää, että se kytketään verkon yhteen vaiheeseen (kolmesta mahdollisesta). Silloin aurinkosähkö palvelee vain kyseiseen vaiheeseen kytkettyjä sähkölaitteita, ei kaikkia, joten aurinkosähkön ”havaitsema” sähköntarve on todennäköisesti pienempi kuin kohteen hetkellinen kulutus kokonaisuudessaan. Toisin sanoen samaan aikaan kuin aurinkosähköä syötetään verkkoon (koska kyseisen vaiheen hetkellinen kulutus on pienempää kuin aurinkosähkön tuotanto), voidaan joutua ostamaan sähköä verkosta kattamaan kahden muun vaiheen kulutusta.

Mikäli tuntikohtaista kulutustietoa ei ole saatavissa (täydentävää tietoa pohjakulutuksen määrittämisestä), pohjakulutuksen suuruutta voi olla vaikea tietää tai selvittää. Jos tiedossa on, mikä tai mitkä sähkölaitteet ovat päivisin aina käynnissä, niiden yhteenlaskettu hetkellinen kulutus kertoo tässä yhteydessä relevantin pohjakulutuksen. Pientalossa pohjakulutus muodostuu usein koneellisesta ilmanvaihdosta ja mahdollisesti muista jatkuvasti päällä tai valmiustilassa olevista sähkölaitteista.

Kodinkoneiden ja muiden laitteiden, kuten mahdollisen lämpöpumpun tai sähkölämmityspattereiden, yhteenlaskettu nimellisteho ei anna todellista jatkuvaa sähkötehon tarvetta, koska esimerkiksi jääkaapin kompressori ja lämmityslaitteet ovat välillä päällä ja välillä pois päältä. Toisin sanoen niiden tehontarve vaihtelee nollan ja nimellistehon välillä. Lisäksi esimerkiksi jääkaapin kompressorin käynnistyessä tarvitaan moninkertainen teho nimellistehoon verrattuna.

Varmin tapa selvittää pohjakulutus olisi mitata verkosta oton tehoa jatkuvatoimisella tehomittarilla. Käytännössä ainakin kotitalouksissa tyydytään yleensä karkeampaan arvioon jatkuvasti päällä olevien laitteiden keskimääräisestä kulutuksesta. Sen saa selville laitekohtaisesti esimerkiksi julkisesti lainattavissa olevien  kulutusmittarien avulla. Karkean arvion voi tehdä myös esimerkiksi tyypillisten laitekohtaisten energiankulutus- ja tehotietojen avulla.



Oliko artikkeli hyödyllinen?

Sivua päivitetty viimeksi 15.11.2016