Aurinkosähkövoimalan tasainen tuotanto Suomen olosuhteissa
Kinnunen, Eero (2018)
Kinnunen, Eero
Tampereen ammattikorkeakoulu
2018
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018052410173
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018052410173
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä selvitettiin erään aurinkosähkövoimalan 125 watin aurinkopaneelin vuodelta 2007 olevan mittausdatan perusteella, minkälaista aurinkosähkövoimalan tasainen tuotanto voisi olla eri vuodenaikoina ja erilaisissa sääolosuhteissa. Tavoitteena oli saada selvitettyä erilaisia kertoimia, joiden avulla voidaan laskea, miten eri kokoiset voimalat tuottavat tasaista tehoa erilaisina päivinä eri vuodenaikoina. Tarve tasaisen tuotannon tuottokertoimien selvittämiseen tuli hankkeista, joissa kehitetään ja tutkitaan tasaisen tuotannon aurinkosähkövoimalan rakentamista aurinkopaneelien ja energiavaraston yhdistelmällä. Lisäksi työssä käytiin läpi aurinkopaneelin toimintaperiaatteita ja esiteltiin aurinkosähköjärjestelmän eri komponentteja.
Työssä saatiin selvitettyä tuottokertoimet eri vuodenaikoina eri olosuhteille. Tuottokertoimella voidaan kertoa aurinkopaneelin nimellisteho, jotta saadaan arvioitua paneelin tasainen tuotanto tiettynä vuodenaikana tietyissä olosuhteissa. Aurinkosähkövoimalan mittausdataa tutkittiin Matlab-ohjelman avulla. Jokaiselta vuodenajalta valittiin kolme vuorokautta jokaista sääolosuhdetta kohden, eli jokaiselta vuodenajalta valittiin yhteensä yhdeksän vuorokautta, joiden mittausdataan tuottokertoimen määrittäminen perustuu. Jotta jokaiselle vuodenajalle ja olosuhteelle saatiin vain yksi kerroin, laskettiin vuodenajalle ja olosuhteelle valittujen kolmen vuorokauden tuottokertoimesta aina keskiarvo, jonka perusteella sitten määritettiin jokaiselle vuodenajalle ja olosuhteelle yksi kerroin.
Työssä selvitetyt tuottokertoimet kertovat varmasti jo oikean suuruusluokan aurinkosähkövoimalan tasaisesta tehontuotannosta eri vuodenaikoina eri sääolosuhteissa ja kertoimia voidaan hyödyntää, kun haetaan melko karkeita suuntaa antavia arvioita tehontuotosta vuoden aikana. Tarkempaa kertoimien määrittämistä varten voisi olla hyvä määrittää jokaiselle kuukaudelle oma tuottokerroin. Mittausdataa olisi hyvä olla myös useammalta vuodelta, jolloin sitäkin kautta saisi lisää luotettavuutta tuottokertoimiin.
Työssä saatiin selvitettyä tuottokertoimet eri vuodenaikoina eri olosuhteille. Tuottokertoimella voidaan kertoa aurinkopaneelin nimellisteho, jotta saadaan arvioitua paneelin tasainen tuotanto tiettynä vuodenaikana tietyissä olosuhteissa. Aurinkosähkövoimalan mittausdataa tutkittiin Matlab-ohjelman avulla. Jokaiselta vuodenajalta valittiin kolme vuorokautta jokaista sääolosuhdetta kohden, eli jokaiselta vuodenajalta valittiin yhteensä yhdeksän vuorokautta, joiden mittausdataan tuottokertoimen määrittäminen perustuu. Jotta jokaiselle vuodenajalle ja olosuhteelle saatiin vain yksi kerroin, laskettiin vuodenajalle ja olosuhteelle valittujen kolmen vuorokauden tuottokertoimesta aina keskiarvo, jonka perusteella sitten määritettiin jokaiselle vuodenajalle ja olosuhteelle yksi kerroin.
Työssä selvitetyt tuottokertoimet kertovat varmasti jo oikean suuruusluokan aurinkosähkövoimalan tasaisesta tehontuotannosta eri vuodenaikoina eri sääolosuhteissa ja kertoimia voidaan hyödyntää, kun haetaan melko karkeita suuntaa antavia arvioita tehontuotosta vuoden aikana. Tarkempaa kertoimien määrittämistä varten voisi olla hyvä määrittää jokaiselle kuukaudelle oma tuottokerroin. Mittausdataa olisi hyvä olla myös useammalta vuodelta, jolloin sitäkin kautta saisi lisää luotettavuutta tuottokertoimiin.