Aurinko- ja tuulienergia sekä niiden yhteiskäyttö kohdekohtaisessa sähkön pientuotannossa : Esimerkkikohde: Kotka Maretarium Oy
Hyttinen, Seppo (2017)
Hyttinen, Seppo
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
2017
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704124722
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201704124722
Tiivistelmä
Useamman kuin yhden uusiutuvan energiamuodon yhteiskäyttöä energian tuotannossa kutsutaan hybridijärjestelmiksi. Hybridijärjestelmien käyttöä energiantuotannossa on tutkittu 2000-luvulla melko paljon. Tutkimukset painottuvat saarekekäyttöihin ja verkon ulkopuolisiin ratkaisuihin. Kiinteän verkon alueella toimivaa kohdekohtaista hybridituotantoa on tutkittu vähemmän. Opinnäytetyö käsittelee tuuli- ja aurinkoenergiaa ja niiden yhteiskäyttöä omaenergiantuotantoon kiinteään verkkoon liitetyn kohteen tapauksessa. Työ keskittyy sähköenergian pientuotantoon. Esimerkkikohteena toimii Akvaariotalo Kotkan Maretarium oy.
Työssä käydään läpi aurinko- ja tuulienergian peruskäsitteitä, laitteistojen tavallisimpia rakenteita sekä lyhyesti akku- ja säädintekniikkaa. Yhteiskäytön osalta luodaan katsaus sekä taloudellisiin että teknisiin haasteisiin. Työssä luodaan myös katsaus sähkön pientuotannossa huomioitaviin määräyksiin ja lupa-asioihin.
Esimerkkikohteessa kartoitettiin kohteen energiankäytön jakautumista ja mahdollisuuksia aurinko- ja tuulivoiman asentamiselle. Oman energiatuotannon kustannuksia ja tuottoa tarkasteltiin 22,9 kWp aurinkopaneelien ja kolmen eri tuuliturbiinin kesken. Päähuomio asettui suoraan verkkoon kytkettävään laitteistoon. Työn tuloksena hybridijärjestelmä todettiin vertailuilla laitteistoilla taloudellisesti kannattamattomaksi.
Työn perusteella verkkoon kytketyn tuuli- ja aurinko -hybridijärjestelmän suunnittelu on haasteellinen tehtävä. Pääsyitä on kolme. Ensinnäkin pientuulivoiman osalta tietoaineistoa on heikosti saatavilla. Toiseksi teknis-taloudellinen optimointi vaatisi kaupallisen mallinnusohjelman käyttöä. Lisäksi eri toimittajien säätöjärjestelmien yhteen toimivuudesta ei ole saatavilla tarpeeksi tietoa.
Työssä käydään läpi aurinko- ja tuulienergian peruskäsitteitä, laitteistojen tavallisimpia rakenteita sekä lyhyesti akku- ja säädintekniikkaa. Yhteiskäytön osalta luodaan katsaus sekä taloudellisiin että teknisiin haasteisiin. Työssä luodaan myös katsaus sähkön pientuotannossa huomioitaviin määräyksiin ja lupa-asioihin.
Esimerkkikohteessa kartoitettiin kohteen energiankäytön jakautumista ja mahdollisuuksia aurinko- ja tuulivoiman asentamiselle. Oman energiatuotannon kustannuksia ja tuottoa tarkasteltiin 22,9 kWp aurinkopaneelien ja kolmen eri tuuliturbiinin kesken. Päähuomio asettui suoraan verkkoon kytkettävään laitteistoon. Työn tuloksena hybridijärjestelmä todettiin vertailuilla laitteistoilla taloudellisesti kannattamattomaksi.
Työn perusteella verkkoon kytketyn tuuli- ja aurinko -hybridijärjestelmän suunnittelu on haasteellinen tehtävä. Pääsyitä on kolme. Ensinnäkin pientuulivoiman osalta tietoaineistoa on heikosti saatavilla. Toiseksi teknis-taloudellinen optimointi vaatisi kaupallisen mallinnusohjelman käyttöä. Lisäksi eri toimittajien säätöjärjestelmien yhteen toimivuudesta ei ole saatavilla tarpeeksi tietoa.