Kesämökin aurinkosähköjärjestelmän kehittämisen kartoitus

Abstract

Aurinkoenergia on yksi uusiutuvan energian muodoista, ja sen markkinat ovat kasvaneet viime vuosina voimakkaasti. Auringon avulla tuotettua energiaa on sovelluksesta riippuen mahdollista muuntaa joko sähköksi tai lämmöksi. Aurinkosähkön avulla voidaan parantaa esimerkiksi kesämökkien käyttö- ja mukavuusastetta, mikäli yleistä sähköverkkoa ei ole saatavilla tai siihen ei ole kustannuksellisista syistä järkevää liittyä. IoT -teknologian (Internet of Things) kehittyessä kuluttajille on tullut saataville entistä parempia palveluita, joiden avulla erilaisista järjestelmistä on mahdollista tuottaa analysoitua dataa helpommin ymmärrettävään muotoon. Analysoidun datan avulla kuluttajat voivat mobiililaitteidensa välityksellä muun muassa monitoroida sekä hallita etänä aurinkosähköjärjestelmäänsä.

Aurinkosähköjärjestelmä koostuu erilaisista komponenteista, yleisimmin aurinkopaneeleista, invertteristä, akustosta sekä lataussäätimestä. Käyttökohteesta riippuen komponenttien määrä ja niissä käytettävä tekniikka sekä ominaisuudet saattavat kuitenkin vaihdella.

Työni tutkimuskohteena on yksityishenkilön Etelä-Karjalan maakunnassa sijaitseva kesämökki. Työn tavoitteena on kartoittaa nykyisen aurinkosähköjärjestelmän tilanne ja tehdä sen pohjalta kehityssuunnitelma, jota ei kuitenkaan konkreettisella tasolla lähdetä välittömästi toteuttamaan. Nykyisen aurinkosähköjärjestelmän komponentit ovat noin viisitoista vuotta vanhoja, joten aurinkosähköjärjestelmän nykytilan kartoitus suhteessa nykypäivän mahdollisuuksiin on tullut ajankohtaiseksi. Työssäni pohditaan myös aurinkosähköjärjestelmän laajentamismahdollisuuksia.

Kehittämissuunnitelmaa lähestytään akuston näkökulmasta, sillä mökin omistajat kokivat sen toiminnassa epäkohtia. Näkökulman valintaa tukee myös se, että akustot ovat aurinkosähköjärjestelmien selkeästi kallein yksittäinen komponentti ja siten kuluttajille suurin investointi. Lisäksi työssä tutustutaan kesämökin muihin kohteisiin, joiden toimivuutta olisi IoT:n avulla mahdollista parantaa. Työn tuloksena kesämökin omistajille ehdotetaan aurinkosähköjärjestelmän kaksivaiheista laajennusta, ja käydään läpi konkreettisia tuotteita laajennuksen toteuttamiseksi. Ehdottamieni muutosten keskeisimmät hyödyt liittyvät akuston kapasiteetin monitorointiin sekä sen optimaalisempaan lataukseen.