Vakioratkaisut kuormanohjaukseen kiinteistön aurinkosähköjärjestelmässä

Abstract

Aurinkosähköjärjestelmien suosio on jatkuvassa kasvussa, ja asennettujen järjestelmien määrä on kasvanut eksponentiaalisesti viime vuosikymmenten aikana. Yhtenä hidasteena aurinkosähköjärjestelmien tuotannon täysimittaiseen hyödyntämiseen Suomessa on investoinnin kannattavuuteen merkittävästi vaikuttava itse tuotetun sähköenergian omakäyttöaste. Omatuotannon ja kiinteistön sähköenergian kulutuksen eriaikaisuus vähentää aurinkosähköjärjestelmästä saatavaa taloudellista hyötyä ja laskee investoinnin kannattavuutta.

Opinnäytetyössä vertailtiin erityyppisten kiinteistöjen vuosikulutusta aurinkosähköjärjestelmän vuosituotantoon ja selvitettiin, minkä tyyppiset kiinteistöt hyödyntävät itsetuotettua sähköenergiaa tehokkaimmin. Lisäksi havainnollistettiin kuormanohjaukseen potentiaalisimpien sähkölaitteiden sähkönkulutusta tuotannon parhaaksi hyödyntämiseksi. Lopuksi selvitettiin, millaisia vakioratkaisuja markkinoilta löytyy aurinkosähköjärjestelmän tuotannon mukaiseen kuormanohjaukseen kiinteistössä omakäyttöasteen parantamiseksi. Myös muita tapoja hyödyntää aurinkosähkön tuotannon pohdittiin investoinnin kannattavuuden parantamiseksi. Opinnäytetyö tehtiin Rejlers Rakentaminen Oy:lle.

Työn teoriaosuudessa käsiteltiin aurinkosähköjärjestelmiä yleisesti ja niiden tuotantoon vaikuttavia tekijöitä. Erityyppisten kiinteistöjen vertailuun hyödynnettiin olemassa olevaa tyyppikiinteistödataa. Tuotetun energian hyödyntämiseksi pohdittiin potentiaalisimpien sähkölaitteiden ohjaustapoja. Vakioratkaisuja kuormanohjaukseen selvitettiin haastattelemalla aurinkosähköjärjestelmätoimittajien sekä sähkökeskusvalmistajien edustajia.

Työn tuloksena saatiin neljästä tyyppikiinteistöstä parhaiten omatuotantoa hyödyntävä kiinteistötyyppi sekä kaksi potentiaalista aurinkosähköjärjestelmän tuotannon mukaista kuormanohjausta käyttävää sähkökuormaa. Haastatelluilla yrityksillä ei ollut markkinoilla vakioratkaisuja tuotannon mukaiseen kuormanohjaukseen, mutta aihe on ajankohtainen ja tulevaisuudessa kehittyvä.

Solar power and solar panels producing electricity have enormous potential. One reason why they are not fully exploited yet is the difference between production and consumption periods. Production is at the highest during noon in summer and consumption is at the highest typically during morning and afternoon in winter.

The purpose of this thesis was to find out what kind of standard solutions there are for controlling electric loads according to solar power production. First, a comparison of the load profiles of different types of buildings was conducted, followed by a comparison of the load profiles of some electrical appliances that could potentially be controlled. After this, switchboard manufacturers and a supplier of solar power systems were interviewed about which kinds of standard solutions there might be to maximize the use of the electricity produced by the solar panels. This thesis was commissioned by Rejlers Rakentaminen Oy.

The theoretical section explores earlier studies about solar power systems and electrical loads and profiles. Switchboard and solar power system professionals were interviewed about standard solutions for load control in solar power systems on the market and about other ways of improving their profitability.

In conclusion, one type of building exploits solar power production better than others and there are not many electrical loads to exploit for improving the usage of electricity produced by solar panels. The solutions discovered were mainly charging stations or heat pumps connected to solar power system, and some products at the stage of development.