Mikroinverttereillä toteutettavan aurinkosähköjärjestelmän suunnittelu

Abstract

Opinnäytetyössä käsitellään mikroinverttereitä ja niiden vaikutusta suunnittelijan työhön kiinteistöjen sähkösuunnittelussa. Mikroinvertterit eivät ole vielä Suomessa kovin tunnettua tekniikkaa, joten opinnäytetyön tarkoituksena on tehdä niitä tunnetummaksi. Opinnäytetyössä tuotettiin mikroinverttereillä toteutettavan aurinkosähköjärjestelmän suunnitteluohje Rejlers Rakentaminen Oy:n sisäiseen käyttöön.

Suunnitteluohje toteutettiin opinnäytetyön teoriaosuudessa esiteltyjen havaintojen ja asiantuntijahaastatteluiden pohjalta. Opinnäytetyön teoria kerättiin tutkimuksista, verkkosivuilta ja sähköalan standardeista. Asiantuntijahaastatteluiden kysymykset laadittiin tukemaan teoriassa esiteltyjä huomioita ja tuomaan uusia näkökulmia työssä tehtyihin havaintoihin.

Suunnitteluohjeessa esitellään alkuun mikroinvertteritekniikkaa ja sitä vertaillaan muihin aurinkosähköjärjestelmissä käytettyihin vaihtosuuntaustekniikoihin. Ohjeeseen piirrettiin myös esimerkki mikroinverttereillä toteutettavan aurinkosähköjärjestelmän periaatekaaviosta. Opinnäytetyön kannalta oleelliset taulukot, muun muassa standardien vaatimuksista sekä mikroinvertterijärjestelmän periaatekaavio lisättiin osaksi opinnäytetyön tuloksia.

Opinnäytetyön selvitysten perusteella mikroinvertterit vaikuttavat tekniikkana hyvin monipuoliselta ja lupaavalta vaihtoehdolta perinteisille vaihtosuuntausratkaisuille. Mikroinverttereillä voidaan lisätä aurinkosähköjärjestelmien sähkö- ja paloturvallisuutta sekä saada järjestelmän takuuseen ja laajennettavuuteen huomattavia etuja. Mikroinvertterit eivät kuitenkaan pysty tällä hetkellä kilpailemaan muiden ratkaisuiden kanssa suurissa järjestelmissä korkeiden investointikustannustensa takia. Mikroinverttereitä voidaan hyödyntää parhaiten pienissä aurinkosähköjärjestelmissä, kuten pientaloihin toteutetuissa järjestelmissä tai yksittäisten asuntojen aurinkosähkötoteutuksissa.

The purpose of this thesis is to make microinverters better known in Finland. The work also discusses their impact on electrical designers’ work in planning electrical systems for buildings. The goal of this thesis was to produce a design guideline for electrical planning of photovoltaic systems implemented with microinverters. The guideline was produced for a company called Rejlers Rakentaminen Oy. The guideline is meant for internal use only, but the essential contents of the guideline are presented in this thesis.

The guideline consists of the theory and interviews of experts presented in this thesis. The most important sources for the theory are electrical standards, research of the topic and various authority sources such as government agencies’ articles. The job titles of the experts interviewed in the thesis are CEO, Sales Manager and Technical Lead. All the experts worked in the field of solar energy.

As a result of this study the guideline for microinverters was written. The requirements set by the electrical standards and differences from other implementations are summarized in tables in the guideline. Further details acquired from the interviews were also added to it. Microinverters enable advantages especially in fire safety and electrical safety in photovoltaic systems. However, microinverters are not cost-effective in large systems because of their high initial costs. They are more suitable for smaller systems used in detached houses or condominiums.