Saaristolaismökin off-grid-hybridijärjestelmä : mitoitus ja suunnittelu

Abstract

Tässä opinnäytetyössä suunniteltiin sähköverkon ulkopuolella sijaitsevaan saaristomökkiin toimiva ja kustannustehokas aurinkosähköön perustuva off-grid-hybridijärjestelmä. Kohde sijaitsee Rymättylässä saarella, johon ei ole sähköliittymää, ja kaapelointi olisi kallista ja teknisesti haastava toteuttaa. Tavoitteena oli taata sähköomavaraisuus kesäkauden ajaksi hyödyntämällä aurinkopaneeleita, akustoa ja varavoimana toimivaa aggregaattia. Työ perustuu ST-käsikirja 40:n, sähköstandardien sekä alan asiantuntijalähteiden ohjeisiin.

Järjestelmä mitoitettiin kattamaan kesäkäytön 3200 Wh:n päiväkulutus. Suunnittelussa otettiin huomioon invertterin, akuston ja aurinkopaneelien mitoitus, johdotus, käyttöolosuhteet sekä järjestelmän taloudelliset ja ympäristövaikutukset. Järjestelmän kannattavuutta arvioitiin vertaamalla sitä sähköliittymään ja pelkkään aggregaattikäyttöön. Aurinkosähkö osoittautui pidemmällä aikavälillä tarkasteltuna edullisimmaksi ja ympäristöystävällisimmäksi ratkaisuksi.

The purpose of this thesis was to design a cost-effective and functional off-grid hybrid solar power system for a summer cottage located on an island in Rymättylä, Southwest Finland. The island has no grid connection and building one would be technically challenging and expensive due to the need for underwater cabling.

The system was dimensioned to cover an average daily electricity consumption of 3200 Wh during the summer season. The design process included selecting and sizing the inverter, solar panels, and battery bank, as well as planning the cabling and evaluating operating conditions. The feasibility of the system was assessed by comparing it to a grid connection and a generator-only solution.

This study was based on ST Handbook 40, relevant electrical standards, and professional guidelines. The findings showed that for the summer cottage in question, solar energy, supported by a backup generator, was the most cost-effective and environmentally sustainable solution in the long term.