Solarigon aurinkoinfo 02 - Perustietoa aurinkosähköstä

Tässä artikkelissa käymme läpi perustietoa aurinkosähköstä. Tekstin luettuasi ymmärrät perusteet aurinkosähkön tuotannosta ja aurinkovoimaloista.

1. Mitä aurinkosähkö on? Aurinkosähkö on auringon valon avulla tuotettu puhdas ja päästötön energianmuoto. Aurinko on ikuinen ja rajaton energianlähde, sillä auringon säteilemä energia maan pinnalla riittää helposti kattamaan koko ihmiskunnan energiatarpeen.
   

2. Miten aurinkosähköä tuotetaan ja hyödynnetään? Aurinkosähkön tuottaminen tapahtuu aurinkopaneeleissa, joissa valon säteet muutetaan sähköksi. Aurinkosähkön tuottaminen perustuu valon määrään, ei auringon säteiden tuottamaan lämpöön. Auringon säteiden osuessa aurinkopaneeliin syntyy paneelissa olevissa kennoissa reaktio, jota kutsutaan valosähköiseksi ilmiöksi.   Käytännössä fotoni eli valohiukkanen katoaa pintaan (aurinkopaneeli) ja luovuttaa energiansa eteenpäin. Paneeleissa muodostuva sähkö muutetaan verkkovirtaan sopivaksi ja syötetään kiinteistön sähkökeskukseen, jonka jälkeen aurinkosähköä voidaan käyttää tavallisen verkkovirran tapaan. Aurinkosähkön osuus Suomen sähköntuotannosta on noin 1 % (Energiavirasto 2024). Luvun odotetaan nousevan lähivuosina 5 - 10 %:iin. Globaalisti aurinkosähkö on voimakkaimmin kasvava sähköntuotantomuoto. Suomessa aurinkosähkön tuotanto on verrattain taloudellista. Suomessa tuotantoa suosivat pitkä ja valoisa kesä, ja hieman myös ilmaston viileys.
   

3. Mikä on aurinkovoimala? Aurinkovoimala on aurinkopaneeleista ja verkkovirtaan liitettävistä komponenteista koostuva järjestelmä, joka tuottaa 100 % päästötöntä sähköä. Suurin osa aurinkovoimaloista on niin sanottuja paikallisvoimaloita, eli aurinkosähköä tuotetaan kiinteistön omaan käyttöön ja mahdollinen ylijäämäsähkö myydään sähköverkkoon. Aurinkovoimalat toimivat verkkovirran rinnalla, joten sähköt eivät katkea, vaikka aurinko ei paistaisi. Aurinkovoimala voidaan asentaa esimerkiksi katolle, maahan tai seinälle. Tyypillisesti aurinkovoimala kattaa n. 10–20 % kiinteistön sähkönkäytöstä vuodessa. Loput sähköt ostetaan normaaliin tapaan sähköverkosta. Oikein asennettuna ja säännöllisesti huollettuna aurinkovoimala on turvallinen. Aurinkovoimala ei aiheuta merkittävää meluhaittaa (maksimissaan keskusteluvolyymi) eikä se häikäise. Aurinkovoimalan teknistaloudellinen käyttöikä on noin 30 - 40 vuotta. Aurinkovoimalan takaisinmaksuaika on tyypillisesti noin 8 - 13 vuotta. Aurinkovoimala kompensoi oman hiilidioksidijälkensä (komponenttien valmistus, logistiikka, asennus) muutamissa vuosissa, ja varmasti elinkaarensa aikana. Merkittävin ympäristökuorma syntyy aurinkopaneeleista, jotka tuottavat niiden koko elinkaaren vaatiman energian verran sähköä päästöttömästi Pohjois-Euroopassa noin 2-3 vuodessa.
   

4. Paistaako aurinko Suomessa riittävästi aurinkosähkön tuotantoa varten? Kyllä paistaa! Tämä on kysymys, joka pohdituttaa usein pohjoisen kylmien olosuhteiden ja pitkien talvien vuoksi. Aurinkoenergia Suomessa on kuitenkin kannattavaa yllättävän suurien säteilyarvojen, pitkien kesäpäivien ja puhtaan ilman ansiosta! Paikallinen ilmasto Suomessa on suotuisa aurinkosähkön tuotantoa varten. Esimerkiksi Etelä-Suomen ja Pohjois-Saksan vuotuinen säteilymäärä liikkuu samoissa arvoissa.   Aurinkopaneeli kykenee muuttamaan noin 17–22 % auringon säteilyenergiasta sähköksi. Suomessa huippusäteilyn arvo on suurimmillaan noin 1000 W/m2, jolloin optimiolosuhteissa yhdeltä neliömetriltä saadaan 170–200 W sähköä.