Alimitoitetun aurinkoinvertterin toiminta käytännössä Suomessa

Abstract

Tällä hetkellä aurinkosähköjärjestelmät ovat entistä houkuttelevampi vaihtoehto omakotitalojen sähköntuotantoon. Tämä johtuu aurinkopaneelien hintojen laskusta ja yleisestä siirtymästä kohti puhtaampia energian tuotantomuotoja.

Aurinkopaneelit tuottavat harvoin nimellistä tehoaan, minkä vuoksi invertterin alimitoittaminen on perusteltua kotitalouskokoluokan järjestelmissä. Alimitoittamisen tavoitteena on saada mahdollisimman paljon energiaa mahdollisimman pienillä kustannuksilla.

Kandidaatintyössä tutkitaan Etelä-Suomessa sijaitsevasta omakotitalokohteesta saadun mittausdatan pohjalta, miten alimitoitettu invertteri toimii. Kohteessa on asennettu aurinkopaneeleita kahteen suuntaan, ja kummallekkin suuntaukselle on asennettu alimitoitetut invertterit. Mittausdatasta tutkitaan, millä teholla energiaa tuotetaan yleisimmin ja mitkä tekijät vaikuttavat tehontuotantoon.

Kandidaatintyössä todetaan, että lämpötilalla on merkittävä vaikutus aurinkosähköjärjestelmän tehontuotantoon. Tutkimustulokset osoittavat, että invertteri toimii aktiivisimmin lähellä sen nimellistehoa, kun ulkolämpötila on keskimääräistä kylmempi. Lisäksi havaitaan, että aurinkopaneelien suuntaus vaikuttaa tehontuotantoon. Eteläsuuntaus tuottaa eniten energiaa suuremmilla tehoilla, kun taas itä-länsisuuntaus pienemmillä tehoilla.

Photovoltaic systems are becoming a more attractive option for electricity production, especially in private homes, as a result of falling solar panel prices and the widespread shift towards cleaner forms of energy production.

Solar panels rarely produce their nominal output, which justifies undersizing the inverter in residential-scale systems. The aim of undersizing is to get as much power as possible at the lowest possible cost.

The bachelor’s thesis investigates how an undersized inverter performs based on measurement data from a single-family home in southern Finland. The site has panels installed in two directions, with undersized inverters for each direction. The data is used to investigate the most common power output for energy production and which factors influence power production.

The bachelor’s thesis indicates that temperature has a significant impact on the power output of a photovoltaic system. The results show that the inverter is most active near its rated power when outdoor temperatures are below average. Furthermore, the study observes the influence of solar panel orientation on power generation. The south-facing panels produces the most energy at higher power levels, while the east-west orientation at lower power levels.