Sähköliittymän vaikutus aurinkosähkön hankintaan

Kun omakotiasuja tai maatila hankkii aurinkosähköjärjestelmän niin se kytketään lähes poikkeuksetta olemassaolevaan sähköliittymään, ns. kulutusliittymään.

Energiavirasto on vastikään todennut pientuotannon liittämisen olevan osa sähköliittymään kuuluvaa peruspalvelua, josta ei tarvitse maksaa erikseen. Tämän sisäistäminen on ollut muutamalle jakeluverkkoyhtiölle vaikeaa. Edelleen osa energiayhtiöstä, joko sähkö- tai jakeluverkkoyhtiönsä suulla, yrittää uskotella kuluttajille, että on olemassa esim. sellaisia rajoituksia ettei aurinkosähköä saisi myydä enemmän kuin ostaa sähköä verkon kautta.

Artikkelin yläkuvassa: Sähköliittymä havannalaisen talon seinässä joulukuussa 2019. Millaisen aurinkosähköjärjestelmän tähän liittäisi?

Liittymän pääsulake

Liittymän pääsulake kertoo minkä kokoisen sähköliittymän kuluttaja on hankkinut jakeluverkkoyhtiöltä ja millaisesta liitynnästä sähkömarkkinoihin kuluttaja maksaa. Usein jakeluverkkoyhtiöt ovat tarkkoja, ettei liittymäsopimuksen mukaista pääsulakkeen virtaa ylitetä, edes lyhytaikaiseksi. Kun kuluttaja vaatii oikeuksiaan toisinpäin ääni usein muuttuu kellossa.

Pääsulakkeen koko määräytyy kuluttajan ostaman sähköliittymän koon mukaan. Mahdollisen pääsulakkeen kokoa rajoittaa mm. verkkoyhtiöltä tulevan kaapelin paksuus ja kuluttajan oman mittauskeskuksen ominaisuudet. Toisinaan sähköliittymää ja sitä kautta pääsulaketta on aikojen kuluessa pienennetty sähköntarpeen vähentyessä kuukausimaksujen pienentämiseksi, jolloin liittymän kaapeli mahdollistaisi pääsulakkeiden koon kasvattamisen tarvittaessa maksamalla uudelleen liittymän suurentamisesta.

Pääsulakkeet näkyvillä kesken sähköalan ammattihenkilön suorittamaa sähköasennusta. Pääsulakkeiden selvittämiseksi ei tule avata mitään ruuvilla varustettuja kansia vaan pääsulakkeiden koko tulee löytyä keskuksen kannen tekstistä, esim. ”pääsulakkeet 3x25A” tai lyhyesti vain ”3x25A”. Pääsulakkeita on yleensä kolme ja ne ovat muita sulakkeita suuremman kokoisia fyysisesti, pääsulakkeiden kokoa kuvaava teksti löytyy yleensä näiden sulakkeiden läheltä.

Tässä artikkelissa keskitytään sulakekokoihin 3x25A, 3x35A, 3x50A ja 3x63A. Tätä suurempia pääsulakkeita ei yleensä kotitalouksista löydy. Myöskään 1-vaiheliittymiä ei käsitellä tässä artikkelissa.

Pääsulake vaikuttaa suunniteltavan aurinkosähköjärjestelmän liityntälaitteen eli tarkemmin verkkoinvertterin maksimitehoon. Pääsulakkeen vaikutus on yksi monesta aurinkosähkövoimalan kokoon vaikuttavista tekijöistä, eikä pelkästään pääsulaketta katsomalla voida sanoa millainen aurinkosähkövoimala voidaan rakentaa.

Kolmivaiheliittymän pääsulakkeiden läpi menevä maksimiteho on pääsulakkeiden koon mukaan seuraava:

  • pääsulakkeet — sulakkeiden läpi menevä maksimiteho
  • 3x25A — 17,25 kW
  • 3x35A — 24,15 kW
  • 3x50A — 34,50 kW
  • 3x63A — 43,47 kW

Tämän perusteella voisi olettaa, että yksittäisen invertterin maksimikoko eri kokoisissa sähköliittymissä olisi suraavan kaltainen:

  • pääsulakkeet — yksittäisen SMA-invertterin maksimikoko
  • 3x25A — 15 kVA
  • 3x35A — 20 kVA
  • 3x50A — 25 kVA
  • 3x63A — 25 kVA

Tilanne ei ole kuitenkaan näin yksinkertainen ja totuus näyttää riippuvan siitä keneltä asiaa kysyy. On olemassa ennakkotapauksia, missä sekä 3x35A ja 3x63A liittymän taakse on saatu luvan kanssa kytkeä 50 kVA tuotanto.

Aurinkovirta auttaa Aurinkovirta-tilauksen osallistujia keskusteluissa jakeluverkkoyhtiöiden kanssa mahdollisissa ongelmatilanteissa, joissa yksityishenkilön ja jakeluverkkoyhtiön käsitys eroaa toisistaan.

Liittymän oikosulkuvirta

Liittymän oikosulkuvirta on toinen keskeinen sähköliittymän ominaisuuksia kuvaava parameteri pääsulakkeiden koon lisäksi. Liittymän oikosulkuvirtaan jakeluverkkoyhtiö vaikuttaa mm. muuntajan etäisyydellä kuluttajasta, muutajan ja kuluttajan liittymispisteen välisen kaapelin paksuus.

Jakeluverkkoyhtiö saattaa käyttää invertterin maksimikoon määrittelyyn kaavaa, että liittymän oikosulkutehon kuuluisi olla 25 kertainen invertterin tehoon verrattuna. Tämä perustuu siihen, ettei invertteri aiheuttaisi sähkönlaadun heikentymistä, esim. jännitteen vaihteluiden tai jännitteen nousun takia.

Seuraavassa taulukossa on ennakoitu jakeluverkkoyhtin kantaa ja listattu liittymän pienintä oikosulkuvirtaa ja tällaiseen liittymään sallittua suurinta invertteriä.

  • liittymän oikosulkuvirta — oikosulkuvirran avulla laskettu invertterin maksimikoko
  • 181A — 5 kVA
  • 362A — 10 kVA
  • 543A — 15 kVA
  • 725A — 20 kVA
  • 906A — 25 kVA
Liittymän oikosulkuvirta mitattuna Amprobe Telaris ProInstall – 100 -asennustesterillä. Oikosulkuvirran mittaustulos on tässä 793A. Tähän liittymään ei olisi oikosulkuvirran puolesta ongelmaa asentaa 20kVA invertteriä.

Liittymän oikosulkuvirran voi selvittää kysymällä jakeluverkkoyhtiön teknisestä asiakaspalvelusta ”liittymän laskettua oikosulkuvirtaa” tai tarkistamalla sen tuoreimman sähköasennuksen käyttöönottopöytäkirjasta, josta se tulisi löytyä. Jakeluverkkoyhtiöiden itsensä yleensä käyttämä arvo hyväksyttävästä oikosulkuvirrasta 3x25A ja 3x35A liittymille on vähintään 250A. Tämän on kohtuullisen pieni arvo, eikä tähän kannata tyytyä jos tämä uhkaa oman sähköliittymän järkevää käyttöä.

Myös oma sähköasentaja käyttää tietoa oikosulkuvirrasta

Aurinkosähkövoimalan hankkijan sähköurakoitsija taas käyttää tietoa oikosulkuvirrasta aurinkosähkövoimalan tarvitseman kaapeloinnin sekä suojalaitteiden arvojen laskemiseen, jotta ne toimivat sähköturvallisuusmääräysten mukaisella tavalla. Pieneltä osalta liittymän pienehköä oikosulkuvirtaa voidaan kompensoida kiinteistön sähköasennuksen valinnoilla. Tähän puoleen ei tässä artikkelissa mennä tämän syvemmälle vaan aihetta voidaan käsitellä myöhemmissä artikkeleissa.

Asiakkaan oikeudet ja haasteiden ratkaisu

Millaisilla keinoilla tilannetta voidaan ratkaista, jos asiakkaan haluaman aurinkosähköjärjestelmän koko poikkeaa siitä, johon jakeluverkkoyhtiö haluaisia antaa kytkentäluvan? Keinoja on monia. Osan voi tehdä itse, osa onnistuu keskustelemalla ja osassa tilanteissa pelisääntöjä voi joutua selvittelemään Energiavirastolle tehtävän tutkintapyynnön avulla. Keskustelu kannattaa tehdä hyvin tiukan asiallisesti ja ammattimaisesti. Aurinkovirta auttaa Aurinkovirta-osallistujia näissä kaikissa.

Mika kyseli hiljattain eräällä somepalstalla voiko taloon kytkeä aurinkosähköjärjestelmää, kun talo sijaitsee viimeisen linjan päässä ja oikosulkuvirta 25A liittymässä on 192A. Mika miettii voiko pieni oikosulkuvirta estää aurinkopaneeliprojektin? Somepalstalla Mikalle tarjoiltiin varsin surkeaa tilannekuvaa ja mm. ehdotettiin akkupohjaisen järjestelmän rakentamista.

Pidä oikeuksistasi itse kiinni

Peurusidea kuluttajan kannalta asiaa ajateltaessa on, että aurinkosähkövoimalan rakentajan tulee päästä käyttämään sähköliittymää ostamansa liityntätehon rajoissa. Yksityiskohdista voidaan sitten keskustella ja tarvittaessa joustaa. Omista oikeuksista kannattaa pitää kuitenkin kiinni, jos asialla on itselle merkitystä. Oma kantani on, että jos on hankkinut esim. 3x25A liittymän, niin tämä tarkoittaa sitä, että sen avulla tulee sähkömarkkinoihin päästä osallistumaan sekä kuluttajan että tuottajan roolissa 25A virtaan asti. Kättä kannattaa kuitenkin lähteä vääntämään vain, jos asia eri ratkea jollakin yksinkertaisella järjestelyllä tai puhumalla.

Suurempi paneelisto pienemmän invertterin taakse

Jos jakeluverkkoyhtiö kertoo, että sähköliittymääsi saisi kytkeä vain 8,9kVA invertterin (tai 8,9kW invertterin) niin mitä tehdä?

Yksi helppo ratkaisu on päättää, että käytetään 8kVA SMA Sunny Tripower 8.0 -invertteriä ja kytketään tämä invertterin taakse tavallista suurempi aurinkopaneelisto. Tämä voisi olla esim. 2 x 20 x Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneelisto, jonka nimellisteho on 13kWp. Äärimmäisessä tapauksessa paneelistoksi voisi valita jopa 20,475kWp paneeliston, jolloin tosin mennään tehon osalta jo valmistajan ohjeiden yli ja toimitaan ns. omalla vastuulla.

Saman ratkaisun voi sitten tehdä joko pienemmällä tai suuremmalla invertterillä. Esim. 3kVA invertteri ja sen taakse 6kWp paneelisto.

Jakeluverkkoyhtiö siirtää muuntajan

Nyt kun jakeluverkkoyhtiöt tekevät säävarman verkon maakaapelointeja niin myös muuntajien paikat voivat muuttua, joko suunnitellusti tai sitten oman pyyntösi mukaan.

Nokialla Elenia toi 100kW jakeluverkkomuuntamon asiakkaan pihapiiriin ja aikaisti maakaapelointia vuodella, kun Aurinkovirta-osallistujalle asennettiin 50kVA SMA Sunny Tripower CORE1 -invertteri. Verkon muutokset menivät jakeluverkkoyhtiön piikkiin, jotka se toki saa myöhemmin laskuttaa jaettuna kaikille verkkoasiakkailleen esim. kaapeloinnin osalta seuraavien 50-60 vuoden aikana.

50kVA SMA Sunny Tripower CORE1 -invertterin asennus Nokialla. Invertterin vaatiman suuren oikosulkuvirran takia jakeluverkkoyhtiö toi uuden 100kW muuntamon maatilan pihapiiriin.

Invertterin rajoitukset

Invertterin verkkoon syöttämää tehoa voi rajoittaa antamalla joko staattisen tai dynaamisen rajoituksen. Invertterin vois siis rajoittaa staattisesti esim. 4500W pätötehoon. Ylimääräisen ohjausjärjestelmän avulla yhden tai useamman invertterin toimintaa voi dynaamisesti ohjata siten, etteivät invertterit syötä jakeluverkkoon asetettua rajaa enemmän, esim. yli 6900W pätötehoa. Jos omaa kulutusta on, invertterit kuitenkin tuottavat omaan kulutukseen kaiken siinä kuluvan sähkön ja säätävät invertterien tehoa alaspäin vain siinä tapauksessa, että sähköä uhkaa mennä jakeluverkkoon.

Punaisella nuolella on merkitty 4000W pätötehon dynaaminen rajoituksen rajateho. Noin 1h nuolen kärjestä vasemmalle rajoitus on ollut juuri ja juuri tulossa voimaan. Invertteriteho on tässä kohteessa 8kVA ja paneellisto 12,5kWp. Järjestelmä sallii tuotannon omaan käytöön, mutta rajoittaa myynnin ja siirron jakeluverkkoon 4000W tehoon. Kuvan tilanteessa rajoitus on tehty tutkimustarkoituksessa.