Aurinkopaneelit

Aurinkopaneelit

Aurinkopaneeli muuttaa auringon säteilyn sähköksi. Tarkemmin kyseessä on valon muuttaminen sähköksi ja teknisesti puhutaankin suomeksi valosähköisistä paneeleista, tosin harvoin. Aurinkopaneeli, on englanniksi joko solar panel tai valosähköinen paneeli nimen taustalla olevan termin mukaan photovoltaic panel (PV panel), saksaksi Photovoltaik-Panel, PV Modul tai Solarmodul.

Benning Sun 2 -auringonsäteilymittari mittaa tiettynä kellonaikana aurinkoisena kevätpäivänä seinäpinnalta 850 W/m² auringon senhetkiseksi säteilynvoimakkuudeksi. Tätä voi verrata ns. aurinkovakion 1368 W/m² arvoon, joka kuvaa auringon säteilytehoa ilmakehän ulkorajalla. Samalla tavalla sitä voisi verratä myös aurinkopaneelin nimellistehoa määriteltäessä käytettyyn STC – Standard Testing Conditions -standarditilaan, jonka valon voimakkuudeksi on otettu 1000 W/m². 850 W/m² säteilyteholla 330W aurinkopaneeli tuottaa tällä seinällä mittaushetkellä 850 W/m² / 1000 W/m² x 330W = 280,5W.

Aurinkopaneeli tuottaa itse tasasähköä, joka muutetaan invertterillä sähköverkossa käytettäväksi vaihtosähköksi. Lue lisää invertteristä täällä.

Aurinkopaneelien tyyppejä on niiden valmistusmateriaalin tai -menetelmän mukaan useita, kuten yksikidepii- (mono, monocrystalline) ja monikidepii- (poly, polycrystalline) aurinkopaneelit  sekä erilaiset ohutkalvoteknologiat. Asian pitämiseksi yksinkertaisena tällä sivustolla keskitytään pääasiassa yksikiteisten piipaneelien soveltamiseen verkkokäyttöisten aurinkosähköjärjestelmien osana, koska niiden suorituskyky, saatavuus, kestävyys, hinta ja valmistustekniikan kehittyneisyys ovat sopusuhdassa keskenään.

Monikide vai yksikidepaneeli? Aurinkopaneelin tyypillä ei ole kodin tai maatilan aurinkosähköjärjestelmässä kovin suurta merkitystä vaikka moni aurinkopaneelien myyjä toista väittääkin. Yleensä näille väitteille ei löydy luotettavia perusteita. Suurin merkitys aurinkopaneelin tyypillä tavalliselle käyttäjälle on aurinkopaneelin värin muodossa. Yksikidepaneelit ovat enemmän mustia, kun monikidepaneelit näyttävät sinisiltä.

Aurinkovirran käyttämä aurinkopaneelivalmistaja, saksalainen Heckert Solar GmbH, lopetti pari vuotta sitten monikidepaneelien valmistuksen, joten on tämän sivuston on luonnollista keskittyä yksikidepaneeleihin. Aurinkovirralla on edelleen mahdollisuus toimittaa myös muiden valmistaja monikide paneeleita tai hankkia osallilstujien varastoista mahdollisesti löytyviä Heckertin monikidepaneeleita.

Ohutkalvopaneelit eivät ole päässeet missään vaiheessa valtavirtaan eikä niitä kannata harkita nykyaikaisen verkkoonkytketyn järjestelmä paneeleiksi. Kesämökeillä niillä on käyttökohteensa pienissä off-grid -järjestelmissä.

Heckert NeMo 60M 2.0 315 yksikidepiistä valmistetun aurinkopaneelin yhden piikennenon rakennetta lähikuvassa. Kuvassa näkyy 5 pystysuraa vaaleaa viivaa, jotka ovat yleensä kuparista valmistettuja virrankeräyslankoja ja kun niitä on tässä viisi niin paneelin sanotaan oleva 5BB tyyppinen.
Hieman eri valossa Heckert NeMo 60M 2.0 315 -aurinkosähköpaneelin yksikidepiistä valmistettu kenno näyttää hieman edellistä kuvaa sinisemmältä.
Heckert NeMo 60P 255 monikidepiistä valmistetun aurinkopaneelin yhden piikennenon rakennetta lähikuvassa. Kuvassa näkyy 3 pystysuraa vaaleaa viivaa, jotka ovat yleensä kuparista valmistettuja virrankeräyslankoja ja kun niitä on tässä viisi niin paneelin sanotaan oleva 3BB tyyppinen.

Lisää aurinkovakiosta: https://www.ilmatieteenlaitos.fi/sateily-ja-kirkkausvaihtelut

Aurinkopaneelien perusominaisuudet

Tässä kappaleessa käydään muutamia aurinkopaneelien perusominaisuuksia läpi. Lukemalla sivun loppuun päästää käymään läpi myös eksoottisempia aiheita aurinkopaneeliin liittyen.

Nimi

Mitä Heckert NeMo 60M 2.0 330 MC4 tai alla olevassa seuraavan kappaleen kuvassa oleva ”NeMo© 2.0 60 M315 23” tarkoittaa?

  • Heckert kertoo aurinkosähköpaneelin valmistajan Heckert Solar GmbH:n.
  • Nemo© on Heckertin aurinkopaneelien tuotenimi.
  • 2.0 kertoo, että paneeli on 2017 tapahtuneen uudistuksen jälkeen valmistettu paneeli.
  • 60 kertoo paneelin olevan 60 piikennon muodostama aurinkoopaneeli.
  • M kertoo paneelin olevan mono eli monochrystalline eli yksikideaurinkosähköpaneeli.
  • P tarkoittaisi poly eli polychrystalline eli monikideaurinkosähköpaneelia.
  • 330 tai 315 kertoo aurinkopaneelin tehon.
  • MC4 kertoo tämän aurinkopaneelin olevan varustettu Stäublin alkuperäisillä MC4-liittimillä.
  • 23 nimen lopussa kertoo valmistuserän, jonka avulla voit etsiä samansävyistä aurinkopaneelia.

Aurinkopaneelien nimeäminen on valmistajakohtaista.

Teho

Nykyaikaisen normaalin 60 kennoisen aurinkosähköpaneelin teho on yli 300W. Heckert NeMo 60M 330 -aurinkosähköpaneelin teho on 330Wp.

Miten 330Wp luetaan / äännetään ja mitä se tarkoittaa? Itse lukisin ”aurinkopaneelin teho on 330Wp” seuraavasti: ”aurinkopaneelin huipputeho on 330W”. 330Wp tarkoittaa sitä, että aurinkopaneelia tehoa STC-standarditestiolosuhteissa mitattaessa paneelin teho on 330W, mutta että paneelin teho voi olla myös pienempi, jos auringon säteilyvoimakkuus jää pienemmäksi kuin 1000W/m² tai lämpötila nousee ym.

Kun aurinkosähköpaneeleita valmistetaan, niin valmistusprosessin loppuvaiheessa, kukin aurinkopaneeli mitataan erikseen kohdistamalla siihen 1000W/ keinovalo ja lajittelemalla paneelit mittaustuloksen mukaan esim. 320W, 325W ja 330W kasoihin. Tämän jälkeen paneelit myydän kunkin erän nimellistehon mukaan ns. pluslajiteltuina. Asiakas saa aurinkopaneeleista nämä tehon, virran ja jännitteen mittaustulokset ns. flashlistana (flashlist). Lue lisää flashlistasta: http://aurinkovirta.fi/flashlist

Heckert NeMo 60M 2.0 315 -aurinkoopaneelin teho on 315Wp. Tämän aurinkopaneelin paneelit ovat plus-lajiteltuja, joten yksittäisen aurinkopaneelin teho voi vaihdella -0W/+4,99W nimellistehoon verrattuna.

Koko ja pinta-ala

Nykyaikaisen normaalin 60 kennoisen aurinkosähköpaneelin teho on noin metri kertaa metri ja 70 senttiä. Heckert NeMo 60M 330 -aurinkosähköpaneelin koko on 1670 mm x 1006 mm x 38 mm. Saman aurinkopanelin pinta-ala on 1,68.

Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkosähköpaneelin leveys on 1006 mm.

Jos lasket aurinkopaneelin katolta vaatimaa pinta-alaa niin ota huomioon että aurinkopaneelin ympärille tulee 23-24mm rako sekä viereen että pystysuuntaan.

Aurinkopaneelin kokoa ei ole standardisoitu, joten paneelin korkeus voi vaihdella 1600-1700 mm ja leveys 900-1050 mm ja kehyksen paksuus 30-45 mm välillä. Hyvä suunnittelija ottaa koon huomioon 30 vuoden päästä tapahtuvaa paneelien vaihtoa ajatellen telinettä suunnitellessaan.

Aikaisemmin käytössä oli fyysisesti pienempi 54 kennoinen aurinkopaneeli ja nykyään myydään myös 72 kennon paneeleita. 2013 käytössä oleen Heckert NeMo 54 P210 -paneelin koko oli 991 mm x 1481 mm x 38 mm ja 2014-2017 käytössä olleen Heckert NeMo 60P 255 -paneelin koko oli 991 mm x 1640 mm x 38 mm. Yli kahden metrin korkuinen paneeli alkaa olla omakotitalotyömaalla epäkäytännöllisen kokeinen.

Aurinkopaneelin hyötysuhde

Aurinkopaneelin tehon suhden 1000W ja sen pinta-alaan on aurinkopaneelin hyötysuhde. Heckert NeMo 60M 2.0 330 paneelin hyötysuhde on 19,7% ja mustan Heckert NeMo 60M 2.0 325 Black Edition paneelin hyötysuhde on 19,4%.

Paino

Nykyaikaisen normaalin 60 kennoisen aurinkosähköpaneelin paino on noin parikymmentä kiloa. Heckert NeMo 60M 330 -aurinkosähköpaneelin paino on 18,3kg.

Aurinkopaneelin paino neliömetriä kohden on noin 10kg. Heckert NeMo 60M 2.0 330 -paneelin kohdalla paino pinta-alaa kohden on tarkemmin 10,9kg/. Aurinkopaneelien kiinnitysteline lisää neliöpainoa noin 4-6kg per aurinkopaneeli eli noin 2-3kg/.

Hinta

Nykyaikaisen normaalin 60 kennoisen aurinkosähköpaneelin hinta on veroineen noin 143 euroa, mustaksi eloksoidut kehykset lisäävät aurinkopaneelin hintaa noin +10%. Heckert -aurinkopaneelin hinta on laskenut -51% viimeisten kahdeksan vuoden aikana.

Alla olevat hinnat ovat toukokuun 2021 hintoja. Heckert Solar nosti aurinkopaneelien hintoja reippaasti kesäkuun 2021 alussa. Kevään 2021 yhteistilaus on nyt ohi, palaan uusien toivottavasti laskeneiden hintojen kanssa asiaan elokuussa 2021.

Heckert NeMo 60M 2.0 330 MC4 -aurinkosähköpaneelin hinta on 148,16 eur/kpl alv 24%. Veroton hinta on 119,48 eur/kpl alv 0%.

Heckert NeMo 60M 2.0 325 Black Edition MC4 -aurinkosähköpaneelin hinta on 155,60 eur/kpl alv 24%. Veroton hinta on 125,48 eur/kpl alv 0%.

Yo. hinnat eivät ole enää voimassa. Ilman osallistumista paneeliasiakkaille hinta on +12,40 eur/kpl. Hinnan odotetaan laskevan myöhemmin syksyllä ja Aurinkovirta-osallistuja voi aloittaa projektin ja päättää ottaako paneelit heti vai vasta esim. syyskuussa. Hintaan lisätään rahti kotipihaan.

Aurinkopaneelin hintaa nostaa 2021 keväällä asiantuntijan mukaan kuljetuskapasiteetin ja konttien puute Kiinasta Eurooppaan sekä Bloomberg / Reters arvioivat kiinalaisen aurinkopaneelien lasin puutteen vaikuttavan hintaa sitä nostavasti. Maailmanmarkkinahinta vaikuttaa saksalaisenkin tuotteen hintaan sitä nostavasti tai laskevasti tilanteen mukaan. 2020 keväällä hinta nousi tammikuun lopulla 22 eur/kpl + alv, joten tämän kevään huhtikuun alun 10 eur/kpl + alv hinnankorotus on varsin maltillinen ja mikään ei estä tehdasta nostamasta hintaa toiseen kertaan. Hinta laskee taas syksyllä enemmän kun on keväällä noussut.

Aurinkopaneelin hintakehitystä 2013-2021 käsitellään tarkemmin myöhemmin tällä sivulla.

Miltä aurinkosähköpaneelit näyttävät katolla

Seuraavassa kolmessa kuvassa on esimerkkeinä miltä Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneelit näyttää katolla. ja Miten paneelin vaihtaa hieman väriä riippuen mistä kulmasta sitä katsotaan. Kaikissa kolmessa kuvassa on siis sama yksikideapiistä valmistettu aurinkosähköpaneeli heti asennuksen jälkeen kuvattuna.

Heckert Nemo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneeli kuvattuna suoraan alhaata ylöspäin. Paneeliston oikealla puolellä näkyy Suomessa harvinainen omakotitalon salamasuojaukseen liittyvä rakenne.
Heckert Nemo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneeli kuvattuna viistosti alhaalta ylöspäin. Konesaumakaton kiinnitystelineen lämpölaajeneminen on otettu tässä huomioon hyvin konservatiivisella tavalla.
Heckert Nemo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneeli kuvattuna viistosti alhaalta vasemmalle. Aurinkopaneelien kiinnikkeistä näkee miten laskettu kuormitus on otettu huomioon katon eri alueilla.

Miltä aurinkosähköpaneelit näyttävät seinällä

Seuraavassa kolmessa kuvassa on esimerkkeinä miltä Heckert NeMo 60M 2.0 315 -aurinkosähköpaneelit näyttää seinällä. Kaikissa kolmessa kuvassa on siis sama yksikideapiistä valmistettu aurinkosähköpaneeli heti asennuksen jälkeen kuvattuna.

Lähikuva Heckert Nemo 60M 2.0 315 -aurinkosähköpaneelistosta kuvattuna alhaalta ylöspäin. Tekisi mieli piilottaa telineen potentiaalintasaus alimman aurinkosähköpaneelin taakse.
Heckert Nemo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneelisto kuvattuna hieman kauempaa. Aurinkopaneeliston takana oleva seinä on maalattu, viereinen seinä odottaa vielä maalausta.
Heckert Nemo 60M 2.0 325 -aurinkosähköpaneelisto kuvattuna niin, että koko rakennus näkyy. Tätä paikkaa aurinkopaneelistolle suunnitteltiin lähes vuosikymmen.

Vuoden 2021 Aurinkovirta-yhteistilauksen aurinkopaneelit

Miksi Heckert Solar -aurinkopaneelit?

Mikä on paras aurinkopaneeli. Väitän ettei ole olemassa yhtä aurinkopaneelia, joka oli 10x muita parempi, tai aurinkopaneelia, joka olisi muita vaihtoehtoja järjettömästi parempi Suomen oloihin. Heckert Solarin Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkopaneeli on Saksassa valmistettu tasapainoinen laatutuote. Kyseessä on tuote, jonka laatu vastaa hyvin siitä maksettua hintaa.

  • Heckert-paneeleista on 8 vuoden positiivinen Aurinkovirta-kokemus,
  • 10.000 Heckert-paneelista on positivinen Aurinkovirta-kokemus,
  • Saksalaisen valmistajan palvelu vastaa suomalaisen myyjän ja asiakkaan odotuksia,
  • Heckert NeMo 60M 2.0 330 -paneelin on fyysisesti tukevarakenteinen ja sen toiminta ja sähköiset ominaisuudet ovat kunnolliset,
  • Tuotteen valmistus Euroopassa vastaa valmistajan etiikan, ympäristönsuojelun ja työolosuhteiden osalta eurooppalaisen asiakkaan ajatuksia,
  • Aurinkopaneelin valmistuksessa käytetään laadukkaita raaka-aineita ja tunnettujen valmistajien komponentteja, esim. Tyco Electronics ja Stäubli,
  • Aurinkopaneeli on valmistettu Saksassa pitkälle automatisoidulla tuotantolinjalla,
  • Aurinkopaneelien valmistusprosessi on korkealuokkainen (lämpötilakontrolloidut juotosprosessit, pidempi taustan laminointiprosessi, parempi kehysten liimausprosessi sekä valmistusprosessin sisältämät testausvaiheet),
  • Tuki uusimmille standardeille, kuten IEC 61215-1-1:2016,
  • Paneelit on -0W – +4,99W pluslajiteltuja ja jokaisen paneelin tiedot toimitetaan asiakkaalle,
  • Heckert-paneelin tehdastakuu ja tehtaan tarjoamat tehotakuut ovat hyvät,
  • Heckert NeMo 60M 2.0 330 -paneelin hinta on kilpailukykyinen ja se saadaan toimitettua edullisesti mihin tahansa matereella sijaitsevaan katuosoitteeseen.

Yhdessä kiteessä on voimaa

Tällä hetkellä Aurinkovirta-yhteistilauksen oletusvalinta aurinkopaneeliksi on 330W tehoinen Saksassa valmistettu Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkopaneeli, joka on tehty yksikidepiistä ja siinä on alumiininväriset kehykset.

Saman sarjan paneelia saa myös mustaksi eloksoiduilla kehyksillä 325W versiona Heckert NeMo 60M 2.0 325 Black Edition -nimellä.

2020 vuoden loppuun mennessä Aurinkovirta-yhteistilauksen kautta Suomeen oli tullut yli 10.000 pääosin Heckert NeMo 60P 255 tai Heckert NeMo 60M 2.0 3xx -aurinkopaneelia. Vuoden 2020 aikana lähes kaikki uudet järjestemät on tehty käyttäen yksikiteistä Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneelia. Osa uusista järjestelmistä käyttää tämän paneelin mustaa Black Edition -mallia. Vanhan aurinkopaneeliston saman ketjun laajennuksiin löytyy edelleen monikidevaihtoehtoja.

Eri vuosien Aurinkovirta-standardipaneelit:

  • 2021 – Heckert NeMo 60M 2.0 330
  • 2020 – Heckert NeMo 60M 2.0 325
  • 2019 – Heckert NeMo 60M 2.0 315
  • 2018 – Heckert NeMo 60P 2.0 270
  • 2017 – Heckert NeMo 60P 255
  • 2016 – Heckert NeMo 60P 255
  • 2015 – Heckert NeMo 60P 255
  • 2014 – Heckert NeMo 60P 255
  • 2013 – Heckert NeMo 54 P210

Miksi yksi standardivaihtoehto on parempi kuin 100 erilaista aurinkopaneelia?

Yhden aurinkopaneelin käyttö mahdollisimman monessa aurinkosähkövoimalassa tuo seuraavia hyötyjä:

  • aurinkopaneeleista keskustelu, tiedon jakaminen ja omaksuminen helpottuu, kun aihetta yksinkertaistaa valitsemalla ennakolta yhden hyvän aurinkopaneelin
  • aurinkovoimalan rakentaminen itse on tarpeeksi haastavaa vaikka aihetta helpottaa aurinkopaneelin valinnalla
  • voi tehdä pienen oman aurinkovomalasi laajennuksen helpommin, kun tiedät, että saat siihen paneelit naapurin kuormasta kuin, että paneelia pitäisi lähteä metsästämään
  • aurinkopaneelin rikkoutuessa katolla, esim. ilkivallan takia, uusi aurinkopaneeli löytyy Suomesta helpommin tunnetun ja suositus aurinkopaneelin joukosta

Aurinkopaneelit ovat suomalaisten asuinkiinteistöjen katolla vielä uusia asia. Yli 8 vuotta vanhaa yli 5 kilowatin järjestelmää järjestelmää on vaikea löytää. Koska on kyse uudesta asiasta osa myyjistä yrittää saada omia aurinkopaneeleitaan myydyksi kertomalla satuja siitä, että juuri heidän aurinkopaneelinsa on paras. Tällaisia enemmän tai vähemmän valheellisia väittämiä voivat olla mm.:

  • PERC tai halfcut on parempi (valitse paneelin datalehdestä joku uusi sana ja väitetään sitä paremmaksi)
  • monikide on parempi (jos myy monikidettä) / yksikide on parempi (jos myy yksikidettä)
  • meidän paneeli tuotta paremmin hämärässä / Suomen oloissa

Yleensä mitään väitteitä paneelin paremmuudesta ei kuitenkaan osata perustella muuten kuin, että väite on kuultu joltain oman yrityksen toiselta työntekijältä tai omasta mainoksesta.

Miten kaikki alkoi

Kuvailen tällä sivulla miten yhteistilauksen aurinkopaneeli alunperin valittiin vuonna 2013: http://www.aurinkovirta.fi/aurinkosahko/aurinkovoimala/aurinkopaneelit/aurinkopaneelit-2013-yhteistilauksessa/

Aurinkopaneelien määrä aurinkovoimalassa

Aurinkopaneeleiden mahdollinen minimi- ja maksimimäärä määräytyy käytettävän invertterin perusteella. Rajat tulevat invertterin sallimien jännite- ja virtarajojen perusteella. Lämpötila tulee ottaa huomioon näissä laskelmissa, koska pakkanen nostaa aurinkopaneelien jännitteitä ja helle taas laskee niitä. Samoin 30 vuoden käyttöikä otetaan huomioon.

Muutamia Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneeliketjun valmiiksi laskettuja tehoja:

Valmiiksi laskettuja aurinkopaneeliston tehoja ja pinta-aloja, kun paneelina on Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkosähköpaneeli.

Ja samat tiedot tekstimuotoisena listana:

  • 3 paneelia, 1,0kWp, 5,2
  • 5 paneelia – 1,7kWp, 8,7
  • 8 paneelia – 2,6kWp, 14
  • 10 paneelia – 3,3kWp, 17,4
  • 12 paneelia – 4,0kWp, 21
  • 16 paneelia – 5,3kWp, 27,9
  • 20 paneelia – 6,6kWp, 34,9
  • 24 paneelia – 7,9kWp, 41,9
  • 27 paneelia – 8,9kWp, 47,1
  • 42 paneelia – 13,9kWp, 73,3
  • 80 paneelia – 26,4kWp, 139,6
  • 120 paneelia – 39,6kWp, 209,4
  • 252 paneelia – 83,2kWp, 439,7

Aurinkopaneelien määrää ei tarvitse itse laskea vaan niiden määrän ja invertterin sovittaminen kuuluu Aurinkovirta-yhteistilauksen palveluun. Joitakin perustietoja aurinkopaneelien määrästä on kuitenkin hyvä itsekin tietää.

Aurinkopaneelien määrä 3-vaiheinvertterien kanssa

Aurinkopaneelien määrä yhdessä 3-vaiheinvertteriin liitetyssä ketjussa vaihtelee 5-20 välillä invertteristä riippuen. Kukin ketjun paneeli tulee olla samaan suuntaan ja kallistukseen ja mielellään vielä muutenkin samanlaisissa valaistusolosuhteissa.

  • 3-6 kVA SMA 3-vaiheinvertterien kanssa mahdollinen aurinkopaneelien lukumäärä on vähintään 5-10 ja enintään 16 Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkopaneelia kussakin paneeliketjussa. Minimimäärä vaihtelee invertterin mukaan suuresti. Näissä inverttereissä on mahdollisuus kahteen eri tai samaan suuntaan osoittavaan aurinkopaneeliketjuun.
  • 8-10 kVA SMA:n 3-vaiheinvertterien kanssa mahdollinen aurinkopaneelien lukumäärä on vähintään 10-12 ja enintään 20 Heckert NeMo 60M 2.0 325 -aurinkopaneelia kussakin  paneeliketjussa. Minimimäärä vaihtelee invertterin mukaan.  Näissä inverttereissä on mahdollisuus kolmeen aurinkopaneeliketjuun, joista kaksi tulee olla samaan suuntaan/kallistukseen.
  • 15-25 kVA SMA:n 3-vaiheinvertterien kanssa mahdollinen aurinkopaneelien lukumäärä on vähintään 10-14 ja enintään 20 Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkopaneelia kussakin paneeliketjussa. Minimimäärä vaihtelee invertterin mukaan. Näissä inverttereissä on mahdollisuus kuuteen aurinkopaneeliketjuun, joista kolme tulee olla samaan suuntaan/kallistukseen.

Käytetty paneelimäärä tarkistetaan sijaintipaikan sekä ajantasaisten aurinkosähköpaneelin että invertterin tietojen mukaan aina erikseen.

Aurinkopaneelien määrä 1-vaiheinvertterien kanssa

Aurinkopaneelien määrä yhdessä 1-vaiheinvertteriin liitetyssä ketjussa vaihtelee 3-12 välillä invertteristä riippuen. Kukin ketjun paneeli tulee olla samaan suuntaan ja kallistukseen ja mielellään vielä samanlaisissa valaistusolosuhteissa.

  • SMA:n 1-vaiheinvertterien (1,5 ja 2,5kVA) kanssa mahdollinen aurinkopaneelien lukumäärä on vähintään 3 ja enintään 12 Heckert NeMo 60M 2.0 330 -aurinkopaneelia.  Nämä 3-12 aurinkopaneelia kytketään sarjaan samaan aurinkopaneeliketjuun. Tässä yhdessä ketjussa olevat paneelit tulee olla samanlaisia, samaan suuntaan ja samaan kallistukseen.

Aurinkopaneelin hintakehitys

Aurinkopaneelien hinta on laskenut yhteistilauksen 2013-2018 historian aikana seuraavasti:

Tämä hintatilasto näyttää miten Aurinkovirta-yhteistilauksen käyttämä saksalaisen Heckert Solar -aurinkopaneelivalmistajan tuote on pysynyt kilpailukykyisenä kahdeksan vuoden ajan ilman, että tuotetta tai paneelia olisi jouduttu tarpeettomasti vaihtamaan. Saman paneelin käytöstä tulee hyötyjä sekä voimalaa suunniteltaessa ja rakennettaessa että 30 vuoden käytön ja ylläpidon aikana.

Aurinkopaneelin hintaa nostaa 2021 keväällä asiantuntijan mukaan kuljetuskapasiteetin ja konttien puute Kiinasta Eurooppaan sekä Bloomberg / Reters arvioivat kiinalaisen aurinkopaneelien lasin puutteen vaikuttavan hintaa sitä nostavasti. Maailmanmarkkinahinta vaikuttaa saksalaisenkin tuotteen hintaan sitä nostavasti tai laskevasti tilanteen mukaan. 2020 keväällä hinta nousi tammikuun lopulla 22 eur/kpl + alv, joten tämän kevään 2021 huhtikuun alun 10 eur/kpl + alv hinnankorotus on varsin maltillinen ja mikään ei estä tehdasta nostamasta hintaa toiseen kertaan. Hinta laskee taas syksyllä enemmän kun on keväällä noussut.

Yhteensä paneelin hinta on laskenut 8 vuoden aikana -51%.

Heckert NeMo -aurinkosähköpaneelien hintakehitys 2013-2021. Vuonna 2013 paneeli oli 210Wp, seuraavat 4 vuotta 255Wp ja viimeiset neljä vuotta paneelin teho on kasvanut vuosi vuodelta. Tähän taulukkoon on kerätty vuosittaiset hintamuutokset vuosi vuodelta. Paneelien hinnat on laskettu wattihinnan mukaan sellaisille paneeleille, joita ei ole ollut saatavilla kyseisenä vuotena. Paneelien hinnanmuutoksista määrää valmistaja kulloisenkin kysyntätilanteen mukaan.

Ja samat tiedot tekstimuotoisena listana:

  • 2013: vertailuhinta
  • 2014: -10%
  • 2015: -11%
  • 2016: 0%
  • 2017: -9%
  • 2018: -18%
  • 2019: -11%
  • 2020: -1%
  • 2021: -15%
  • 2021 huhtikuu: +10%
  • Yhteensä: -51%

Aurinkopaneelien teknisistä tiedoista

Tässä kappaleessa käydään aurinkopaneelien datalehdissä olevia käsitteitä läpi ja tämä auttaa ymmärtämään seuraavan kappaleen kautta ladattavia datalehtiä. Esimerkkipaneelina tässä kappaleessa käytetään Heckert NeMo 60P 2.0 330 -aurinkosähköpaneelia.

Heckert NeMo 60M 2.0 -aurinkosähköpaneeli hopeanvärisin kehyksin

Saatavilla olevat Heckert NeMo 60M 2.0 3xx -aurinkopaneelit ovat joko 320W, 325W tai 330W tehoisia. Näistä paneeleista Heckert NeMo 60M 2.0 330 on varastotuote ja 325W versiota on saatavilla tilauksesta ja 320W versiota erikoistilauksesta.

Heckert NeMo 60M 2.0 -aurinkosähköpaneeli mustaksi eloksoiduin kehyksin

Saatavilla olevat Heckert NeMo 60M 2.0 3xx Black Edition -aurinkopaneelit ovat joko 315W, 320W, tai 325W tehoisia. Näistä paneeleista Heckert NeMo 60M 2.0 325 Black Edition on varastotuote ja 320W versiota on saatavilla tilauksesta ja 315W versiota erikoistilauksesta.

Teknisistä tiedoista tarkemmin

Seuraavassa listassa aurinkopaneelien datalehden esittelemiä suureita on käyty tarkemmin läpi.

Maximum Power, PMPP – Aurinkopaneelin maksimiteho, jonka verran sähkötehoa aurinkopaneeli tuottaa ns. STC-olosuhteissa, esimerkkipaneelin teho on 330W.

Efficiency of the Module STC – Aurinkopaneelin hyötysuhde kuvaa kuinka monta prosenttia 1000W tehoisesta (auringon)valosta muuttuu paneelissa sähköksi ns. STC-olosuhteissa, esimerkkipaneelin hyötysuhde on 19,7%.

Short circuit current ISC – Aurinkopaneelin oikosulkuvirta on se sähkövirran arvo, joka ns. STC-olosuhteissa saadaan, kun paneelin johtimet kytketään oikosulkuun, esimerkkipaneelin oikosulkuvirta on 10,44A.

Open circuit voltage UOC – Aurinkopaneelin avoimen piirin jännite on se jännitteen arvo, jonka ns. STC-olosuhteissa saadaan mittaamalla jännite aurinkopaneelin johtimista ilman kuormaa, esimerkkipaneelin avoimen piirin jännite on41,10V.

Voltage at maximum load UMPP – Aurinkopaneelin jännite maksimitehopisteessä (MPP, Maximum Power Point) on se jännite, joka saadaan kun aurinkopaneelia kuormitetaan sellaisella virralla, että paneelin teho on huipussaan, esimerkkipaneelin maksimitehopisteen jännite on 33,55V.

Current at maximum load IMPP – Aurinkopaneelin virta maksimitehopisteessä (MPP, Maximum Power Point) on se virta, jolla aurinkopaneelin on kuormitettava, että paneelin teho on huipussaan, esimerkkipaneelin maksimitehopisteen virta on 9,91A.

Maximum System Voltage VDC – Aurinkosähköjärjestelmän maksimijännite on sarjaankytkettyjen aurinkopaneelien maksimijännite, yleensä siis sijoituspaikan minimilämpötilassa (= esim. -40C pakkasella), joka aurinkopaneeliketjun yli saa vaikuttaa. Tämä lasketaan avoimen piirin jännitteen avulla.

Reverse current feed IR – Aurinkopaneelin kestämä maksimivirta, joka saa vaikuttaa paneelin itsensä tuottaman virran suuntaa vastakkaiseen suuntaan. Tämä liittyy usean rinnakkaisen paneeliketjun suunnitteluperiaatteisiin.

Temperature coefficient ISC – Aurinkopaneelin oikosulkuvirran lämpötilakerroin kertoo miten oikosulkuvirta käyttäytyy paneelin pintalämpötilan muuttuessa, esimerkkipaneelin oikosulkuvirran lämpötilakerroin on 0,07 %/K eli yhden asteen lämpötilan nousu lisää paneelin oikosulkuvirtaa 0,07%.

Temperature coefficient VOC – Aurinkopaneelin avoimen piirin jännitten lämpötilakerroin kertoo miten avoimen piirin jännite käyttäytyy paneelin pintalämpötilan muuttuessa, esimerkkipaneelin avoimen piirin  lämpötilakerroin on -0,31 %/K eli yhden asteen lämpötilan nousu vähentää paneelin avoimen piirin jännitettä 0,31%.

Performance coefficient Pmax – Aurinkopaneelin tehon lämpötilakerroin kuuvaa sitä, miten paneelin pintalämpötilan muutos vaikuttaa aurinkopaneelin sähkötehon tuottoon, esimerkkipaneelin tehon lämpötilakerroin on -0,40 %/K eli yhden asteen lämpötilan nousu vähentää paneelin tehoa 0,40%.

Certified Snow Load – Aurinkopaneelin lumikuorman kestävyys on 5400Pa eli noin 550kg/m2, kun asennus tapahtuu valmistajan asennusohjeiden mukaan.

TÜV Certificate – Aurinkopaneelilla on TÜV-sertifikaatti IEC 61215 (fyysiset ominaisuudet), IEC 61730 (sähköturvallisuus), ja IEC 61701 (suolavesihuurujen kestävyys) -standien vaatimusten täyttämisestä. Tämän sivun lopussa käsitellään näitä sertifikaatteja.

Fire resistance – Aurinkopaneelin tulipalon kestävyys kertoo aurinkopaneelin käyttäytymisestä tulipalossa, esimerkkipaneelin tulipalon kestävyys on Luokka C IEC 61730 -standardin mukaan.

Yksittäisten aurinkopaneelien tiedot – flashlist

Omien aurinkopaneeliesi tekniset tiedot näet ns. flashlist-dokumentista, jonka aurinkopaneelien valmistaja lähettää myyjän välityksellä asiakkaalle siinä vaiheessa, kun aurinkopanelit lähtevät Heckert Solarin tehtaalta tai muun toimittajan varastolta.

Kun aurinkosähköpaneeleita valmistetaan, niin valmistusprosessin loppuvaiheessa, kukin aurinkopaneeli mitataan erikseen kohdistamalla siihen 1000W/ keinovalo ja lajittelemalla paneelit mittaustuloksen mukaan esim. 320W, 325W ja 330W kasoihin. Tämän jälkeen paneelit myydän kunkin erän nimellistehon mukaan ns. pluslajiteltuina. Asiakas saa aurinkopaneeleista nämä tehon, virran ja jännitteen mittaustulokset ns. flashlistana (flashlist).

Lue lisää flashlist-dokumentista: http://aurinkovirta.fi/flashlist

Lisätietoa aurinkopaneeleista

Ajattelin laittaa tähän viitteen wikipedian artikkeliin aurinkopaneeleista, mutta sen tiedot olivat noin 10 vuotta sitten vanhentuneita.

Lisätietoja saksalaisen Heckert Solar GmbH:n valmistamien Heckert Nemo 60M 2.0 -aurinkopaneeleista löytyy valmistajan webbisivuilta, https://www.heckertsolar.com/en, nopeiten seuraavien suorien linkkien avulla.

Yksikiteisten Heckert NeMo 60M 2.0 -paneelien tietoja

Heckert Solarin valmistamien aurinkosähköpaneelien teknisistä tiedoista löytät lisää seuraavista valmistajan englanninkielisistä datalehdistä.

Heckert NeMo 60M 2.0 320-330, hopeanväriset / alumiininväriset kehykset – https://www.heckertsolar.com/wp-content/uploads/2019/07/DB_NeMo_2.0_60_M_320-330_2020_04.pdf

Heckert NeMo 60M 2.0 315-325, mustaksi eloksoidut kehykset – https://www.heckertsolar.com/wp-content/uploads/2019/07/DB_NeMo_2.0_60_Black_2020_02.pdf

Aurinkopaneelien laadusta ja turvallisuudesta

Verkkoonkytketyissä aurinkosähköjärjestelmissä aurinkopaneelit kytketään useimmiten sarjaan ja näissä sarjaan kytketyissä aurinkopaneeliketjuissa esiintyy tyypillisesti 200-800V tasajännitteitä. Invertteri taas muuntaa tämän jännitteen 230-400V vaihtojännitteeksi. Näiden korkeiden jännitteiden sekä järjestelmältä haluttavan pitkän käyttöiän takia järjestelmässä käytettävien komponenttien tulee olla laadukkaita ja sähköturvallisia.

Euroopassa myytävien tuotteiden turvallisuus perustuu valmistajan vakuutukseen ja sen merkiksi turvalliseen laiteeseen kiinnitettävään CE-merkkiin. CE-merkin ja valmistajan vakuutuksen taustalla tulee olla laitteelta vaadittava direktiivin- ja standardinmukaisuus, joka tulee perustua laitteiden testaukseen, jolla vaatimustenmukaisuus osoitetaan. Kaikkein luotettavimmin tämä tapahtuu kun vaadittu testaus on tapahtunut erillisen testauslaboratorion, kuten esim. saksalaisen TÜV Rheinlandin, toimesta. Aurinkopaneelin valmistajan ilmoitusta sertifikaatin olemassaolosta ei kannata jättää uskon varaan vaan sen olemassa- ja voimassaolo kannattaa tarkastaa testauslaboratorion webbipalvelusta, TÜV Rheinlandin tapauksessa tällaisen tarkastuspalvelun osoite on: https://www.certipedia.com.

Aurinkopaneelille tarpeellisia testauslaboratorion myöntämiä sertifikaatteja seuraavien standardin mukaisten testien läpäisemisestä ovat:

  • IEC 61730 – Aurinkopaneelien sähköturvallisuuteen liittyvät vaatimukset
  • IEC 61215 – Paneelin ominaisuuksiin ja niiden toimintaan liittyvät vaatimukset

Erikoiskohteissa kuten maatiloilla ja saaristossa myös:

  • IEC 61216 – Ammoniakin kestävyys, esim. kohteissa, joissa käytetään lannoitteita
  • IEC 61701 – Suolavesihuurujen kestävyys, esim. meren rannikoilla ja saaristossa

Näiden lisäksi valmistajan vakuutus “PID Safe” tai testauslaboratorion suorittama ja läpäisty Potential Induced Degradation (PID) -testaus olisi hyvä olla.