Aurinkosähköjärjestelmään kuuluvat laitteet

Verkkoon kytketty aurinkosähköjärjestelmä koostuu tyypillisesti aurinkopaneeleista, niiden kiinnitysjärjestelmästä, invertteristä ja johdotuksista. Toisinaan keskitetyn invertterin sijaan asennetaan mikro-inverttereitä, jotka auttavat vähentämään paneeleille osuvien varjostuksien haittoja. Vaihtoehtoisena ratkaisuna mirko-inverttereille järjestelmään voidaan kytkeä ns tuotannon optimoijia (power optimizer). Yleensä sähköverkkoon kytkettyyn aurinkosähköjärjestelmään ei ole kytketty akkuja.

Aurinkopaneelit

Aurinkopaneelit muuntavat auringon säteilyn sähköksi (tasavirta). Aurinkopaneeleita on useita erilaisia, ja ne poikkeavat toisistaan pääasiassa valmistusteknologian, tehon, koon sekä hyötysuhteen osalta.

Noin 90 % myynnissä olevista aurinkopaneeleista on yksikide- ja monikidepiipaneeleja. Yksikidepaneelit ovat hyötysuhteeltaan monikidepaneeleja hieman parempia ja hieman kalliimpia. Toisaalta yksikidepaneelien suurimpana heikkoutena on sen herkkyys lialle ja varjostumille.  Tyypillisesti aurinkopaneeli on teholtaan noin 250 – 350 Wp ja sen koko vaihtelee noin 1,6 – 2,0 m2 välillä.

Aurinkopaneeleiden kiinnitysjärjestelmä

Kullekin kattotyypille on omanlainen kiinnitysjärjestelmänsä. Erilaisten kattotyyppien (tiili-, konesauma-, aalto-/profiilipelti- ja huopakatto) kiinnitystavoista on kerrottu havainnollisesti Aurinkovirta.fi -sivuilla.

Kaltevilla katoilla paneelit asennetaan yleensä katon lappeen suuntaisesti. Tasakatoille kiinnitysjärjestelmä voidaan asentaa ns. kelluvana tekemättä kattoon reikiä. Tyypillinen asennuskulma tasakatolla on noin 15 astetta.­

Johdotukset

Johdotuksilla tuodaan paneeleilla tuotettu sähkö katolta invertterille.­

Invertteri

Invertteri muuntaa aurinkopaneeleilta tulevan tasavirran vaihtovirraksi ja varmistaa, että paneeleista saadaan mahdollisimman korkea teho. Invertterit ovat yksi- tai kolmivaiheisia. Yksivaiheinen invertteri kytketään yhteen sähköverkon kolmesta vaiheesta. Aurinkopaneeleiden tuottamaa sähköä voivat siten hyödyntää vain tähän vaiheeseen kytketyt laitteet. Kolmivaiheinen invertteri kytketään kaikkiin kolmeen sähköverkon vaiheeseen, joten kaikkiin vaiheisiin kytketyt sähkölaitteet voivat hyödyntää aurinkopaneeleiden tuottamaa sähköä. Pienimmät kolmivaiheinvertterit ovat nykyisin nimellisteholtaan noin 3 kW.

Asukkaan saama hyöty kolmivaiheinvertteristä riippuu siitä, kuinka sähkölaitteet on ryhmitelty eri vaiheisiin ja siitä onko sähkön tuntimittarissa käytössä ns. vaihenetotus. Eri sähköverkkoyhtiöiden välillä on vaihenetotuksen suhteen erilaisia käytäntöjä.

Aurinkosähköjärjestelmissä käytetään yleisimmin yllä esiteltyjä keskitettyjä invertterejä, jolloin pientalokokoluokassa on tyypillisesti vain yksi invertteri. Toinen vaihtoehto on hankkia jokaiselle aurinkopaneelille oma mikroinvertteri, joka kytketään aurinkopaneelin taakse. Mikroinverttereillä varustettu järjestelmä tuottaa sähköä enemmän tilanteissa, joissa osalle paneeleja tulee varjoja.

Mikroinverttereillä varustettu järjestelmä tulee yleensä hankintakustannukseltaan kalliimmaksi kuin keskitetyllä invertterillä varustettu. Mikroinverttereiden uusiminen on luonnollisesti työläämpää kuin yhden keskitetyn invertterin uusiminen.

Tuotannon optimoijat (Power optimizer)

Keskitetyllä invertterillä varustettuun järjestelmään voidaan kytkeä tuotannon optimoijat, jotka tuovat mikroinverttereillä saavutettavia hyötyjä keskitetyllä invertterillä varustettuun järjestelmään. Tuotannon optimoijat asennetaan paneelikohtaisesti aurinkopaneelin yhteyteen. Markkinoilta löytyy myös aurinkopaneeleja, joihin optimoija on asennettu vakiona.
Tuotannon optimoijat ja mikroinvertterit ovat parhaimmillaan tilanteessa, jossa paneelistolle tulee varjoja. Näiden avulla voidaan myös seurata järjestelmän sähköntuottoa paneelikohtaisesti, jolloin esimerkiksi vikaantunut aurinkopaneeli löydetään heti. Asia on merkityksellinen, kun huomioidaan aurinkopaneeleille myönnettävä pitkä takuuaika.­

Akut

Akuston avulla voidaan paremmin hyödyntää paneeleiden tuottamaa sähköä ja pienentää sähköverkkoon myytävän sähkön osuutta. Verkkoon kytkettyyn aurinkosähköjärjestelmään ei kuitenkaan yleensä liitetä akkuja niiden kalleuden vuoksi. Tällä hetkellä akusto maksaa vielä vähintääkin saman verran kuin itse aurinkosähköjärjestelmä. Akkujen hintojen odotetaan laskevan tulevina vuosina, mikä tulee parantamaan aurinkosähkön hyödynnettävyyttä ja kannattavuutta.