Aurinkopaneelit ja samalla aurinkopaneelien akut ovat yleistyneet nopeasti viime vuosina osana maailmanlaajuista siirtymää kohti kestävämpiä energianlähteitä. Nämä akut tarjoavat ratkaisun aurinkoenergian varastointiin ja käyttöön myös silloin, kun aurinko ei paista.
Erilaisten akkujen vertailu
| Akku tyyppi | Kapasiteetti (Wh/kg) | Elinkaari (sykliä) | Kustannukset ($/kWh) | Ympäristövaikutukset | Soveltuvuus aurinkoenergiavarastoon |
|---|---|---|---|---|---|
| Litiumioni (Li-ion) | 150-250 | 3000-5000 | 400-750 | Kierrätettävyys kehittyy, raaka-aineiden louhinta haastavaa | Erinomainen |
| Lyijyakku (Pb) | 30-50 | 500-1000 | 150-300 | Kierrätettävissä, sisältää raskasmetalleja | Kohtalainen |
| Litiumrautafosfaatti (LiFePO4) | 90-160 | 2000-7000 | 500-800 | Vähemmän ympäristörasitetta, hyvä kierrätettävyys | Erinomainen |
| Nikkelimetallihybridi (NiMH) | 60-120 | 500-2000 | 500-800 | Hyvä kierrätettävyys, vähemmän myrkyllisiä aineita | Hyvä |
| Suolavesiakut (Na-ion) | 50-90 | 2000-4000 | 200-500 | Ympäristöystävällinen, kierrätettävissä | Kohtalainen |
| Virtausakut | 20-50 | 5000-10000 | 150-500 | Kierrätettävissä, ympäristöystävällinen | Erinomainen |
- Litiumioniakut (Li-ion) ovat suosituimpia aurinkoenergiavarastoissa korkean energiatihentymänsä ja pitkän elinkaarensa ansiosta. Ne ovat kuitenkin kalliimpia ja niiden raaka-aineiden louhinta aiheuttaa ympäristöhaasteita.
- Lyijyakut (Pb) ovat edullisia ja laajalti käytettyjä, mutta niiden energiatiheys ja elinkaari ovat huomattavasti lyhyempiä. Lisäksi ne sisältävät raskasmetalleja, mikä asettaa haasteita ympäristön kannalta.
- Litiumrautafosfaattiakut (LiFePO4) tarjoavat hyvän suorituskyvyn ja pidemmän elinkaaren kuin perinteiset litiumioniakut, mutta ovat myös kalliimpia.
- Nikkelimetallihybridiakut (NiMH) ovat ympäristöystävällisempiä ja niillä on hyvä kierrätettävyys, mutta niiden energiatiheys on alhaisempi.
- Suolavesiakut (Na-ion) ovat ympäristöystävällisiä ja edullisempia, mutta niiden energiatiheys on alhaisempi.V
- Virtausakut tarjoavat erittäin pitkän elinkaaren ja hyvän kierrätettävyyden, mutta niiden energiatiheys on alhaisempi.
Aurinkopaneelien akut ja niiden hyödyt
Aurinkopaneelien akkujärjestelmillä on monia etuja, jotka tekevät niistä houkuttelevan vaihtoehdon niin kotitalouksille kuin yrityksillekin:
- Energiariippumattomuus: Mahdollisuus varastoida energiaa parantaa omavaraisuutta ja vähentää riippuvuutta sähköverkosta.
- Sähkölaskujen pienentyminen: Ylimääräisen energian varastointi ja sen käyttö huippukulutusaikoina voi merkittävästi pienentää sähkölaskuja.
- Varmuus ja luotettavuus: Akkujärjestelmät voivat toimia varavirtalähteenä sähkökatkosten aikana, varmistaen kriittisten laitteiden toiminnan.
- Ympäristöystävällisyys: Aurinkopaneelien ja akkujen käyttö vähentää fossiilisten polttoaineiden tarvetta ja hiilidioksidipäästöjä.
Aurinkopaneelien akut ja niiden haasteet ja kehitysnäkymät
Vaikka aurinkopaneelien akut tarjoavat monia etuja, niiden laajamittaisessa käyttöönotossa on myös haasteita:
- Kustannukset: Alkuinvestoinnit voivat olla korkeita, vaikka pitkän aikavälin säästöt voivat kompensoida nämä kustannukset.
- Teknologian kehittyminen: Akustoteknologia kehittyy jatkuvasti, ja vanhojen järjestelmien päivittäminen voi olla tarpeen.
- Kierrätys ja ympäristövaikutukset: Akkukomponenttien kierrätys ja valmistusprosessien ympäristövaikutukset vaativat huomiota ja kehitystä.
Tulevaisuudessa aurinkopaneelien akkujen odotetaan kehittyvän entistä tehokkaammiksi ja edullisemmiksi. Uudet materiaalit ja innovaatiot, kuten kiinteäelektrolyyttiset akut ja edistyneet litiumioniakut, lupaavat parantaa suorituskykyä ja kestävyyttä. Lisäksi aurinkopaneelien ja akkujen integrointi älykkäisiin sähköverkkoihin voi mahdollistaa entistä joustavamman ja tehokkaamman energianhallinnan.
Aurinkopaneelien akut: Usein kysyttyä
Mikä on aurinkopaneelien akkujen hinta?
Aurinkopaneelien akkujen hinta vaihtelee teknologian, kapasiteetin ja valmistajan mukaan, mutta tyypillisesti akkujen hinnat ovat 350-700 euroa per kWh.
Kuinka paljon maksaa aurinkopaneelien akkujärjestelmän asennus?
Asennuskustannukset voivat vaihdella, mutta yleensä ne ovat noin 450-1300 euroa riippuen järjestelmän koosta ja asennuksen monimutkaisuudesta.
Mikä on aurinkopaneelien akkujen takaisinmaksuaika?
Takaisinmaksuaika riippuu monista tekijöistä, kuten sähköntarpeesta, energiankulutuksesta ja sähkön hinnasta, mutta yleensä takaisinmaksuaika on 5-15 vuotta.
Onko olemassa valtion tukia aurinkopaneelien akkujen hankintaan?
Suomessa on olemassa valtion tukia aurinkopaneelien ja niiden akkujen hankintaan. Tässä on joitakin pääasiallisia tukimuotoja:
- ARAEnergia-avustus: Asumisen rahoitus- ja kehittämiskeskus (ARA) tarjoaa energia-avustuksia, joiden avulla voidaan kattaa osa aurinkopaneelien ja niihin liittyvien akkujärjestelmien kustannuksista. Avustus voi olla jopa 6000 euroa, ja sen tarkoitus on tukea hankkeita, jotka parantavat energiatehokkuutta merkittävästi (SalkunRakentaja) (Sunpaneeli).
- Kotitalousvähennys: Suomessa on mahdollista saada kotitalousvähennystä aurinkopaneelien ja akkujen asennustyöstä. Vuonna 2024 kotitalousvähennys on 40 % asennustyön hinnasta, enintään 2250 euroa per henkilö. Tämä vähennys koskee työn osuutta, ei itse laitteita (EnergiaEki).
- EUtukemat avustukset: EU tarjoaa myös tukia aurinkoenergian käyttöön, jotka voivat kattaa osan järjestelmän hankinta- ja asennuskustannuksista. Näiden tukien hakeminen voi olla monimutkaisempaa ja vaatii laajaa suunnittelua ja dokumentaatiota, mutta ne voivat olla kansallisia tukia suurempia (Sunpaneeli).
Näiden tukien avulla pyritään edistämään uusiutuvan energian käyttöä ja parantamaan energiatehokkuutta. Tukien hakeminen kannattaa tehdä huolellisesti ja ottaa huomioon kaikki vaadittavat dokumentit ja kriteerit. Lisätietoa ja tarkemmat ohjeet löytyvät yleensä ARAsekä paikallisten energiayhtiöiden ja kuntien verkkosivuilta.
Kuinka paljon rahaa säästän aurinkopaneelien akkujen avulla?
Aurinkopaneelien akkujen avulla säästettävän rahan määrä riippuu useista tekijöistä, kuten aurinkopaneelien koosta, asennuskustannuksista, sähkön hinnasta ja kulutustottumuksista. Seuraavassa on joitakin keskeisiä seikkoja, jotka vaikuttavat säästöihin:
- Sähkön hinta: Suomessa kotitaloussähkön keskihinta on noin 0,15-0,20 euroa per kWh. Mitä korkeampi sähkön hinta on, sitä enemmän voit säästää käyttämällä omaa tuotettua aurinkoenergiaa ja vähentämällä riippuvuutta sähköverkosta.
- Aurinkopaneelien tuotanto: Tyypillinen suomalainen aurinkopaneelijärjestelmä voi tuottaa noin 800-1000 kWh per kW vuodessa. Jos sinulla on esimerkiksi 5 kWjärjestelmä, se voi tuottaa 4000-5000 kWh sähköä vuodessa.
- Oman kulutuksen kattaminen: Aurinkopaneelien ja akkujen avulla voit kattaa suuremman osan omasta sähkönkulutuksestasi, erityisesti silloin kun sähkö on kallista. Akkujen avulla voit varastoida päivällä tuotettua sähköä ja käyttää sitä illalla ja yöllä, jolloin sähkön hinta voi olla korkeampi.
- Säästöt sähkölaskussa: Jos oletetaan, että pystyt käyttämään 80 % aurinkopaneelien tuottamasta sähköstä itse (loput 20 % menee takaisin verkkoon), voit säästää merkittävästi sähkölaskussa. Esimerkiksi 5 kWjärjestelmän tuottama 4000 kWh sähköä vuodessa voi tuoda säästöjä 0,15 euroa per kWh hinnalla laskettuna noin 600 euroa vuodessa.
- Ylimääräisen energian myynti: Suomessa voit myydä ylimääräisen aurinkoenergian takaisin sähköverkkoon. Sähköyhtiöt maksavat yleensä pörssihinnan mukaisesti, mikä vaihtelee ajankohdan mukaan.
- Takaisinmaksuaika: Aurinkopaneelijärjestelmien ja akkujen takaisinmaksuaika vaihtelee, mutta se on yleensä 5-15 vuotta. Tämä riippuu alkuinvestoinnista, mahdollisista tuista ja siitä, kuinka paljon säästöjä pystyt saavuttamaan.
Esimerkki laskelma
Oletetaan, että asennat 5 kWaurinkopaneelijärjestelmän ja siihen liittyvän akkujärjestelmän. Järjestelmän kokonaiskustannukset ovat 8000 euroa, ja saat 2000 euron tuen, jolloin nettohinnaksi jää 6000 euroa.
- Vuosituotanto: 4000 kWh
- Omavaraisuusaste: 80 % (3200 kWh käytetään itse, 800 kWh myydään takaisin verkkoon)
- Säästöt sähkölaskussa: 3200 kWh * 0,15 euroa = 480 euroa vuodessa
- Tulot ylimääräisestä energiasta: 800 kWh * 0,05 euroa (pörssihinta) = 40 euroa vuodessa
- Yhteensä säästöt ja tulot: 480 euroa + 40 euroa = 520 euroa vuodessa
Tässä tapauksessa takaisinmaksuaika olisi noin 6000 euroa / 520 euroa per vuosi ≈ 11,5 vuotta.
Tarvittava kapasiteetti riippuu talouden sähkönkulutuksesta, aurinkopaneelien tuotannosta ja siitä, kuinka paljon sähköä halutaan varastoida.
Kuinka suuri akkujärjestelmä minun pitäisi hankkia?
Akkujärjestelmän koko omakotitalossa riippuu useista tekijöistä, kuten talouden sähkönkulutuksesta, aurinkopaneelijärjestelmän koosta ja siitä, kuinka paljon sähköä haluat varastoida ja käyttää myöhemmin. Seuraavassa on muutamia perusohjeita, jotka auttavat arvioimaan sopivan akkujärjestelmän kokoa:
Arvio akkujärjestelmän koosta
- Sähkönkulutus:
- Ensimmäinen askel on selvittää talouden vuotuinen sähkönkulutus. Keskimääräinen suomalainen omakotitalo kuluttaa noin 10 000 – 15 000 kWh sähköä vuodessa. Tarkka sähkönkulutus riippuu mm. lämmitysmuodosta, talon koosta ja asukkaiden määrästä.
- Aurinkopaneelijärjestelmän koko:
- Tyypillinen omakotitaloon asennettava aurinkopaneelijärjestelmä on kooltaan 3-10 kW. Esimerkiksi 5 kWjärjestelmä voi tuottaa noin 4 000 – 5 000 kWh sähköä vuodessa.
- Sähkön varastointitarve:
- Yleisesti suositellaan, että akkujärjestelmä pystyy varastoimaan 1-2 päivän sähkönkulutuksen verran energiaa. Tämä antaa riittävästi joustavuutta yöllä ja pilvisinä päivinä. Keskimääräinen talo kuluttaa noin 30-40 kWh sähköä päivässä, joten akkujärjestelmän tulisi varastoida noin 30-80 kWh.
Laskelma
Oletetaan, että taloudessa on 5 kWaurinkopaneelijärjestelmä ja päivittäinen sähkönkulutus on 35 kWh:
- Päivittäinen kulutus: 35 kWh
- Varastointitarve 2 päivälle: 35 kWh * 2 = 70 kWh
Tällöin sopiva akkujärjestelmän koko olisi noin 70 kWh.
Akkujärjestelmän mitoitus käytännössä
- Yön ja huippukulutuksen kattaminen: Akun tulisi olla riittävän suuri kattamaan yöllisen kulutuksen ja mahdollisen huippukulutuksen aikana, jolloin aurinkopaneelien tuotanto ei riitä.
- Esimerkkiakut:
- Tesla Powerwall 2 tarjoaa 13,5 kWh varastointikapasiteetin. Tässä tapauksessa tarvitsisit noin 5 Powerwall-yksikköä (5 * 13,5 kWh = 67,5 kWh).
- LG Chem RESU tarjoaa 9,8 kWh kapasiteetin. Tarvitsisit noin 7 yksikköä (7 * 9,8 kWh = 68,6 kWh).
Käytännön vinkkejä
- Ammattilaisen arvio: On suositeltavaa kääntyä aurinkoenergiaratkaisujen ammattilaisen puoleen. He voivat tehdä tarkan mitoituksen perustuen talouden kulutukseen ja aurinkopaneelijärjestelmän tuotantoon.
- Skaalautuvuus: Monet akkujärjestelmät ovat modulaarisia, eli voit aloittaa pienemmällä järjestelmällä ja laajentaa sitä myöhemmin tarpeen mukaan.
- Ylimääräisen energian myynti: Ota huomioon myös mahdollisuus myydä ylimääräinen energia takaisin sähköverkkoon, mikä voi vähentää tarvittavan akkujärjestelmän kokoa.
Lisätietoja ja resursseja
Näiden ohjeiden avulla voit arvioida sopivan akkujärjestelmän koon omakotitaloosi ja varmistaa, että saat parhaan hyödyn aurinkopaneeleistasi.