Aurinkovoima: Ekologista Energiaa Omakotitaloihin

Aurinkovoima on keskeinen osa maailmanlaajuista siirtymistä kohti kestävämpää ja vähähiilistä energiantuotantoa. Siinä hyödynnetään auringon säteilyenergiaa. Tämä tapahtuu yleensä aurinkopaneeleilla, jotka muuttavat auringonvalon sähköksi aurinkosähköilmiön avulla.

Aurinkovoima on uusiutuva energialähde, mikä tarkoittaa, että se ei lopu kesken eikä tuota kasvihuonekaasupäästöjä käytön aikana. Tämä tekee siitä ympäristöystävällisen vaihtoehdon fossiilisille polttoaineille, kuten kivihiilelle, maakasulle ja polttoöljyille. Aurinkoenergian käyttö on kasvanut nopeasti viime vuosina, kun tekniikka on kehittynyt ja kustannukset ovat laskeneet. Sen käyttökohteet vaihtelevat pienimuotoisesta kotikäytöstä suuriin aurinkovoimaloihin.

Onko aurinkovoima puhdas energialähde?

Aurinkovoima on todellakin puhdas energialähde. Se tuottaa sähköä päästämättä haitallisia epäpuhtauksia ilmaan tai veteen. On kuitenkin tärkeää huomata, että aurinkopaneelien

valmistuksella on hiilijalanjälki. Mutta kun aurinkopaneelit on saatu toimimaan, ne tuottavat uusiutuvaa, kestävää energiaa monien vuosien ajan. Siispä niiden kokonaisvaikutus on paljon ystävällisempi planeetallemme.

Miksi aurinkoenergia on hyväksi ympäristölle?

Tähän on monia syitä, joista alla listattuna keskeisimmät:

• ✔️ Vähentää kasvihuonekaasupäästöjä: Aurinkoenergia tuottaa sähköä ilman kasvihuonekaasupäästöjä, kuten hiilidioksidia, joka on merkittävä ilmastonmuutoksen aiheuttaja. Korvaamalla tai vähentämällä fossiilisten polttoaineiden käyttöä aurinkoenergia auttaa pienentämään yleistä hiilijalanjälkeä.
• ✔️ Vähentää ilmansaasteita: Perinteinen sähköntuotanto voi päästää ilmaan saasteita, kuten rikkidioksidia, typen oksideja ja hiukkasia, jotka voivat aiheuttaa terveysongelmia ja ympäristövahinkoja. Aurinkoenergian tuotanto on puhdasta eikä tuota ilmansaasteita.
• ✔️ Vähentää riippuvuutta uusiutumattomista luonnonvaroista: Aurinkoenergia on uusiutuva luonnonvara, mikä tarkoittaa, että se ei lopu kesken – aurinkomme fuusioreaktio jatkuu arviolta vielä viiden miljardin vuoden ajan! Aurinkoenergian käyttö vähentää riippuvuutta uusiutumattomista energialähteistä, kuten hiilestä ja öljystä, jotka ovat rajallisia ja joiden louhinta ja käyttö voivat olla ympäristölle haitallisia.
• ✔️ Pienentää häiriöitä elinympäristössä: Aurinkopaneelien ympäristöjalanjälki on asennuksen jälkeen suhteellisen pieni. Toisin kuin suuret voimalaitokset, aurinkopaneelit voidaan sijoittaa olemassa oleviin rakenteisiin, kuten katoille, tai syrjäisille alueille, mikä vähentää vaikutuksia luontotyyppeihin.

Milloin aurinkovoima löydettiin?

Ihmiset ovat hyödyntäneet auringon säteilyenergiaa jo vuosisatoja tulen sytyttämiseen, mutta varsinainen aurinkovoima keksittiin 1800-luvulla. Vuonna 1839 ranskalainen fyysikko Edmond Becquerel löysi aurinkosähköilmiön ja osoitti, miten auringonvalo voidaan muuntaa sähköksi. Aurinkosähköilmiö on sekä kemiallinen että fysikaalinen ilmiö, ja siinä materiaaliin syntyy jännitettä ja sähkövirtaa valolle altistumisen seurauksena.

Vuonna 1954 Bell Labs Yhdysvalloissa esitteli ensimmäisen käytännöllisen aurinkokennon. Tämä tiedemiesten Daryl Chapin, Calvin Fuller ja Gerald Pearsonin innovaatio oli käänteentekevä – kyseessä oli ensimmäinen prototyyppi aurinkokennoista, joita käytetään tänäkin päivänä omakotitalojen aurinkopaneelijärjestelmissä.

Nykyään aurinkoenergia ei rajoitu vain maapallolle. Se on tärkeä energialähde planeettaamme kiertäville satelliiteille. Nämä satelliitit ovat riippuvaisia aurinkopaneeleista toimiakseen avaruudessa. Maapallolla taas aurinkoenergiaa käytetään yhä useammin erilaisissa

sovelluksissa, kuten kotien ja yritysten virransyötössä, laitteiden käyttämisessä ja jopa sähköautojen lataamisessa. Tämä kehitys osoittaa aurinkoenergian uskomattoman matkan tieteellisestä löydöstä kohti lupaavaa energiamuotoa, jonka käyttö kasvaa jatkuvasti.

Miten aurinkoenergiasta tuotetaan sähköä?

Käydäänpä läpi aurinkopaneelien toimintaperiaate lyhyesti: Aurinkopaneelit koostuvat aurinkokennoista, jotka muuttavat auringonvalon tasavirtaiseksi sähköksi (DC). Nämä kennot on valmistettu auringonvaloa absorboivista materiaaleista, kuten piistä. Kun auringonvalo osuu näihin kennoihin, se saa elektronit liikkumaan, jolloin syntyy sähkövirta.

Jos olet perehtynyt sähkölaitteisiin, luultavasti tiesitkin jo että suurin osa niistä tarvitsee toimiakseen vaihtovirtaa (AC). Miten voimme siis kuroa umpeen tämän kuilun, jos kerran aurinkokennot tuottavat tasavirtaa? Tässä kohtaa kuvaan astuu invertteri. Se muuntaa aurinkopaneeleista tulevan tasasähkön vaihtosähköksi, joka voi sitten syöttää virtaa kaikkeen kannettavasta tietokoneesta valoihin!

Kun tuotat aurinkoenergiasta sähköä aurinkopaneeleilla omakotitalosi käyttöön, sitä kutsutaan sähkön pientuotannoksi. Lain määritelmän mukaan kaikki teholtaan enintään 2 MVA:n tuotantolaitteistot ovat sähkön pientuotantoa.

Mitä eroa on aurinkosähköpaneeleilla ja aurinkolämpöpaneeleilla?

Lyhyesti: Molemmat käyttävät auringonvaloa, aurinkosähkö keskittyy sähkön tuottamiseen, kun taas aurinkolämpöpaneeleissa on kyse lämmön tuottamisesta. Kotitalouksissa aurinkosähköpaneelit ovat usein energiatehokkaampia.

Sekä aurinkosähkö- että aurinkolämpöpaneelit käyttävät aurinkoa energialähteenään, mutta ne tekevät tuolla energialla hyvin erilaisia asioita. Aurinkosähköpaneelit käyttävät auringonvalon fotoneja aurinkosähköilmiön avulla irrottamaan elektroneja materiaaleista, kuten piistä, ja näin luodaan sähköä. Se on huipputekniikkaa ja nykyisin saatavilla kotitalouksien käyttöön kohtuullisella takaisinmaksuajalla (ja lisäksi kodistasi tulee ekologisempi ja sen jälleenmyyntiarvo nousee!)

Aurinkolämpöpaneelit, noh, ne ovat teknologisesti yksinkertaisempia. Ne keräävät auringonvaloa lämmittääkseen suoraan vettä tai muita nesteitä. Tätä lämmitettyä vettä voidaan käyttää kotona tai jopa suuremmissa sovelluksissa, kuten voimalaitoksissa. Se on suoraviivaisempi mutta tehokas tekniikka. Molemmat ovat kuitenkin älykkäitä tapoja hyödyntää mahtavaa aurinkoamme!

Mitä ovat aurinkopuistot?

Aurinkopuistot ovat suuren mittaluokan sähkövoimaloita, joissa aurinkopaneelit on sijoitettu laajoille alueille. Ne valjastavat auringonvalon tuottamaan sähköä suuressa mittakaavassa ja syöttävät tätä puhdasta, uusiutuvaa energiaa sähköverkkoon, usemmiten laajalle alueelle. Voit ajatella niitä vaikkapa jättimäisinä puutarhoina, joissa auringonpaiste kasvaa käyttökelpoiseksi sähköksi!

Suomen suurin aurinkopuisto Juurakko löytyy Kalajoelta. Juurakkoon on asennettu hurjan 24 000 aurinkopaneelia, joiden teho on yhteensä 13 megawattia. Muita suuria aurinkopuistoja Suomessa ovat esimerkiksi Atrian aurinkopuisto Nurmossa, 9 200 paneelin Sunsulkava Sulkavalla ja 6 000 paneelin Iskun aurinkovoimapuisto Lahdessa.

Voiko aurinkoenergiaa tuottaa pilvisenä päivänä?

Kyllä, aurinkopaneelit voivat tuottaa sähköä pilvisenä päivänä – joskin vähemmän tehokkaasti. Paneelit voivat vangita jonkin verran auringonvaloa, koska se leviää pilvien läpi. Vaikka taivas olisi harmaa, aurinkovoima voi siis edelleen edistää energiantarpeemme tyydyttämistä kestävällä tavalla.

Voiko aurinkoenergiaa tuottaa Suomen talvessa?

Aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää Suomessa myös talvella. Aurinkopaneelien julkisivuasennukset toimivat kaikissa Pohjoismaissa talviolosuhteidemme ansiosta. Aurinko on nimittäin talvisin hyvin matalalla ja pystysuorat asennukset eivät kerää lunta, joka estäisi säteilyenergian hyödyntämisen.

Seinäpaneelit tuottavat runsaasti energiaa aurinkoisina talvipäivinä – erityisesti maaliskuussa, jolloin aurinko paistaa enemmän ja lumi heijastaa valoa, mikä lisää säteilyä paneeleihin. Oikeantyyppisellä aurinkopaneelien asennuksella Suomen talvi on varsin otollista aikaa sähkön tuottamiseen aurinkoenergialla.

Kuinka merkittävä osuus aurinkovoimalla on Suomen sähköntuotannossa?

Aurinkovoiman osuus lähestyy 1% koko Suomen sähköntuotannosta. LUT-yliopiston professori Christian Bayer arvioi, että täysin hiilineutraali uusiutuvia energianlähteitä käyttävä sähköjärjestelmä on mahdollista toteuttaa Suomeen 2050 mennessä.

Tässä kokoamamme lyhyt yhteenveto aurinkovoimasta Suomessa:

• Aurinkovoiman Osuus: Lähestyy 1% Suomen sähköntuotannosta.
• Kasvu: Vuotuinen lisäys noin 100 MW vuodesta 2019, 2022 kapasiteetti yli 635 MW.
• Vertailu Eurooppaan: Suomi on jäljessä johtaviin maihin kuten Hollantiin verrattuna, jossa aurinkosähkökapasiteetti on yli 7-kertainen asukasta kohden.
• Kapasiteetti Suomessa vuonna 2030: Fingrid on arvioinut, että Suomessa voi toimia 7 GW tehon verran aurinkovoimaloita vuoteen 2030 mennessä.

Yhteenveto

Kiitos kuin luit artikkelimme aurinkovoimasta! Nyt tiedät kuinka aurinkovoiman potentiaali hyödyntää auringon energiaa käyttämällä aurinkokennoja muokkaa tulevaisuuttamme. Jos innostuit aiheesta, suosittelemme perehtymään tarkemmin omakotitalojen aurinkopaneeleihin, joista löydät runsaasti tietoa sivuiltamme.