Miten aurinkosähköjärjestelmä toimii?

Näin aurinkopaneelit toimivat 

Aurinkopaneelien toiminta on osa suurempaa kokonaisuutta, nimittäin aurinkosähköjärjestelmän toimintaa. Aurinkopaneeli sisältää useita kymmeniä sarjaksi kytkettyjä aurinkokennoja, joiden muodostamat varaukset tuottavat noin 40 voltin jännitteen.

Aurinkokennojen lisäksi myös aurinkopaneelit kytketään sarjaksi, jolloin päästään invertterille eli vaihtosuuntaajalle sopivaan noin 400–1000 voltin jännitteeseen. Sarjakytkennässä kaikkien aurinkopaneelien läpi kulkee sama virta, joka on yleensä noin 10 ampeerin luokkaa. 

Invertteri muuntaa sähkön hyödynnettävään muotoon 

Jotta sähköä voidaan käyttää kiinteistössä, käytetään  invertteriä eli vaihtosuuntaajaa, joka muuntaa tasavirran vaihtovirraksi. Modernit invertterit purkavat syntyvää varausta juuri sellaista tahtia, että varaus ei purkaudu liian nopeasti ja jännite laske enempää kuin virran noususta saatava tehohyöty.

Tällaisia inverttereitä kutsutaan Maximum Power Point Tracking (MPPT) -inverttereiksi. Ne optimoivat jatkuvasti jännitteen ja virran suhdetta ottaessa aurinkopaneeleista energiaa. 

Inverttereihin voidaan yleensä kytkeä 2–3 sarjaan kytkettyä paneeliketjua, joita ne seuraavat erikseen. Tällöin ketjut voidaan asentaa esimerkiksi katon eri lappeille, hieman eri ilmansuuntiin tai kallistuksiin, ja niistä saadaan silti mahdollisimman suuri teho. 

Nykyiset laadukkaat invertterit toimivat kolmivaiheisesti, joten niiden tuottamaa sähköä voidaan käyttää kaikissa kodin laitteissa. Inverttereihin on sisäänrakennettuna myös turvatoimintoja, ja ne katkaisevat automaattisesti sähkön syötön, jos sähköverkossa on ongelmia. 

Toimivatko aurinkopaneelit pilvisellä tai lumisella säällä? 

Aurinkopaneelit tuottavat pilvisellä säällä kesäaikaan noin 10 prosenttia nimellistehostaan. Ne eivät siis tarvitse suoraa auringonpaistetta, vaan jo valoisuus riittää. Sähkön tuotanto on korkeimmillaan poutaisina kesäpäivinä, mutta tuottoa saadaan merkittävästi maaliskuun ja lokakuun välillä.

Lumen alle jäädessään aurinkopaneelit eivät yleensä tuota sähköä. Keväällä paneelit voivat tuottaa sähköä myös ohuen lumikerroksen alta, kun auringonpaiste on riittävän voimakasta. 

Aurinkopaneelit eivät varaa sähköä 

Kun ulkona on valoisaa, aurinkopaneelit keräävät energiaa. Kun ulkona on pimeää, energian tuotanto lakkaa. Aurinkopaneeleihin ei voi varastoida ylijäämäsähköä, mutta hybridi-invertteriä käyttäen ne voidaan yhdistää akkuun, jolloin energiaa on käytettävissä myös auringon laskettua.

Varastoinnin sijaan voit myydä ylijäämäsähkön sähköyhtiöllesi. Vattenfallin kanssa se tapahtuu tekemällä Omatuotanto-sopimuksen. Sähkönmyyjä vuorostaan myy sähkön edelleen muille sähkönkäyttäjille.