Kuinka paljon aurinko­sähkö­järjestelmä tuottaa?

Tässä artikkelissa selvitämme, miten paljon aurinko­sähkö­järjestelmä tuottaa sähköä ja kerromme tuottoon vaikuttavista seikoista. Tuottoon vaikuttavat muun muassa asennuskohteen sijainti, järjestelmän ilmansuunta, mahdolliset paneelien päälle tulevat varjostukset sekä se, kuinka paljon auringonsäteilyä loppujen lopuksi kunakin vuonna saadaan.

Aurinkopaneelit tuottavat hyvin ympäri maan

Aurinko­sähkö­järjestelmän huipputeho ilmoitetaan yleensä piikkiwatteina (Wp) tai piikkikilowatteina (kWp) ja yksittäisen paneelin teho watteina (W). Piikkiwatti ilmaisee aurinkopaneelin nimellistehoa, eli sen maksimissaan tuottamaa tehoa standardiolosuhteissa (1 000 W/m2 säteilymäärä 25 °C lämpötilassa). Käytännössä aurinkopaneelit voivat optimaalisissa olosuhteissa hetkellisesti tuottaa myös nimellistehoa enemmän. Piikkikilowatti tarkoittaa yksinkertaisesti tuhatta piikkiwattia. Vuosittainen sähköntuotto ja -kulutus ilmoitetaan kilowattitunteina (kWh).

Standardiolosuhteita (STC, eli Standard Test Condition) vastaavissa olosuhteissa yksi 300-wattinen aurinkopaneeli tuottaa sähköä 300 kWh vuodessa. Tällöin esimerkiksi kahdenkymmenen 300-wattisen paneelin, eli yhteensä 6 kWp -kokoisen järjestelmän teoreettinen vuosituotto on 6 000 kWh.

Suomessa talvet ovat tunnetusti pimeitä, mutta pitkien kesäpäivien ansiosta vuosittainen säteilymäärä on meillä noin 800–1 000 kWh/m2, pohjoisessa hieman etelää vähemmän. Säteilymäärä on samaa tasoa maailman suurimman aurinko­energian hyödyntäjän, Saksan, kanssa. Esimerkkinä käytetyn 6 kWp -kokoisen järjestelmän laskennallinen tuottoarvio Suomen olosuhteissa on näin ollen 5 400 kWh vuodessa. Pimeistä talvista huolimatta aurinko­sähkö­järjestelmän hankinta kannattaa siis ympäri maan.

Aurinko­sähkö­järjestelmä kannattaa yleensä mitoittaa niin, että se tuottaa noin kolmasosan kohteen sähkönkulutuksesta. Mitoituksesta voit lukea tarkemmin täältä.

Miten sää vaikuttaa aurinkopaneelien tuottoon?

Vaikka kirkas ja pilvetön sää onkin kaikista optimaalisin paneelien tuoton kannalta, aurinkopaneelit tuottavat sähköä myös pilvisellä säällä. Tuottaakseen sähköä nykyaikaiset paneelit vaativat kirkkautta, eivät niinkään suoraa auringonpaistetta.

Aurinkopaneelit tuottavat sähköä myös talvella, mutta pimeimpään aikaan tuotanto jää vähäiseksi. Kokonaisuudessaan vuoden aikana aurinko­energiaa tuotetaan kuitenkin yhtä tehokkaasti kuin muuallakin Euroopassa.

Alkukevään viileällä ja aurinkoisella kelillä aurinkopaneelien sähkön­tuotto­teho on parhaimmillaan, ja kesäisin aurinko paistaa meillä pitkään. Suurin osa aurinko­paneeleiden tuottamasta sähköstä saadaan maalis- ja syyskuun välillä. Huhti-heinäkuussa tuotto on korkeimmillaan.

Paneelien teho laskee hieman kuumassa lämpötilassa. Aurinkopaneelit tuottavatkin tehokkaimmin keväällä, kun aurinko paistaa korkealta, mutta ilma ei ole vielä yhtä lämmin kuin kesällä. Yksikidepaneelit sietävät kuumaa lämpötilaa hieman paremmin kuin monikiteiset paneelit, eikä niiden tehontuotto laske juurikaan kovassakaan helteessä.

Kun tuotantoa ei ole tarpeeksi, sähköyhtiösi toimittaa sinulle sähköä normaaliin tapaan. Järjestelmien vuosituottoarviot on yleensä laskettu Suomen keskiarvoisen vuosittaisen säteilymäärän mukaan, eli pilvisten päivien vaikutus on aina huomioitu.

Kannattaako aurinkopaneelit asentaa katolle, seinään vai maahan?

Tuoton kannalta tärkeintä on, että aurinkopaneelit saavat esteettömästi valoa mahdollisimman paljon päivän aikana. Siksi paneelit asennetaan monesti rakennuksen katolle. Katoilla on tilaa, eivätkä paneelit vie siellä myöskään tilaa muulta. Katolla aurinkopaneelit ovat myös yleensä ympäristöään korkeammalla, jolloin niihin ei todennäköisesti osu niin paljon varjoa.

Onkin tärkeää huomioida, että korkeat puut tai esimerkiksi lipputanko eivät tekisi varjoa paneeliston pinnalle, sillä varjostukset voivat vaikuttaa tuottoon merkittävästikin. Paneelit on kytketty toisiinsa, ja yhden paneelin tehontuoton aleneminen laskee myös muiden paneelien tuotantotehoa.

Aurinkopaneelit tuottavat hyvin sähköä auringon säteilykulmasta riippumatta, joten yleensä paneelit asennetaan katolle lappeen suuntaisesti ilman ylimääräistä kallistusta. Useimmiten asennuskulma on noin 40 astetta. Tasakattoasennuksissa paneeleille asennetaan telineet. Tällöin kallistuskulma ja ilmansuunta ovat vapaasti valittavissa.

Aurinkopaneelit voidaan asentaa myös seinälle pystysuuntaisesti. Tämä ei kuitenkaan ole optimaalisin vaihtoehto, sillä vuotuinen tuotanto vähenee noin 25–30 prosenttia verrattuna siihen, että paneelit asennetaan 40 asteen kulmaan. Tällä tavoin sähköä toisaalta saadaan syksyllä ja keväällä hieman enemmän auringon paistaessa matalalta alkukeväästä ja loppusyksystä. Lisäksi lumen ja lehtien kertymistä paneelien pinnalle ei tarvitse miettiä. Räystään muodostamat varjot tulee kuitenkin ottaa huomioon.

Aurinkopaneelit voidaan sijoittaa myös maahan. Maahan asennettujen aurinkopaneelien tuottoon vaikuttavat esimerkiksi varjostukset ja se, miten kuumasti aurinko paistaa kyseiseen kohtaan.

Aurinkopaneelit asennetaan usein etelän suuntaisesti, mutta muitakin vaihtoehtoja on

Ihannetilanteessa aurinkopaneelit asennetaan etelän suuntaan, koska aurinko on korkeimmillaan etelän kohdalla. Etelään suuntaavat paneelit eivät kuitenkaan ole ainoa vaihtoehto, ja myös muihin ilmansuuntiin suuntaavilla paneeleilla saa mainiota tuottoa. Etelään verrattuna kaakkoon ja lounaaseen sijoitetut paneelit tuottavat seitsemän prosenttia vähemmän, itään ja länteen alle 25 prosenttia vähemmän.

Jos asennuskohteen katon lappeet ovat itä- tai länsisuuntaiset, tulee miettiä, milloin tehontarve on kaikkein suurin ja päättää paikka sen mukaan. Yleensä näissä tilanteissa asuintaloissa paneelit asennetaan katon länsilappeelle, sillä sähköä tarvitaan tyypillisesti enemmän iltapäivällä ja illalla. Asennuksen voi tehdä myös molemmille lappeille tuotannon maksimoimiseksi. 

Pohjoisen suuntaan aurinkopaneeleita ei suositella asennettavaksi, jos muitakin vaihtoehtoja on. Esimerkiksi luoteeseen osoittava järjestelmä tuottaa sähköä lähes yhtä hyvin kuin länsilappeelle asennettu.

Lumen, pölyn, lehtien ja lian vaikutus aurinko­sähkö­järjestelmän tuottoon

Aurinkopaneelit eivät tarvitse kummempia huoltotoimenpiteitä. Kun asennuskulma on riittävä, lika pysyy poissa paneelien pinnoilta, ja yleensä vesisade pitääkin paneelit puhtaina. Paneeleita voi kuitenkin toisinaan myös pyyhkiä puhtaiksi peittävän lian poistamiseksi, aivan kuten ikkunoitakin. Jos paneelien pinnalle jää esimerkiksi puiden lehtiä, ne kannattaa käydä putsaamassa pois. Paneelien pinnalle jääneet lehdet voivat vaikuttaa sähköntuotantoon.

Koska pimeimpään vuodenaikaan paneelit eivät tuota juurikaan sähköä, ei niitä yleensä tarvitse puhdistaa lumesta erikseen. Suomen olosuhteisiin suunnitellut paneelit kestävät talven lumikuorman hyvin. Kun aurinko alkaa taas paistaa korkeammalta, lumi sulaa nopeasti paneelien pinnata, ja lumi liukuu itsestään alas paneelien liukkaalta pinnalta jo ennen kuin lumi sulaa muualta katolta.