Aurinkosähkövoimalan tuotannon analysointi
Väisänen, Jami (2018)
Kandidaatintyö
Väisänen, Jami
2018
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801262313
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201801262313
Tiivistelmä
Aurinkosähkön tuottaminen kasvaa maailmalla eksponentiaalisesti. Syinä tähän on massatuotannon ja teknologian kehittyminen. Lappeenrannan teknillisen yliopiston aurinkosähkövoimalan valmistuminen on näyttänyt johtavaa esimerkkiä Suomen aurinkosähkövoimaloiden rakentamiselle.
Lappeenrannan teknillisen yliopiston alueella sijaitsee 206,5 kW aurinkosähkövoimala. Tämän työn tarkoituksena on analysoida yliopiston kolmannen rakennuksen tasakatolla sijaitsevaa 51,5 kW voimalaa, vertailla voimalan ja aurinkopaneelikenttien sijaintia, sekä tarkastella voimalan aurinkopaneeleissa ikääntymisen seurauksena tapahtuvaa degradaatiota. Ikääntymistä tarkastellaan työssä kriittisesti, sillä neljän vuoden otannan perusteella ei päätelmiä voida vielä johtaa vuosien sääolosuhteiden ja muiden tekijöiden vaihteluiden takia.
Yliopiston tasakattovoimalan viiden invertterin tuotantodataa käytiin läpi ja datasta jalostettiin helpommin luettavia kuvaajia ja taulukoita. Näiden avulla voimalan eri vuosien tuotantoja verrattiin keskenään, ympäristöön simuloituun tuotantoon sekä lähellä sijaitsevaan samankaltaiseen voimalaan. Tuloksista nähtiin, että vuosi 2016 oli huonoin tuotantovuosi myöhäisen lumen sulamisen takia.
Tulosten perusteella arvioitiin, että voimalan sijainti ei kevät- ja syystuotantojen kannalta ole otollisin ympärillä olevien varjostavien tekijöiden takia. Invertterikohtaisia tuotantoja verrattiin myös keskenään, jonka avulla tasakattovoimalan paneelikentät saatiin varjostumisten kannalta paremmuusjärjestykseen.
Työssä ei saatu selvää ikääntymisen tarkasta arvosta, mutta tulosten avulla kuitenkin pääteltiin, että aurinkopaneelikenttien paneelit ikääntyvät samaa tahtia toisiinsa verrattuna. Producing solar energy is increasing exponentially. The reasons for this phenomenon are the improvement of mass production and solar technology. In Finland, building bigger solar plants started to become more common after the Lappeenranta University of Technology’s plant was built.
Lappeenranta University of Technology’s solar plant is a 206.5 kW plant. In this candidate’s thesis, the analysis focuses on 51.5 kW unit that is located on the roof of the third building phase. The goal is to analyze and to compare the production of the plant, to compare the locations of the solar panel fields and to analyze the degradation caused by aging in panels. Aging is evaluated critically; the four years of sampling isn’t enough to make conclusions. This is because of the variation in weather and other causes during the producing years.
The rooftop’s five inverter’s production data were processed, and the data was refined into graphs and diagrams for the ease of reading. With these the solar unit’s productions were compared with each other, with simulated production in a similar environment and with productions of a solar plant nearby. 2016 was the worst production year according to the results.
From the results, it was evaluated that the location of the solar unit wasn’t favourable for spring and autumn energy production. This was because the building shaded the solar panel fields next to the unit. The inverter’s productions were also compared with each other which allowed the solar fields to be ranked in order.
The aging factor was not able to be determined, but the results showed that the solar field’s panels aged in unison.
Lappeenrannan teknillisen yliopiston alueella sijaitsee 206,5 kW aurinkosähkövoimala. Tämän työn tarkoituksena on analysoida yliopiston kolmannen rakennuksen tasakatolla sijaitsevaa 51,5 kW voimalaa, vertailla voimalan ja aurinkopaneelikenttien sijaintia, sekä tarkastella voimalan aurinkopaneeleissa ikääntymisen seurauksena tapahtuvaa degradaatiota. Ikääntymistä tarkastellaan työssä kriittisesti, sillä neljän vuoden otannan perusteella ei päätelmiä voida vielä johtaa vuosien sääolosuhteiden ja muiden tekijöiden vaihteluiden takia.
Yliopiston tasakattovoimalan viiden invertterin tuotantodataa käytiin läpi ja datasta jalostettiin helpommin luettavia kuvaajia ja taulukoita. Näiden avulla voimalan eri vuosien tuotantoja verrattiin keskenään, ympäristöön simuloituun tuotantoon sekä lähellä sijaitsevaan samankaltaiseen voimalaan. Tuloksista nähtiin, että vuosi 2016 oli huonoin tuotantovuosi myöhäisen lumen sulamisen takia.
Tulosten perusteella arvioitiin, että voimalan sijainti ei kevät- ja syystuotantojen kannalta ole otollisin ympärillä olevien varjostavien tekijöiden takia. Invertterikohtaisia tuotantoja verrattiin myös keskenään, jonka avulla tasakattovoimalan paneelikentät saatiin varjostumisten kannalta paremmuusjärjestykseen.
Työssä ei saatu selvää ikääntymisen tarkasta arvosta, mutta tulosten avulla kuitenkin pääteltiin, että aurinkopaneelikenttien paneelit ikääntyvät samaa tahtia toisiinsa verrattuna.
Lappeenranta University of Technology’s solar plant is a 206.5 kW plant. In this candidate’s thesis, the analysis focuses on 51.5 kW unit that is located on the roof of the third building phase. The goal is to analyze and to compare the production of the plant, to compare the locations of the solar panel fields and to analyze the degradation caused by aging in panels. Aging is evaluated critically; the four years of sampling isn’t enough to make conclusions. This is because of the variation in weather and other causes during the producing years.
The rooftop’s five inverter’s production data were processed, and the data was refined into graphs and diagrams for the ease of reading. With these the solar unit’s productions were compared with each other, with simulated production in a similar environment and with productions of a solar plant nearby. 2016 was the worst production year according to the results.
From the results, it was evaluated that the location of the solar unit wasn’t favourable for spring and autumn energy production. This was because the building shaded the solar panel fields next to the unit. The inverter’s productions were also compared with each other which allowed the solar fields to be ranked in order.
The aging factor was not able to be determined, but the results showed that the solar field’s panels aged in unison.