Watteja auringosta

Maailma tarvitsee aurinkoenergiaa taistelussa ilmastonmuutosta ja energiakriisejä vastaan. Euroopalla on tavoite tuottaa 15 % sähköstä aurinkoenergialla vuoteen 2020 mennessä. Saksa tavoittelee aurinkosähkön osuudeksi 25 % vuonna 2050. Kansainvälinen energiajärjestö IEA arvioi, että tuolloin 20–25 % maailman energiantarpeesta tuotetaan aurinkoenergialla.

Aurinkoenergia muuttuu yhä edullisemmaksi muuhun energiaan verrattuna, mikä on johtanut buumiin. Alan globaalit markkinat kasvavat vuosittain 40–100 % arvioijasta riippuen.

Aurinkosähkön päärooleissa ovat aurinkokennot ja keskittävät aurinkovoimalat. Ensimmäinen aurinkokenno valmistettiin puoli vuosisataa sitten. Perinteisesti kennot ovat piipohjaisia ja kalliita tehdä. Monikiteiseen piihin perustuvilla kennoilla on saavutettu hyötysuhteeksi 17–19 %.

Kustannusmullistuksen voi aiheuttaa väriaineherkistetty aurinkokenno, jossa aurinkoenergian talteenotto muistuttaa kasvin yhteyttämistä eli fotosynteesiä. Sen kehittämisestä sveitsiläisprofessori Michael Grätzel sai vuonna 2010 Millennium-teknologiapalkinnon. Hintaromahdus voisi tuoda esimerkiksi aurinkoenergiaa keräävät ikkunat.

On harmiteltu, ettei Suomessa huolittu aurinkoenergiaa mukaan uuteen syöttötariffijärjestelmään. Siinä sähkön tuottajalle maksetaan tukea sähkön tuotantokustannusten ja markkinahinnan välisen erotuksen kattamiseksi. Ala saisi lisäpotkua, jos suurtuottajat, kuten voimalat, ja pientuottajat, kuten omakotitalot, voisivat myydä aurinkosähköä sähköverkkoon syöttötariffihinnalla.

Arkkitehdin vaihtoehto

Jos omakotitaloon halutaan aurinkosähköä, irtonaisten aurinkopaneelien sijasta voidaan valita yhtenäinen aurinkopaneelijulkisivu. Tämän innovaation takana on Rautaruukki.

Lähes mustapintaisen uutuuspaneelin lasielementti koostuu kahdesta lasilevystä ja niiden välissä olevasta PV-ohutkalvosta. Taustarakenteena on Ruukin teräksinen julkisivukasetti. Paneelin mitat ovat 630 x 1190 x 39 mm. Asennuksessa paneelien väliin jää 8 mm levyinen sauma.

Arkkitehti Laura Paunila Rautaruukista kertoo, että käytetyn CIGS (kupari-indium-gallium-diselenidi) -kalvon hyötysuhde on noin 12 %. Sillä se häviää kiteiselle piille, mutta toisaalta etuna on herkempi reagointi auringon säteilyyn. Sähköä saadaan myös pilvisellä säällä, sumussa ja öisinkin.

Yksi neliömetri paneelia tuottaa 120 W sähkötehoa ja maksaa noin 650 euroa ilman asennusta. Vertailun vuoksi: tavallinen lasijulkisivu maksaa noin 200 euroa neliöltä.

Suomalaisomakotitalon sähkölämmitys hotkii vuodessa 18 000 kWh, ja kun ostosähköstä veloitetaan nykyisin 0,15 e/kWh, kustannus on 2 700 euroa. Aurinkovaihtoehdolla paneelia tarvittaisiin 230 m2, hinta 149 000 euroa. Investoinnille tulisi kymmenien vuosien takaisinmaksuaika, vaikka otettaisiin huomioon ”lahjaksi” saatava 46 000 euron arvoinen lasijulkisivu.

– Edullisemmaksi paneeli tulee kohteissa, joissa on hyvät aurinko-olot, edullinen maantieteellinen sijainti ja sähkölle syöttötariffi, muistuttaa Laura Paunila.
Pienin paneelimäärä, jonka sähköntuotto riittää järjestelmän invertterille, on 20 kappaletta eli 14 m2 ja maksaa 9 100 euroa. Tällä valinnalla sähköntuotto vuodessa olisi 1 100 kWh, mikä pienentäisi ostosähkölaskua 165 euroa.