LiFePO4-Akku Aurinkosähköjärjestelmään: Opas Varastointiin ja Asennukseen

Yhä useammat kotitaloudet Suomessa ja muualla Euroopassa hyödyntävät aurinkoenergiaa pienentääkseen sähkölaskuaan ja lisätäkseen energiaomavaraisuuttaan. Vaikka aurinkopaneelit tuottavat sähköä tehokkaasti päivän aikana, kaikkea tuotettua energiaa ei aina pystytä käyttämään heti.

Kun aurinkosähköjärjestelmään lisätään LiFePO4-akku , ylimääräinen aurinkoenergia voidaan varastoida myöhempää käyttöä varten. Tämä parantaa omakäyttöastetta, vähentää riippuvuutta sähköverkosta ja auttaa hyödyntämään jokaisen tuotetun kilowattitunnin tehokkaammin. Tässä oppaassa kerromme, milloin akku aurinkosähköjärjestelmään kannattaa hankkia, kuinka valita sopiva kapasiteetti ja mitä asennuksessa tulee ottaa huomioon.

Milloin akku aurinkosähköjärjestelmään kannattaa hankkia?

Akusta on eniten hyötyä silloin, kun merkittävä osa aurinkosähköjärjestelmän tuottamasta energiasta jää käyttämättä tuotantohetkellä.

Tyypillisiä tilanteita ovat esimerkiksi:

• Kotitaloudet, joissa ollaan päivisin paljon poissa kotoa
• Perheet, joiden sähkönkulutus painottuu iltaan
• Kodit, joissa käytetään säännöllisesti tietokoneita, televisioita ja muita sähkölaitteita
• Käyttäjät, jotka haluavat maksimoida aurinkoenergian omakäytön
• Kotitaloudet, jotka haluavat vähentää riippuvuuttaan sähkön hinnan vaihteluista

Näissä tilanteissa energiavarasto voi auttaa hyödyntämään suuremman osan itse tuotetusta aurinkosähköstä ja vähentämään verkosta ostettavan sähkön määrää.

Se, onko akku aurinkosähköjärjestelmään taloudellisesti kannattava investointi, riippuu sähkönkulutuksesta, akun kapasiteetista ja siitä, kuinka suuri osa varastoidusta energiasta voidaan hyödyntää omassa käytössä. Mitä enemmän itse tuotettua energiaa pystytään käyttämään, sitä suuremmat ovat mahdolliset säästöt pitkällä aikavälillä.

La rentabilidad de una batería depende principalmente del consumo eléctrico, de la capacidad de almacenamiento y de la cantidad de energía solar que pueda utilizarse directamente. Cuanto mayor sea el porcentaje de energía almacenada que se aproveche, mayor será el beneficio potencial.

Mitä komponentteja aurinkosähköjärjestelmä tarvitsee?

Aurinkosähköjärjestelmä, jossa on akku, koostuu yleensä aurinkopaneeleista, invertteristä, energiavarastosta sekä valvonta- ja ohjausjärjestelmistä. Yhdessä nämä komponentit mahdollistavat aurinkoenergian tehokkaan hyödyntämisen sekä sen varastoinnin myöhempää käyttöä varten.

Aurinkopaneelit

Aurinkopaneelit muuttavat auringon säteilyn sähköenergiaksi päivän aikana. Tuotettu sähkö voidaan käyttää välittömästi kodin sähkölaitteisiin tai varastoida akkuun myöhempää käyttöä varten.

Parvekeasennuksiin soveltuvat aurinkopaneelit ja muut pienet aurinkosähköjärjestelmät ovat kasvattaneet suosiotaan erityisesti kotitalouksissa, jotka haluavat pienentää sähkölaskuaan ilman laajaa kattosaneerausta.

Invertteri

Aurinkopaneelit tuottavat tasavirtaa (DC), kun taas kodin sähkölaitteet käyttävät vaihtovirtaa (AC). Invertteri muuntaa aurinkopaneelien tuottaman sähkön kodin käyttöön sopivaksi sähköksi.

Lisäksi invertteri toimii aurinkopaneelien, akun ja sähköverkon välisenä keskeisenä yhdyslaitteena. Järjestelmän rakenteesta riippuen akku voidaan liittää joko vaihtovirta- (AC) tai tasavirtapuolelle (DC).

Energiavarasto

Energiavarasto tallentaa ylimääräisen aurinkoenergian, jota ei käytetä heti sen tuotantohetkellä. Kun aurinkosähkön tuotanto vähenee esimerkiksi illalla tai pilvisellä säällä, varastoitua energiaa voidaan käyttää kodin sähkönkulutukseen.

LiFePO4-akut ovat yksi suosituimmista vaihtoehdoista aurinkoenergian varastointiin niiden pitkän käyttöiän, korkean turvallisuustason ja suuren lataus-purkaussyklien määrän ansiosta.

Tämän vuoksi monet nykyaikaiset aurinkosähköjärjestelmät hyödyntävät LiFePO4-teknologiaa energiavarastoissaan maksimoidakseen aurinkoenergian käytön pitkällä aikavälillä.

Akkuinvertteri tai hybridiratkaisu

Tämä komponentti hallitsee akun lataamista ja purkamista automaattisesti. Kun aurinkopaneelit tuottavat enemmän energiaa kuin kotitalous kuluttaa, ylimääräinen sähkö varastoidaan akkuun. Kun kulutus ylittää hetkellisen tuotannon, energia vapautetaan takaisin käyttöön.

Näin päivällä tuotettua aurinkosähköä voidaan käyttää myöhemmin esimerkiksi valaistukseen, televisioihin, tietokoneisiin, keittiölaitteisiin ja muihin kodin sähkölaitteisiin.

Kaapelit ja suojakomponentit

Turvallinen ja luotettava toiminta edellyttää myös oikeanlaisia kaapeleita, sulakkeita, erotuskytkimiä sekä muita sähköisiä suojakomponentteja.

Ne suojaavat akkua ja muuta järjestelmää ylikuormitukselta, oikosuluilta ja muilta sähköisiltä häiriöiltä. Erityisesti energiavarastoja sisältävissä järjestelmissä on tärkeää käyttää yhteensopivia ja sertifioituja komponentteja turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi.

Kuinka lisätä akku aurinkosähköjärjestelmään?

Vaihe 1: Analysoi sähkönkulutuksesi

Ennen akun hankintaa on tärkeää ymmärtää kotitalouden sähkönkulutuksen määrä ja ajankohta. Näin voidaan valita oikeankokoinen energiavarasto ja välttää sekä ali- että ylimitoitus.

Hyödyllisiä kysymyksiä ovat esimerkiksi:

• Kuinka paljon sähköä kulutetaan päivän aikana?
• Kuinka suuri osa kulutuksesta tapahtuu iltaisin?
• Kuinka paljon aurinkosähköä jää tällä hetkellä hyödyntämättä?
• Kuinka paljon energiaa siirtyy sähköverkkoon?

Mitä suurempi ero on aurinkosähkön tuotannon ja välittömän kulutuksen välillä, sitä enemmän hyötyä akusta voi olla.

Vaihe 2: Valitse sopiva akkukapasiteetti

Sopiva akkukapasiteetti riippuu päivittäisestä sähkönkulutuksesta, aurinkosähköjärjestelmän koosta sekä siitä, kuinka paljon energiaa halutaan varastoida myöhempää käyttöä varten.

• Pienet asunnot tai yhden henkilön kotitaloudet: 1–2 kWh
• Pariskunnat ja pienet perheet: 2–5 kWh
• Kodit, joissa sähkönkulutus painottuu iltaan: 5–10 kWh
• Lämpöpumpun, sähköauton tai suuren kulutuksen kotitaloudet: yli 10 kWh

Monille kotitalouksille 2–5 kWh:n energiavarasto tarjoaa hyvän tasapainon investointikustannusten, käytettävyyden ja tulevien laajennusmahdollisuuksien välillä.

Esimerkiksi WattCycle 48 V 100 Ah seinälle asennettava aurinkoakku tarjoaa noin 5 kWh käyttökelpoista kapasiteettia aurinkoenergian varastointiin. Päivällä tuotettu ylimääräinen aurinkosähkö voidaan hyödyntää myöhemmin illalla tai yöllä. Modulaarisen rakenteensa ansiosta järjestelmää voidaan myös laajentaa energiantarpeen kasvaessa.

LiFePO4-akut soveltuvat erityisen hyvin aurinkosähköjärjestelmiin niiden pitkän käyttöiän, korkean hyötysuhteen ja vakaan suorituskyvyn ansiosta tuhansien lataus- ja purkaussyklien aikana.

Vaihe 3: Tarkista komponenttien yhteensopivuus

Kaikki akut eivät ole yhteensopivia kaikkien inverttereiden kanssa. Ennen hankintaa kannattaa varmistaa, että järjestelmän kaikki osat toimivat yhdessä ilman teknisiä rajoituksia.

Tarkista erityisesti seuraavat asiat:

• Yhteensopivuus nykyisen invertterin kanssa
• Mahdollisuus kapasiteetin laajentamiseen tulevaisuudessa
• Valmistajan takuu
• Turvallisuus- ja laatustandardit
• Mobiilisovelluksen tai etävalvonnan saatavuus

Hyvin yhteensopiva järjestelmä toimii yleensä tehokkaammin ja tarjoaa paremman käyttövarmuuden pitkällä aikavälillä.

AC- vai DC-kytketty energiavarasto?

Aurinkosähköjärjestelmän akku voidaan yleensä liittää joko vaihtovirtapuolelle (AC) tai tasavirtapuolelle (DC).

• AC-kytketty järjestelmä (AC-coupled): akku asennetaan invertterin jälkeen vaihtovirtapuolelle. Tämä ratkaisu sopii erityisen hyvin olemassa oleviin aurinkosähköjärjestelmiin, joihin halutaan lisätä energiavarasto jälkikäteen. Asennus on usein joustavampi ja helpompi toteuttaa.
• DC-kytketty järjestelmä (DC-coupled): aurinkoenergia varastoidaan ennen kuin se muunnetaan vaihtovirraksi. Tämä voi vähentää muunnoshäviöitä ja parantaa järjestelmän kokonaishyötysuhdetta. Ratkaisu on yleisempi uusissa aurinkosähköasennuksissa.

Useimmille käyttäjille, jotka haluavat lisätä akun olemassa olevaan aurinkosähköjärjestelmään, AC-kytketty ratkaisu on käytännöllisin vaihtoehto.

Vaihe 4: Asenna akkujärjestelmä

Asennustapa riippuu valitusta järjestelmästä ja akun liitäntäratkaisusta. Jotkin järjestelmät on suunniteltu helpottamaan käyttöönottoa, kun taas suuremmat energiavarastot voivat vaatia ammattimaisen asennuksen.

Noudata aina valmistajan asennusohjeita ja varmista, että kaikki sähköliitännät tehdään turvallisesti ja määräysten mukaisesti.

Vaihe 5: Seuraa ja optimoi järjestelmän toimintaa

Kun järjestelmä on käytössä, sen suorituskykyä kannattaa seurata säännöllisesti. Useimmat nykyaikaiset akkujärjestelmät tarjoavat mobiilisovelluksen tai verkkopohjaisen hallintapaneelin tätä varten.

Seurattavia tietoja voivat olla esimerkiksi:

• Akun varaustaso
• Aurinkosähkön tuotanto
• Kodin sähkönkulutus
• Omakäyttöaste
• Säästöt sähkölaskussa

Näiden tietojen avulla voidaan tunnistaa mahdollisuuksia parantaa energiatehokkuutta ja hyödyntää aurinkosähköjärjestelmään asennettua akkua mahdollisimman tehokkaasti.

Kannattaako järjestelmä asentaa itse vai käyttää ammattilaista?

Monet nykyaikaiset akkujärjestelmät on suunniteltu mahdollisimman helppoa käyttöönottoa varten. Sopivin ratkaisu riippuu kuitenkin järjestelmän koosta, teknisestä osaamisesta ja paikallisista vaatimuksista.

Omatoiminen asennus voi olla sopiva vaihtoehto, jos:

• Sinulla on kokemusta sähkö- tai aurinkosähköjärjestelmistä
• Kyseessä on valmistajan plug-and-play-ratkaisu
• Pystyt noudattamaan asennusohjeita turvallisesti ja oikein

Ammattilaisen käyttöä suositellaan, jos:

• Sinulla ei ole kokemusta sähköasennuksista
• Asennat suuren energiavaraston tai useita akkumoduuleja
• Järjestelmä liitetään kiinteästi kodin sähköjärjestelmään
• Tarvitset apua määräysten tai verkkoliitännän vaatimusten kanssa

Turvallisuus on aina tärkeämpää kuin mahdolliset säästöt asennuskustannuksissa.

Miten aurinkosähköjärjestelmä akulla toimii?

Päivän aikana aurinkopaneelit tuottavat sähköä auringon säteilystä. Tuotettu energia käytetään ensisijaisesti kodin sähkölaitteisiin.

Kun tuotanto ylittää hetkellisen kulutuksen, ylimääräinen energia siirretään akkuun. Myöhemmin, esimerkiksi illalla tai pilvisellä säällä, akku voi syöttää varastoidun energian takaisin kotitalouden käyttöön.

Tämän ansiosta suurempi osa itse tuotetusta aurinkoenergiasta voidaan hyödyntää omassa käytössä, mikä vähentää sähköverkon tarvetta ja parantaa aurinkosähköjärjestelmän kokonaishyötyä.

Aurinkosähköjärjestelmän ja akkujen määräykset Suomessa

Suomessa aurinkosähköjärjestelmän ja energiavaraston asentaminen on yleensä melko suoraviivaista, mutta ennen asennusta on hyvä varmistaa paikalliset vaatimukset sekä mahdolliset ilmoitus- ja lupamenettelyt.

Taloyhtiöt ja asunto-osakeyhtiöt

Jos asut kerros- tai rivitalossa, aurinkopaneelien asentaminen parvekkeelle tai rakennuksen ulkopuolelle voi edellyttää taloyhtiön hyväksyntää. Tämä koskee erityisesti tilanteita, joissa asennus vaikuttaa rakennuksen ulkonäköön, julkisivuun tai muihin yhteisiin rakenteisiin.

Sähköverkkoon liittäminen

Jos aurinkosähköjärjestelmä on tarkoitus liittää sähköverkkoon, paikallinen jakeluverkkoyhtiö voi edellyttää ilmoitusta järjestelmästä. Vaatimukset voivat vaihdella verkkoalueittain, joten ajantasaiset ohjeet kannattaa tarkistaa omalta verkkoyhtiöltä ennen käyttöönottoa.

Järjestelmän tulee myös täyttää Suomessa voimassa olevat sähkö- ja turvallisuusvaatimukset.

Mahdolliset luvat ja ilmoitukset

Useimmissa tapauksissa pienet aurinkosähköjärjestelmät eivät vaadi rakennuslupaa. Joissakin kunnissa tai suojelluissa rakennuksissa voidaan kuitenkin edellyttää erillistä ilmoitusta tai lupamenettelyä ennen asennusta.

Tuet ja verovähennykset

Suomessa aurinkosähköjärjestelmien ja energiavarastojen hankintaan liittyvät tukikäytännöt voivat muuttua ajan myötä. Kotitaloudet voivat tietyissä tilanteissa hyödyntää esimerkiksi kotitalousvähennystä asennustyön kustannuksista.

Lisäksi erilaisia energia-avustuksia tai energiatehokkuutta tukevia ohjelmia voi olla saatavilla alueesta ja ajankohdasta riippuen. Mahdolliset tuet ja niiden ehdot kannattaa tarkistaa aina virallisista lähteistä ennen investointipäätöstä.

Koska määräykset, verkkovaatimukset ja tukiohjelmat voivat muuttua, on suositeltavaa tarkistaa ajantasaiset tiedot omalta kunnalta, jakeluverkkoyhtiöltä tai valtuutetulta asentajalta ennen järjestelmän hankintaa.

Kannattavuus riippuu muun muassa sähkön hinnasta, akun kapasiteetista sekä siitä, kuinka suuri osa aurinkoenergiasta voidaan käyttää omassa kulutuksessa. Lisätietoja akkujen hinnoista, asennuskustannuksista ja takaisinmaksuajoista löydät oppaastamme: Kuinka paljon kotiakku maksaa?

Yhteenveto

LiFePO4-akun lisääminen aurinkosähköjärjestelmään mahdollistaa suuremman omakäyttöasteen ja paremman aurinkoenergian hyödyntämisen. Sen sijaan, että ylimääräinen energia jäisi käyttämättä tai siirtyisi verkkoon, se voidaan varastoida myöhempää käyttöä varten.

Oikein mitoitettu energiavarasto, yhteensopivat komponentit ja paikallisten määräysten huomioiminen auttavat rakentamaan turvallisen ja tehokkaan järjestelmän, joka vastaa kotitalouden energiatarpeisiin myös tulevaisuudessa.

Akkuteknologian kehittyessä ja energiavarastojen yleistyessä akku aurinkosähköjärjestelmään tulee olemaan yhä tärkeämpi osa kotitalouksien energiaratkaisuja Suomessa ja muualla Euroopassa.