Aurinkoenergian käyttö Suomessa lisääntyy nopeasti

Aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää passiivisesti ja aktiivisesti

Aurinko säteilee energiaa maapallolle paljon enemmän kuin sitä voidaan käyttää: reilun tunnin aikana yli ihmiskunnan tämänhetkisen vuosikulutuksen verran. [1] Eteläisessä Suomessa aurinkoenergian tuotantopotentiaali on vuositasolla Pohjois-Saksan tasoa, vaikka vuodenaikojen väliset erot tuotannossa ovatkin Suomessa suuremmat [2]. Aurinkoenergian osuus Suomessa käytetystä energiasta on vielä hyvin pieni: 0,2 prosenttia sähköstä ja 0,5 promillea koko energiantuotannosta. Auringolla tuotetun energian määrä on viime vuosina kuitenkin kasvanut nopeasti ja noin kaksinkertaistunut vuosittain. [3], [1]

Aurinkoenergiaa voidaan hyödyntää passiivisesti ja aktiivisesti. Passiivisella hyödyntämisellä tarkoitetaan auringon valon ja lämmön suoraa käyttöä ilman erillistä laitetta. Tavoitteena on kerätä talteen lämpöä, lisätä luonnonvalon käyttöä ja vähentää lämpöhäviöitä.  Auringon valon ja lämmön käyttöä voidaan tehostaa erilaisilla rakennuksen ominaisuuksiin liittyvillä ratkaisuilla. Aurinkoenergian saantia ajatellen edullisin rakennuksen sijoituspaikka on etelärinne. Muita aurinkoenergian passiiviseen hyödyntämiseen vaikuttavia tekijöitä ovat talon muoto, ikkunoiden koko sekä käytettävät rakennusmateriaalit. Edellä mainitut tekijät vaikuttavat huomattavasti rakennuksen lämmitys- ja valaistustarpeeseen. [4]

Aurinkoenergian aktiivisessa hyödyntämisessä auringon säteily otetaan puolestaan talteen joko aurinkopaneeleilla, joilla se muutetaan sähköksi, tai aurinkokeräimillä, joilla se hyödynnetään lämpönä. [5] Aurinkoenergia toimii Suomessa muita energiantuotantomuotoja täydentävänä sähkön tai lämmön lähteenä. Rakennuksissa tuotettava aurinkolämpö ja aurinkosähkö vähentävät rakennusten ostolämmön ja ostosähkön tarvetta. [6]

Aurinkopaneelit sopivat hajautettuun sähköntuotantoon

Auringosta voidaan tuottaa sähköä aurinkopaneeleilla, joiden kennot muuttavat auringon säteilyn sähkövirraksi. [7] Aurinkopaneelien hinnat ovat laskeneet voimakkaasti 2010-luvulta lähtien. [8] Hintojen lasku tekee aurinkosähköstä houkuttelevamman sijoituskohteen ja vauhdittaa sen kasvua. [9]

Aurinkosähköjärjestelmä, johon kuuluvat aurinkopaneelit, invertteri, säädin, kiinnikkeet ja johdot, tuottaa sen valmistukseen ja ylläpitoon kuluvan energian takaisin 0,75-5 vuodessa. Aurinkosähköjärjestelmä ei tuota päästöjä käyttönsä aikana. Aurinkosähköjärjestelmän tuottaman energian takaisinmaksuaika riippuu monesta tekijästä kuten aurinkopaneelien sijainnista, valmistukseen tarvittavista raaka-aineista, sääolosuhteista ja järjestelmän käyttöiästä. [10]

Aurinkopaneelien asennus on kannattavinta sellaisissa kiinteistöissä, jotka kuluttavat runsaasti sähköä kesäaikaan, kuten päivittäistavarakaupat ja erilaiset toimitilat. Aurinkosähkö vähentää sähkön oston tarvetta juuri silloin, kun toimitilarakennukset kuluttavat eniten sähköä esimerkiksi ilmastointiin. Myös asuinrakennuksissa aurinkosähköjärjestelmät voivat olla kannattavia investointeja, mikäli tuotetun sähkön pystyy kuluttamaan itse. [8], [1]. Vuoden 2021 alussa tuli voimaan lakimuutos, joka lisää taloyhtiöissä tuotetun aurinkosähkön kannattavuutta ja mahdollistaa sen arvon hyödyntämisen täysimittaisesti, mikä ei ennen lakimuutosta ollut mahdollista. [11] Sekä pien- että kerrostaloasukkailla voikin tulevaisuudessa olla nykyistä huomattavasti merkittävämpi rooli energian tuottajina, ja aurinkoenergialla on tässä suuri kasvupotentiaali. [12]

Aurinkosähkön tuotantopotentiaali ei vastaa Suomessa talven kapasiteettihaasteeseen, mutta kesällä aurinko paistaa juuri oikeaan aikaan. Aurinkoisena kesäpäivänä sähkön kulutuksen, sähkön pörssihinnan ja aurinkosähkön tuotannon huiput ovat samaan aikaan, mikä lisää aurinkosähkön taloudellista kannattavuutta. [6]

Aurinkolämpö korvaa rakennusten ostolämpöä

Aurinkokeräimet muuttavat auringon säteilyä teknisesti käyttökelpoiseksi lämmöksi, jonka avulla voidaan lämmittää asuntojen käyttövettä, teollisuuden prosessivettä sekä rakennuksia. Suomessa on aurinkolämmön hyödyntämiselle otolliset olosuhteet, sillä lämmintä vettä tarvitaan myös kesällä. Tilojen lämmitykseen aurinkolämpöä voi hyödyntää keväästä syksyyn, ja kosteissa pesu- ja kellaritiloissa lämmitystä käytetään usein myös kesällä. Aurinkolämmön hyödyntämiseen liittyy olennaisena osana lämmön varastointi. Esimerkiksi pientaloissa aurinkolämpöä varastoidaan lämminvesivaraajaan ja suurissa kauko- tai aluelämpöverkkoon liitetyissä yksiköissä eristettyihin vesisäiliöihin tai kallioluoliin. [13]

Aurinkolämmön yhdistäminen muihin lämmöntuotantotapoihin sopii hyvin Suomen olosuhteisiin. Aurinkolämmön yhdistäminen lämpöpumppuihin voi pidentää lämpöpumppujen käyttöikää, kun niiden käynnissäoloaika ja käynnistyskerrat vähenevät. Yhdistämällä aurinkolämpö bio- tai öljykattilalämmitykseen voidaan vähentää kattiloiden huollon tarvetta, kun niitä ei tarvitse käyttää alhaisella hyötysuhteella lämmön tarpeen ollessa vähäisempi, mikä vähentää nokeentumista. [13] Suuremman kokoluokan aurinkolämpöjärjestelmät ovat kannattavimpia kohteissa, joissa käytetään suuria määriä suhteellisen matalassa lämpötilassa olevia nesteitä. Tällaisia on Suomessa vielä hyvin vähän. Esimerkkejä aurinkolämmön potentiaalisista hyödyntämiskohteista ovat uimahallit, panimot ja pesulat. Myös lomakylät, jotka ovat pääasiassa kesäkäytössä, ovat potentiaalisia aurinkolämmön käyttökohteita. [14]