Energialähteet ja polttoaineet (Aurinkoenergia)
Energian tuotanto, jakelu ja varastointi (Aurinkovoimalat)
Energiatuotanto ja -jakelu (Aurinkopaneelit ja -keräimet)
Aurinkoenergia-ala kehittyy huimaa vauhtia
Kuva: Atria Suomi Oy
Teollisuuslaitokset voivat tuottaa 5-10 % sähköntarpeestaan aurinkoenergialla tämän hetken teknologialla. Paneeliteknologian kehittyminen parantaa voimaloiden tuotantoa. Atrian Nurmon tehtailla aurinkoenergiaa on hyödynnetty jo muutaman vuoden ajan. Myönteisten käyttökokemusten ansiosta Atria laajentaa aurinkopuistoa.
Teollisuuslaitosten kiinnostus uusiutuvaa energiaa kohtaan on kasvamassa. Aurinkoenergia on lupaavimpia tulevaisuudessa yleistyvistä energiantuotantomuodoista sekä Suomessa että kansainvälisesti.
Aurinkoenergia on täysin uusiutuva energiamuoto. Aurinkoenergian tuottamisessa ei synny lainkaan meluhaittoja eikä hiilidioksidipäästöjä sen jälkeen, kun aurinkovoimalan valmistamisen ja asentamisen energiakustannukset on katettu.
Aurinkoenergiaa hyödynnetään sähkön- ja lämmöntuotannossa. Auringon lämpöenergiaa otetaan talteen aurinkokeräimillä. Lämpöenergiaa voidaan hyödyntää monissa teollisuuden prosesseissa, kuten esimerkiksi kuivaamisessa, lämmittämisessä ja pesuprosesseissa.
Aurinkosähköä tuotetaan aurinkopaneelien avulla. Tuotettu sähköenergia voidaan syöttää teollisuuslaitoksen sähköverkkoon, yleiseen sähköverkkoon tai ladata akkuihin. Aurinkovoimalat ovat varmatoimisia ja vaativat vain vähän huoltoa.
Aurinkopaneelien ja aurinkokeräimien tuottamisen haasteena tulevaisuudessa ovat maapallon mineraalivarannot. Tällä hetkellä materiaalien riittävyys ja saatavuus eivät tuota ongelmia.
Kuva: Atria Suomi Oy
Nykyistä laajempi hyödyntäminen olisi mahdollista
Aurinkoenergian hyödyntäminen teollisessa mittakaavassa olisi jo tämän hetken teknologialla mahdollista huomattavasti nykyistä laajemmassa mittakaavassa, ja tekniikka kehittyy jatkuvasti. Teknologian kehittyessä aurinkopaneelien ja -keräimien tuotantokapasiteetti kasvaa nopeasti.
”Teollisuuslaitokset voisivat tämän hetken tekniikalla tuottaa 5-10 % sähköntarpeestaan aurinkoenergialla. Aurinkoenergian hyödyntämistä rajoittaa vielä tällä hetkellä laajamittaisen tuotannon riittävä kannattavuus”, kertoo Aurinkoenergiayhdistyksen puheenjohtaja Markus Andersén.
Aurinkoenergiayhdistys edistää aurinkoenergiatoimialaa ja aurinkoenergian käyttöä Suomessa. Vuonna 1979 perustetun Aurinkoenergiayhdistyksen mukaan yli 10 % Suomessa kulutettavasta sähköstä voitaisiin tuottaa aurinkoenergialla nykytekniikalla kustannustehokkaasti.
Aurinkoenergiajärjestelmien käyttöikä on noin 30 vuotta, ja takaisinmaksuaika vaihtelee 5-15 vuoden aikajänteellä riippuen muun muassa valmistamisessa investointikustannuksista, käytetyistä materiaaleista, voimalan sijainnista, paikallisista sääolosuhteista ja kohteen sähkönkulutuksesta.
Teollisuuslaitoksessa suurimmat investoinnit kohdistuvat aurinkovoimalaan. Sähköliitännät ja muu tarvittava infra on usein tuotantolaitoksella jo valmiina. Alkuinvestoinnin jälkeen aurinkovoimalan käytönaikaiset kustannukset ovat maltilliset.
”Aurinkovoimalassa ei ole kuluvia tai rikkoutuvia liikkuvia osia, eikä voimala tarvitse polttoainetta. Käytönaikaiset kustannukset muodostuvat aurinkovoimalan huollosta ja ylläpidosta”, Andersén sanoo.
Tuotantokapasiteetti kasvaa nopeasti
Sähkön pörssihinnan ja siirtomaksujen kasvaessa ja teknologian kehittyessä teollisuuslaitoksen oman aurinkovoimalan kilpailukykyisyys kasvaa. Aurinkoenergia-alalla kehitys on tällä hetkellä todella nopeaa ja tarjoama kehittyy ja kasvaa jatkuvasti.
”5-10 vuoden sisällä aurinkovoimala voi tuottaa jo kolmasosan teollisuuslaitoksen tarpeista. Älykkäiden ohjausjärjestelmien kehittyminen parantaa kannattavuutta huomattavasti. Alan nopean kehittymisen vuoksi yritysten ja teollisuuslaitosten kannattaa rohkeasti kysellä ja selvittää aurinkovoimalan kannattavuutta muutaman vuoden välein”, sanoo Andersén.
Aurinkoenergiayhdistyksen puheenjohtaja Markus Andersén kertoo,
ettei aurinkovoimaloita ei tunneta vielä kunnolla, vaikka kiinnostusta uusiutuvaa energiaa kohtaan on.
Kuva: Naps Solar Systems Oy
Laajamittaisista aurinkoenergian käyttöönotoista teollisuus- ja tuotantolaitoksissa on vielä melko vähän käyttökokemuksia, mikä saattaa omalta osaltaan hidastaa aurinkovoimaloiden yleistymistä.
”Aurinkovoimaloita ei tunneta vielä hyvin teollisuudessa, vaikka kiinnostusta uusiutuvaa energiaa kohtaan onkin. Suomessakin on jo esimerkkejä melko suurista aurinkovoimaloista. Maarakenteisia aurinkovoimaloita on käytössä ainakin Atrialla, Elosen Leipomolla ja Seepsulalla. Suuria kattoasenteisia voimaloita käytetään muun muassa Kiillon kemiantehtaalla ja KWH Freezellä”, kertoo Andersén.
Aurinkovoimaloiden kokoluokka suurenee
”Aurinkovoimaloiden rakentamisessa on meneillään harppaus kohti megawatti-luokan voimaloita. Maa-asenteisen voimalan hyötysuhde on paras, sillä paneelit voidaan asentaa optimaalisempaan kulmaan aurinkoon nähden”, kertoo Solarigo Systems Oy:n projektipäällikkö Juho Lasonen.
Solarigo Systems on kotimainen aurinkosähkön rakentaja ja tuottaja, joka tarjoaa palveluita teollisuuslaitoksille ja yrityksille avaimet käteen -ratkaisuina.
Solarigo Systems Oy:n projektipäällikkö Juho Lasonen kertoo, että maaasenteisen voimalan hyötysuhde on paras, sillä paneelit voidaan asentaa optimaalisempaan kulmaan aurinkoon nähden.
Kuva: Solarigo Systems Oy
Sopimus-ratkaisussa Solarigo Systems huolehtii aurinkovoimalan investoinneista ja rakentamisesta sekä käyttökunnossapidosta, ja solmii asiakkaan kanssa aurinkosähkösopimuksen. Woimala-ratkaisussa asiakas vastaa voimalan investoinneista.
Seinäasenteista voimalaa kannattaa harkita, ellei käytettävissä ole maa- tai kattoalaa tai elleivät katon rakenteet kestä aurinkovoimalan rakentamista. Seinäasenteinen aurinkovoimala näkyy katukuvassa ja tuottaa sähkön ohella imagohyötyjä.
”Kesällä seinäasenteisen voimalan tuotanto on paneelien kulmasta johtuen matalampi kuin maa- tai kattoasenteisissa voimaloissa. Seinäasenteiset paneelit tuottavat sähköä talvellakin, sillä paneelien päälle ei kerry lunta ja matalalta paistava aurinko osuus paneeleihin sopivassa kulmassa”, Lasonen kuvailee.
Uudenlaiset paneelit parantavat tuotantoa
Aurinkoenergiaa hyödynnettäessä voidaan yhdistellä vapaasti eri tavoin asennettuja paneeleja ja asennuskulmia. Myös paneelien hyötysuhde kasvaa jatkuvasti.
”Kaksipuoliset paneelit tulevat mahdollisesti yleistymään jo lähivuosina. Kaksipuolisten paneelien taustamateriaali päästää valoa läpi, jolloin paneeli tuottaa energiaa myös maasta tai kattopinnasta heijastuvasta säteilystä ja paneeleilla saadaan parempi tuotanto”, sanoo Lasonen.
Markkinoilla ollaan siirtymässä n-tyypin paneeleihin tulevaisuudessa. N-tyypin paneeleissa puolijohteeseen saostetun fosforin korkeampi elektronimäärä tuottaa paremman hyötysuhteen kuin p-tyypin paneelien boori.
Aurinkovoimala sopii elintarviketeollisuuden tarpeisiin
Atrian Aurinko -hanke on Suomen ensimmäinen teollisuuden mittakaavassa toteutettu aurinkosähköhanke. Suomen suurin aurinkopuisto tuottaa päästötöntä energiaa Atrian Nurmon tehtaiden käyttöön.
”Aurinkoenergia sopii tarpeisiimme erittäin hyvin. Elintarviketeollisuudessa sähköä vaativan jäähdytyksen tarve on suurimmillaan kesällä, jolloin aurinkovoimalan sähköntuotanto on korkeimmillaan. Saamme voimalasta suurimman hyödyn korkeimman kulutuspiikkimme aikaan”, kertoo Atrian tekninen päällikkö Eero Yliselä.
Atrian tekninen päällikkö Eero Yliselä kertoo, että Atrian Aurinko hanke on herättänyt sekä kuluttajien että muiden tuotantolaitosten kiinnostusta aurinkoenergiaa kohtaan.
Kuva: Atria Suomi Oy
Vuonna 2018 valmistuneen energiakärkihankkeen kokonaisinvestointikustannukset olivat 6,8 miljoona euroa, josta TEM:n valtionavustuksenosuus oli 2,72 miljoonaa euroa. Atrian Aurinko vähentää energiantuotannon vuosittaisia hiilidioksidipäästöjä noin tuhannella tonnilla.
Hankkeen toteuttivat kotimainen aurinkosähköyritys Solarigo Systems Oy ja Atrian hanketta varten perustama Nurmon Aurinko Oy. Nurmon Aurinko huolehtii aurinkovoimalan huollosta ja ylläpidosta.
”Atrian Aurinko on aurinkoenergia-alalla hyvin tunnettu hanke, joka on herättänyt sekä kuluttajien että muiden tuotantolaitosten kiinnostusta aurinkoenergiaa kohtaan”, sanoo Yliselä.
Energiakärkihankkeesta myönteisiä kokemuksia
Atrian Aurinko -aurinkopuiston ensimmäisessä vaiheessa aurinkopaneeleja asennettiin noin 22 000 maa- ja kattoasennuksina. Aurinkopuisto tuottaa tällä hetkellä noin sähköä 5000 MWh, mikä kattaa viisi prosenttia Nurmon tehtaiden vuosittaisesta kulutuksesta.
Hyvien käyttökokemusten myötä Atria päätti laajentaa aurinkopuistoa. Laajennus tulee tuottamaan vuodessa noin 4250 MWh aurinkosähköä, eli aurinkovoimalan sähköntuotto lähes kaksinkertaistuu.
Laajennustyöt aloitettiin kesällä 2021 ja laajennus valmistuu kuluvan vuoden aikana. Laajennuksessa paneeleja asennetaan yli 9400. Laajennuksen kokonaiskustannusarvio on noin 2,7 miljoonaa euroa. Business Finland Oy on myöntänyt hankkeelle 20 prosentin suuruisen energiatuen.
”Aurinkopaneelit ja muu aurinkoenergian hyödyntämisessä käytettävä tekniikka ovat kehittyneet muutamassa vuodessa huomattavasti. Laajennukseen tulevat paneelit tuottavat enemmän sähköä kuin aiemmin asennetut, mikä edesauttaa projektin toteuttamista”, Yliselä sanoo.
Uusiutuvan energian edelläkävijä
Aurinkovoimalan ensimmäisessä vaiheessa testattiin erilaisia paneeliratkaisuja. Kokeiluja tehtiin muun muassa kääntyvillä paneeleilla ja eri kulmiin asennetuilla paneeleilla ja vertailtiin niiden sähköntuotantoa.
”Uuteen laajennukseen valitsimme perinteiset kiinteästi asennettavat paneelit. Kääntyvien paneelien sähköntuotanto on korkeampi, mutta myös investointikustannukset ovat korkeammat. Tällä hetkellä kiinteät paneelit tuottavat parhaan hyödyn”, kertoo Yliselä.
Atria haluaa olla edelläkävijänä uusiutuvan energian käyttöön ottamisessa. Laajennuksen valmistuttua Atria kattaa noin kahdeksan prosenttia vuosittaisesta sähkönkulutuksestaan aurinkosähköllä. Aurinkoenergian laajamittainen hyödyntäminen tukee Atrian tavoitetta hiilineutraalista ruokaketjusta.
Ruokaketjun hiilineutraaliuden on määrä toteutua vuoteen 2035 mennessä. Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on onnistunut tavoiteaikataulua nopeammin. Vuoden 2020 hiilidioksidipäästöt olivat 27 prosenttia alhaisemmat vuoden 2016 päästöihin verrattuna.
Hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä keskeisiä keinoja ovat olleet uusiutuvien energianlähteiden käyttämisen lisäksi biopohjaisten polttoaineiden käyttäminen lämmöntuotannossa.
Atria on sitoutunut kansainväliseen Science Based Targets -ilmastoaloitteiseen, jonka kautta Atrian vastuullisuusteot sidotaan Pariisin ilmastosopimuksen mukaisiin tavoitteisiin.
Teksti: Merja Maukonen
