Kaaritaivutus Kumpula on monialainen yritys, jonka tuotevalikoimaan kuuluvat mm. ympyrämaneesit ja konesuojat sekä liete- ja selkeytysaltaiden kupolikatot. Uusimpana aluevaltauksenaan yritys on testannut kääntyviä aurinkovoimaloita ja kerännyt kaksi vuotta kestäneestä testauksesta suuren määrän mittausinformaatiota. Tulosten valossa aurinkovoimaloiden tuottoa voidaan parantaa merkittävästi automaattisesti auringon liikettä seuraavalla rakenteella.

250 astetta pystyakselinsa ympäri kääntyvän aurinkovoimalan tuotto on keskimääräisesti jopa 80 % kiinteästi asennettuja aurinkovoimaloita parempi. Kääntyvän aurinkovoimalan etuihin kuuluu myös sen pienempi tilantarve, joten saman kokoisesta aurinkopuistosta voidaan saada merkittävästi parempaa tuottoa. Paneeleita, tukirunkoja, kuparikaapeli ja inverttereitä tarvitaan puolet vähemmän, joista tulee jo itsessään suuri säästö, mutta tämän lisäksi sähköliittymäkin voi olla pienempi.

– Olemme menossa Sarka-messuille tutkimaan ja aistimaan ilmapiiriä meidän kääntyvien aurinkovoimaloiden osalta. Katsomme, löydämmekö kiinnostuneita asiakkaita ja yhteistyökumppaneita esim. kääntyvien aurinkovoimaloiden älykkään ohjauksen osalta, Kaaritaivutus Kumpulan toimitusjohtaja Ossi Kumpula toteaa.

Taivutusalan yrityksenä tunnettu Kaaritaivutus Kumpula voisi pelkästään valmistaa kääntyvien aurinkovoimaloiden kääntökehiä, mutta yritys on valmistautunut tarjoamaan myös kokonaisvaltaisia aurinkovoimalapaketteja.

– Olemme tehneet kaksi protoversiota testausta varten, joten varsinaiset myyntiversiot tulevat olemaan rakenteeltaan osaksi erilaisia. Myyntiversiot ovat isompia ja niitä pystytään toteuttamaan kohdekohtaisesti jopa tuhansia kappaleita. Näissä tilanteissa puhutaan jopa 100 MW:n tehoisista aurinkovoimaloista joiden vuosituotanto voisi olla suuruusluokkaa 140.000 MWh, Kaaritaivutus Kumpulan tuotekehityksestä vastaava Heikki Kumpula toteaa.

Tutkimustulokset puhuvat kääntyvien aurinkovoimaloiden puolesta

– Parin vuoden testauksen tuloksena olemme saaneet kerättyä merkittävän määrän dataa kääntämisen merkityksestä paneeleista saatavan tuoton lisäyksen näkökulmasta, Ossi Kumpula kertoo.

Testauksesta vastannut Heikki Kumpula mainitsee, että hänelle tuli yllätyksenä, kuinka hyvää tuottoa laitteilla voidaan saada.

– Testauksessa käytetyt laitteet ovat yhteisteholtaan 13.6 kW. Ilman kääntyvää rakennetta tuotto olisi jäänyt reiluun 10 000 kWh/vuosi, mutta kääntyvällä rakenteella ollaan päästy 20 000 kWh:n vuosituottoon.

Merkityksellistä tässä on Ossi Kumpulan mukaan se, että kääntyvä voimala tuottaa riittävästi sähköä aamusta iltaan, eikä vain keskipäivällä. Näin itsetuotettua sähköä on tarjolla silloin, kun sitä pystytään hyödyntämään täysimittaisesti.

– Kun aurinkoenergiaa saadaan tasaisemmin, voi sähköliittymäkin olla puolet pienempi ja silti päästään samoihin tuotantomääriin. On parempi saada tuotettua energiaa tasaisesti kuin piikkitehoina. Vaikka kääntyvän aurinkovoimalan tekeminen maksaa, voidaan sanoa että siinä on niin paljon järkeä, ettei kiinteiden paneeleiden rakentamisessa ole mielestämme enää perusteita.

Heikki Kumpula ihmettelee isojen aurinkoenergiapuistojen kiinteästi asennettuja paneeleita, joita rakennetaan nyt kiivaasti.

– Aurinkopuistoja rakennetaan sähkönmyyntitarkoituksessa, mutta nyt ne kuitenkin tuottavat sähköä eniten silloin, kun siitä maksettava hinta on huonompaa ja kun hinta on parempaa on niiden energiantuotto pienempää.

Tuotetta on testattu kahden vuoden ajan

Kaaritaivutus Kumpulan kääntyvä aurinkovoimala on rakenteeltaan hyvin yksinkertainen ja näin myös toimintavarma. Tuo sama ideologia pätee muuhunkin yrityksen tekemiseen.

Kääntyvästä aurinkovoimalasta on tehty protoversio, jota on testattu kahden vuoden ajan, varsinainen tuotantoversio tehdään ensimmäisen asiakkaan löydyttyä.

– Meillä on nyt tiedossa toimiva kokonaisuus ja kaikki yksityiskohdat on mietitty vaikka tekemistä kyllä vielä riittää. Sovitamme ensimmäisen sarjatuotantoversiomme asiakkaan tarpeeseen, Heikki Kumpula mainitsee.

Tuotettu energia on kustannustehokkainta hyödyntää itse

Heikki Kumpula kertoo, että mikäli sähköä tuotetaan myyntiin, hinnat vaihtelevat miinusmerkkisestä jopa kahteen euroon /kWh. Aurinkovoimalan suurin hyöty perustuu esim. maatiloilla tällä hetkellä siihen, kuinka suuren osan tuotetusta sähköstä pystyy itse hyödyntämään.

– Aurinkopaneeleilla tuotetulle sähkölle saa noin 10-kertaisen tuoton, kun sen käyttää itse. Heti muuttui autoilu sähköiseksi ja paljun lämmitys samoin, mutta paljon tulee vielä yli oman tarpeen. Kun itse tuotetusta sähköstä poistuu verot ja siirtomaksu, sen hyötysuhde paranee merkittävästi, koska verottajalle maksetut verot ovat sähkön siirtohinnasta n. 50 %.

Vaakatasossa kääntyvä aurinkovoimala hyödyntää auringosta saatavan energian maksimaalisesti.

– Kääntyvän aurinkovoimalan nimellistehosta on käytettävissä kesäaamuina heti aamuseitsemältä jopa 80 %. Jos kyseessä olisi kiinteä paneeli, saataisiin nimellistehosta aamulla vain kymmenesosa. Ero toki kaventuu nopeasti mentäessä keskipäivää kohden, mutta juuri tuolta ajanjaksolta, yhdessä iltapäivän kanssa, muodostuu merkittävä hyöty, Heikki Kumpula toteaa.

Pohjoisen tarpeisiin suunniteltu laite

– Talvella aurinkovoimalan energiantuotantoon vaikuttaa eniten, ovatko paneelit lumen alla vai eivät. Jos paneelien päällä on lunta, ne eivät tuota sähköä. Jää paneeleissa sen sijaan sulaa hetkessä pois eikä haittaa merkittävästi energiantuotantoa. Vaakatasossa kääntyvät paneelit asennetaan huomattavasti pystympään kuin etelän suuntaan asennetut kiinteät paneelit. Tästä syystä lumi putoaa ajan kanssa melko pian itsestään, mutta se voidaan poistaa helposti myös lastalla. Aurinkovoimala nimensä mukaan tarvitsee auringon, pelkkä valo ei tuo tehoa laitteille. Aurinkovoimala tuottaa sähköä ympäri vuoden mutta teho on heikkoa marraskuun alusta tammikuun loppupuolelle, Heikki Kumpula kertoo.

Aurinkovoimalan kääntö on pidetty pois käytöstä talvella kolmen kuukauden ajan, koska auringon liike on niin pientä. Kaiken muun ajan kääntyvästä mekanismista on selkeää hyötyä.

– Jo tammikuun kahtena viimeisinä aurinkoisena päivänä tuotantomäärä voi olla sama kuin koko joulukuun aikana. Tammikuun loppu on lähtölaukaus energiatuotannolle, koska suhteellinen päivän pidentyminen on silloin suurinta aina maaliskuun alkuun saakka. Jo maaliskuussa paneeleista saadaan vuoden paras teho, joka voi ylittää nimellistehon jopa 20%:lla. Kääntyvän voimalan paneelit pitää tietenkin olla lumesta vapaana, joka ei ole varsinainen ongelma melko pystyssä olevien paneeleiden ansiosta. Sähköstä maksetaan tuohon aikaan yleensä myös hyvää hintaa.

Heikki Kumpula jatkaa kertoen, että kääntyvä rakenne lisää tuotantomäärää parhaiten keskikesällä, kun aurinko tekee pitkän liikkeen.

– Kun aurinkovoimala on pystyakselinsa suhteen kääntyvä, se voi seurata auringon pitkää liikettä täällä pohjoisessa, jonka sektori on juhannuksen aikaan yli 300 astetta. Aurinko noudattaa trigonometrian lakia – kohtisuoraan paneeliin tuleva säde on tehokkain.

Toimintavarma rakenne

Kaaritaivutus Kumpulan kääntyvä aurinkovoimala on toteutettu kääntökehällä, nivelöityjen mastojen sijaan.

– Kääntökehä tekee pyörittäjästä tarpeeksi jämäkän ja tuotetta pystytään tekemään kustannustehokkaasti riittävän suuria yksiköitä. Pyöritin toimii sähkömoottorilla. Prototyyppimalleissa kääntö on toteutettu yksikertaisimmalla mahdollisella tavalla ja jatkossa sitä on tarkoitus kehittää tiettyjen ominaisuuksien osalta, Heikki Kumpula kertoo.

Prototyyppimallissa kääntö on toteutettu ajastinpohjaisesti. Kun mennään seuraavalle tasolle, voidaan kääntymistä säätää vieläkin tarkemmin, huomioiden kaikki muutokset auringon liikkeen osalta.

Ohjaukseen on mahdollista kehittää myös huomattavasti edistyksellisempää kääntöautomatiikka.

– Vaikka jo yksinkertaisellakin käännöllä on päästy hyvin lähelle teoreettisia maksimiteholukemia, siinä on vielä kehittämisen varaa muutaman prosentin verran, Ossi Kumpula painottaa.

Kääntyvät paneelit mahdollistavat järkevän tuoton myös osittain pilvisinä päivinä.

– Jos kiinteästi asennettu paneeli tuottaa parhaiten keskipäivällä, ja silloin sattuu pilvinen jakso, voi päivätuotto olla huono. Kääntyvät paneelit tuottivat siltä päivältä kuitenkin jotain. Kääntyvät paneelit eivät ole niin sääherkkiä, Heikki Kumpula toteaa loppuun.

www.kaaritaivutus.fi

Myynti: +358 50 3448695, [email protected]