Aurinkosähkö on kannattava vaihtoehto sähköverkon ulottumattomissa olevilla työmailla. LUT:n tutkijaopettaja Antti Kosonen toteaa, että teknologia on jo niin kehittynyttä, että aurinkosähkön teho riittää myös isojen työkoneiden käyttöön. Rakennuskonevuokraamo Cramo kehitti modulaarisen hybridiaurinkoenergiageneraattorin, jolla saa puhdasta sähköä työmaalle.

Kososen mielestä kaikki innovaatiot, joilla voidaan vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä, lisäävät rakentamisen vastuullisuutta. Samalla voidaan edistää rakentamisen vihreää siirtymää, kun kehitetään myös rakennustyömaiden toimintaa, kaluston käyttöä ja logistiikkaa.

Mitoitus profiilikuormituksen mukaan

Tutkijaopettaja Antti Kosonen LUT School of Energy Systems -laitokselta toteaakin, että rakennusten energialähteissä on siirrytty kohti vähäpäästöisempiä ja uusiutuvia vaihtoehtoja, mutta rakentamisen aikaisesta energian käytöstä ja sen uudistamisesta on puhuttu vasta vähän. Kosonen toteaa, että aurinkosähkö sopii hyvin myös rakennustyömaille ja varsinkin kesäaikaan.

”Isoimmat ennakkoasenteet aurinkosähkön työmaakäytössä liittyvät epäilyihin siitä, ettei aurinkosähkön teho riitä isojen työmaakoneiden pyörittämiseen. Kyllä se riittää, kun paneelit ja akustot mitoitetaan oikein rakennustyömaan profiilikuormituksen mukaisesti. Kaikki on kiinni mitoituksesta”, Kosonen tiivistää.

Aurinkopaneelien ja akkujen teknologia on jo niin kehittynyttä, että hyvien järjestelmien avulla aurinkosähkö on todellinen, vastuullinen ja mahdollisesti taloudellinenkin vaihtoehto rakennustyömaille varsinkin niillä alueilla, joissa ei ole sähköverkkoa. Järjestelmien hyötysuhteet kehittyvät koko ajan ja akustojen tehotiheys paranee.

Rakennustyömaan oma energiantuotanto nähdään jatkossa entistäkin tärkeämpänä niin puhtaan sähkön kuin kustannustehokkuudenkin takia. Aurinkosähköä voi käytännössä tuottaa merkittävissä määrin kahdeksan kuukautta vuodessa Suomessa. Nyt tarvitaan edelläkävijöitä, jotka haluavat soveltaa jo olemassa olevaa teknologiaa.

Kososen tavoitteena on, ettei dieselgeneraattoreita tarvittaisi lainkaan silloin, kun auringon paistetta on saatavilla. Aurinkokäyttöiset generaattorit ovat myös hiljaisia, eikä niistä tule pakokaasuja.

Cramon innovaatiossa hukkaenergia ladataan akkuihin

Rakennuskonevuokraamo Cramo tuo alkukesästä markkinoille siirrettävän, modulaarisen hybridiaurinkoenergiakontin Sunboxin. Järjestelmä on suunniteltu Cramolla yhteistyössä alihankkijoiden kanssa. Kehitystyöhön ryhdyttiin, kun Cramon myyjät huomasivat, että aurinkosähkölle olisi monella työmaalla tarvetta. Cramon valikoimaan kuuluu työmaiden sähköistys, lämmitys ja valaistus sekä olosuhdehallinta. Näihin kaikkiin aurinkosähkö sopii hyvin. Järjestelmästä riittää tehoja myös sähkökäyttöisten työmaakoneiden ja -laitteiden käyttöön.

Cramon Sunbox-energiakontteja on kahta kokoa, isompi 20 jalan kontti ja pienempi 8 jalan kontti. Isompi energiakontti sopii työmaille, joihin ei saada sähköä, kuten tuulivoimalatyömaille, tai rakennustyömaille varaenergianlähteeksi. Pienempi, kevyemmin siirreltävä kontti soveltuu pienemmille sähköttömille työmaille esimerkiksi pienlaitteiden lataukseen ja valaistukseen. Kokonaisuudessa on aurinkoenergiajärjestelmän lisäksi generaattori, jonka koko voidaan valita työmaan kulutuksen mukaan. Muunneltavuus lisää käytettävyyttä.

Lisäarvoa Cramon kehittämään järjestelmään tuo älykäs ohjaus, joka minimoi dieselgeneraattorin käyntiajan yöllä tai pilvisäällä, koska akustoihin ladattu virta riittää pitkäksi aikaa.

”Ajattelimme kokonaisuuden uudella tavalla. Kierrätämme kaiken sähkön erillisen akuston kautta. Mikäli aurinkopaneeleista saatava hetkellinen teho ei ole riittävä ja akuston varaustila laskee, järjestelmä käynnistää automaattisesti dieselgeneraattorin. Dieselgeneraattorille on tyypillistä, ettei se pysty muuttamaan käyntinopeuttaan yhtä nopeasti kuin tehon tarve muuttuu ja tämän takia dieselgeneraattoria joudutaan käyttämään koko ajan yliteholla, josta syntyy hukkaenergiaa. Innovaatiomme avulla lataamme hukkaenergialla akustoa, joten hyötysuhde saadaan merkittävästi paremmaksi”, Cramo Finland Oy:n tuotehallinnan päällikkö Antti Puputti kertoo.

Näin järjestelmä tuottaa polttoainesäästöjä, vaikka aurinko ei paistaisi ollenkaan.

Järjestelmä säädetään käytön mukaan

Cramon isommassa Sunboxissa on pohjana 20-jalkainen merikontti, jonka katolle asennetaan 20 paneelia. Kontissa on sisällä invertterit ja 24 kWh akusto, johon aurinkosähkö varastoidaan. Pelkkien paneelien piikkiteho on 6,3 kW. Pienempi 8 jalan kontti sisältää vuorostaan 3 paneelia, jolloin piikkiteho on 0,95 kW.

Isomman järjestelmän teoreettinen maksimiteho on riippuvainen sen rinnalle asetettavasta generaattorista. Järjestelmä tukee kolmivaihevirtaa ja operointijännite on 400 V.

”Kun kytkee isomman järjestelmän rinnalle esimerkiksi QAS100 generaattorin, saadaan teoreettinen maksimiteho nostettua hetkellisesti jopa 120 kW:iin asti. Jos halutaan operoida pelkästään aurinkosähköllä, asettuu hetkellinen maksimiteho 48 kW:iin, kun akustossa on tarpeeksi virtaa. Pienempi järjestelmä on vastaavasti rakennettu 230 V jännitteen ympärille. Teoreettinen maksimivirta riippuu myös rinnalle kytkettävän generaattorin koosta järjestelmän asettaessa sille kuitenkin 23 kW:n rajoitteen. Ilman dieselgeneraattoria hetkellinen maksimiteho asettuu 8 kW:n tasolle”, toteaa Puputti.

Hän toteaa, että mitoituksessa on tärkeää, ettei käytetä tehoja hukkaan, vaan järjestelmä säädetään aina tarpeelliselle tasolle. Tämä tarkoittaa tarpeeseen soveltuvan generaattorin valitsemista järjestelmän rinnalle.

Cramon Sunbox tuo myös taloudellista säästöä, koska aurinkoenergia vähentää huomattavasti dieselin käyttöä. Cramon esimerkkilaskelmissa 24/7 käynnissä oleva generaattori voi kuluttaa kuukaudessa lähes 11 000 litraa polttoainetta, jonka hankinta maksaa nykyisillä polttoainehinnoilla paljon. Mitä enemmän aurinkosähköä saadaan ladattua akkuihin, sitä edullisempi on lopputulos.

Lähde: Cramo Finland Oy

Lue lisää:

Näin pärjäät aurinkoenergialla: Asiantuntijoiden vinkit omavaraisuuteen