Suuret aurinkovoimalat Suomessa

  • Viestiketjun aloittaja Viestiketjun aloittaja fraatti
  • Aloituspäivämäärä Aloituspäivämäärä
Jotenkin vaikea ymmärtää aurinkovoiman suosiota Suomessa. Toimii vain keväästä syksyyn ja vain päivisin. Ongelma Suomessa on kuitenkin sähkön riittävyys keskitalvella. Mihin se kaikki aurinkovoimaloiden sähkö työnnetään kesällä?
Kesällä päivä on vaan aika pitkä.

Mutta kyllähän vesivoiman jarrutus on kesällä ja syksyllä ihan järkevää, jos muutenkin riittää sähköä. Norjan patoaltaat vaikka täyteen vain. Ja sitten tietysti pumppuvoimaloita pitäisi olla. Ja synteettisten polttoaineiden tuotantoa.

Ja kausivarastoja pitäisi ladata. Ja ja ja....
 
Kesällä voisi sähköä käyttää vetyelektrolyysiin. Sähköverkossa riittää kesällä kapasiteettia, joten vetyä voitaisiin tehdä ja käyttää paikallisesti. Varmaan yksi taloudellisemmista käyttökohteista olisi biokaasureaktoreiden tuotannon tuplaaminen johtamalla kaasu hiilidioksidin poistamiseksi tarkoitetun vesipesurin tms. sijaan jälkireaktoriin, jossa kaasun hiiloidioksidiosuus muunnetaan synteettiseksi metaaniksi. Suomessa kehitetty ja kaupallistettu biologinen metanointiteknologia on todettu robustisesti toimivaksi ja skaalautuvaksi teollisessa mittakaavassa ja hyötysuhteeltaan melkein teoreettista maksimia vastaavaksi.

Lisätylle biologisen ja synteettisen metaanin tuotannolle olisi kysyntää mm. kaasumoottorivoimalaitosten polttoaineena. Kaasu pitäisi joko siirtää talvea varten Liettuaan putkea pitkin Latviaan, missä on runsaasti vapaata kapasiteettia metaanin varastointiin tai paikallisesti Suomessa rakentamalla uusia LNG-varastoja (jolloin sähköä tarvitaan myös metaanin nesteytykseen).

Synteettiselle metaanintuotannolle olisi paljon lisämahdollisuuksiakin etenkin ottamalla talteen sellutehtaiden ja sahausjätteiden sooda- ja muiden lämpökattiloiden hiilidioksidia, jolloin noiden laitosten yhteyteen kannattaisi rakentaa vastaavia täysin synteettisen metaanin tuotantolaitoksia. Tuotos voidaan joko syöttää kaasuputkistoon, jos sellainen on lähistöllä tai nesteyttämäläl metaani, jolloin se voidaan viedä varastoon ja kulutukseen rekalla, rautateitse tai laivakuljetuksena. Kaikki tuo on käytössä olevaa teknologiaa.
 
Ja riittää kuin muistaa sen, että sähkö on niin jalo tuote, että jos sitä erittäin halvalla saa, löytyy sille ottajia aivan varmasti. Datakeskukset on siitä esimerkki ja sähkökattilat.

Mutta lisää vain tuotantoa, niin alkaa tulemaan muitakin potin jakajia, kuten Kotte tuossa luetteli.

Lisää vain aurinkoa ja tuulta. Talven puute on toisenlainen ongelma ja se pitäisi ratkaista erikseen.
 
Suomen ensimmäinen täysin auringon liikkeen mukaan kääntyvillä telineillä (solar tracker) toimiva aurinkovoimapuisto Joroisen Hallanvahti aloittivat sähköntuotantonsa vähintään testikäytössä.

Tuo jäi mietityttämään, että millainen systeemi se oikein on. Projektin nettisivulta selvisi että siellä olisi 206 000 (huh) paneelia telineissa, joilla paneelit voidaan kääntää itä/länsi suunnassa eli siis kipata jotenkin yli. Eli se ei varsinaisesti seuraa suoraan aurinkoa vaan optimoi aamu ja ilta-auringon tuoton. Keskipäivällä paneelit on ehkä suoraan taivasta kohti, jolloin tuotossa lienee kuoppa.

 
Eli se ei varsinaisesti seuraa suoraan aurinkoa vaan optimoi aamu ja ilta-auringon tuoton. Keskipäivällä paneelit on ehkä suoraan taivasta kohti, jolloin tuotossa lienee kuoppa.
Kesäaikaan suoraan ylöspäinkin suunnattu paneeli tuottaa melko hyvin, sillä aurinko on Suomessakin keskipäivällä melko korkealla, jopa luokkaa 40o ... 50o kulmassa vaakatasoon nähden. Lisäksi valo pääsee keskipäivällä pilvettömästä ilmakehästä lävitse paremmin kuin aamulla ja illalla, mikä kompensoi mahdollista epäedullisempaa säteilykulmaa.
 
Kesäaikaan suoraan ylöspäinkin suunnattu paneeli tuottaa melko hyvin
Periaatteessa paras "seuranta" saavutetaan kun maa peitetään kokonaan vaakasuuntaisilla paneeleilla niin ettei siihen jää lainkaan paljasta maata näkyviin. Silloin on ihan sama mistä suunnasta valo tulee. Kaikki saadaan osumaan paneeliin.

Kääntyvät paneelit voi olla talvella käteviä jos ne käännetään lumisateella alaspäin.
 
Tuo jäi mietityttämään, että millainen systeemi se oikein on. Projektin nettisivulta selvisi että siellä olisi 206 000 (huh) paneelia telineissa, joilla paneelit voidaan kääntää itä/länsi suunnassa eli siis kipata jotenkin yli. Eli se ei varsinaisesti seuraa suoraan aurinkoa vaan optimoi aamu ja ilta-auringon tuoton. Keskipäivällä paneelit on ehkä suoraan taivasta kohti, jolloin tuotossa lienee kuoppa.

Tuommoinen
1783421328671.png

Täällä oli joskus tämä kuvakin.
1741180571216-png.105579

 
Täällä oli joskus tämä kuvakin.

Tuo on oikeastaan aika kätevä. Paneelit saadaan käännettyä aamulla ja illalla niin, että valo saa tulla melkein suoraan horisontista ilman, että paneelit varjostaa toisiaan, kunhan ne on käännetty riittävästi ylöspäin. Auringon noustessa riittävän korkealle ne voi sitten kääntää suoraan valoa kohden.

HIeman tarvii laskemista että löytyy optimi kuinka tiheään paneeleja kannattaa laittaa tuotto / kustannus mielessä.
 
Kääntyvät paneelit voi olla talvella käteviä jos ne käännetään lumisateella alaspäin.
Tai edes pystyyn lumien karistamiseksi tai kertymisen estämiseksi.

Ovatkohan tuon esillä olevan paneeliston rivit itä-länsi- vai pohjois-eteläsuunnassa? Rivistöjen pitkä väli viittaa edelliseen, eli etenkin keväisin ja syksyisin melkein kaikki lankeava auringonvalo saadaan keskipäivällä talteen, vaikka paneeliston pinta-ala on vain luokkaa puolet asennusalueen pinta-alasta, kunhan paneeleiden kulmaa säädetään auringon näennäiselle kiertoradalle optimoidusti vuodenajasta riippuen. Talvella paneelit voi jättää jokseenkin pystyyn, jolloin lunta ei kerry päälle eikä paneeli kylmene (kerää huurretta) vastaavasti kuin kohti tummaa taivasta suunnattuna ja keskipäivän mahdollinen auringonpaiste saadaan hyvin talteen. Kesällä paneeleita voidaan kääntää lähes vaakasuuntaan aamulla ja illalla, jolloin idän ja lännen suunnaltakin saadaan jonkin verran enemmän hyötyä kuin keskipäivälle optimoidusta asennosta.

Pohjois-eteläsuuntainen rivistö puolestaan olisi ideaalinen päiväntasaajan lähistöllä, jos tavoitellaan mahdollisimman tasaista tuottoa koko valoisalle ajalle paneelipinta-alaa säästäen suhteessa asennusalueen pinta-alaan.
 
Ovatkohan tuon esillä olevan paneeliston rivit itä-länsi- vai pohjois-eteläsuunnassa?

Kartalla rivit on tismnalleen pohjois eteläsuunnassa.

Aamu ja ilta on silloin optimaalista. Aurinko valaisee paneelit mutta ei maata. Keskipäivällä menee suuri osa maahan rivien väleistä.
 
Kartalla rivit on tismnalleen pohjois eteläsuunnassa.

Aamu ja ilta on silloin optimaalista. Aurinko valaisee paneelit mutta ei maata. Keskipäivällä menee suuri osa maahan rivien väleistä.
Tuo järjestelmä on siis optimoitu aamu- ja iltatuotantoon, mikä vaikuttaakin järkevältä, sillä optimaalisesti keskipäivän aurinkoon suunnattua paneelikapasiteettia on Suomessa ja etenkin Euroopassa jo turhankin paljon. Tuo näkyy Saksassa sähkön hinnassa, joka on Suomen aikaa iltapäivällä usein ilmaista, mutta aamulla ja illalla arvossaan kuin Suomessa talvella keskimääräisinä huipputunteina.
 
Tuossa viljelyssä tai laiduntamisessa paneelien välissä ja alla on ilmeisesti selkeitä etuja

Paneelit tuo varjoa ja näin säilyttää kosteutta paremmin maassa. Ja elukat voi kanssa paremmin kun ne pääsee sekä varjoon että sateelta suojaan.
 
Tuossa viljelyssä tai laiduntamisessa paneelien välissä ja alla on ilmeisesti selkeitä etuja

Paneelit tuo varjoa ja näin säilyttää kosteutta paremmin maassa. Ja elukat voi kanssa paremmin kun ne pääsee sekä varjoon että sateelta suojaan.
Paljonkohan lämpötila nousee paneelien alla kun paneelit käy kuumana? Kasveillehan riittää 17 - 18 C ja yli 20 C on jo liikaakin. Valon puute voi rajoittaa kasvua.
 
Paljonkohan lämpötila nousee paneelien alla kun paneelit käy kuumana? Kasveillehan riittää 17 - 18 C ja yli 20 C on jo liikaakin. Valon puute voi rajoittaa kasvua.

Paneelien varjohan päin vastoin vähentää kasviin kohdistuvaa lämpöenergiamäärää, kun paneeli nappaa osan säteilyenergiasta matkalla. Lämpökuormaa kasviin kohdistuu ehkä enemmän johtumalla, mutta selvästi vähemmän säteilynä. Mutta enpä osaa sanoa, miten tietynlaisiin olosuhteisiin adaptoituneet kasvit hanskaavat tilanteen. Voihan olla, että vaikka kokonaislämpöteho laskee, niin lämmön siirtymistavan muutos vaikuttaa päinvastaiseen suuntaan.
 
Paljonkohan lämpötila nousee paneelien alla kun paneelit käy kuumana?

Ei sen pitäisi pystyä nousemaan. Ilman paneelia 100% säteilystä lämmittää maata. Paneelin kanssa osa energiasta muuttuu sähköksi ja poistuu johtoja pitkin ja paneeli myös säteilee lämpöä paljon taivaalle kun se on musta pinta.

Jos lämpö nousisi, sen pitäisi jotenkin olla kasvihuonemaista lämmönnousua eli estetään lämmön nouseminen pois ilman mukana.
 
^ Paneeli on lisäksi eräänlainen auringonvarjo (loppu säteily muuttuu lämmöksi paneelissa ja lähtee virtaamaan yläsuuntaan konvektiovirtausten mukana; toki paneelin alapuolikin lämpenee ja säteilee pitkäaaltoista lämpösäteilyä alaspäinkin; mutta tuon teho on pieni murto-osa alkuperäisestä paneelin yläpintaan osuvasta auringon säteilytehosta). En ole ikinä kuullut kenenkään valittavan, että auringonvarjon alla olisi kuumempaa kuin ilman varjoa auringonpaisteessa.
 
Ei sen pitäisi pystyä nousemaan. Ilman paneelia 100% säteilystä lämmittää maata. Paneelin kanssa osa energiasta muuttuu sähköksi ja poistuu johtoja pitkin ja paneeli myös säteilee lämpöä paljon taivaalle kun se on musta pinta.
Mutta tähmähän ei pidä alkuunkaan paikansa koska kaikki lämpö ei imeydy maahan.
Jos lämpö nousisi, sen pitäisi jotenkin olla kasvihuonemaista lämmönnousua eli estetään lämmön nouseminen pois ilman mukana.
Uskoisin näin käyvä koska tapahtuu heijastusta paneelien selkpäpuolelta, Lisäksi paneeli estävät lämmön konvektioita. Samasta syystä hallaa torjutaan harsoilla kasvimailla.

^ Paneeli on lisäksi eräänlainen auringonvarjo (loppu säteily muuttuu lämmöksi paneelissa ja lähtee virtaamaan yläsuuntaan konvektiovirtausten mukana; toki paneelin alapuolikin lämpenee ja säteilee pitkäaaltoista lämpösäteilyä alaspäinkin; mutta tuon teho on pieni murto-osa alkuperäisestä paneelin yläpintaan osuvasta auringon säteilytehosta). En ole ikinä kuullut kenenkään valittavan, että auringonvarjon alla olisi kuumempaa kuin ilman varjoa auringonpaisteessa.
Jostakin syystä beduuinit tykkää mustasta eikä valkoisesta. Tälle oli joku lämmön haihtumiseen liittyvä mekanismi.
 
Mutta tähmähän ei pidä alkuunkaan paikansa koska kaikki lämpö ei imeydy maahan.

Miten perustelet? Mihin se auringon valo osuu ellei maahan? Lämpö ei voi johtua maahan ellei maa ensin lämpene.

Uskoisin näin käyvä koska tapahtuu heijastusta paneelien selkpäpuolelta,

Jos paneelin selkäpuoli on musta niin se pikemminkin kerää lämpösäteilyyä itsenesä. Jos se on kiiltävä niin silloin se heijastaa säteilyä.

Lisäksi paneeli estävät lämmön konvektioita. Samasta syystä hallaa torjutaan harsoilla kasvimailla.

Olen käsittänyt että harsot estävät lämpösäteilyn karkaamisen täysmääräisesti avaruuteen. Sama ilmiö mikä estää auton lasien huurtumisen, jos auto on katon alla eikä auto "näe" taivasta.

Jostakin syystä beduuinit tykkää mustasta eikä valkoisesta. Tälle oli joku lämmön haihtumiseen liittyvä mekanismi.

Arabit taas tykkää valkoisesta. Ehkä tuo on muotikysymys. Kangas kuitenkin eristää lämmön kankaan pinnasta.
 
Miten perustelet? Mihin se auringon valo osuu ellei maahan? Lämpö ei voi johtua maahan ellei maa ensin lämpene.
Höh, säteet osuu ja osa heijastuu takasin. Unohtamatta fotosynteesiä jne. Ei ole vaivan arvoinen asia vääntää sivutolkulla kun voi keskutella mopopojistakin. Kysy asiaa AI:ltä, olkoon se tuomari. Alistun se tuomiovaltaan. Joku mode agentti vois olla hyvä idea, tuomita väitelyn voitajan jossakin kohtaa viestiketjua.
 
Viimeksi muokattu:
Arabit taas tykkää valkoisesta. Ehkä tuo on muotikysymys. Kangas kuitenkin eristää lämmön kankaan pinnasta.
Kysin asiaa AI:ltä ja muistin oikein. Musta väri imee lämpöä ja siitä aiheutunut konvetio viilentää. Asiasta on 80-luvulta tutkimus jonka otsikko oli suunnilleen Why do Bedouins wear black robes in hot deserts?

Klassisessa tutkimuksessa havaittiin, että musta kaapu absorboi auringon säteilyä enemmän, mutta kaavun alla oleva ilma ja kangas lämpenevät, jolloin syntyy voimakkaampi konvektiovirtaus: lämmin ilma nousee kaavun sisältä ja viileämpää ilmaa virtaa alhaalta tilalle. Löysä kaapu toimii siis vähän kuin savupiippu, joka auttaa poistamaan lämpöä kehon ympäriltä.
 
Kysin asiaa AI:ltä ja muistin oikein. Musta väri imee lämpöä ja siitä aiheutunut konvetio viilentää. Asiasta on 80-luvulta tutkimus jonka otsikko oli suunnilleen Why do Bedouins wear black robes in hot deserts?

Tuosta tuli mieleeni jäähdytystornit. Taisi käyttää samaa ideaa että saavat imun aikaan kun piippu lämpenee. Mutta kuten totesit, vaaditaan alle kanavia. Asia selkeä.

Höh, säteet osuu ja osa heijastuu takasin

Näinhän se toimii. Vihreä lehti heijastaa virheän taajuuden pois ja imee esim. punaisen. Musta paneeli imee periaatteessa kaiken säteilyn, se kuumenee ja sen jälkeen säteilee lämpösäteilynä kuumuuden pois. Jos on molemmin puolin musta niin puolet lähtee taivaalle ja puolet maahan. Jos alapuoli on hopean värinen niin alas ei paljoa säteile lämpöä vaan kaikki taivaalle. Sama tapahtuu myös aurinkovarjon alla. Kangas kuumenee ja säteilee lämpöä molempiin suuntiin.

Kysy asiaa AI:ltä, olkoon se tuomari.

Kieltämättä kokonaisuudessa on useita mekanismeja joiden summa se on. Minäpä kysyn jotain...

 
Jostakin syystä beduuinit tykkää mustasta eikä valkoisesta. Tälle oli joku lämmön haihtumiseen liittyvä mekanismi.
Yöllä musta olisi jossakin määrin valkoista parempi (pitäisi väri vaihtaa auringon mukaan). Toisaalta naiset saa pysymään haaremissa, kun ei tohdi mennä oleskelemaan päivänvaloon (tähän kommenttiini ei sitten liity muuta kuin yritys sovittaa fysikaalinen fakta sikäläiseen kulttuuriin mahdolisimman suoraviivaisesti).

Täälläkin käytetään tiettyjä asuja etenkin seromoniallisessa mielessä, vaikka olo tuon seurauksena käy hyvin tukalaksi.
 
Kysin asiaa AI:ltä ja muistin oikein. Musta väri imee lämpöä ja siitä aiheutunut konvetio viilentää. Asiasta on 80-luvulta tutkimus jonka otsikko oli suunnilleen Why do Bedouins wear black robes in hot deserts?
Tuosta vielä, että väri ei ratkaise yksinään, vaan asusteiden kokonaisrakenne. Keskusteluhan alkoi kysymyksestä, nostaako pellolle asennettu aurinkopaneeli alla olevan maan lämpötilaa vai laskeeko. Tekoälyn vastaus on yhtäpitävä sen kanssa, että mainittu aurinkopaneeleiden kokonaisvaikutus laskee maan lämpötilaa (mutta toki voi yöaikaan hiukan kohottaakin tietyissä sääolosuhteissa eli erikoisesti, kun on kirkas taivas ja tyyntä).
 
Takaisin
Ylös Bottom