Fossiilisille polttoaineille etsitään jatkuvasti korvaajia, ja vaihtoehtoisia energiamuotoja kehitetään, jotta niiden avulla pystyttäisiin lopulta korvaamaan fossiilisten polttoaineiden käyttö kokonaan. Aurinkovoima on eräs lupaavimmista vaihtoehdoista, mutta sillä on omat rajoitteensa.
Tässä artikkelissa kerromme, mitä aurinkosähkö on, mikä on sen rooli sähköntuotannossa, millaisia ympäristövaikutuksia sillä on ja miten sitä voitaisiin käyttää tulevaisuudessa entistä tehokkaammin.
Mitä aurinkosähkö on?
Aurinkosähkö perustuu siihen, että auringon säteilyenergiaa muutetaan sähköksi tai lämmöksi. Auringon säteilyenergia koostuu pienistä hiukkasista, fotoneista, jotka irrottavat aurinkokennon puolijohdemateriaalista elektroneja. Säteilyn intensiteetti vaikuttaa aurinkoenergian tuotantoon siten, että säteilyn intensiteetin kasvaessa fotonit saavat kennossa käytetystä puolijohdemateriaalista irtoamaan enemmän elektroneja. Suomessa tämä tarkoittaa sitä, että kesällä aurinkosähköä on mahdollista tuottaa enemmän kuin talvella.
Aurinkovoiman hyödyt ja haitat
Aurinkosähkön avulla jokainen ihminen voi tuottaa osan käyttämästään energiasta esimerkiksi kotona, kesämökillä tai matkailuautossa. Energiantuotannon muotona aurinkoenergia on päästötöntä eli ympäristön kannalta täysin puhdasta. Toki aurinkokennojen valmistamiseen tarvitaan materiaaleja ja energiaa, mutta itse aurinkosähkön tuottaminen kennon avulla on päästötöntä ja melutonta. Aurinkokenno sopii niin kotiin, kesämökille kuin teollisuuskäyttöönkin. Aurinkokennoja käytetään myös avaruudessa toimivissa teknisissä laitteissa, kuten satelliiteissa ja avaruusluotaimissa. Aurinkopaneelin käyttöikä on noin 20–25 vuotta.
Aurinkoenergian käyttö vaatii alussa investointeja, mutta aurinkokennojen hinnat ovat viime vuosina laskeneet merkittävästi ja tuotevalikoimat ovat monipuolistuneet. Aurinkokennoon tehty investointi maksaa itsensä takaisin kohtuullisessa ajassa, jopa vuosien kuluessa. Aurinkopaneeleissa käytetyt järjestelmät vaativat vain vähän huoltoa, ja ne ovat pitkäikäisiä. Jos ostat hyvälaatuisen paneelin, saat yli 80 % energiasta talteen vielä 25 vuoden kuluttua hankinnan tekemisestä.
Aurinkovoiman ympäristövaikutukset
Kuten jo edellä todettiin, aurinkoenergian tuottaminen itsessään ei aiheuta päästöjä. Niin sanottuja välillisiä päästöjä kuitenkin aiheutuu paneeleiden tuotannosta, varastoinnista, kuljetuksesta ja asennuksesta. Kennot valmistetaan verrattain harvinaisista ja kalliista materiaaleista. Aurinkoenergiaa voi yleensä käyttää vain vuorokauden valoisimpina tunteina ja sellaisena vuodenaikana, kun aurinkoa on riittävästi tarjolla. Aurinkoenergiaa on tarjolla eri puolilla maapalloa eri määrä, joten aurinkosähkön käytettävyyttä arvioitaessa kannattaa aina ottaa huomioon alueellinen sijainti.
Aurinkopaneelien valmistuksessa käytetään louhittavia materiaaleja, kuten piitä. Lisäksi tarvitaan muita aineita, kuten terästä, alumiinia ja silikonia. Paneelien valmistuksen ympäristökuormaa arvioitaessa on tärkeää ottaa huomioon, mistä valmistuksessa käytetty sähkö on peräisin. Euroopassa käytetään yleisesti ympäristön näkökulmasta puhtaamaa sähköä kuin Aasiassa, jossa käytetään vielä melko paljon hiilivoimaa.
Aurinkopaneelien valmistajat voivat vaikuttaa tuotteidensa hiilijalanjälkeen, mutta kuluttajan näkökulmasta ympäristövaikutusten arviointi on yleensä haastavaa. Ympäristöystävällisin paneeli on yleensä se, joka on tuotettu lähellä ja jonka asennus tilataan paikalliselta ammattilaiselta.
Aurinkosähkön rooli ja tulevaisuus Suomessa ja maailmalla
Suomessa vallitsevat olosuhteet soveltuvat verrattain hyvin aurinkosähkön tuottamiseen ja hyödyntämiseen, mutta sähköntuotannossa aurinkovoiman osuus on kuitenkin hyvin pieni. Tästä huolimatta jotkin sähköyhtiöt tarjoavat täysin aurinkoenergialla tuotettua sähköä myyviä sähkösopimuksia.
Suomeen tuodaan paljon sähköä ulkomailta, joten aurinkosähkö on potentiaalinen vaihtoehto myös Suomessa, jos sitä käytetään korvaamaan kalliimpaa tuontisähköä. Takaisinmaksuajat vaihtelevat, joten kannattavuuden laskennassa kannattaa yeensä käyttää aurinkopaneelin takuuajan pituista jaksoa. Tämä on tyypillisesti 25 vuotta. Myös työ- ja elinkeinoministeriön myöntämä energiatuki on yrityksille ja organisaatioille tärkeä tuki, josta voi saada apua aurinkoenergian tuottamiseen käytettävän laitteiston hankinnassa.
Maailman suurimpien aurinkosähkön tuottajien joukossa ovat Aasian mahtimaista esimerkiksi Kiina ja Japani, Amerikasta USA ja Euroopasta Saksa. Myös Etelä-Euroopan maat Italia, Espanja ja Ranska sijoittuvat globaalissa vertailussa hyvin. Suomessa aurinkoenergiaa saadaan keskikesällä jopa enemmän kuin Keski-Euroopassa, mutta toisaalta syksyn ja talven pimeinä kuukausina tuotanto on vähäistä. Kilowattitunteina mitattuna auringon säteilyenergiaa saadaan Etelä-Suomessa neliömetrille vuodessa noin 1 000 kWh. Aurinkosähkön osuuden lisääminen tulevaisuudessa on mahdollista myös Suomessa, ja yhdessä muiden vihreiden energiatuotantomuotojen kanssa fossiilisten polttoaineiden käyttöä voidaan vähentää merkittävästi.