Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa

Lumi vaikuttaa aurinkopaneelien tuotantoon ja jo parin senttimetrin kerros juuri satanutta lunta voi pudottaa paneelin saavuttamaa säteilymäärää merkittävästi. Tällöin paneelin tuottama energia voi tippua yksittäisen kuukauden osalta jopa 90%. Tässä tutkimuksessa arvioidaan PVGIS-simulaatio-ohjelman...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Hulkkonen, Aleksi
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2020
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/70930
_version_ 1826225683451346944
author Hulkkonen, Aleksi
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Hulkkonen, Aleksi Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Hulkkonen, Aleksi Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Hulkkonen, Aleksi
datasource_str_mv jyx
description Lumi vaikuttaa aurinkopaneelien tuotantoon ja jo parin senttimetrin kerros juuri satanutta lunta voi pudottaa paneelin saavuttamaa säteilymäärää merkittävästi. Tällöin paneelin tuottama energia voi tippua yksittäisen kuukauden osalta jopa 90%. Tässä tutkimuksessa arvioidaan PVGIS-simulaatio-ohjelman ja lumitilastojen avulla lumen vaikutuksia aurinkopaneelien tuottamaan energiaan. Tarkastelussa keskitytään Pohjoismaiden alueelle ja pyritään arvioimaan lumen vaikutuksen suuruutta vuosituotantoon paneelin teknisen iän aikana, mikä on noin 25-30 vuotta. Paneelin teknisellä iällä tarkoitetaan ajanjaksoa, jonka aikana paneelin pitäisi pystyä tuottamaan vähintään 80 % sen nimellistehosta. Säteilymäärien simulointiin jouduttiin käyttämään kahta eri tietokantaa, niiden alueellisten rajoituksien takia. Tietokantojen välillä on noin 10 % ero, jonka takia eri kaupunkien väliset säteilymäärät eivät kaikki ole keskenään vertailukelpoisia. Keskimäärin Pohjoismaissa vuotuinen simuloitu säteilymäärä on 1130 kWh/m2, josta lumen takia menetetään noin 25 %. Tämä kasvattaa kehyksettömän yksikiteisestä piistä valmistetun aurinkopaneelin valmistukseen tarvittavan energian takaisinmaksuaikaa 4,1 vuodesta 5,5 vuoteen. Tanskassa, Kööpenhaminassa vuotuinen säteilymäärä on keskimäärin noin 1261 kWh/m2, josta lumen takia menetetään noin 9 %. Muualla Pohjoismaissa säteilymäärä vaihtelee 984 kWh/m2 (Jyväskylä) ja 1231 kWh/m2 (Vaasa) välillä, ja lumen takia menetetty säteilymäärä vaihteli 15 % ja 32 % välillä. Näin ollen lumen ehkäisemisellä saadaan merkittävä hyöty paneelin sähköntuotantoon. Snow affects to the energy production of solar panels and even a couple centimetre layer of freshly fallen snow can reduce the amount radiation that a panel receives 90 % at duration of a month. This study uses PVGIS-simulation and statistics of snow downfall to evaluate the effects of snow on energy output. This research focuses on the Nordic countries and aims to assess the impact of snow on annual production during the technical period of the panel, which is about 25-30 years. The technical period is the time during which the production capacity of the solar panel maintains 80 % of its nominal output. Two different databases were used to simulate the amounts of radiation, due to regional limitations. There is an approximately 10 % difference between the databases, which is why the amounts of radiation between different cities are not all comparable. In the other Nordic countries, the average amount of simulated radiation is 1130 kWh/m2, varying between 984 kWh/m2 (Jyväskylä) and 1231 kWh/m2 (Vaasa). On average, the annual loss of radiation is approximately 25 %. Based on these results, snow increases the repayment period of monocrystalline silicon panel from 4.1 to 5.5 years. In Denmark (Copenhagen) the average annual radiation is approximately 1261 kWh/m2. Due to snow it decreases about 9 %. So it would be important to prevent the snow downfall on the solar panel.
first_indexed 2020-06-25T20:00:37Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Maunuksela, Jussi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Hulkkonen, Aleksi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2020-06-25T11:01:53Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2020-06-25T11:01:53Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2020", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/70930", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Lumi vaikuttaa aurinkopaneelien tuotantoon ja jo parin senttimetrin kerros juuri satanutta lunta voi pudottaa paneelin saavuttamaa s\u00e4teilym\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 merkitt\u00e4v\u00e4sti. T\u00e4ll\u00f6in paneelin tuottama energia voi tippua yksitt\u00e4isen kuukauden osalta jopa 90%. T\u00e4ss\u00e4 tutkimuksessa arvioidaan PVGIS-simulaatio-ohjelman ja lumitilastojen avulla lumen vaikutuksia aurinkopaneelien tuottamaan energiaan. Tarkastelussa keskityt\u00e4\u00e4n Pohjoismaiden alueelle ja pyrit\u00e4\u00e4n arvioimaan lumen vaikutuksen suuruutta vuosituotantoon paneelin teknisen i\u00e4n aikana, mik\u00e4 on noin 25-30 vuotta. Paneelin teknisell\u00e4 i\u00e4ll\u00e4 tarkoitetaan ajanjaksoa, jonka aikana paneelin pit\u00e4isi pysty\u00e4 tuottamaan v\u00e4hint\u00e4\u00e4n 80 % sen nimellistehosta. \n\nS\u00e4teilym\u00e4\u00e4rien simulointiin jouduttiin k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4\u00e4n kahta eri tietokantaa, niiden alueellisten rajoituksien takia. Tietokantojen v\u00e4lill\u00e4 on noin 10 % ero, jonka takia eri kaupunkien v\u00e4liset s\u00e4teilym\u00e4\u00e4r\u00e4t eiv\u00e4t kaikki ole kesken\u00e4\u00e4n vertailukelpoisia. \n\nKeskim\u00e4\u00e4rin Pohjoismaissa vuotuinen simuloitu s\u00e4teilym\u00e4\u00e4r\u00e4 on 1130 kWh/m2, josta lumen takia menetet\u00e4\u00e4n noin 25 %. T\u00e4m\u00e4 kasvattaa kehyksett\u00f6m\u00e4n yksikiteisest\u00e4 piist\u00e4 valmistetun aurinkopaneelin valmistukseen tarvittavan energian takaisinmaksuaikaa 4,1 vuodesta 5,5 vuoteen. Tanskassa, K\u00f6\u00f6penhaminassa vuotuinen s\u00e4teilym\u00e4\u00e4r\u00e4 on keskim\u00e4\u00e4rin noin 1261 kWh/m2, josta lumen takia menetet\u00e4\u00e4n noin 9 %. Muualla Pohjoismaissa s\u00e4teilym\u00e4\u00e4r\u00e4 vaihtelee 984 kWh/m2 (Jyv\u00e4skyl\u00e4) ja 1231 kWh/m2 (Vaasa) v\u00e4lill\u00e4, ja lumen takia menetetty s\u00e4teilym\u00e4\u00e4r\u00e4 vaihteli 15 % ja 32 % v\u00e4lill\u00e4. N\u00e4in ollen lumen ehk\u00e4isemisell\u00e4 saadaan merkitt\u00e4v\u00e4 hy\u00f6ty paneelin s\u00e4hk\u00f6ntuotantoon.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Snow affects to the energy production of solar panels and even a couple centimetre layer of freshly fallen snow can reduce the amount radiation that a panel receives 90 % at duration of a month. This study uses PVGIS-simulation and statistics of snow\ndownfall to evaluate the effects of snow on energy output. This research focuses on the Nordic countries and aims to assess the impact of snow on annual production during the technical period of the panel, which is about 25-30 years. The technical period is the time during which the production capacity of the solar panel maintains 80 % of its nominal output. \n\nTwo different databases were used to simulate the amounts of radiation, due to regional limitations. There is an approximately 10 % difference between the databases, which is why the amounts of radiation between different cities are not all comparable.\n\nIn the other Nordic countries, the average amount of simulated radiation is 1130 kWh/m2, varying between 984 kWh/m2 (Jyv\u00e4skyl\u00e4) and 1231 kWh/m2 (Vaasa). On average, the annual loss of radiation is approximately 25 %. Based on these results, snow increases the repayment period of monocrystalline silicon panel from 4.1 to 5.5 years. In Denmark (Copenhagen) the average annual radiation is approximately 1261 kWh/m2. Due to snow it decreases about 9 %. So it would be important to prevent the snow downfall on the solar panel.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2020-06-25T11:01:53Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2020-06-25T11:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2020", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "35", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "Pohjoismaat", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202006255118", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Soveltava fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Applied Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4023", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "uusiutuvat energial\u00e4hteet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "aurinkopaneelit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "aurinkoenergia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "lumi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "auringons\u00e4teily", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_70930
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:51Z
main_date 2020-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2020
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/e61ea3a2-af10-4735-a52f-f615908788fb\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202006255118.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2020
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Hulkkonen, Aleksi Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa Pohjoismaat Soveltava fysiikka Applied Physics 4023 uusiutuvat energialähteet aurinkopaneelit aurinkoenergia lumi auringonsäteily
title Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa
title_full Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa
title_fullStr Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa
title_full_unstemmed Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa
title_short Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa
title_sort lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan pohjoismaissa
title_txtP Lumen vaikutus aurinkopaneelien toimintaan Pohjoismaissa
topic Pohjoismaat Soveltava fysiikka Applied Physics 4023 uusiutuvat energialähteet aurinkopaneelit aurinkoenergia lumi auringonsäteily
topic_facet 4023 Applied Physics Pohjoismaat Soveltava fysiikka auringonsäteily aurinkoenergia aurinkopaneelit lumi uusiutuvat energialähteet
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/70930 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202006255118
work_keys_str_mv AT hulkkonenaleksi lumenvaikutusaurinkopaneelientoimintaanpohjoismaissa