Kotitalouksien aurinkosäh-köjärjestelmiin tarkoitet-tuja korkean kapasiteetin akkuja tulee markkinoille koko ajan lisää. Perinteis-ten lyijyakkujen rinnalla on eri kemioita edustavia litiumioniakkuja, joista on kehitetty myös seinälle ripustettavia taulumalleja. Energiaomavaraisuus onkin yhä lähempänä toteutumistaan, kun kotiin voi valita omiin tarpeisiin sopivan sähkövaraston.

JOHANNA JUNTUNEN

Varastoinnin ongelma on silti hidasta-nut siirtymistä kohti ”self-powered”-tu-levaisuutta, sillä tähän asti kotitalouksil-le ei ole ollut tarjolla korkean kapasitee-tin akkuja, jotka ovat edullisia, kestäviä ja turvallisia.

Tesla avasi tauluakkumarkkinatKaikki muuttui viime keväänä, kun ka-lifornialainen Tesla esitteli mahtiponti-seen tapaansa koteihin soveltuvan Po-werwall-nimisen litiumioniakun, johon voi varastoida aurinkopaneelien tuotta-man sähkön. Akkua voi hyödyntää myös sähkökatkojen aikana, siihen voi lada-ta verkkosähköä silloin, kun se on edul-lisinta sekä käyttää alueilla, joilta puut-tuu sähköverkko.

Elon Musk, joka on Teslan toimitus-johtaja ja kantorakettiyritys SpaceX:n pe-

Aurinkosähkö talteen

Y hä useamman kodin ja etenkin kesämökin katolle on ilmesty-nyt aurinkopaneeleita sen jäl-keen, kun laitteiden hinta on

pudonnut rytinällä viimeisen kymmenen vuoden aikana. Paneelit kuitenkin yleen-sä tuottavat sähköä silloin, kun asukkaat eivät ole kotona eli päivällä. Tämän yli-jäämäenergian voi myydä sähköverk-koon. Mutta parempi ratkaisu olisi va-rastoida sähkö ja kuluttaa se silloin, kun aurinko ei paista ja jättää sähköyhtiölle hyvästit.

Energiaomavaraisuus tai ainakin verk-kosähkön oston rajoittaminen vain hal-vimpaan aikaan on yhä houkuttelevam-pi vaihtoehto. Sähkön hintakehitys jat-kuu kuitenkin nousujohteisena siirtohin-tojen korotusten ja sähköverkkoon tehtä-vien parannusten takia.

� ”Self powered” -tulevaisuus kolkuttaa ovelle, sillä kotivoimalan tuottaman sähkön varas-tointimahdollisuuksista alkaa olla valinnanvaraa. Köynnösten sijaan terassin tai autokatoksen voi kattaa aurinkopaneeleilla. Samalla kun katos tarjoaa varjoisan ulkotilan, pa-neelit tuottavat sähköä kodin tarpeisiin, joka on jo helppo varastoida vaikka tauluakkuun.

22 TM RAKENNUSMAAILMA 5/2016 TM RAKENNUSMAAILMA 5/2016 23

USA:SSA SUUREN SUOSION SAANEEN POWERWALLIN SISÄLLÄ EI OLE JUURIKAAN TEKNOLOGISTA INNOVAATIOTA.

rustaja, suhtautuu tuotteidensa suunnit-teluun ja muotoiluun yhtä intohimoises-ti kuin Applen edesmennyt Steve Jobs. Myös Musk on markkinoinnin mestari, joka osaa ohjata kuluttajien mieltymyk-siä ja luoda ostotarpeita. Hän on verran-nut Powerwallia tauluun, jonka voi nos-taa seinälle.

Etenkin Yhdysvalloissa suuren suo-sion saaneen Powerwallin sisällä ei ole juurikaan teknologista innovaatiota. Kiil-tävän ja tyylikkään suojakuoren sisäl-lä on Panasonicin valmistamia sylinte-rinmuotoisia NMC-kennoja, joita käyte-tään myös Teslan sähköautojen akustos-sa. Hieman AA-paristoja suu-rempien kennojen muoto pa-rantaa akuston suorituskykyä verrattuna suurempiin littei-siin kennoihin.

Powerwallista oli alunperin tarjolla 7 kWh:n tai 10 kWh:n akut, mutta sähkökatkojen ai-kana käytettäväksi tarkoite-tun suuremman Weekly Cycle -akun valmistus lopetetaan heikon kysynnän takia.

Päivittäiseen käyttöön (Daily Cycle) optimoidulle seitsemän kilowattitunnin akulle Tesla lupaa 5 000 lataus–purku-kertaa ja kymmenen vuoden takuun.

Yrityksen arvellaan lisäävän akun omi-naisuuksia varavoimalähteenä, jotta sii-tä saadaan nopeasti paljon virtaa esimer-kiksi helleaallon, myrskyjen tai muun ku-lutuspiikin aikana, jolloin sähkökatkot ovat yleisimpiä. Järjestelmään voi liittää useampia akkuja, ja yritys- ja teollisuus-

käyttöön on tarjolla järeämpiä GWh:n Po-werpack-sähkövarastoja.

Kilpailijoita EuroopastaTeknologian sijaan merkittävintä on ak-kujen kaupallistaminen seksikkäällä ul-konäöllä, joka on tuonut tervetullutta nä-kyvyyttä uusiutuvan energian varastoin-nille. Trendikkyys kuitenkin maksaa. Po-werwallin näennäisesti ”kuluttajaystä-vällinen” hinta, hieman alle 3 000 euroa, on harhaanjohtava. Tämä hinta on tarkoi-tettu jälleenmyyjille ja Teslan yhteistyö-kumppaneille, jotka tarjoavat kuluttajil-le myös vaaditun ammattiasennuksen.

Hintaan on lisättävä vielä verot, vaih-tosuuntaaja sekä seuranta- ja ohjausjär-jestelmä, joten kuluttajan maksettavak-si lankeaa huomattavasti enemmän kuin miltä alunperin näyttää.

Tesla on kuitenkin jo loppuunmyynyt koko tämän vuoden tuotannon. Akut valmistetaan Nevadassa, yli viisi mil-jardia euroa maksaneessa Gigafactorys-sa. Suuren tuotantokapasiteetin ansios-ta yritys uskoo voivansa pudottaa akku-jen hintaa tulevaisuudessa 30 prosenttia.

Powerwall on tällä hetkellä koekäytössä suurissa yrityksissä, sähkölaitoksissa ja joillakin yksityishenkilöillä.

Varteenotettavia kilpailijoita kuitenkin riittää. Saksalaisen Solarwattin valmista-ma MyReserve-tauluakku on teholtaan 4,4 kWh, mutta Teslan tavoin järjestel-mään voi liittää lisäakkuja (2,2 kWh) ai-na 11 kilowattituntiin asti.

MyReserve-pakettiin, jonka lähtöhinta on noin 5 000 euroa, kuuluvat myös au-rinkopaneelit, vaihtosuuntaaja sekä seu-ranta- ja ohjausjärjestelmä. Solarwatt on laskenut päivittäisessä käytössä NMC-kennoista koostuvan akuston realisti-seksi kestoiäksi 15 vuotta. Sille annetaan kymmenen vuoden takuu. MyReserve on jo saatavillaa Suomessa.

Litiumioniakuilla monia etujaMonet akkuteknologian kehittäjät suo-sivat litiumioniakkua, koska sillä saavu-tetaan suuremmat energia- ja tehotihey-det kuin muilla akkutyypeillä. Litium-ioniakku on myös kestävämpi, ja sen lataus–purkaus-hyötysuhde on parem-pi verrattuna muihin akkutyyppeihin.

Monia eri kemioita hyödyntäviä litiu-mioniakkuja yhdistävät suhteellisen sa-mankaltainen elektrolyyttiaine sekä li-tiumionit, jotka toimivat varauksen kan-tajina ja tuottavat sähkövirtaa kulkies-saan edestakaisin positiivisen ja nega-tiivisen elektrodin välillä. Elektrolyyt-tinä on perinteisesti käytetty suolojen vesiliuoksia, mutta uusimmissa akuissa se on usein nanorakenteista polymeeriä geelinä, tai kiinteässä tai nestemäises-sä muodossa.

Akkujen ominaisuudet, kuten ener-giatiheys, elinikä, lataus- ja purkunope-udet sekä hinta, eroavat toistaan käytet-tyjen elektrodimateriaalien suhteen, joi-

ta on laaja valikoima. Esimerkiksi Tes-lan Powerwallissa käytetään positiivise-na elektrodina litium-nikkeli-mangaani-kobolttioksidia (NMC). Samaan teknolo-giaan perustuu MyReserve, jossa on ke-raaminen separaattori ylikuumenemi-sen estämiseksi.

Hintava koboltti ja nikkeli ovat kuiten-kin ympäristöä kuormittavia materiaale-ja. Kaikki kobolttioksideja sisältävät litiu-mioniakut kehittävät myös lämpöä, joten ilmanvaihdolle ja sisäiselle jäähdytysjär-jestelmälle on varattava tilaa. Akuissa on myös hallintajärjestelmä (BMS), joka val-voo ylikuumenemista ja katkaisee yhtey-den vaaratilanteissa. Kaikki nämä tekijät

nostavat kobolttioksidipohjaisten akku-jen hintaa, asennuskustannuksia, kokoa ja painoa. Pienestä koostaan huolimatta Powerwall painaakin muhkeat sata kiloa ja Solarwatt 78 kiloa.

Akkujen omistajista yhteisöjäTeslan kyyti ei sovi kaikille, sillä yrityk-sen ydintiimi Saksassa loikkasi paikallisen Sonnenin leipiin viime vuoden loppupuo-lella. Sonnen on Euroopan johtavia kotita-louksille tarkoitettujen akkujärjestelmien valmistajia, ja sen tavoitteet yltävät vähin-tään Teslan visioiden tasolle.

Sonnen käyttää sähkön varastointiin Sonyn Fortelion-litiumioniakkua, jonka

Aurinkosähkö talteen

■ Sähkökemiallisista menetelmistä virtausakku on lähes ainoa, joka voidaan helposti laajentaa megawattitunnin suuruusluokkaan saakka. Myös virtausakkuja on monenlaisia, mutta niitä yhdistää se, että energia varastoidaan omissa erillisissä säiliöissä oleviin elektrolyyttiliuoksiin.

Mitä suuremmat säiliöt, sitä enemmän energiaa niihin voidaan varastoida.

Nykyisin käytössä on lähes yksinomaan va-nadiinipohjaisia virtausakkuja. Vanadiinille, joka on raskasmetalli, on löydetty turvallisempia, edullisempia, runsaasti esiintyviä ja ympäris-töystävällisempiä alkuaineita.

Harvardin yliopistossa kehitetyn virtausakun negatiivisessa elektrolyyttiliuoksessa on veteen liuotettuja orgaanisia kinonimolekyylejä, jotka ovat oleellisia monissa luonnon toiminnoissa, kuten fotosynteesissä ja soluhengityksessä. Paloturvallisuudesta ei siis tarvitse tämän akun kohdalla huolehtia.

Positiivisessa elektrolyyttiliuoksessa pe-rinteisesti käytetty myrkyllinen ja epästabiili brominiini korvattiin ferrosyanidilla. Nimes-tään huolimatta turvallista ainetta käytetään muun muassa paakkuuntumisen estoaineena suolassa.

Uuden virtausakun jännitettä saatiin kasva-tettua lähes 50 prosenttia aiempaan versioon verrattuna yhdistämällä yleisesti käytettyä orgaanista väriainetta elintarvikkeissa olevaan lisäaineeseen.

Myös Suomessa kehitetään seuraavan su-kupolven virtausakkua. Professori Tanja Kallio työskentelee Aalto-yliopiston tutkimusryhmäs-sä Lasse Murtomäen ja David Lloydin kanssa, joka kehittää kupariin perustuvaa virtausakkua. Ryhmällä on Tekes-rahoitus prototyypin ja sen pohjalta kaupallisen tuotteen kehittämistä varten.

”Kuparivirtausakku perustuu edullisten ma-teriaalien käyttöön ja kohtuullisen suoraviivai-seen kemiaan. Kuparivirtausakun käyttöjännite ja siten energiatiheys on alhainen. Kilpailevia ratkaisuja edullisemman hinnan vuoksi sille saattaa kuitenkin löytyä oma käyttäjäkuntansa”, uskoo Kallio.

Virtausakut suurten energiamäärien varastointiin

� Teslan omistajan Elon Muskin mukaan maailma voisi pyöriä uusiutuvan, pääasi-assa aurinkoener-gian voimalla 900 miljoonan Power-packin avulla, jotka pystyvät varastoi-maan 90 000 GWh sähköä. Laskelmista puuttuu liikenne, lämmitys ja sähkön tuottaminen pelkäs-tään uusiutuvista energialähteistä. Tähän vaadittaisiin kaksi miljardia Powerpackia.

�� Orisonin valikoimissa on sei-nämallin 56 cm x 71 cm x 6,4 cm lisäksi myös tornimainen lattialla pidettävä energiavarasto. Molempien kapasi-teetti on 2,2 kWh.

24 TM RAKENNUSMAAILMA 5/2016 TM RAKENNUSMAAILMA 5/2016 25

positiivielektrodimateriaalina on kiin-teän kiderakenteen litium-rautafosfaat-ti (LiFePO4).

Happi muodostaa fosfaatin kans-sa vahvan kovalenttisen sidoksen, jos-sa muodostuu kiinteää polymeeria, po-lyaniliinia. Se tekee LFP-akusta kenno-jännitteeltään vakaan ja kestävän, mut-ta energiatiheydeltään heikomman kuin kobolttioksidipohjaisista akuista.

Akku ei kuitenkaan kehitä lämpöä ku-ten kobolttioksidipohjaiset litiumionia-kut. LFP-akut ovat kilpailevien tekno-logioiden akkuja edullisempia, kevyem-piä ja ympäristöystävällisempiä, ja niitä pidetään turvallisuudeltaan ylivertaisi-na verrattuna kobolttioksidia sisältäviin litiumioniakkuihin (LCO, NMC, NCA).

”Tämä pitää paikkansa, jos ajatel-laan akun ylikuumenemiseen johtavaa virhetilannetta, koska LFP on jonkin verran stabiilim-pi kuin kobolttioksidit”, pai-nottaa Aalto-yliopiston pro-fessori Tanja Kallio. Hän on erikoistunut sähkökemialli-seen energiantuotantoon ja -varastointiin.

Sonnenin kahden kilowat-titunnin akkujärjestelmään kuuluvat vaihtosuuntaaja se-kä energian seuranta- ja oh-jauslaite. Tämän kokonaisval-taisen paketin hinta on 4 600 euroa. Asuinpaikasta riippuvat asennus-kulut eivät sisälly hintaan.

Älykäs kontrolli- ja valvontalaite seu-raa aurinkopaneelien sähköntuotantoa, kodin sähkönkulutusta, sähkön hintoja ja säätietoja, joiden perusteella akku la-tautuu ja on käytössä niin, että se tuot-taa suurimman mahdollisen taloudelli-sen hyödyn asukkaalle. Älyohjain on yh-

teydessä kodin sähkölaitteisiin ja voi kat-kaista niistä tarvittaessa virran energian säästämiseksi. Energian tuottoa ja kulu-tusta voi myös seurata ja ohjata etäältä älypuhelinsovelluksen avulla.

Sonnenin tavoitteena on muodostaa akkujen omistajista yhteisöjä, joiden vir-tavarastot muodostavat laajoja mikro-verkkoja. Järjestelmän tietokoneohjel-man avulla yksittäisten akkujen kapasi-teetti yhdistetään virtuaaliseksi sähkö-voimalaksi, joka parantaa sähkönjake-lun laatua, riittävyyttä ja luotettavuut-ta. Näin sähköä voidaan jakaa sinne, mis-sä sitä eniten tarvitaan, joten oman akun pieni kapasiteetti kompensoituu mik-roverkon avulla. Yhtiö arvioi akuston maksavan itsensä takaisin 9–12 vuodes-sa riippuen asuinpaikasta ja sähkönku-lutuksesta.

Sonnen ilmoittaa akkujen kestoksi 10 000 varaus–purku-sykliä.

Grafiitti vastaan LTOLitiumioniakun kaupallistamisen jälkeen 1990-luvun alussa negatiivisen elektro-din materiaaliksi on vakiintunut grafiit-ti sen kohtuullisen kapasiteetin, edulli-suuden sekä hyvien kemiallisten ominai-suuksien takia. Esimerkiksi NCA-akuis-sa olevan grafiitin avulla voidaan mak-simoida akulla saavutettava käyttöjän-nite. Grafiitin käyttö kuitenkin rajoittaa litiumioniakkujen kestävyyttä, ja lataa-minen alle 0 C-asteen lämpötiloissa voi muodostaa vakavan turvallisuusriskin.

Sonyn Fortelion-akuissa ja muissa LFP-litiumioniakuissa negatiivisen elekt-rodin materiaalina käytetään litiumtita-naattia (LTO), jolla on hyvä suoritusky-ky korkeilla virroilla käytettynä. Lisäk-si se on kylmänkestävä, vakaa ja turval-lisempi kuin grafiitti.

”LTO:ta pidetään turvallisempana ma-teriaalina kuin grafiittia, sillä sen pinnalle ei nykyisten tietojen mukaan saostu me-tallista litiumia, joka voi aiheuttaa oiko-sulun ja ylikuumenemisen.

LTO:lla on myös huomattavasti pidem-pi elinikä, suuremmat lataus- ja purku-nopeudet ja suurempi käyttölämpöti-laväli verrattuna grafiittiin. Molempi-en elektrodityyppien kyky varastoida energiaa laskee lämpötilan laskiessa”, Kallio kertoo.

Kehitteillä on uusia elektrodimateri-aaleja ja niiden yhdistelmiä, joita käyt-tämällä poistuvat grafiitin ongelmat il-man, että akun energiatiheys kärsii. Bio-solar tarjoaa ratkaisuksi ”superkatodiksi” kutsumaansa positiivielektrodia, joka on valmistettu uudenlaisesta polymeerista. Teknologian pääkehittäjä on Kalifornian Santa Barbaran yliopiston (UCSB) profes-sori Alan Heeger, joka sai Nobel-palkin-non sähköä johtavien polymeerien ke-hittämisestä.

Super-katodi pystyy vastaanottamaan kaksi elektronia yhtä molekyyliä kohti hyödyntämällä polymeerin nopeaa elekt-ronien siirtokykyä hapetus–pelkistys-re-aktiossa (ns. redox-reaktio).

Biosolar ei ole turhan vaatimaton vie-lä patenttia vailla olevan teknologian-sa suhteen, sillä se väittää polymeeri-kennoistaan valmistetulle superakulle kaksinkertaista kapasiteettia verrattu-na Teslan Model S-sähköautoissa oleviin NCA-akustoihin, mutta neljä kertaa hal-vempaan hintaan. Biosolar käyttää ne-gatiivielektrodimateriaalina sekä grafiit-tia että LTO:ta. Grafiittiversiossa on jo-pa nelinkertainen energiatiheys yrityk-sen LTO-akkuun verrattuna, joka kui-tenkin latautuu nopeammin, on edulli-sempi ja kestävä.

Aurinkosähkö talteen

Lyijyakut eivät vielä historiaa ■ Aurinkosähköpakettien yhteydessä on ollut tähän asti tarjolla

edullisia lyijyakkuja. Niissä on pieni energiatiheys painoyksikköä kohden, mutta kohtuullinen tilavuusyksikköä kohden. Ne ovat kui-tenkin kookkaita, painavia, niitä on säilytettävä ulkona, ja ne yltävät sykli-iältään korkeintaan puoleen tai vain neljännekseen litiumio-niakkuihin verrattuna.

Myrkyllisen ja ympäristölle vaarallisen lyijyn sekä syövyttävän rikkihapon käyttäminen uusiutuvan energian tuotannossa on vähin-täänkin kyseenalaista kierrätyksestä huolimatta. Sama ongelmahan on, kun hybridi tai sähköauto ladataan fossiilisella energialla tuo-tetulla sähköllä. Suomessa on saatavilla esimerkiksi Concorden, Leaderin ja kanadalaisen Rolls Batteryn kehittyneitä, huoltovapaita AGM-lyijyakkuja.

”Lyijyakkuja ei ole viisasta ladata sisätiloissa, mutta ne sopivat hyvin ulkotiloissa säilytettäväksi energiavarastoksi. Nykyisin käy-tössä olevista akkuteknologioista juuri lyijy- ja litiumioniakut sovel-tuvat mielestäni parhaiten kotitalouksien sähköenergian varastoi-miseen”, sanoo professori Tanja Kallio.

Lyijyakkujen varauksen säilytyskyky on hieman huonompi kuin litiumioniakuilla, joten pitemmän aikavälin sähkövarastoksi Kallio ei niitä suosittele.

Australiassa on eniten aurinkopaneeleita asukasta kohti, sillä sähkö on maassa kallista. Tähän asti sielläkin on tuskailtu varastoin-nin kanssa.

Brisbanessa toimiva AllGrid Energy on kehittänyt kotitalouksille tarkoitettuja lyijyakkuja ja on aloittanut toimitukset osassa maata. Yrityksen mukaan noin 11 000 euron hintainen 10 kWh:n GridWatt-järjestelmä on 30 prosenttia edullisempi kuin Teslan Powerwall. GridWatt on halvempi, koska siinä käytetään vanhempaa putkilevy-rakenteista lyijyhyytelö-teknologiaa, jossa akku on alumiinikuorten sisällä. Yrityksen mukaan sähköverkkoon liitettyjen kotitalouksien on mahdollista vähentää 75 prosenttia verkkosähkön kulutusta akun avulla.

Yrityksen perustaja Raymond Pratt toivoo, että GridWattin kannettava versio, PortaGrid-järjestelmä tulee korvaamaan kalliit ja saastuttavat dieselgeneraattorit erämaassa, sähköverkon ulot-tumattomissa asuvien abori-ginaalien energianlähteenä. Tämä mahdollistaisi säh-köntuotannon uusiutuvista lähteistä, sen varastoinnin ja energiaomavaraisuuden myös kehitysmaissa.

YKSITTÄISTEN AKKUJEN KAPASITEETTI YHDISTETÄÄN VIRTUAALISEKSI SÄHKÖVOIMALAKSI.

�� Sisätiloihin kiinnitettäviä taulumallisia energiavarastoja alkaa olla jo monella val-mistajalla. Teslan Powerwall 7 kWh (130 cm x 86 cm x 18 cm) ja Solarwattin MyReserve 4,4 kWh (98,4 cm x 73,4 cm x 31 cm) sopivat vaikka olohuoneeseen.

� Teslan Powerwallin sisällä on Panasonicin valmistamista sylinterinmuo-toisista kennoista koottu akku. Hieman AA-paristoja suurempien kennojen muoto parantaa suorituskykyä suurempiin litteisiin kennoihin verrattuna.

� Aurinkopanee-leita voi hyödyntää myös terassin tai parkkipaikan katoksena. Samalla kun katos tarjoaa varjoisan ulkotilan, paneelit tuottavat sähköä kodin tarpeisiin. ”Self powered” -tulevai-suus on jo lähellä, sillä kotivoimalan tuottaman sähkön varastointimah-dollisuudet ovat parantuneet.

KU

VA: S

OL

AR

WA

TT

GM

BH

26 TM RAKENNUSMAAILMA 5/2016

Säästöä verkkosähköä varastoimallaAmerikkalainen Orison on tuonut mark-kinoille kaksi näppärää sähkövarastoa: seinämallin ja lattialla pidettävän pysty-mallin, joka näyttää valaisimelta. Molem-mat voi kytkeä suoraan pistorasiaan, jol-loin ne varastoivat sähköä mistä tahansa käytetystä energialähteestä.

Aurinkoenergia on Orisonin hyödyn-nettävissä samalla tavalla kuin verkko-sähkö, mutta energiavarastoja voi käyt-

tää, vaikka katolla ei olisikaan aurinkopa-neeleja. Akut seuraavat internetissä säh-kön hintaa ja latautuvat halvimpaan ai-kaan, jolloin varastoitua sähköä voi käyt-tää silloin, kun verkkosähkö on kalleim-millaan. Sähkökatkon yllättäessä akku kytkeytyy päälle automaattisesti.

Kun aurinkoenergiaa on tarjolla, Ori-sonin käyttämät algoritmit laskevat au-rinkosähkön mukaan reaaliaikaisesti ta-pahtuvaan eri energiamuotojen lataus- ja purkuaikatauluun. Näin aurinkoener-giasta saadaan suurin hyöty käyttämäl-lä se kodin tai kotitoimiston tarpeisiin, lataamalla energiavarastot ja vasta sit-ten syöttämällä ylijäämäsähkö verkkoon.

Sekä taulu- että lattiamalli painavat al-le 20 kiloa, niissä on 2,2 kWh varastoin-titilaa, ja järjestelmään kuuluvat muun-taja ja seurantalaitteet. Orisonin laitteet ovat yhteensopivia kaikkialla, missä käy-tetään 110–240 voltin jännitteen verkko-virtaa. Yritys ei suosi vain yhtä akkuke-miaa, eikä paljasta sen yksityiskohtai-semmin litiumioniteknologiaan pohjau-tuvissa energiavarastoissa käyttämiään materiaaleja.

Valinta taulu- ja tornimallin välillä pe-rustuu lähinnä tilaan ja sisustustyyliin. Seinämallin hinta on noin 1 430 euroa, pystymallin hinta ei ole vielä tiedossa. Orisonin perustajan Eric Cliftonin mu-kaan seinäpaneelin tehoa voi kasvattaa aina 13,2 kWh:iin yhtä virtapiiriä kohti liittämällä siihen noin 982 euroa mak-savia Panel+ -lisävarastoja. Esimerkik-si 8,8 kWh:n järjestelmän kokonaishin-ta on noin 4 400 euroa kymmenen vuo-den takuulla.

Paneelin pinnan voi peittää taustaku-valla tai grafiikalla, tai piilottaa laittei-den taakse. Taulumalli toimii myös le-divalaisimena ja älylaitteiden laturina. Tornimallissa on puolestaan lisänä blue-tooth-kaiuttimet.

Myös Orisonin tavoitteena on muodos-taa energiavarastojen mikroverkkoja sää-telemään sähkönkulutusta ja maksimoi-maan säästöt. Laitteet ovat yhteydessä Orisonin pilvipalveluun, ja niitä ohjataan sovelluksen avulla. Akut tulevat myyn-tiin tämän vuoden lopussa.

Akuston todellinen hyöty ja hinta Yksi ympäristöystävällisten LFP-akkujen pioneereja on kalifornialainen SimpliPhi Power, joka on valmistanut suuren anto-tehon akkuja kotitalouksien, teollisuu-den ja puolustusvoimien käyttöön vuo-desta 2002 lähtien.

ORISONIN SÄHKÖVARASTOT VOI KYTKEÄ SUORAAN PISTORASIAAN.

Modulaarinen Optimized Energy Sto-rage (OES) 2,6 kWh akku painaa vain 26 kiloa. Yritys ilmoittaa käyttökustannus-ten olevan 80 prosenttia edullisempia kuin kilpailevien akkujen. Seksikkäiden taulumallien sijaan OES-akut näyttävät perinteisiltä laatikkomaisilta autonakuil-ta, mutta pienen kokonsa ja kiinnityste-lineen ansiosta järjestelmän akustot on helppo sijoittaa seinälle.

Syväpurkautuvan akun lataus–pur-kaus-teho on 98 prosenttia, ja sitä voi käyttää -20 – +60 C-asteen lämpötilois-sa. SimpliPhi Power on testauttanut ak-kujaan vuosia vaativissa olosuhteissa, ja High-Output Series -akut suoriutui-vat 62 prosenttia muita vastaavia akku-ja paremmin Yhdysvaltain merijalkavä-en kokeissa. Tällä hetkellä Suomea lä-himpänä olevat SimpliPhin akut ovat Alankomaissa olevassa pilottiohjelmas-sa, jossa akustoa testataan aurinkosäh-köllä toimivissa katuvaloissa ilman säh-köverkon tukea.

Yrityksen toimitusjohtaja Catherine Von Burg muistuttaa, että akuston hin-talapun tuijottamisen sijaan investoin-tia harkitsevan on laskettava sähkövaras-ton todellinen, suhteutettu hinta (LCOE, levelized cost of energy) eli sen koko elinikänä varaama ja luovuttama ener-giamäärä wattitunteina (lifetime watt hours, LW).

Se lasketaan kertomalla wattitunnit (Wh = akkujen määrä x varauskapasi-teetti (Ah) x jännite (V) x purkauksen syvyys; LFP-akuissa yleensä 100%, ko-bolttioksidipohjaisissa litiumioniakuis-sa noin 60%) akuston eliniällä valmista-jan ilmoittamien täysien lataus-purku-syklien mukaan, kun akussa on vielä 80 prosentin kapasiteetti. Jakamalla järjes-telmän hinta, johon on laskettava mu-kaan akkujen hinnan lisäksi asennus-, huolto- , kuljetus - , kierrätys- ja muut kulut, LW:lla saadaan wattitunnin hinta. Järjestelmän suhteutettu hinta (LCOE) kilowattitunteina = LW x 1000.

Oman piensähkövoimalan pyörittä-misen hyötyä voi verrata verkkosähkön hintaan (kWh/euro), kun jaetaan akus-ton hinta LCOE:lla.

Laskuihin on toki myös muistettava huomioida aurinkopaneelijärjestelmän hinta. Sen sijaan puhtaan ja uusiutuvan energialähteen käyttämisen todelliset kansantaloudelliset, -terveydelliset ja ympäristöhyödyt verrattuna fossiilisten energioiden tai ydinvoimaan käyttämi-seen onkin jo huomattavasti monimut-kaisempi yhtälö.

Aurinkosähkö talteen

� Kalifornialainen SimpliPhiPowerin OES 3,4 kWh:n akut voi varastoida ulko-varastoon tiiviiksi ryhmäksi, sillä ne eivät kehitä läm-pöä. Järjestelmään voi liittää akkuja jopa megawatti-tuntien tarpeiksi. Ne kestävät -20 C-asteen pakkasta.

� Yksi ensimmäi-sistä Eurooppaan asennetuista Power-wall-akkujärjestel-mistä on Cardiffissa, Walesissä. Se on tes-tikäytössä. Omakoti-talon omistaja uskoo akuston alentavan sähkölaskua jopa 80 prosenttia.

28 TM RAKENNUSMAAILMA 5/2016