Energiatiimi_blogi.jpg

LEM-KEM BLOGI

Uutisia ja näkemyksiä energiansäästöstä, valaistuksesta ja investoinneista.

Kuinka tehdään 699 paneelin aurinkovoimala helikopterikentän viereen – 17 metrin korkeuteen?

Kirjoittanut Jussi Pullola | 22.12.2016 11:41

Aurinkopaneelien asennus jopa omalle katolle saattaa kuulostaa haastavalle. Miten paneelit saadaan katolle, miten niitä päästään asentamaan, miten vältetään vahingot ihmisten, katon ja materiaalien suhteen? Mutta lisätäänpä hieman vaikeusastetta: rakennetaan yksi Suomen suurimmista aurinkovoimaloista, kolmen osavoimalan kokonaisuus, joista yksi tehdään pyöreälle joustavalle katolle, jonka keskellä on iso valoaukko. Kahdella muulla katolla on taas tasoeroja sekä toisella aktiivinen helikopterikenttä. Miten tämä toteutettiin?

5 askelta, joilla Kuopion Yliopistollisen keskussairaalan katto muutettiin aurinkovoimalaksi.  

1.    Ennakkoluuloton ja visionäärinen päättäjä 

Aurinkoenergia on Suomessa vielä lähes käyttämätön energiamuoto, mutta se kasvattaa suosiotaan jatkuvasti. Suomessakin on ymmärretty ottaa opiksi yhdestä aurinkoenergian oppimaasta Saksasta, jossa tuotetaan noin 1500 x enemmän aurinkosähköä. Etelä-Suomessa aurinko kuitenkin tuottaa keskimäärin yhtä paljon energiaa kuin Saksassa, koska kesän pitkät, valoisat päivät sekä illat tuottavat hyvin ja viileämpi ilma parantaa paneelien tehoa.

Uusien, tämän kokoluokan ratkaisujen päättäminen edellyttää ennakkoluulotonta toimintaa. Pohjois-Savon sairaanhoitopiirin kiinteistöpalveluiden valvoja Juha-Matti Horttanainen totesi kohdanneensa kahdentyyppisiä epäilyjä  ja haasteita hankkeen edetessä. Näistä ensimmäisenä oli järjestelmän ja järjestelmätoimittajan luotettavuuteen liittyvät kysymykset, koska kokemusta vastaavista hankkeista ei juuri kenelläkään ollut tätä päätöstä tehdessä. Ilman vertailukohtaa oli vaikeaa tehdä päätöstä "kunnollisesta" laiteratkaisusta. Toinen haaste oli rakennusvalvonta,  joka  edellytti yksityiskohtaista tarkastelua lähes  kaikista mahdollisista asioista  lähtien voimalan vaikutuksesta ympäröivään katukuvaan. 

Päätöksen jälkeen asetettu hyvin tiukka, ehkä liiankin kireä, aikataulu aiheutti Horttanaisen mukaan huolenaiheita hankkeen alkuvaiheessa. Projekti piti saada täydessä toiminnassa olevassa sairaalassa valmiiksi suunnitelman mukaisesti. Kaikki toiminta piti myös sopeuttaa vilkkaaseen ympäristöön, jossa yli tuhatpäisen asiakas- ja henkilökuntaliikenteen lisäksi oli paljon ulkopuolisia tekijöitä työn suorittamisen aikana. 

Horttanaisen mukaan KYS haluaa olla mukana omalla osuudellaan käyttämässä puhtaammin ja paikallisesti tuotettuja energioita sekä haastaa muita alueen toimijoita myös vähähiilisten energioiden käyttöön.

2.  Erittäin huolellinen suunnittelu

Kun rakennetaan lähes 0,2 MWatin kokoluokan aurinkovoimalaa näin vaikeaan kohteeseen, niin kaiken on sujuttava saumattomasti jo turvallisuuden takia. Suunnitelmassa tulee ottaa huomioon kohteen normaali käyttö, katon kantavuuden tuomat haasteet, tarvikkeiden ja painokivien logistiikka sekä tietenkin järjestelmän tekninen toteutus.

Teknisessä toteutuksessa piti huomioida katon kantavuuden lisäksi alueelliset vaatimukset lumi- ja tuulikuormasta. Katolla sijaitseva helikopterikenttä aiheutti erityishaasteita asennusvaiheessa ja sen jälkeen.  Kelluvasta asennustavasta johtuen paneelit piti asentaa katolle käyttäen painokiviä, jotka pitävät paneelit paikallaan kaikissa mahdollisissa tilanteissa. Telinetoimittajan asiantuntijoiden laskelmien perusteella määriteltiin kullekin paneelille tarvittava määrä kiviä.

Kiinteistöt, joissa aurinkopaneelit, tarvikkeet tai asennustyötä tekevät eivät altistu helikopterien aiheuttamille voimakkaille ilmavirtauksille, ovat huomattavasti helpompi ja yksinkertaisempi toteuttaa. 

3.    Asiansa osaavat aurinkopaneelien asentajat

Mitä haastavampi kohde, sitä enemmän on hyötyä asentajien kokemuksesta. Asennusta olivat suorittamassa ja johtamassa kokeneet aurinkopaneelien asentajat. 

Järjestelmä koostui kolmesta osavoimalasta, joiden yhteisteho on peräti 180 kWp. Katoille asennettiin kaikkiaan 699 Euroopassa valmistettua aurinkopaneelia. Tällä kokonaisuudella aurinkovoimala oli valmistuessaan Suomen 10. suurin. Tämän kokoluokan hanke edellyttää hyvää yhteistyötä kaikkien osapuolten kesken ja erinomaista projektin johtoa, jotta suunnitelma voidaan toteuttaa saumattomasti.

4.    Huolellinen ja yksityiskohtainen asennustyön valmistelu

Turvallisuudesta ei voi tinkiä, kun työskennellään korkeissa ja yllättävissä olosuhteissa.

Voimalat rakennettiin kolmelle katolle, joista suurin oli pyöreä katto, jonne asetettiin 465 paneelia. Kahdelle muulle katolle asennettiin kullekin 117 paneelia. Näistä katoista toinen sijaitsi helikopterikentän vieressä.  

Työt aloitettiin turva-aitojen tekemisellä ja siinä oli huomioitava helikopterikentän läheisyys sekä todennäköinen helikopterin saapuminen. Tämän vuoksi työkalut ja tarvikkeet oli suojattava, ettei ilmavirta päässyt heittelemään niitä katolla tai alas sieltä. 

Suurimman pyöreän katon rakenne salli hyvin rajoitetun neliökuormituksen. Tämä aiheutti sen, että aitatarvikkeita piti nostaa laajalle alueelle nostimen pitäessä telinelavaa ilmassa. Tämäkin työvaihe edellytti osaavaa ja hyvää yhteistyötä kaikkien projektiin osallistuvien ammattilaisten kesken.

Painokiviä oli useita n. 1,4 tonnia painavilla lavoilla, jotka piti suoja-aitatarvikkeiden tavoin jakaa pitkin kattoa samalla, kun nostin piti lavoja katolla ilmassa. Katoille nostettiin samalla periaatteella myös aurinkopaneelien telinetarvikkeet sekä viimeisenä itse aurinkopaneelit. Valmisteluvaihe vei kokonaisuudessaan kaksi päivää.

5.    Näkemyksellistä asennusosaamista ja -kokemusta

Aurinkovoimalaitos koostuu kymmenistä eri komponenteista ja niiden välisistä johdotuksista. Tässä tapauksessa poikkeuksellinen katon pyöreä muoto ja siinä olevat tasoerot vaativat tavallistakin tarkempaa mitoitustyötä. Tämä oli hidas ja haasteellinen vaihe, missä aiemmin hankitun asennuskokemuksen avulla voitiin välttää virheet, jotka olisivat saattaneet viivästyttää koko hanketta.

Asennukset aloitettiin hahmottelemalla ensimmäiset paneelien asennuskiskot katolle, jonka jälkeen loput aurinkopaneelit päätyivät oikeille paikoilleen. Asiantuntijoiden kokemuksella johdettiin myös kaapelointia, jossa kaapelit asennettiin oikeille reiteille ja ne kytkettiin inverttereihin. Kaapeleita katoille tuli yhteensä peräti 3,5 km. Vaihtosuuntaaja eli invertteri on aurinkovoimalaitoksen osa, joka muuttaa paneelien tuottaman tasavirran vaihtovirraksi. Lopuksi paneeleihin kiinnitettiin levyt tuulivaikutusten vähentämiseksi.

Kaikki valmista ja sähköntuotto voi alkaa

Aurinkovoimalaitoksen perustaminen on vastuullista, mahdollista ja kannattavaa. Se on sitä myös huomattavasti helpompiin kohteisiin. Kuopion Yliopistollisen sairaalan aurinkovoimalaitoksen valmistumiseen olivat kaikki osapuolet erittäin tyytyväisiä. Juha-Matti Horttanainen totesi, että voimalan rakennusprojekti ylitti kaikki odotukset. "Toimitus oli hyvin suunniteltu ja järjestelmän komponentit valittu niin, että asennustyö oli tehokasta ja nopeaa. Valittu kannakointijärjestelmä helpotti paikan päällä tehtävien töiden tekemistä." Asennustyön jälki oli siistiä, viimeisteltyä ja työn laatu täytti kaikki asiakkaan asettamat laatuvaatimukset ja voimalaitos sai tarvittavan hyväksynnän sähköjärjestelmän varmennustarkistuksessa.

Jos suuren aurinkovoimalaitoksen voi rakentaa katolle aktiivisen helikopterikentän viereen,  sen voi rakentaa lähes minne tahansa.

Savon Sanomat uutisoi Kuopion aurinkovoimalaitoksesta 16.6.2016

 

Arvioi oman kiinteistösi voimalapotentiaali

Aiheet: Aurinkoenergia, Aurinkovoimalaitos, Kuopion yliopistollinen keskussairaala, ilmainen energia, Energiansäästö, Aurinkovoimala

Kirjoittanut Jussi Pullola