Elen Luht • 16. august 2015 kell 8:00

Päikesepaneelid – trall 0,2 mm ümber

Kõrbetingimused – intensiivne päike, liiv, tolm ja tugev tuul – panevad päikesepaneelid tõsisele proovile. Pildil päikesetoitel külmkapp.  Foto: Naps Solar

Naps Solari Tänassilma tehases undab, sireenitab, on müra ja vaikus vaheldumisi, ühes nurgas sähvatab aeg-ajalt paneelide testpäike, kui Naps Solar Estonia OÜ tegevjuht Ander Pukk meile konveierilintide vahel ringkäiku teeb.

Naps Solari tehas on Eestis paneele tootnud allhankefirmana alates aastast 2001, enne seda tehti üksikuid tööoperatsioone. Ligi kümme aastat kogemusi kogunud, rajati aastal 2010 oma ettevõte, varustati tehas uute seadmetega ja ehitati tegevus üles senisest paremal tasemel. Tehnilise ja materjalitaustaga Ander Pukk ongi ettevõttel sellest ajast silma peal hoidnud, kirjutab 13. augustil ilmunud Äripäeva erileht Oma Maja.

Vastu ootusi selgub, et päikesepaneelidele Eestis väga meeldib. “Mujal on klimaatilised tingimused palju raskemad,” räägib Pukk. “Kõige raskemad on mäed, kus on suured temperatuurikõikumised, lisaks kõva tuul, vibratsioon, lumekoormus, mis kõik vähendavad paneeli eluiga.” Teine äärmus on kõrbed, kus pole küll niiskust, mis mõjuks paneelile halvasti, kuid on see-eest üliintensiivne päike, selle intensiivsus on kaks ja pool korda suurem kui Eestis. Peale selle on seal palju tolmu ning tuul veab liiva igale poole.

“Naps Solari paneele on näiteks polaaruurimisjaamades, Aafrikas, Aasias, Tais, Vietnamis, Kesk-Ameerikas, praktiliselt igas maailma riigis, vähemalt üks,” loetleb mees keset tehaseruumi viimase aja tehinguid meelde tuletades ja nendib, et viimasel ajal on Eesti müük kasvanud ja mujal kahanenud. “Pigem läheb kaubaks ELi lõunaossa, Lähis-Idasse, ka lähiriikidesse, Soome teeme praegu rohkem kui varem.”

Naps Solar Estonia OÜ

Valmistab päikesepaneele

Asutatud 2010

Omanik 2001. aastal asutatud Soome kontsern Naps Solar

Töötajaid mullu 15

Käive mullu 1,33 mln eurot, kukkus võrreldes rekordilise 2013. aastaga 40%

Eksport mullu 74% käibest, suurimad turud Saksamaa ja Soome

Omad paneelid Valges Majas

Algul valmisid Naps Solaris väikepaneelid, seejärel järjest enam ka suured, tavamõõdus paneelid ning aasta-aastalt on sagenenud erimõõduliste paneelide valmistamine.

Kuhu maanduvad tavapaneelid, on üsna selge, kuid peale selle jõuavad Naps Solari paneelid ka näiteks merepoidele ja tänavavalgustussüsteemidele. Pukk meenutab ka koostööd Bikeepiga, kes soovis tehnilist abi, kuidas lahendada Californias elektrijalgrattapargi laadimisseadmed. “Valges Majas on ka meie paneel, ehk isegi mitu. Seal on ventilatsioonis gaasianalüsaator, mis kogu aeg mõõdab, et õhus ei oleks mürkaineid. Selle töö peab kogu aeg olema dubleeritud,” räägib Pukk oma tehase päikesepaneelide kasutuskohtadest.

Kumb on enne, kas uuenduslik tehnoloogia või uuenduslikud mõtted, mida selle tehnoloogiaga teha võiks? “Kõigepealt on vajadus, ma arvan, siis hakatakse mõtlema, kuidas seda probleemi lahendada,” tõdeb tegevjuht.

0,2 mm habrast jõudu

Kogu tants tehases käib imeõhukese, kõigest 0,2 mm paksuse ränielemendi ümber. “Paneeli valmistamise idee ongi selles, et elementi tuleb välisolude eest kaitsta. See tuleb kapseldada neutraalsesse keskkonda, mis võimaldab tal pikka aega ebasoovitavates oludes, nagu katusel on, vastu pidada. Kogu muu tegevus käib selle ümber, et säilitada tema algset võimsust,” alustab Ander Pukk jootmismasina juurest, kus traadi abil valmivad sinistest ruudukestest pikad elemendilindid. Paneeli esikülg ja tagakülg on erinevad poolused, traat läheb ühe alt ja teise pealt. Nagu patareid kokku pannes pinge kasvab.

“Protsess on võrdlemisi lihtsakoeline, võtad materjalid ja joodad omavahel kokku, hiljem laminaatoris saab erinevatest kihtidest üks paneel,” kirjeldab ta ja jätab esialgu mainimata, et selle lihtsa protsessi hulka kuuluvad kvaliteetse algmaterjali tootjate väljaselgitamine, silmale nähtamatute mikropragude otsimine, juuksekarvade ja muu tolmu konveierlindilt eemalhoidmine ning õige temperatuuri ja vaakumi sättimine. Lisaks iga üksiku paneeli testimine, nummerdamine ja 25 aastaks andmete säilitamine.

“Materjalitootjaid on maailmas hästi palju. Paberite järgi on kõik väga head tegijad, aga kui hakkad katsetama, siis tuleb erinevus välja,” märgib Pukk ja selgitab, et erinevus seisneb tehnilistes nüanssides. Näiteks kui habras on element ja kui palju see kaotab oma võimsust, kui see klaasi alla panna.

Räni puhastamine on kallis tegevus, seega õhem element annab lõpptoote hinnalt otsest säästu. “Elemente enam palju õhemaks teha ei saagi, muidu tekivad juba uued probleemid,” ütleb ta.

Naps Solar Estonia tegevjuht Ander Pukk näitab üht erimõõdulist paneeli, mis mõeldud autonoomsete seadmete juures kasutamiseks.  Foto: Meeli Küttim

Toetuste osakaal väheneb

Toetused peavad tagama, et investeering PV-jaama “tasuks ennast ära”. ELi energiasektori põhimõtted on muutumas. Mida enam areneb tehnoloogia, seda odavam on toodetava energiaühiku omahind ja seda vähem on sellesse tehnoloogiasse investeerijatele vaja maksta toetust.

Praegu Eestis majapidamisele PV-jaama rajamiseks investeeringutoetust ei maksta, on üksikuid toetusi erineva eesmärgiga struktuurifondidest, nt regionaalareng. Tehniliste ja võrguregulatsioonide täitmisel on võimalik taotleda Eleringilt võrku antavale energiakogusele aga toodangutoetust 5,37 eurosenti iga võrku antud kWh kohta.

Allikas: Eesti Päikeseenergia Assotsiatsiooni juht Andres Meesak

Ränielementi kaitseb nähtamatu kile

Klaas, mida paneelide tegemisel kasutatakse, on algusest peale eriline, see pole aknaklaas ega ehitusklaas, mida mujal kasutatakse. “See on eriti suure läbipaistvusega, väikese rauasisaldusega, natuke krobelise pealispinnaga, et poleks peegeldusi ja et saaks päikeselt rohkem energiat kätte,” sõnab Pukk.

Klaas kaetakse valge kilega, millele asetatakse kokku joodetud elemendiribad, et tekiks vooluring. Seejärel läheb peale teine samasugune kile ja paneelid sõidavad edasi laminaatorisse, kus tuleb mängu keemia.

“See piimjas kile on segu ainetest, mis kõrge temperatuuri mõjul hakkavad omavahel reageerima. Laminaatoris ained ühinevad ja tekib täiesti läbipaistev kummilaadne aine, mis on ränielemendile kaitsekestaks,” tutvustab mees masina kõrval, milles on parasjagu 140 kraadi ja -1000 millibaari ehk absoluutne vaakum nagu kosmoses.

Paneelide solaarium

Kui laminaatorist väljunud paneelid on jahtunud, lõigatakse servadest üleliigne kile ära. “Seejärel testime,” sõnab Pukk.

Testmasin annab paneelile tugeva valgusimpulsi – 1000 vatti ruutmeetri kohta – ning arvuti mõõdab ära, kui palju paneel voolu välja annab. See tulemus kirjutatakse ka tootekleepsule. “Enne ei lähe välja ükski paneel, kui on kindlalt teada, mis tema lõplik väljastus on. Kuna garantiiaeg on hästi pikk, siis me peame kõiki neid andmeid ka kaua alles hoidma,” selgitab ta päevitavate paneelide masina ees, mis muide on kunagise Naps Solari töötaja loodud firma toode.

Viimasena kleebitakse paneelile ümber raam ja pannakse peale tootekleebis. Uurime fotograafiga, kus näeks nüüd kõrgeid valmis paneelide virnasid. Tegevjuht ütleb natuke naeruselt, et neil on praegu paneelikriis: “Müük läheb nii hästi, pole midagi anda pildistamiseks!” Üks virn siiski on, kus paneelid on laotud, alumine pool ülespoole. Laia raami sees ei paista võhiku silmale midagi olevat ning Ander Pukk selgitab, et tagakülg ongi väga õhuke, kõigest 0,35 mm. “See on materjalitööstuse revolutsioon, et selle 0,35 mm sees võib olla kuni viis erinevat materjalikihti. See peab vastu ükskõik kus,” kinnitab ta.

Karmistuvad nõuded soosivad päikeseenergiat

Andres Meesak, Eesti Päikeseenergia Assotsiatsiooni juht

Päikeseelektrijaamade võimsuse globaalne juurdekasv on olnud eksponentsiaalne juba ligi kaks kümnendit. Eelmise aasta lõpu seisuga oli globaalne PV-jaamade võimsus arvestuslikult 178 GW, mis on piisav, katmaks ligikaudu 1% kogu globaalsest elektrinõudlusest. Suurima päikeseenergia osakaaluga riikides, näiteks Saksamaal ja Itaalias, katab PV-jaamade toodang sisemaisest tarbimisest enam kui 7%.

Energiaanalüütikud prognoosivad päikeseenergiat kasutavate jõujaamade saamist suurima turuosaga energiatootjaiks 2050. aastaks, mis tähendab globaalset PV tootmisvõimsust orienteeruvalt 4600 GW.

Viie aasta pärast karmimad nõuded. Euroopa hoonete energiatõhususe direktiivide karmimad nõuded rakenduvad aastatel 2019 ja 2021. See tähendab, et kõik uued riigi kasutuses olevad ja kõik uued hooned peavad olema kas liginull- või nullenergiahooned. Sisuliselt on vajalik kõigile uutele hoonetele suuremal või vähemal määral paigaldada PV-paneele, et saavutada vajalik aastane energia­bilanss – hoone toodab sama palju energiat, kui seal kulutatakse. Ainuüksi uute hoonete kasutuselevõtuga hakkab Eestis alates 2021. aastast lisanduma hinnanguliselt kuni 30 megavatti PV-tootmisvõimsust.

Eestis kiire kasv. PV-paneelid oma majade katustele või aedadesse paigaldanud enam kui 300 majapidamist ja juurdekasv on kümmekond majapidamist kuus. Paigalduste võimsused jäävad üldjuhul alla 11 kW, mis on enamiku majapidamiste tarbimist arvestades ka piisav. Ettevõtete paigaldised lähevad sealt ülespoole mõnekümnest kilovatist kuni mõnesajani, olenevalt tarbimisest ja võimalustest.

Probleemiks vähene teadlikkus. Peamised barjäärid, mis takistavad päikeseenergia laiemat kasutuselevõttu, on informatsioonilised, regulatiivsed ja finantsilised. Inimeste teadlikkus PV-jaamade paigaldusega seotud võimalustest ja riskidest on veel väike, liitumisprotseduur on sageli keeruline ja bürokraatlik, samuti on seadusandlik regulatsioon puudulik.

Näiteks puudub termin mikrotootja, kelleks nimetatakse tootvaid tarbijaid kuni 11 kW tootmisvõimsusega igasugustest elektri tootmist, jaotamist ja müüki reguleerivast seadusandlikust aktist – elektrituruseadusest, võrgueeskirjast jne.

Punase täpiga märgitud plaadid

Ühe seina najal seisavad paneelid, mis on märgitud punase täpiga. “Siin on sees olnud mikropragu, mida polnud silmaga näha, ning laminaatoris läks see katki,” selgitab ta. Mõni praak on selline, mis mõjutab paneeli eluiga, need lähevad otse prügikasti. Aga osa praaki on selline, mis praktikas tootmist väga palju ei mõjuta. Sellised paneelid müüakse huvilistele soodsama hinnaga maha.

Üle õla sülitades märgib Pukk, et enamikule praagist saavad nad kohe jaole. Ta märgib, et paar korda on mõne paneeliga juhtunud inimlik hooletusviga. Näiteks kui tuleb käsitsi vooluringe kokku joota, siis mõnes kohas pole ühendus hea. “Testris on korras, aga välitingimustes paari kuu jooksul kontakt halveneb ja paneel ei tooda enam nii hästi. Siis me vahetame selle lihtsalt välja,” sõnab ta.

Palju suurem probleem on siis, kui paneel kollaseks või pruuniks tõmbub. Siis on olnud lamineerimisprotsess vale või on materjal ise madala kvaliteediga. Pukk mäletab, et on näinud Hiina paneelidega kahte sellist juhtumit. “Kui kile värvi muudab, siis see takistab valguse pääsu elemendi peale ja tootlikkus kahaneb,” selgitab ta ja rõhutab, et kui garantiiaeg on 25 aastat, siis see on väga suur vastutus.

Meelega tumesinine

Räni ise on grafiithall ja säbruline, aga see kaetakse energia püüdmiseks sinise peegeldumisvastase kattega. “Tootjate kaupa võib toon pisut erineda ja õhu käes on see teist värvi kui klaasi taga,” selgitab Pukk. “Selle peale mõtleb elemenditootja, et kuidas saada kõige efektiivsem toode, kui see on juba lamineeritud.”

Nüüdseks tehakse juba ka teist värvi paneele, et arhitektidel oleks põnevam erinevaid fassaadilahendusi teha. “Värviline paneel on visuaalselt huvitavam ja see on ka kallim, kuna see on n-ö disainiga pooleks,” sõnab ta, lisades, et reeglina värviline paneel ka toodab veidi vähem. “Aga see pole märkimisväärne vahe, standardpaneeli kohta on vahe umbes 5 vatti.”

Väikepaneelid pannakse kokku käsitsi, iga elemendiriba kontrollitakse üle.  Foto: Meeli Küttim

Mänguasju ei tee

Väikseimad paneelid, mis siin tehases valmivad, on umbes 50vatised, suurusega 40 × 50 cm ning mõeldud merepoidele. Pudipoodides leitavad 10 cm suuruste päiksekatetega välisvalgustid on aga pigem mänguasjad. “See on rohkem inimeselt raha äravõtmise skeem, ega nad väga ei tööta,” ütleb Pukk naerdes ja täpsustab, et ilmselt need natuke siiski hõõguvad ja pakuvad omanikule natuke rõõmu ikka. Ta lisab, et ka nende paneelidest on inimesed ise proovinud midagi teha, näiteks akulaadimispunkti elektriautole. “See on nagu osavate käte ring, inimesed tahavad ise teha ja proovida.”

Hetkel kuum