Uutiset

Kaukolämmön kysyntäjousto lupaa kustannussäästöjä

Hyödyt koskettavat lopulta meistä jokaista.

Uutinen

Kysyntäjousto on kaukolämpöratkaisuissa yhä varsin uusi asia. Tulevaisuudessa kaukolämmön älykkäät joustavuusmallit tarjoavat kuitenkin selkeitä kustannussäästöjä kiinteistönomistajille, energiayhtiöille, kaukolämpöasiakkaille ja yhteiskunnalle. Samalla säästetään ympäristöä.

Sähkön kysyntäjoustosta on tehty ensimmäiset tutkimukset vuosikymmeniä sitten, mutta kaukolämmössä asiaan on alettu herätä vasta parin viime vuoden aikana.

– Teknologia on kypsynyt riittävästi, ja kysyntäjouston kiinnostavuutta on lisännyt myös yleinen arvomaailman muutos. Ympäristöasiat ovat yhä tärkeämpiä ja kuluttajat valveutuneempia, mikä vaatii uudenlaista tarjontaa myös kaukolämpöyhtiöiltä, toteaa Aalto-yliopiston osa-aikainen professori ja Granlund Oy:n rakennusautomaation johtava asiantuntija Heikki Ihasalo.

Myös jatkuvasti kiristyvä kilpailu, kasvava energiankulutus ja EU:n tiukentuvat energiasäädökset vaativat vaihtoehtoja perinteisille tuotantotavoille sekä vara- ja huipputeholaitoksille.

– Kaukolämmön tuotanto on ylimitoitettu hetkittäisiä kulutushuippuja varten, joita toteutuu kuitenkin vain muutamia tunteja vuodessa. Suuri osa kaukolämmön tuotantokapasiteetista joutuukin toimimaan reservinä niitä hetkiä varten, jolloin kiinteistöissä tarvitaan huipputehoja, selittää Granlund Consulting Oy:n Energia-toimialajohtaja Ville Reinikainen.

Uusinta tutkimustietoa parhaista joustotavoista
Kysyntäjouston mahdollisuuksia tutkitaan Granlund-konsernissa laajasti, ja aiheesta on tehty useita diplomitöitä. Granlund Consultingin energia-asiantuntija Sami Sihvonen selvitti, miten kiinteistöjen huipputehoja voidaan leikata taloteknisiä järjestelmiä säätämällä.

– Ilmanvaihdon säätäminen osoittautui selvästi parhaaksi toimenpiteeksi. Koska ilmanvaihto vaikuttaa myös kiinteistön sisäolosuhteisiin, sen hyödyntäminen kysyntäjoustossa vaatii kiinteistön tyypillisen käyttö- ja kulutusprofiilin tuntemista. Tarvittavaa osaamista löytyy jo suomalaisista insinööritoimistoista ja kaukolämpöyhtiöistä, joten toivottavasti kiinteistönomistajat lähtevät kokeilemaan kysyntäjoustoa rohkeasti.

Consultingin energia-asiantuntija Waltteri Salmi löysi diplomityössään toisen tavan, jolla kiinteistöjen kaukolämmön ja sähkön huipputehoja voidaan leikata tehokkaasti.

– Suurissa toimistotaloissa on paljon hetkellistä joustopotentiaalia. Vaikka kysyntäjoustoa voidaan toteuttaa myös jatkuvasti hintasignaalien mukaan, tutkimukseni osoitti, että 1–2 tunnin suuret mutta hetkelliset teholeikkaukset lisäävät kysyntäjouston hyötyjä eniten systeemitasolla. Jos huipputehoja halutaan leikata itse kiinteistössä, tutkimassani 11-kerroksisessa toimistokiinteistössä huipputehoja oli mahdollista pienentää jopa yli 20 prosenttia niin, että hyvät sisäolosuhteet säilyivät.”

Olennaista on kuitenkin hyödyntää suuria tehonleikkauksia systeemitasolla.

– Huipputehojen tasaaminen koko kaukolämpöjärjestelmässä onnistuu parhaiten, kun energiayhtiö tilaa hetkellisiä tehonleikkauksia porrastetusti useilta kiinteistöiltä. Lisäksi tärkeä tieto kiinteistönomistajille ja energiayhtiöille on, että tehonleikkauksien oikeita ajankohtia on helpompi ennustaa ilmanvaihtojärjestelmän kuin patteriverkoston kanssa.

Vihreämpää energiaa edullisemmin
Energiayhtiö Fortumilla kysyntäjouston mahdollisuuksiin uskotaan vahvasti.

– Tavoitteenamme on pystyä hyödyntämään yhä enemmän energiatehokkaita ja edullisia lämmönhankintatapoja sekä vähentämään kalliimpien huipputuotantolaitosten käyttöä, toteaa Fortumin kehitysjohtaja Niko Wirgentius. – Energian nykyistä kestävämpi käyttö auttaa meitä suunnittelemaan myös tulevaisuuden laitosinvestointeja fiksummin.

Kysyntäjouston tarjoamien kustannussäästöjen suuruutta on mahdoton tietää tarkalleen, mutta energiayhtiössä niiden uskotaan päihittävän ainakin investointikustannukset.

– Kun energiaa käytetään järkevämpiin aikoihin ja energiajärjestelmästä tulee tehokkaampi, kysyntäjousto osoittautuu varmasti kannattavaksi niin meille, asiakkaillemme kuin koko yhteiskunnalle, Wirgentius toteaa. – Myös ympäristöhyödyt koskettavat kaikkia, ja asiakkaiden mahdollisuus vaikuttaa omaan energiankäyttöönsä paranee. Kysyntäjoustossa ei olekaan häviäjiä. Uskon, että se tulee olemaan luonnollinen osa palvelukokonaisuuttamme tulevaisuudessa.

Koneet oppivat säätämään ja säästämään
Tulevaisuudessa paras keino kannustaa kiinteistöjä kysyntäjouston käyttöön on lisätä järjestelmien älykkyyttä. Uusinta uutta on koneoppiminen eli itse oppivat ratkaisut.

– Tällä hetkellä lähes kaikki kiinteistöjen toiminnot on määriteltävä etukäteen ohjelmoimalla tietyt raja-arvot järjestelmään, Ihasalo toteaa. – Koneoppimisen ansiosta raja-arvoja ei tarvita, vaan kone oppii, milloin ihmiset ovat tyypillisesti kotona, milloin tilat ovat tyhjillään ja miten nopeasti ne viilenevät, kun lämmitys sammutetaan. Koneoppiminen tuleekin helpottamaan kysyntäjouston käyttöönottoa selvästi.

Koneoppimista on tutkinut Granlund Consultingilla diplomityöntekijä Joel Sarasti.

– Kehitin tutkimuksessani älykkään malliperusteisen ohjausalgoritmin, joka pystyy ennakoimaan rakennuksen termodynaamista käyttäytymistä. Koneoppimisen suurimpia hyötyjä onkin ennakoiva ohjaus, jolla varmistetaan myös se, että kiinteistön sisäilmaolosuhteet säilyvät hyvinä kysyntäjouston aikana.

Myös kustannussäästöt vaikuttavat lupaavilta.

– Ohjausalgoritmin käyttö tuottaa tutkimukseni mukaan asuinkerrostalossa noin 7 prosentin säästön lämmityskustannuksissa ja hintapiikkien aikana lämmitysenergian kulutus tippui jopa 47 prosenttia. Vaikutukset koko kaukolämpöverkossa ovat merkittävät.

Takaisin uutisiin

Jaa artikkeli

Haluatko kuulla lisää?

Ville Reinikainen
Ville Reinikainen

Toimialajohtaja, energia
Granlund Consulting Oy

050 541 5375
etunimi.sukunimi@granlund.fi