Älykkäästi sähköistyvä Satakunta –hankkeen tavoitteena on vastata työ- ja elinkeinoministeriön älyverkkotyöryhmän visioimiin haasteisiin. Älyverkkotyöryhmän Suomen älyverkkovisiossa älykäs sähköjärjestelmä nähdään fyysistä sähkön siirto- ja jakeluverkkoa laajempana toiminnallisena kokonaisuutena – älykkäänä sähköjärjestelmänä, joka kattaa fyysisen siirron ja jakelun lisäksi tuotannon, hajautetut energiaresurssit, sähköjärjestelmän joustot ja erilaiset älyverkkosovellukset, jotka yhdistävät fyysisen sähkön sähkömarkkinoihin. Vision mukaan älykkäässä sähköjärjestelmässä tulee huomioida teknologian, laitteiden, tiedonhallinnan lisäksi asiakkaiden, sähkömarkkinoiden, liiketoimintamallien ja lainsäädännön näkökulmat.

Osana hanketta on tarkoitus tutkia Aggregaattori-toimintojen kehittämistä ja mahdollisuuksia Satakunnassa. Ensimmäiseksi piti koota kirjallisuusselvitys erilaisista toimivista tai suunnitteilla olevista aggregointimalleista pääasiassa Suomessa. Satakunnassa on Suomen mittakaavassa useita pieniä sähkönjakelijoita. Hankkeessa etsitään uusia liiketoimintamalleja heidän ja pienkuluttajien tai –tuottajien välille. Asiakkaan ja myyjän välissä voi toimia palveluntarjoaja, aggregaattori, joka yhdistää useiden eri asiakkaiden kulutusta, tuotantoa tai varastoja suuremmaksi kokonaisuudeksi ja käy kauppaa niillä. Aggregaattori lisää sekä asiakkaan että myyjän mahdollisuuksia hyödyntää uusia liiketoimintamalleja.

Työtä tehdessä löytyi paljon aggregointipilotteja ja niitä olisi voinut kirjata enemmänkin selvitykseen. Kuitenkin selvitykseen valikoitui toisistaan erilaisia vaihtoehtoja, jotta se toimisi mahdollisimman hyvin liiketoimintamallien suunnittelun taustatyökaluna. Pilotteihin valikoitui asuinalue-, saari- ja verkkopilottien lisäksi muutamia muita pilotteja ja toimintoja, joita ei voinut suoraan lokeroida. Seuraavaksi esitellään muutamia pilotteja.

Asuinaluepiloteista selvitykseen pääsivät älykerrostalo Espoon adjutantti, Helsingin Kalasatama, Tampereen Ilokkaanpuisto ja Vaasan vanhan linja-autoaseman tilalle rakennettava Wasa Station. Tässä tekstissä käydään läpi Tampereen Ilokkaanpuisto eli Euroopan ensimmäinen asuinalue, joka saa energiansa etätuotetusta aurinkoenergiasta.

Tampereen Koivistonkylään rakennetaan uusi asuinalue, Ilokkaanpuisto, jonka rakentajana toimii Arkta Oy. Rakennusprojekti on osa STARDUST EU-hanketta. Projektissa on mukana myös Tampereen kaupunki, VTT, Tampereen Sähkölaitos sekä Skanska ja Enermix Oy. Tulevat taloyhtiöt omistavat yhdessä aurinkosähkövoimalan, joka rakennetaan 30 kilometrin päähän Viitapohjaan. Voimala tuottaa sähköä noin yhden megawatin teholla, mikä laskelmien mukaan tuottaa vuoden aikana sähköenergiaa saman verran kuin taloyhtiöt tarvitsevat sähkö- ja kaukolämpöenergiaa yhteensä. Alueelle on suunnitteilla yhteensä kuusi kerrostaloa, joista ensimmäisen rakentaminen aloitetaan vuoden 2021 aikana. Taloihin on tarkoitus tulla yhteensä 62 omistusasuntoa, joiden koot vaihtelevat 25–100 m² välillä. Tontille ei ole mahdollista rakentaa aurinkovoimalaa, eikä katoille sijoitettavat paneelit riitä kattamaan talojen kulutusta, joten ainut ratkaisu energiaomavaraisuuden saamiselle on rakentaa yhteisomistuksessa oleva aurinkovoimala tontin ulkopuolelle. Vuonna 2018 voimaantullut asetus uuden rakennuksen energiatehokkuudesta mahdollistaa tontin ulkopuolella tuotetun, uusiutuvan energian hyödyntämisen rakennuksen energiatehokkuuslaskennassa. Talot on suunniteltu A-energialuokkaan ja niihin tulee sähköisiä näyttötauluja, joiden avulla on helppo seurata kulutusta. Hanke antaa tuoretta näkökulmaa sellaiseen nollaenergiarakentamiseen, jota ei tehdä eristystä lisäämällä tai vain tontilla olevaa uusiutuvaa energiaa hyödyntäen

Saaripilotteihin on luokiteltu selkeästi rajattuja saariin sijoittuvia energiayhteisöjä. Näitä ovat Ahvenanmaa, Hailuoto ja Tanskassa sijaitseva Samsøn saari. Ahvenanmaasta on tarkoitus luoda joustavan energiajärjestelmän mallialue, Hailuoto -hankkeen tarkoitus on löytää tekninen ratkaisu, jolla saaren sähköenergian saanti voidaan turvata silloin, kun yhteys valtakunnan verkkoon on poikki ja Hailuodon saari toimii saarekekäytössä sekä Samsøn saari on 100 % energiaomavarainen perustuen tuuli-, aurinko- ja biomassaenergian tuotantoon. Tarkemmin käydään tässä kohtaa läpi Ahvenanmaa.

Ahvenanmaasta luodaan joustavan energiajärjestelmän mallialuetta, joka perustuisi älykkäisiin sähköverkkoihin ja täysin uusiutuviin energiatuotantomalleihin. Tarkoituksena on, että Ahvenanmaalla käytetään ja tuotetaan pelkästään uusiutuvaa energiaa. Ahvenanmaalla tuulee paljon, aurinko paistaa usein ja lyhyet välimatkat helpottavat sähköautojen käyttöä. Alue on selkeästi rajattu, siellä asuu vajaa 30 000 ihmistä ja maakunta säätää itse lakinsa. Näistä syistä Ahvenanmaasta kaavaillaan aluetta, joka luopuu fossiilisen energian käytöstä ja tuottaa kaiken energiansa uusiutuvista lähteistä. Yksi hankkeen tärkeimmistä tavoitteista on selvittää, miten tuuli- ja aurinkovoiman hallitsema energiajärjestelmä pysyy tasapainossa niin teknisesti kuin taloudellisestikin. Biomassaa käytetään jonkin verran lämmitykseen, mutta sitä ei ole niin paljon, että olisi kannattavaa tuottaa siitä sähköä. Tällä hetkellä noin 20 % maakunnassa käytetystä sähköstä tulee tuulivoimasta ja uusia tuulipuistohankkeita on vireillä. Valtaosa sähköstä tulee Ruotsista ja varayhteytenä toimii Naantaliin johtava kaapeli. Tavoitteena on, että samat kaapelit voisivat siirtää maakunnassa käyttämättä jääneen tuulisähkön mantereelle ja palauttaa vastaavan määrän sähköä tarpeen tullen. Kokeilussa on tarkoitus integroida hajautettu uusiutuvan energian tuotanto osaksi kokonaisuutta sekä älykäs järjestelmä kykenee hallitsemaan kysynnän ja tuotannon yhtäaikaista vaihtelua. Järjestelmällä haetaan aktiivista kuluttajien toimintaa osana järjestelmää sekä yritykselle ainutlaatuista tilaisuutta testata erilaisia uusia energiaratkaisuja.

Selvityksen verkkopilotteihin pääsivät Fingridin säätösähkömarkkinapilotti, Lumo Energian virtuaaliverkko, LVDC-pilotti (LVDC-verkko = sähköverkko, jossa sähkö siirretään poikkeuksellisesti vaihtosähkön sijaan tasajännitteellä) ja Vaasa Sundomin älyverkko-pilottihanke. Tässä tekstissä käydään tarkemmin läpi Vaasa Sundomin älyverkko-pilottihanke.

Vaasan Sundomissa on toiminnassa oleva älyverkko-pilottihanke, jossa testataan ja pilotoidaan uusinta älyverkkoteknologiaa. Hankkeessa on asennettu 130 aurinkopaneelia Sundomin koulun ja päiväkodin katolle sekä lisäksi siihen kuuluu 3,6 MW tuulivoimala. Aurinkoenergiajärjestelmän nimellisteho on 33 kWp ja vuosituotto 28300 kWh, joka vastaa keskimäärin kahden omakotitalon vuosikulutusta. Ylijäämätunteja kertyy vuodessa arviolta 680 tuntia. Hankkeen toimijoina ovat ABB, Vaasan Sähkö, Vaasan Sähköverkko, Anvia ja Vaasan yliopisto ja hankkeen rahoitus tulee INKA-ohjelmasta. Hankkeessa on käytössä älymuuntamot sekä verkkokatkaisijat varmistamaan luotettava sähkönjakelu. Mittaustietojen reaaliaikaista välittämistä varten käytetään valo-kuituverkkoa. Älyverkon tuottama valtava tietomäärä, noin 100 Megabittiä sekunnissa, kerätään Anvian palvelinsaleihin, joissa se varastoidaan, käsitellään ja yhdenmukaistetaan hyödynnettäväksi mm. verkkojen kehittämisessä, tutkimuksessa ja energiankäyttötottumusten ohjaamisessa. Pilotissa parannetaan sähkönjakelun toimintavarmuutta eli pyritään välttämään sähkökatkoksia tai saamaan ne mahdollisimman lyhyiksi. Uuden teknologian myötä sähköverkon viat ja vikapaikat voidaan paikallistaa ja sen perusteella käynnistää automaatio, joka eristää mahdolliset vikapaikat ja palauttaa sähköt verkon toimiville osille. Vaasan Sundomin hanke on synnyttänyt jatkohankkeita sekä tuottanut myös kansainvälisesti tunnustettuja työkaluja smart grid-konseptissa.

Selvityksen aikana löytyi myös muita erilaisia pilotteja ja toimintoja, joita on lueteltu seuraavaksi. FinSolarin aurinkosähköä taloyhtiöihin -hanke osoitti, että digitaalisilla palveluilla voidaan edistää puhtaiden energiaratkaisujen taloudellista ja helppoa käyttöönottoa asunto-osakeyhtiöiden ja muiden energiayhteisöjen keskuudessa. Kaksisuuntainen latausteknologia sähköautoissa mahdollistaa tehon ja virran syöttämisen sähköautosta sähkönjakeluverkkoon, muihin rakennuksiin, kotitalouksiin tai muuhun infra-struktuuriin. Aalto- ja LUT-yliopistojen mittarointi- ja kokeilukyselyllä selvitettiin, millaiset mittarit ovat kunkin verkkoyhtiön alueella parhaillaan käytössä ja milloin ne on suunniteltu vaihdettavaksi uusiin, toisen sukupolven mittareihin. Smart Energy Transition -tutkimushankkeen tarkoituksena on viitoittaa eri toimijoita siitä, miten Suomi voisi hyötyä älykkään energian ympärille syntyvistä murroksellisista teknologioista. Näihin pilotteihin ei tässä tekstissä mennä syvemmälle.

Kirjallisuusselvityksen yhteenvetona voidaan todeta, että energiamurros on jatkuvasti lisääntynyt jokapäiväisessä keskustelussa ja sen mahdollisuuksia kehitetään laajemmin eri sektoreille. Aggregoinnissa nähdään mahdollisuuksia tulevaisuudessa ja jo nyt on saatu onnistuneita kokemuksia piloteilla.