Hankkeen tiedot |  |
| Nimi | Kokonaisturvallisuutta sähköenergian tallennuksella |
| Aloituspäivä | 1.10.2025 |
| Lopetuspäivä | 31.12.2027 |
| www-sivut | - |
| Tila | Käynnissä |
| Yhteyshenkilö | Jari Niemelä |
| Kuvaus | Savonia-ammattikorkeakoulun aiemmissa hankkeissa on muodostettu laskentamalleja ja työkaluja aurinkosähköjärjestelmien mitoittamista varten (mm. suhteessa sähköenergian kulutukseen). Tässä hankkeessa kehitetään laskentaa ja työkaluja erityisesti siten, että huomioidaan akustojen käyttömahdollisuus. Hankkeeseen osallistuvat organisaatiot tarjoavat hankkeelle sopivia pilottityökohteita. Hankkeen aikana hankitaan myös kaksi akustoa Savonia-amk:n testauskäyttöön. Savonian energiantekniikan TKI- ja opetustoiminta toteutetaan pääasiassa Varkauden kampuksella ja sähkötekniikan Kuopiossa. Akustojen testaaminen ja käyttäminen yhdistettynä kahteen hyvin erikokoiseen aurinkosähköjärjestelmään Savonian Varkauden ja Kuopion kampuksilla mahdollistaa laskentamallien ja -työkalujen kehittämisen ja tulosten asianmukaisen validoinnin. Testikäyttöön soveltuvien akustojen avulla saadaan selvitettyä millaisia mahdollisuuksia esimerkiksi koneoppiminen mahdollistaa (eli tekoäly-tyyppiset ratkaisut), kun halutaan optimoida energian tallennus- ja käyttöajankohtia automaattisesti akkujen osalta.
Hankkeen avulla kehitetään myös Pohjois-Savon alueen kokonaisturvallisuutta ja vastuullisuutta erityisesti energia-näkökulmasta. Hankkeen aikana järjestettävissä tapahtumissa ja työpajoissa parannetaan hankkeeseen osallistuvien tahojen osaamista kestävästä kehityksestä ja kokonaisturvallisuudesta erityisesti energian näkökulmasta. |
| Kehittämistarve | Siirtymä pois fossiilisten energialähteiden käyttämisestä vaatii joustavuutta koko yhteiskunnalta. Esimerkiksi tuulivoima on jo vaikuttanut merkittävällä tavalla energiantuotantoon ja sen dynamiikkaan. Myös aurinkovoima on arkipäiväistynyt, teollisessakin mittakaavassa tuotettuna. Samalla olemme kuitenkin entistä enemmän sähköenergian osalta luonnon armoilla, joka näkyy käytännössä mm. pörssisähkön hinnan vaihteluna ja myrskyjen aiheuttamina sähkökatkoksina. Sähköenergian varastointi taloudellisesti kannattavalla tavalla tarjoaisi joustavuutta ja uusia mahdollisuuksia energianhallintaan. Sähköakustojen tekniikka ja varastoidun energian tallennuksen sekä käytön automatisointi kehittyvät parhaillaan voimakkaasti. Samalla akkujen hinnat ovat halventuneet. Sähköakkuihin liittyviä toimijoita ja palveluita muodostuu jatkuvasti ja muutokset tapahtuvat systeemisesti katsottuna nopeasti. Yritysten, muiden organisaatioiden ja yksityisten ihmisten kiinnostus ja tarve akkujen hyödyntämiseen on kasvanut ja tällöin on tarvetta myös puolueettomalle TKI-toiminnalle tästä aihealueesta.
Sähköenergia on välttämättömyys yhteiskunnalle ja tärkeä osa kokonaisturvallisuutta. Hintavaihtelun lisäksi on esiintynyt huolta sähkön riittävyydestä sekä ulkoisista uhkista voimajärjestelmäämme kohtaan. Akkujen avulla tilannetta voidaan muuttaa systeemisesti markkinanäkökulmasta ja on mahdollista optimoida energiavirtoja- sekä tehokkuutta. Erityisesti kiinteistön omasta aurinkosähkövoimalasta muodostuvan ylituotannon ohjaaminen akustoon parantaisi kokonaisenergiatehokkuutta ja mahdollistaisi toimintaa häiriötilanteissa. |
| Toimenpiteet | Pilottityökohteita tarjoavat organisaatiot ja Savonia-amk saavat käyttöönsä tietoa siitä, minkä kokoinen ja miten teknisesti toteutettu sähköakusto olisi tietyn kiinteistön toiminnan kannalta järkevä. Samalla on mahdollista saada tietoa myös kyseiseen kiinteistöön hyvin soveltuvasta aurinkosähköjärjestelmästä. Hankkeessa toteutettavien pilottityökohteiden lukumäärä huomioidaan. Saadaan tietoa myös ostettavan energian säästöstä, jos tarkoituksena on hankkia jonkin kiinteistön omaan käyttöön aurinkosähkövoimala.
Hankkeessa jatkokehitetään Savonia-ammattikorkeakoulussa jo aiemmin muodostettuja laskentamalleja ja -menetelmiä sähköenergian kulutukseen ja aurinkosähköjärjestelmän mitoitukseen liittyen. Aurinkosähköjärjestelmien mitoitusta varten on aiemmin tehty myös mm. Excel-ohjelmistolla toteutettu työkalu. Tässä hankkeessa kehitetään edellä kuvattua laskentaa ja työkaluja erityisesti siten, että jatkossa voidaan huomioida esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmään liitetyn sähköakun vaikutus (energiankulutukseen / erilaisiin ongelmatilanteisiin liittyen). Hankkeessa kehitettyjen työkalujen lukumäärä voidaan todentaa. Tämän lisäksi voidaan todeta miten paljon hankkeessa käytetään aikaa laskentamenetelmien kehittämiseen. Myös kaikki hankkeessa analysoitavat tiedot ovat konkreettisia tuloksia. Analyyseistä voidaan tuoda esille arvio esimerkiksi siitä, paljonko voidaan säästää eri organisaatioissa ostettavan sähköenergian määrää (kWh), jos käytössä on aurinkosähköjärjestelmä. Kun sähköenergian tuotantoa ja varastointia varten on käytössä kiinteistössä omia järjestelmiä, voidaan esimerkiksi tarkastella paljonko järjestelmien käyttöönoton jälkeen on tarvetta ostaa vuositasolla energiaa sähköyhtiöiltä ja paljonko tuotetaan itse. Akustojen koon mitoitusta varten on tarve myös tarkastella niiden keskeisten toimintojen sähkökulutusta, jotka olisi tarve säilyttää toiminnassa jonkin aikaa akuston avulla sähkökatkosten aikana tai sähkön hinnan noustessa huomattavasti. Kehitystyössä tarvittavat tarkastelukohteet saadaan hankkeeseen osallistuvista organisaatioista ja Savonia-ammattikorkeakoulun omista toiminnoista mm. Kuopion ja Varkauden kampuksilta. Pilottityökohteita tarjoavien organisaatioiden kanssa keskustellaan ja tarkastellaan myös kokonaisturvallisuutta ja vastuullisuutta energianhuollon näkökulmasta. Tulokset jäävät osallistuvien organisaatioiden käyttöön. Hankkeessa hankitaan myös Savonia-amk:lle kaksi testauskäyttöön soveltuvaa sähköakkua. Näiden avulla testataan sähköenergian ohjaamista (ja purkamista) akkuun "älykkäillä" menetelmillä, eli esimerkiksi koneoppimista soveltaen. Tuloksena on siis tietoa siitä, kuinka akuston käyttöä voidaan tehdä automaattisesti, mutta mahdollisimman tehokkaasti esimerkiksi jos tavoitteena on sähkön korkeiden hintapiikkien tasoittaminen. Akustojen mitoitustyökaluun integroidaan mukaan automaation mahdollistamat menetelmät esimerkiksi sähköenergian tallennusajankohdan automaattisen asettamisen osalta. Osa hankkeessa tehtävää tarkastelua (ja tiedostusta) on akustojen paloturvallisuus (/sammuttamismahdollisuus) sekä ajankohtainen tieto markkinoilla tarjolla olevista järjestelmistä. Hankkeessa järjestetään kaksi kokonaisturvallisuutta käsittelevää seminaaria. Seminaareissa jaettava tieto ja materiaalit jäävät tietenkin osallistujien myöhempään jatkokäyttöön. Kokonaisturvallisuuden ja vastuullisuuden osalta toteutetaan myös työpaja-tyyppisiä kohtaamisia ja/tai käydään aihetta läpi muuten samalla, kun käsitellään teknisempiä yksityiskohtia pilottityökohteista. Erityisesti seminaarien ja muiden kohtaamisten osalta saadaan tarkkaa tieto osallistujista ja esitysten pitäjistä. Hankkeen aikana muodostuvista, Savonia-amk:n uusista verkostoista/yhteyshenkilöistä saadaan numeerista tietoa. Hankkeen tuloksista viestitään esimerkiksi Savonia-ammattikorkeakoulun omien viestintäkanavien avulla, esimerkiksi Savonian omilla blogialustoilla. Kirjalliset tuotokset ovat hankkeen konkreettisia tuloksia ja julkaisu |
| Tulokset | Hanke edistää uusiutuviin energialähteisiin, energiatehokkuuteen ja samalla myös kokonaisturvallisuuteen liittyvää tutkimus- ja kehitystyötä alueella. Hanketulokset ja uusi puolueeton tutkimustieto tarjotaan yritysten kilpailukyvyn uudeksi taustavoimaksi, jonka lisäksi energiatehokkuuden ja energiaomavaraisuuden lisääminen voivat edistää jo hankkeen aikana eri toimijoiden resilienssiä. Tuloksia integroidaan hankkeen aikana myös Savonia-amk:n opetustoimintaan ja tällöin myös insinöörikoulutuksesta valmistuvat opiskelijat voivat viedä osaamista valmistuttuaan elinkeinoelämän käyttöön. |
| Kumppanit | Rahoittajana on Pohjois-Savon liitto, JTF. Hankkeeseen tarjotaan pilottikohteita seitsemästä eri organisaatiosta ja toimijasta koostuen yrityksistä kuntiin ja niiden palveluiden tarjoajiin. |
| Rahoittaja | JTF 2021-27 |