Kesäkuussa 2023 käynnistyneessä COPOWER - Community-based Virtual Power Plant -hankkeen tarkoituksena on tutkia, suunnitella sekä todentaa toimintamalleja, jotka linkittyvät pieniin ja hajautettuihin energiantuotantojärjestelmiin, ja joita voidaan kontrolloida keskitetysti ikään kuin yhden suuren voimalaitoksen tapaan. COPOWER tähtää energian tuotannon ja kulutuksen parempaan tasapainottamisen sekä energiaverkostojen tehokkaampaan hyödyntämiseen parhaimmillaan ilman uudisrakentamista paikalliseen energianjakeluinfrastruktuuriin. Päämääränä on kehittää kestävää, toteutukseltaan ja laajuudeltaan viisi erilaista liiketoimintamallia virtuaalisten voimalaitoksien tukemiseksi haja-asutusseutujen yhteisöissä Pohjois-Euroopassa.
Oulun yliopisto isännöi 21.–22.1.2025 puolivuosittain hankkeen toteuttajamaissa kiertävää tapahtumaa, joka kokosi COPOWER-hankkeen kumppanit yhteen nyt jo neljättä kertaa. Tavanomaisten projektinhallinta-, viestintä- ja rahoituskeskustelujen lisäksi tapaamisessa paneuduttiin yhteisöpohjaisten virtuaalisten voimalaitosten pilottikohteisiin, erityisesti niiden teknisiin yksityiskohtiin ja ohjelmistoalustan vaatimuksiin.
Tapahtuman yhdessä keskeisessä esityksistä käsittelin optimoitua älykästä energianhallinta omakotitaloille ja piharakennuksille, joissa on suora sähkölämmitys ja avasin, miten saadaan aikaan älykästä sähkön kysyntäjousto asumismukavuudesta tinkimättä.
Pilottikohteena on 1980-luvulla rakennettu omakotitalo piharakennuksineen, joissa on suora sähkölämmitys – sähköinen 1200 litran lämminvesivaraaja, vesikiertoinen lattialämmitys päärakennuksen alakerrassa ja suoralla sähkölämmityksellä toimivat patterit ja lattialämmityskaapelit yläkerrassa sekä ulkorakennuksessa. Kyseiset rakennukset valikoituivat kohteeksi, koska alueella kaukolämmön saatavuus on rajallinen, ja sähkö- tai öljylämmitys on edelleen laajasti käytössä taajamaan rakennetuissa taloissa.
Pilottikohteessa todennetaan lämmitysjärjestelmän modernisoinnin taloudellisia ja toiminnallisia hyötyjä huone- ja rakennuskohtaisesti. Hyödyntämällä edullisia, massatuotettuja komponentteja ja avoimen lähdekoodin ohjelmistoja perinteinen manuaalinen lämmitysjärjestelmä muunnetaan älykkääksi energianhallintajärjestelmäksi. Muutostöiden kokonaiskustannuksen arvioidaan olevan noin 2 000 euroa.
Lämmitysjärjestelmän modernisointi tuo talouteen merkittäviä pitkän aikavälin säästöjä energiakustannuksissa asumismukavuudesta tinkimättä. Lisäksi kohteeseen asennetaan aurinkosähköjärjestelmä akustoineen.
Fabian Sander Centria ammattikorkeakoulusta esitteli tapahtumassa maatilaluokan biokaasulaitoksen, jossa akkuenergian varastointijärjestelmä on integroitu virtuaaliseen voimalaitokseen. Hän kertoi, kuinka energian varastointia ja älykästä ohjelmistoa voidaan hyödyntää energian kysynnän ja tarjonnan tasapainottamiseksi.
Toholammen Härkänevalla sijaitsevan maatilan isäntä on Ilpo Wennström, jota tituleerataan myös Suomen kaasukeisariksi. Hänen tilallaan on nykyisin kahden reaktorin biokaasulaitokset, joista ensimmäinen tuottaa yhdistetyllä lämmön- ja sähköntuotantoyksiköllä energiaa maatilan omiin tarpeisiin sekä toinen liikennekelpoista biokaasua autoilijoille maakaasun korvikkeeksi.
Maatilan energiankulutus vaihtelee 50–150 kW välillä. Maatilalle energiaa tuottavan biokaasureaktorin tuotantokapasiteetti on noin 70 kW ympäri vuoden, joten tila on energian suhteen lähes omavarainen. Energiatehokkuuden kohottamiseksi tilalle asennetaan akkuenergian varastointijärjestelmä (BESS), joka mahdollistaa ylijäävän sähköenergian varastoinnin omaan käyttöön, tai energian myymisen verkkoon, mikäli sähkön markkinahinta on suotuisa. Sääntelyä hallitaan COPOWER-hankkeessa kehitetyllä automaatio-ohjelmistolla, joka on kuitenkin erillään itse biokaasutuotannon automatiikasta.
Kahden päivän vierailun aikana COPOWER-hankkeen kumppanit pääsivät tutustumaan Oulun ammattikorkeakoulun Hybridilaboratorioon, jossa kehitetään ja testataan huipputason energiaratkaisuja.. Osallistujat vierailivat myös Limingassa sijaitsevassa Jahotec Oy:n biokaasulaitoksessa ja CHP-laitteistoja valmistavassa Volter Oy:ssä, jonka laitteet toimivat puuhakkeella termo- kemiallisessa prosessoinnissa. Toimintaperiaate on sama kuin Suomen sodassa tutuksi tulleessa häkäpöntössä. Vierailut tarjosivat konkreettisen katsauksen kestävän energian innovaatioihin ja niiden käytännön sovelluksiin.
Yhteisöpohjaisia, virtuaalisia voimalaitoksia (cVPP) kehitetään ja otetaan käyttöön kuluvan vuoden 2025 aikana. Parhaimmillaan ne pystyvät optimoimaan ja integroimaan useita hajautettuja energiantuotantoratkaisuja keräämällä ja analysoimalla ennakoivaa sekä reaaliaikaista dataa eri lähteistä, kuten energiankulutusta, sääennusteita ja energian hinta-arvioita tuoden siten kotitalouksille todennettavissa olevia kustannussäästöjä.
Inspiroivat pilottihankkeet pohjoisten olosuhteiden alueilla ja kohdevierailut osoittavat uusiutuvan energiateknologian ennakoivan potentiaalin yhteisöjen kehittämisessä ja kestävän energiatulevaisuuden rakentamisessa. Kaikkiaan 20 kumppaniorganisaatiota työskentelee yhdessä COPOWER-hankkeessa – mukana on 6 varsinaista hankekumppania ja 14 yhteistyökumppania.
Yhteistyössä Oulun yliopiston ja Centria-ammattikorkeakoulun kanssa toimivat ERNACT ja Donegalin maakuntaneuvosto Irlannista, Nólsoy Energy ltd Färsaarilta sekä Islannin yliopisto. Hanke toteutetaan osana Pohjoinen periferia ja arktinen -ohjelman rahoittamaa COPOWER-hanketta, jonka kokonaisbudjetti on lähes 1,5 miljoonaa euroa. Hanke kestää 31.5.2026 asti.
Lue lisää COPOWER-hankkeesta ja sen kehityksestä täältä.
Kirjoittaja: Markku Kananen, projektipäällikkö, COPOWER-hanke, Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutti, Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) -tutkimusryhmä
Kuva: ERNACT (Irlanti)
Ota yhteyttä: markku.kananen@oulu.fi
Tutkittua tietoa ja havaintoja yrittäjämäisellä sydämellä.
Kerttu Saalasti Instituutin blogissa kirjoitetaan instituutin tutkimusryhmien aiheista, yrittäjyyskoulutuksesta sekä instituutin yleisistä aiheista. Kirjoittajina alojen tutkijat, asiantuntijat ja verkostojen jäsenet.
Aiheitamme ovat: mikroyrittäjyys, tulevaisuuden tuotantoteknologiat, alueellinen erinomaisuus, mikroyrittäjyyskoulutus