Älykästä energiaa viisaasti valiten

27.10.2017

Millainen on Suomen energiatuotantojärjestelmä vuonna 2050? Mikä on kuluttajan rooli uusien, älykkäämpien energiaverkkojen suunnittelussa ja käyttöönotossa?  Näihin kysymyksiin porautuu Suomen Akatemian rahoittama hanke ”Älykkäät energiaverkot 2050: Tieto- ja energiavirtojen mallinnus ja simulointi sekä käyttäjäreaktioiden vaikutus vähähiilisyyteen”. 

Tutkimushanketta johtaa professori Eva Pongrácz Oulun yliopiston Teknillisen tiedekunnan Energia- ja ympäristötekniikan tutkimusyksiköstä.

”Energiassa on kyse paljon muustakin kuin pelkistä kilowattitunneista. Älykkäät energiaverkot 2050 -hankkeessa tutkimme energiajärjestelmien teknisten ja taloudellisten vaikutusten lisäksi myös ympäristöön ja yhteiskuntaan liittyviä näkökulmia”, Eva Pongrácz sanoo.

Hankkeessa tuotetuilla malleilla kuvataan muun muassa mikroverkkojen, älykkään taloautomaation, pienmittakaavaisen uusiutuvan energian tuotannon sekä energian varastoinnin ja lämmönjakelun toimintaa. Mallissa huomioidaan myös energian loppukäyttäjä, joka tekee tietoisia valintoja omasta energian käytöstään.

”Tavoitteenamme on mallintaa ne tekijät, jotka vaikuttavat älykkäiden energiajärjestelmien toteuttamiskelpoisuuteen ja niiden kehittämiseen”, Pongrácz sanoo. ”Loppukäyttäjällä on suuri rooli meidän tulevaisuusnäkymässämme.”

Tavoitteena vähähiilinen energiantuotanto

Joustavien energiantuotannon mallien avulla voidaan vaikuttaa energiantuotannon hiilijalanjäljen pienentämiseen. Vähähiilisyys energian tuotannossa saavutetaan kasvattamalla uusiutuvan energian osuutta. Vuoteen 2050 mennessä sähkön käytön aiheuttamien kasvihuonepäästöjen toivotaan vähentyneen 80-95 prosenttia vuoden 1990 tasosta.

Tulevaisuuden energiantuotannossa myös pieni on kaunista. Mikroverkot muodostavat verkkojen verkon, jossa liikkuu paitsi uusiutuva energia, myös informaatio.

”Hajautetut energiajärjestelmät ovat käyttökelpoisia erityisesti syrjäisillä alueilla, missä yhteisöjen kannattaa itse tuottaa energiansa jo huoltovarmuuden vuoksi. Pienet CHP-laitokset (combined heat and power) eli yhdistetty lämmön- ja sähköntuotanto yleistyvät tulevina vuosikymmeninä”, Pongrácz ennustaa.

Esimerkiksi maatilayhtymien kannattaa tuottaa energiansa omassa laitoksessa puuhakkeella tai muulla bioenergialla.

Yksi hankkeen päämääristä on pyrkiä määrittämään energialle ympäristökuormitusarvo, jonka laskemiseen käytetään ympäristövaikutusten arvioinnista tuttuja työkaluja. Ympäristökuormitus kertoo muun muassa energian reaaliaikaisen hiilijalanjäljen suuruuden.

”Minulla on haave sovelluksesta, josta näkee sekä oman energiayhtiönsä sähkön hinnan, että hiilijalanjäljen reaaliaikaisesti. Sen avulla ihmiset voisivat tehdä parempia päätöksiä energian käytössään.”

Tämä haave toteutunee pian, sillä jo nyt on käytössä älykkäitä järjestelmiä, jotka esimerkiksi lämmittävät sähkölämmitteistä taloa silloin, kun energia on halvinta.

Käyttäytyminen ratkaisee watit

Tulet töistä kotiin klo 17. Mitä teet ensimmäiseksi? Laitat valot päälle, puhelimen laturiin, avaat television, käynnistät ehkä tiski- ja pyykkikoneet ennen kuin laitat päälle uunin, jonne työnnät paistumaan makaronilaatikon. Mieti hetki käyttäytymisesi energiavaikutusta: kun sadattuhannet ihmiset tekevät samoja asioita samaan aikaan, energiankulutuksen piikki on valtaisa.

”Tällaisen kulutuspiikin aikana lisätään voimaloiden tuotantoa, joten ympäristökuormitus kasvaa, ja lisäsähköä ostetaan myös ulkomailta. Dynaamisella energiahinnoittelulla voidaan ohjata kuluttajien valintoja haluttuun suuntaan: sähköä käytetään silloin, kun se on edullisinta ja tuotettu uusiutuvilla energialähteillä. Vaikka ”likaisen” eli esimerkiksi kivihiilellä tuotetun sähkön aikana energia ei olisi kalliimpaa, tietoisuus energian ympäristökuormituksesta voisi ohjata ihmisiä tasaamaan kulutuspiikkejä muuttamalla omaa käytöstään”, Pongrácz sanoo.

”Meillä aikaisemmin tehdyn tutkimuksen mukaan pelkästään siirtämällä astian- ja pyykinpesukoneen käyttöä myöhemmäksi voi säästää kahdeksan prosenttia sähkönkulutuksesta aiheutuvia hiilipäästöjä.”

Kotitalouksien koko on yksi merkittävä energiankulutukseen vaikuttava tekijä. Viisihenkinen perhe kohtuukokoisessa asunnossa kuluttaa henkeä kohden huomattavasti vähemmän energiaa kuin yhden tai kahden hengen talous. Pienellä taloudella on toisaalta vähemmän mahdollisuuksia säästää energiaa, sillä taloudessa tarvitaan jääkaappi, pakastin, televisio, pesukone ja mikroaaltouuni huolimatta siitä, kuinka monta ihmistä saman katon alla asuu.

Yhden hengen talouksien määrä kasvaa Suomessa koko ajan: niitä on jo yli miljoona, joten aivan pienestä asiasta ei ole kysymys.

Myös tulotaso ja kuluttamisen asenteet vaikuttavat energiankulutukseen.

”Pienituloinen ihminen kuluttaa energiaa keskimäärin vähemmän kuin suurituloinen, vaikka pienituloisella ei olisikaan varaa ostaa energiatehokkuusluokaltaan parhaita A+++-merkittyjä kylmälaitteita.  Asenteet ja kulutustottumukset vaikuttavat – energiaa kuluu todennäköisesti enemmän, jos sinulla on viisi A-luokan laitetta verrattuna siihen, että sinulla on vain yksi C-luokan laite.”

Taloautomaation kehittyessä on helppo seurata vaikkapa sähkölämmitteisen talon energiankulutusta ja sähkön hintaa eri vuorokauden aikoina. Älykkäät laitteet säätävät lämpötilaa huonekohtaisesti ja valaistustakin ohjataan automaattisesti.

Mutta myös energiankulutusta seuraavat sensorit ja älykkäät ohjaimet kuluttavat sähköä.

”Jos asut omakotitalossa yhden tai kahden hengen taloudessa ja hankit talon täydeltä ohjaimia ja sensoreita, todennäköisesti kulutat seurantaan enemmän sähköä kuin mitä niiden avulla säästät”, Pongrácz summaa.

”Haluaisimme, että ihmiset tulisivat entistä tietoisemmiksi omista valinnoistaan ja niiden vaikutuksesta hiilijalanjälkeen.”

Teksti: Satu Räsänen
Kuva: Mikko Törmänen

 

 

 

Viimeksi muokattu 27.10.2017
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »