Nopeasti etenevä energiamurros ja yhteiskunnan sähköistyminen muuttavat sähköverkon palvelumalleja. Esimerkiksi sähköautot ja aurinkosähkö haastavat pienjänniteverkkoa ja jakelumuuntajien toimintaa. Sähkön hinnanvaihtelut ovat puolestaan lisänneet ihmisten kiinnostusta oman sähkönkäytön hallintaan ja pientuotantoon sekä paikallisiin energiayhteisöihin. Näihin tarpeisiin voidaan vastata kehittämällä jakelumuuntajista paikallisia yhteisöjä palvelevia älykkäitä palvelukeskuksia.
Kuva: Ulkoa hoidettava puistomuuntamo / Caruna
Paikalliset energiayhteisöt tarjoavat ihmisille uusia tapoja osallistua energiamurrokseen. Näiden energiayhteisöjen toimintaa ja osallistumista joustomarkkinoille voidaan osaltaan helpottaa kehittämällä jakelumuuntajia.
– Jakelumuuntajatason ratkaisu on ehdottomasti mielenkiintoinen kehityskohde, sillä se auttaa sitomaan asiakkaat ja järjestelmän murroksen yhteen. Teknologian lisäksi tarvitaan uusia palvelumalleja, mikä synnyttää mahdollisuuksia kokonaan uudelle liiketoiminnalle, sanoo VTT:n tutkimusprofessori Kari Mäki.
Uusi ratkaisu yhdistäisi pientuotannon ja energian varastoinnin
VTT on mukana STRATA-hankkeessa, jossa jakelumuuntajista pyritään kehittämään älykkäitä palvelukeskuksia. Tarkoitus on yhdistää paikallinen sähköntuotanto, energian varastointi ja esimerkiksi sähköautojen nopea lataus sekä latauspiikkien tasaaminen. Ratkaisu tarjoaisi myös mahdollisuuden hyödyntää paikallisia tasajänniteverkkoja.
Älykkään palvelukeskuksen avulla kotitalouksien kulutusjousto voidaan tuoda osaksi paikallista ohjaus- ja optimointijärjestelmää. Tätä varten kotitalouksiin toteutetaan langattomia, kustannustehokkaita tiedonsiirtoyhteyksiä palvelukeskukseen.
Älymuuntajan prototyyppi kehitteillä
STRATA-hankkeeseen osallistuvat Suomesta VTT:n lisäksi MSc Electronics Oy, THT Control Oy ja Caruna Oy. Mukana on myös osapuolia Saksasta ja Skotlannista.
Kumppanit toteuttavat yhdessä uudenlaisen älymuuntajan prototyypin, joka perustuu MSc Electronicsin ratkaisuun ja hyödyntää THT Controlin ohjaus- ja tietoliikennejärjestelmiä. Ratkaisua tutkitaan Carunan jakeluverkkoon ja energiamurroksen aiheuttamiin muutostarpeisiin perustuvissa käyttötapauksissa. Sitä on tarkoitus pilotoida sekä VTT:n tutkimusympäristössä että Carunan verkossa.
– Vihreä siirtymä ja yhteiskunnan kasvava sähköistyminen asettavat sähköverkoille uudenlaisia haasteita. Älykkäämpää verkkoa voidaan hallita monipuolisemmin, ja samalla kuluttajat saavat uusia mahdollisuuksia vaikuttaa omaan sähkön ja energian käyttämiseen. Älykäs muuntaja mahdollistaa aiempaa joustavammin erilaisten energiayhteisöjen toteuttamisen sekä uusiutuvan tuotannon tehokkaamman hyödyntämisen. Älymuuntamo kiihdyttää myös energiavarastojen ja joustoratkaisujen käyttöönottoa, sanoo innovaatiopäällikkö Verneri Kohonen Carunalta.
Hankkeen tulokset tarjoavat uusia työkaluja jakeluverkon suunnitteluun ja energiayhteisöjen parempaan hyödyntämiseen. Tulokset edistävät uusiutuvan energian ja sähköisen liikenteen tavoitteita käytännössä.
Kolmivuotinen STRATA-hanke (Smart Transformation for Resilience And community services Through digitAl grid layers) on osa eurooppalaista ERA-NET Smart Energy Systems -ohjelmaa. Business Finland rahoittaa hankkeen Suomen osuutta osana eurooppalaista ERA-NET -yhteisrahoitusta.
