Tuuli- ja aurinkoenergian vaihteleva tarjonta haastaa perinteiset voimalaitokset joustamaan. Kaksivuotisessa SmartFlex-projektissa kehitetään älykkäitä valvonta- ja säätötyökaluja, joiden avulla voimalaitoksia voidaan ohjata nopeasti muuttuvissa tilanteissa. Tavoitteena on pidentää laitosten elinkaarta sekä ylläpitää hyvä hyötysuhde ja pienet päästöt luotettavasti koko elinkaaren ajan.
Perinteinen sähkön ja lämmön yhteistuotanto (CHP) tasoittaa vaihtelua, jota tuuli- ja aurinkovoima tuovat energiamarkkinoille. CHP-laitokset tarjoavat myös mahdollisuuden polttaa uudenlaisia biopohjaisia polttoaineita ja vähentää siten suoraan fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Laitokset on kuitenkin suunniteltu käymään tasaisesti tai vähintäänkin ennakoidusti. Nopeat kuorman muutokset ja polttoaineen vaihdokset voivat rasittaa laitteistojen materiaaleja, tuottaa ylimääräisiä päästöjä ja heikentää energiantuotannon hyötysuhdetta.
Ratkaisuja energiantuotannon joustovaatimuksiin
- SmartFlex-projektin tavoitteena on tarjota voimalaitoksille ratkaisuja lähitulevaisuuden joustovaatimuksiin. Luomme valvonta- ja säätötyökaluja, jotka tarjoavat laitoksen käyttäjille reaaliaikaista tietoa prosessista ja ohjeita laitoksen optimaaliseen käyttöön. Ne tarjoavat myös perustan etäohjauksen sekä automaattisen ohjauksen lisäämiselle. Parhaimmillaan työkalut varmistavat laitoksen hyvän hyötysuhteen, pienet päästöt ja hyvän kunnon vaihtelevissa olosuhteissa, sanoo SmartFlex-projektin päällikkö Mikko Jegoroff VTT:ltä.
Tavoitteena on, että projektissa tuotetut ratkaisut sopivat jatkokehittelyn jälkeen monenlaisiin leijupolttoa hyödyntäviin voimaloihin. CHP-laitosten ohella tällaisia ovat lukuisat jätteenpolttolaitokset sekä pelkkää sähköä tuottavat lauhdevoimalaitokset.
Nykyiset mittaukset parempaan käyttöön
Projektissa tutkitaan ennen kaikkea mittausmenetelmiä, jotka ovat jo CHP-laitosten käytössä, ja selvitetään, miten niitä voitaisiin hyödyntää nykyistä paremmin. Tavoitteena on kehittää mittausten automaattista analysointia sekä olosuhteiden ennustamista yhdistämällä mittaustuloksia ja mallintamalla prosesseja.
SmartFlex-tutkimusprojekti alkoi marraskuussa 2019 ja jatkuu kaksi vuotta. Sen budjetti on 1,25 miljoonaa euroa, ja sen rahoittavat Business Finlandin ja VTT:n ohella yrityskumppanit Fortum Power and Heat Oy, Sumitomo SHI FW Energia Oy (SFW), Inray Oy sekä Protacon Solutions Oy. Samat yritykset kehittävät lisäksi sovelluksia omissa rinnakkaisissa projekteissaan.
VTT tuo tutkimukseen asiantuntemuksensa muun muassa mallinnuksesta, materiaalitutkimuksesta sekä voimalaitosten tutkimus- ja kehityshankkeista. Projektissa syntyneitä ratkaisuja testataan toimivaan kaupalliseen biovoimalaitokseen.
