Energiamurroksen aikana älykkäät energiajärjestelmät kehittyvät yhä kompleksisemmiksi. Uusiutuvien energiamuotojen kohdalla on tärkeää suunnitella, kuinka kulutusjousto voidaan sovittaa tuotantoon, erityisesti teollisuuden alalla älykkäitä verkkoja on jo onnistuneesti käytetty kuormien hallintaan ja ylimääräenergiaa on voitu kuluttaa enemmän ja joustavasti.
VTT:n ekotehokkaan rakennetun ympäristön tutkimusprofessori, TkT Miimu Airaksinen muistuttaa, että ”vanhan maailman” tavoin sähkö tuotettiin ja kulutettiin eri paikoissa, jolloin sähkön kulku oli yksisuuntaista eikä joustoa ollut.
– Nyt on alettu kehittää entistä enemmän sitä, kuinka sähkön kulutus ja tuotanto voivat tapahtua toisistaan riippumattomina uusiutuvien energiamuotojen kohdalla, joissa sähköntuotanto usein vaihtelee sään mukaan. Tilanteessa, jossa niiden tuotanto ei riitä, on varavoiman käynnistäminen kuitenkin kallista ja päästöintensiivistä. Siksi kysyntäjoustoa on syytä kehittää, toteaa Airaksinen.
Rakennusalalla on toki jo osoitettu, että energiajärjestelmät, joissa on yhdistetty uusiutuvaa energiaa ja sähkövarastoa, saadaan vastaamaan kulutusjoustoon. Airaksisen mukaan esteenä järjestelmien yleistymiselle on, että niihin investointi on ollut kallista varsinkin pienille kiinteistöille. Lisäksi omistajalla ei välttämättä ole ollut osaamista kokonaisuuden hallintaan, koska sitä ei ole tarjottu palveluna.
– Järjestelmät ovat yhä kompleksisempia, ja niiden hallintaan tarvitaan erikoisosaamista. Siksi on hyvä, että älyverkkoa on alettu rakentaa valmiina palvelukokonaisuuksina, jolloin loppukäyttäjän ei tarvitse tietää kaikkea teknologiaa eikä tehdä suuria investointeja, Airaksinen kertoo.
Sähkön varastointiin liittyy edelleen haasteita
Akkuteknologia on kehittyvää ja sen eteen tehdään paljon työtä. Airaksinen sanoo, että tulevaisuudessa käytössä on ehkä kombinaatioita eri energiamuodoista, mikä tekee kiinnostavaksi pohtia siihen parhaiten sopivaa uutta varastointitekniikkaa.
– Voidaanko esimerkiksi aurinkoenergiaa hyödyntää polttokennoissa ja varastoida energia esimerkiksi vetyyn, hän ehdottaa.
Tanska on hyvä esimerkki tuulivoiman ylituotannon varastoimisesta. Sähkön hinnan ollessa alhainen sen myynti ei ole kannattavaa, vaan sitä saatetaan varastoida lämpöverkkoon ja käyttää käyttöveden sekä rakennusten lämmitykseen.
– Tuleekin kiinnostavaksi nähdä, mikä on tulevaisuuden energiaverkon toiminta. Se ei välttämättä ole enää pelkkä sähkö- tai lämpöverkko, vaan niille saattaa löytyä uusia rajapintoja, Airaksinen sanoo.
Millaisia alustoja ja osaamista älyverkot sitten tarvitsevat?
Älyverkkoalustat ovat monipuolisia ja mahdollistavat eri tasoisten palveluiden käytön. Kun energian ja kiinteistön muu ylläpito voidaan kytkeä samaan käyttöliittymään, kiinteistön omistajat saavat yksityiskohtaista tietoa myös esimerkiksi budjetointiin ja pitkäaikaiseen omaisuuden ylläpitoon.
Airaksinen painottaa turvallisuutta yhtenä älykkäiden energiaverkkojen ominaisuutena:
– Dataa on paljon, jopa tavallisessa toimistotalossa on satoja datapisteitä keräämässä tietoa, jonka käsittelemiseen tarvitaan koneluentaa. Kyberturvallisuus on erittäin tärkeä pitää kunnossa ja ajan tasalla, koska sähkö ja lämpö ovat yksi meidän tärkeimpiä infroja.
Tulevaisuuden energiateknologiassa korostuu yhä enemmän eri alojen ja niiden osaamisen integrointi. Tarvitaan perustalo- ja energiatekniikan sekä rakentamisen osaamista sekä taitoa yhdistää ne uuteen tapaan toimia. Myös personoitujen etäpalveluiden osaaminen tulee olemaan kysyttyä.
– Eli uusilla työkaluilla tehdään vanhasta osaamisesta vielä parempaa ja tehokkaampaa, kiteyttää Airaksinen.