26.06.2019

Sähkön kysyntäjouston manuaalinen pilotointi Helsingissä

Helsingin kaupunki pilotoi manuaalisesti säätäen sähkön kysyntäjoustoa Nuuka Solutions Oy:n kanssa kesällä ja syksyllä 2019 kahdessa kohteessa. 

Haasteet  

Sähkön kysyntäjousto (tai kulutusjousto) tarkoittaa sähkönkulutuksen muuttamista sähköverkon tarpeen mukaan. Haasteena oli saada selville kaupungin kiinteistöjen tekninen valmius toimia sähkön kysyntäjoustomarkkinoilla. Kiinteistökohtaisia automaatiojärjestelmiä on erilaisia ja toisaalta joustokuormat pitää keskitetysti pystyä viemään Fingridin markkinoille. Kiinteistöjen sisäilman laadun on säilyttävä hyvänä myös ilmanvaihtokoneiden tehosäätöjen ajan. 

Tavoitteet  

Virtuaalivoimalaitosten kehittäminen ja pilotointi oli Energiaviisaat kaupungit –hankkeen Helsingin osatoteutuksen toimenpide, jonka tavoitteena oli vähentää hiilidioksidipäästöjä. Energiaviisaat kaupungit-hanke toteutti Hiilineutraali Helsinki toimenpideohjelmaa ja sitä kautta Helsingin tavoitetta olla hiilineutraali vuonna 2035. Tavoitteena oli kehittää kysyntäjouston pilotointien avulla virtuaalivoimalaitoksen konseptia, joka toimii Helsingin kaupungin rakennuksissa ja jota pystytään hyödyntämään myös muualla Suomessa ja ulkomailla. Pilottikohteena olivat Kaisaniemen ala-aste (kuvissa) sekä Meritalon ammattioppilaitos Merihaassa. Kohteet valittiin niiden rakennusautomaatiotekniikan ja sähkötehojen perusteella. 

Tulokset  

Helsingin kaupungilla on paljon kiinteistöjä, ja niistä voi löytyä merkittävää joustopotentiaalia. Tässä pilotissa tutkittiin nimenomaan kysyntäjouston vaikutusta rakennusten sisäilmaan, sekä kesäaikana, että koulujen toiminta-aikana. Rakennuksiin asennettiin tutkimista varten Smartwatcherin olosuhdeanturit, jotka mittaavat sisäilman laatua: mm. lämpötilaa, kosteutta ja hiilidioksidipitoisuutta. Käytännössä pilotissa säädettiin ilmanvaihtokoneiden kulutusta manuaalisesti valvomon kautta, säätöajat ovat kysyntäjoustossa yleisesti alle 3 minuuttia, mutta testauksessa kokeiltiin myös paljon pidempiä aikoja (kuva 1). Nuuka seurasi järjestelmästään, kuinka sisäilma reagoi näihin ohjauksiin. Analyysi datasta kertoi, että suurillakin säätömuutoksilla CO2-tasot ja lämpötila muuttuvat tiloissa hitaasti. 

On kuitenkin tärkeää, että asia tutkitaan tarkasti ja rakennukset toimivat turvallisesti, terveellisesti ja käyttäjät ovat tyytyväisiä. Syksyllä 2019 pilotissa tutkittiin pilottikohteiden käytön vaikutusta joustopotentiaaliin ja kerättiin käyttäjäpalautetta sisäilman laadusta. Kun koulut olivat käytössä, eli niissä oli toimintaa, olosuhteet reagoivat hieman nopeammin kysyntäjouston aikana tehtyihin säätöihin, mutta olosuhteet pysyivät kuitenkin S2 sisäilmaluokan sisällä (kuva 2). Käyttäjäpalaute olosuhteista ei tulosten pohjalta muuttunut huonompaan tai parempaan suuntaan kysyntäjouston aikana, eli kysyntäjoustolla ei palautteen perusteella ollut havaittua vaikutusta olosuhteisiin. 

Kysyntäjousto oli myös Nuuka Solutions Oy:lle uusi kokonaisuus, jota he kehittivät Energiaviisaat kaupungit – hankkeen avulla. Nuukan puolelta pilotointia ohjasi kysyntäjouston asiantuntija Ville Julin. Villen opinnäytetyön kysyntäjoustosta löydät täältä: linkki. Lue lisää siitä, miten Nuuka Solutions on hyötynyt Energiaviisaat kaupungit hankkeen kanssa kehittämisestä 6aika-kaupunkiverkoston sivuilta.  Nuukan kanssa toteutettavan pilotin seuraavassa vaiheessa kehitettiin kysyntäjouston automatisointia, pyrittiin joustokuormien aggregointiin ja  Fingridin markkinoille viemiseen. Lue lisää seuraavasta pilotista täältä. 

Kumppanit  

Helsingin kaupungin rakennetun omaisuuden hallinta, Nuuka Solutions Oy, Smart Otaniemi – VTT 

Lisätietoja 

Helsingin kysyntäjoustopilottien yhteyshenkilönä toimii johtava energia-asiantuntija Kalevi Härkönen. Nuukan Solutions Oy:n puolelta pilotointia ohjasi kysyntäjouston asiantuntija Ville Julin.