Avoin data hyödyksi energian optimoinnissa

Tarkempien laite- ja kuormituskohtaisten kulutusprofiilien ja erilaisen avoimen datan avulla voidaan tulevaisuudessa paremmin optimoida, miten käytössä oleva energiajärjestelmä mitoitetaan kansan­taloudellisesti järkevimmin. Lähtökohdat avoimen datan hyödyntämiseen energiamarkkinoilla ovat houkuttelevat, kun lähes kaikilla asiakkailla on käytössään reaaliaikaisesti luettavat sähkömittarit.

Avoimen datan käyttäminen mahdollistaa tälläkin hetkellä esimerkiksi tuntienergioiden mittauksen, kuormanohjauksen ja vikatilanteiden seuraamisen ajantasaisesti.

Pientuottajien data järjestelmän osaksi

Isona haasteena on kuitenkin se, miten uusia vaihtoehtoisia energialähteitä eli aurinko- tai tuulisähköä käyttävät pientuottajat sekä erilaisia ohjattavia kuormia omaavat asiakkaat saadaan mukaan energiajärjestelmään. Tätä pohtii nyt työ- ja elinkeinoministeriön (TEM) älyverkkotyöryhmä.

– Pientuottajien energia ja kysynnän jousto haluttaisiin hyödyntää nykyistä paremmin, kertoo työryhmässä mukana oleva Tampereen teknillisen yliopiston sähköenergiatekniikan laboratorion professori Pertti Järventausta.

Kiinteistöautomaation ja älykkään kodin ratkaisujen yleistyminen mahdollistaa energian kysynnänjouston ruuhkahuippuina. Tällaisten älykkäästi ohjautuvien ratkaisujen toteuttamiseen tarvitaan avoimen datan yhdistelyä.

Älykkäästi ohjautuvat ratkaisut voivat tarkkailla esimerkiksi sähkön hintaa, sähköverkon taajuutta tai auringon säteilyn ja tuulen voimakkuuden ennusteita. Tällä hetkellä on jo tarjolla useita avointa dataa hyödyntäviä palveluja. Niiden avulla esimerkiksi yritykset voivat arvioida käyttämiensä energialähteiden hiilijalanjälkeä. Samoin kotitalouksille on tarjolla laskureita, jotka auttavat optimaalisen aurinkopaneelijärjestelmän valinnassa.

Mikroverkot ja energiavarastot mukaan mitoituksiin

Järventaustan mukaan TEMin älyverkkotyöryhmän linjauksiin kuuluu myös määritellä muun muassa EU:n talvipakettiin liittyvät energiayhteisöt. Keskustelua käydään fyysisistä ja virtuaalisista mikroverkoista, joiden määrittelyssä avoimesta datasta on hyötyä.

– Tulevaisuudessa esimerkiksi kerrostalot voidaan nähdä huoneistokohtaisten käyttäjien sijasta kollektiivisena yhteisönä, joka käyttää jakamistalouden hengessä rakennuksen eri energiavarastoja optimaalisella tavalla. Virtuaalisissa mikroverkoissa resurssit voivat puolestaan olla etäällä toisistaan. Esimerkiksi kesämökkeihin asennettujen aurinkopaneeleiden resursseja voidaan hyödyntää muiden rakennusten kulutuksessa, hän sanoo.

Järventaustan mukaan iso ratkaistava kysymys tulee olemaan, kuka hallinnoi ja omistaa tulevaisuudessa energiavarastoja.

– Kulutushuippujen aikana tulisi olla mahdollista seurata, millä teholla eri rakennukset käyttävät sähköä. Siihen vaikuttaa olennaisesti, onko esimerkiksi omakotitalossa käytössä aurinkopaneeleja tai maalämpöpumppu. Yksi ratkaisu olisi huomioida hinnoittelussa energiamaksun lisäksi tosiasiallinen käytetty teho, hän arvioi.

Järventausta viittaa rakennustekniikan tutkija Juhani Heljon tutkimukseen, jossa analysoitiin rakennustietokannan avoimen datan ja laskentamallien avulla, miten vuoden 2016 tammikuun 15 000 megawatin huippukuorma huipputunnin osalta jakautui käyttäjien kesken.

– Teollisuuden osuus vuosikulutuksesta on noin 50 prosenttia, mutta huippukuormitustilanteessa osuus jäi 25 prosenttiin. Pääosan huippukuormasta muodosti rakennusten sähkönkäyttö ja lämmitys. Tarkentuva ja kasvava avoin data auttaa tulevaisuudessa optimoimaan  koko energiajärjestelmän käyttöä.