Lämmitys ja jäähdytys digitalisoituu vauhdilla

Koko energiajärjestelmämme on murroksessa. Hiilineutraali energiantuotanto ja yhä kasvava energiatehokkuus muuttavat koko energiajärjestelmän logiikan, jolloin vanhat järjestelmänhallinnan keinot eivät enää riitä. Uusien älykkäiden ratkaisujen avulla järjestelmää pystytään ohjaamaan tehokkaasti.

Kaukolämpöverkostoa

Mikä muuttuu uuden sukupolven kaukolämpöjärjestelmässä?

Aiemman keskitetyn, kivihiilen polttoon perustuvan tuotannon sijaan hiilineutraali lämpö saadaan useasta pienemmästä, hajautetusta lämmönlähteestä kuten palvelinkeskusten hukkalämmöstä, puhdistetusta jätevedestä tai teollisen mittakaavan ilma-vesilämpöpumpuista.

Market priced exchange electricity

Automatisointi

Hajautettu lämmönhankinta ja sen ohjaaminen lisää lämpöjärjestelmän monimutkaisuutta. Kun aiemmin tuotantoa pystyttiin ohjaamaan yhdestä laitoksesta käsin manuaalisesti, hajautetussa lämpöjärjestelmässä se ei enää ole mahdollista. Tarvitaan erittäin pitkälle vietyä lämpöjärjestelmän automatisointia.

Key topics and targets

Optimointi

Uuden lämpöjärjestelmän ohjaamiseen tarvitaan hyvin tarkkaa optimointia. Optimoitu lämpöjärjestelmä auttaa samalla sähköjärjestelmää joustamaan ja tukee sen ilmastotavoitteita varastoimalla energiaa ja vapauttamalla oikea-aikaisesti sähkön kulutusta. Optimoinnin ja automaation yhdistäminen vähentää primäärienergian käyttöä ja parantaa koko energiajärjestelmän tehokkuutta.
 

Flat

Kiinteistöjen rooli

Uudet ratkaisut parantavat kiinteistöjen energiatehokkuutta esimerkiksi leikkaamalla hetkittäisiä kulutuspiikkejä, säästämällä energiankulutuksessa sekä hyödyntämällä kiinteistöjen lämmityksen joustopotentiaalia osana koko energiajärjestelmää. Joustot lämpöjärjestelmässä lisäävät joustoja myös sähköjärjestelmässä.

Ajankohtaisia digitalisaatiohankkeita

Tulevaisuuden haasteisiin vastataan digitalisaatiohankkeilla, jotka toteutetaan yhdessä kumppaneiden kanssa. Ne tukevat matkaa kohti hiilineutraalia kaukolämpöä Espoossa, Kauniaisissa ja Kirkkonummella.

Kaukolämpöjärjestelmän digitalisaatio
1. Paikallisautomaatio ja tietoliikenneyhteydet
  • Laitosten ja pumppaamoiden paikallisautomaatioiden päivitykset, jotka varmistavat eri yksiköiden luotettavan ja turvallisen etäohjauksen
  • Uusitut ja modernit tietoliikenneratkaisut, jotka varmistavat luotettavan ja tietoturvallisen tiedonkulun ja etäohjauksen
2. Lämpöjärjestelmätason automaatio ja valvomo
  • Uusi ylätason automaatiojärjestelmä, joka huolehtii kaukolämpöverkon jatkuvasta tasapainosta ja ohjaa alueen laitoksia ja pumppaamoja eri ajotilanteissa.
  • Uusi uuden sukupolven valvomokonsepti, jolla valvotaan ja ohjataan koko uuden sukupolven hajautettua lämpöjärjestelmää 24/7
3. Digitaalinen kaksonen
  • Erittäin tarkka digitaalinen kopio kaukolämpöverkosta, joka kattaa niin asiakkaat, putkiston, pumppaamot kuin lämmönlähteet
  • Design-työkalu, jolla suunnitellaan Espoo Clean Heat -muutosmatkan hankkeet
  • Operointi & optimointi -työkalu, jolla minimoidaan primäärienergian käyttö lämmönhankinnassa ja toimituksessa asiakkaille sekä maksimoidaan koko lämpöjärjestelmän joustopotentiaali sähköjärjestelmälle
4. Lämmönkysynnän ennustaminen

Tarkempi optimointi tarvitsee tarkempia ja paikallisempia lämmön kysyntäennusteita. Kaukolämpöverkko jaetaan pienempiin kysyntäalueisiin, joille ennustetaan paikallinen lämmöntarve tuleville tunneille

5. Sääasemat ja -ennusteet
  • Paikalliset sääasemat auttavat paremmin ymmärtämään paikallisia sääolosuhteita kaukolämpöverkon alueella. Uusia mittauksia tarvitaan parempien ennusteiden (sää ja lämmön kysyntä) kehittämiseen sekä uusien lämmönlähdeteknologioiden, kuten teollisen kokoluokan ilmavesilämpöpumppujen pilotoinnin apuna.
  • Paikallisten sääennusteiden ansiosta ennustetaan tarkemmin lämmön kysyntää eri puolilla kaukolämpöverkkoa
6. Verkon sensorointi

Uusien verkon sensoreiden avulla ymmärretään paremmin kaukolämpöverkon tila ja käyttäytyminen eri ajotilanteissa

7. Kiinteistön energiankäytön optimointi ja kulutusjousto
  • Optimoimalla kiinteistön energian- ja tehonkäyttöä säästetään kulutuksessa ja lämmityskustannuksissa
  • Koulutusjouston avulla hyödynnetään kiinteistöjen joustopotentiaali sekä lämpö- että sähköjärjestelmissä, mikä parantaa energiatehokkuutta
8. Sektorikytkentä

Lämpö- ja sähköenergian sektorikytkennän avulla lämmönlähteet ja lämpöjärjestelmässä olevat lukuisat joustot integroidaan saumattomaksi osaksi sähköjärjestelmää. Se auttaa hyödyntämään uusiutuvan tuotannon vaihtelut lämmityksessä ja vähentämään sähköjärjestelmän päästöjä.

Kaukolämpöverkosta syntyy digitaalinen kopio

Digital twin -pilotissa luodaan kaukolämpöjärjestelmästä täydellinen virtuaalikaksonen. Se on osa kokoluokassaan ainutlaatuista hanketta, jonka avulla järjestelmää voidaan suunnitella ja optimoida ja lopulta ajaa optimoitua järjestelmää mahdollisimman tehokkaasti. Hankkeen ennustetaan johtavan mittaviin päästövähennyksiin.

Lue lisää

Espoon mikroilmastojen säätilasta saadaan reaaliaikaista tietoa

Sää on suurin yksittäinen tekijä, joka vaikuttaa lämmön tarpeen muutoksiin. Yhteistyössä Vaisalan kanssa asennetut erittäin tarkat sääasemat toimittavat reaaliaikaista säädataa seitsemästä eri Espoon alueen mikroilmastosta, joita voi seurata myös sivuillamme. Mitä tarkemmin kysyntää pystytään ennustamaan, sitä vähemmän lämpöä kiertää verkossa turhaan.

Lue lisää

Kalifornialainen tekoäly ennustaa Espoon kaukolämmön tarvetta

Kaukolämmön muuttaminen hiilineutraaliksi edellyttää kaukolämpöasiakkaiden tarpeiden ja tapojen parempaa tuntemista. Tarkemman tiedon avulla voidaan ennakoida kauko­lämmön kysyntää ja säätää lämmönhankintaa energiatehokkaasti kysynnän mukaan. Kalifornialainen kasvu­yritys Myst.ai toimittaa Fortu­mille kysyn­täen­nus­teita, joilla koko kaukolämpöverkon toimintaa voidaan optimoida entistä paremmin.

Lue lisää

Kulutus­jousto tasoittaa kulutus­piikkejä

Kulutus­jousto optimoi kauko­lämmön tuotantoa ja kiinteis­töjen lämmi­tystä eri tahdissa niin, että lämpöä ohjataan sinne missä sitä kulloinkin eniten tarvitaan. Lämmitys joustaa päivän mittaan eri kiinteistöissä hetkellisesti ilman havaittavaa muutosta lämmityksessä tai lämpimän käyttöveden saatavuudessa. Tekoälyyn perustuvalla ohjauk­sella mahdol­lis­tamme yhdessä ekolo­gi­semman kauko­lämmön ja torjumme ilmas­ton­muu­tosta.

Lue lisää