Keravan Energia tuottaa Keravan ja Sipoon alueella kaukolämpöä ja sähköä neljässä voimalaitoksessa ja lämpöä 13 lämpökeskuksessa. Kaukolämpöverkkoa on yhteensä 153 kilometriä. Kaukolämpöä ostavia asiakkaita on noin 1500.
– Kyse on monimutkaisesta energiajärjestelmästä, jossa oman tuotannon ja jakelun ohella on otettava huomioon asiakkaiden muuttuvat tarpeet. Energiatehokkuuden kannalta on oleellista, että kaukolämpöä tuotetaan vain sen verran kuin se on kullakin hetkellä tarpeellista, Keravan Energian suunnittelupäällikkö Jani Riuttaluoto huomauttaa.
Tuotantolaitoksilta lähtevän menoveden lämpötila vaikuttaa suoraan järjestelmän energiatehokkuuteen. Etenkin useampia tuotantoyksiköitä käsittävässä järjestelmässä lämpötilan ja verkon käytön optimointi on ollut aiemmin välillä haastavaa.
– Asiakkaiden lämmönsaannin varmistamiseksi verkkoon on ajettu varmuuden vuoksi liiankin lämmintä vettä suhteessa tarpeeseen, Riuttaluoto sanoo.
Siksi kulutushuippujen aikana esimerkiksi kylminä pakkaspäivinä jouduttiin käyttämään enemmän maakaasua käyttäviä varavoimalaitoksia. Tämä lisää sekä kustannuksia että hiilidioksidipäästöjä.
Analytiikka apuun lämmöntuotannon optimoinnissa
Kaukolämpöjärjestelmän toiminnan optimoimiseksi Keravan Energia otti viime syksynä käyttöön data-analytiikkapalvelun, joka auttaa ennustamaan entistä tarkemmin asiakkaiden kaukolämmön tarpeen ja optimoimaan tuotannon sen mukaan.
Palvelusta vastaavan Ensense Oy:n perustaja Jari Kymäläinen sanoo, että tekoälyyn perustuvan järjestelmän ”opettamiseen” tarvitaan mahdollisimman suuri määrä hyvälaatuista dataa lämmöntuotannosta, -jakelusta ja -kulutuksesta sekä säätilasta.
– Todennetun historiadatan käyttö järjestelmämallinnuksessa ja ennusteissa on edellytys luotettavalle järjestelmätason optimoinnille, Kymäläinen toteaa.
Datan perusteella järjestelmä laatii tuotantotarve-ennusteen, kuinka paljon minäkin hetkenä kaukolämpöverkkoon on syötettävä tehoa miltäkin laitokselta, jotta kaikkien asiakkaiden lämmöntarve tulee katetuksi.
– Tietoja voi myös myöhemmin rikastaa ja opettaa näin järjestelmää toimimaan entistä paremmin, Riuttaluoto sanoo.
Kulutushuippuihin voidaan varautua paremmin
Riuttaluodon mukaan tekoäly pystyy historiadatan avulla ennustamaan ihmistä tarkemmin muun muassa kulutushuippujen ajankohdan ja koon.
Järjestelmä myös ohjaa toimintaa niin, että lämpöä kerätään verkkoon etukäteen, jotta varavoimaa ja huippulämpökeskuksia ei tarvitsisi käynnistää. Tuhansia kuutiota vettä vetävä kaukolämpöverkosto toimii siis suurena lämpöakkuna, jolla pystytään vaikuttamaan tuotantohuippujen suuruuteen.
– Näin voidaan edullisemmalla ja päästöttömällä energiantuotannolla selvitä esimerkiksi arkiaamujen kulutuspiikeistä kovilla pakkasilla. Tällä on myös iso taloudellinen merkitys etenkin nyt, kun maakaasun hinta on kohonnut korkeuksiin.
– Euro toimii tässä konsulttina. Pyrimme ajamaan järjestelmää niin, että energiaa säästyisi ja kustannukset olisivat näin mahdollisimman pienet. Tavoitteena on käyttää aina halvinta ja ympäristöystävällisintä polttoainetta, Riuttaluoto toteaa.
Prosessilämmön tarve pystytään ennakoimaan
Sinebrychoffin panimo on Keravan Energialle merkittävä teollinen asiakas, joka tarvitsee runsaasti prosessilämpöä. Yritykset ovat käynnistäneet yhteisen hankkeen, jossa Ensensen järjestelmä tuottaa kulutusennusteen panimon tarvitsemasta prosessilämmöstä seuraaville päiville.
Ennusteen tekemisessä hyödynnetään Sinebrychoffin tuotantosuunnitelmaa.
Sinebrychoffin käyttöhyödyke- ja kiinteistöpäällikkö Joonas Puustinen kertoo, että oluen valmistusprosessissa on tiettyjä vaiheita, joihin tarvitaan paljon prosessilämpöä. Tämä näkyy kulutuksessa piikkeinä.
– Prosessilämmön tarpeessa on isoja ajallisia vaihteluita. Tehopiikkien aikana energian tarve voi nousta jopa neljällä megawatilla, Puustinen sanoo.
Kaukolämpöä voidaan jatkossa tuottaa entistä optimaalisemmin, kun myös suuren prosessilämpöasiakkaan energiatarpeet ovat paremmin tiedossa. Näin energiayhtiön ei tarvitse varmuuden vuoksi tuottaa lämpöä, mikä tuo tehottomuutta.
– Parannus on iso, sillä aiemmin panimon prosessilämmön tarvetta pyrittiin ennustamaan pelkästään aiemman lämmöntoimitusdatan perusteella, Jari Kymäläinen sanoo.
Puustisen mukaan lämmön tuotannon optimoinnista hyötyy myös panimo.
– Meille on oleellista, että saamme varmasti tarvitsemamme lämmön ja energiayhtiö pystyy toimittamaan sen luotettavasti.
Puustisen mukaan myös hiilijalanjäljen pienentämisen kannalta on panimolle tärkeää, että Keravan Energia pystyy toimittamaan uusiutuvilla polttoaineilla tuotettua prosessilämpöä ja välttämään maakaasuvoimaloiden käynnistämistä.
Analytiikasta hyviä kokemuksia
Jani Riuttaluodon mukaan muutaman kuukauden käytön perusteella kaukolämpöjärjestelmän ohjausta auttava analytiikka on ehtinyt osoittaa tehokkuutensa. Verkkoon syötettävää menovettä on myös pystytty laskemaan useilla asteilla.
Riuttaluodon mukaan kaukolämpöjärjestelmää optimoiva järjestelmä myös tukee Keravan biovoimalaitoksella tehtyä suurta investointia, jossa asennettiin laitoksen energiatehokkuutta huomattavasti parantava savukaasupesuri. Se kerää savukaasuista talteen hukkalämmön, joka hyödynnetään kaukolämmön paluuveden esilämmitykseen.
– Järjestelmän optimoinnin ansiosta paluuveden lämpötila on aiempaa matalampi, mikä lisää savukaasupesurin hyötysuhdetta.
Riuttaluodon mukaan tarvetta kaukolämpöverkon entistä parempaan ohjaukseen lisää lämmöntuotantomuotojen monipuolistuminen. Keravan Energialla on ollut esillä uusia energiaratkaisuja, joissa hyödynnetään esimerkiksi erilaisia hukka- ja ympäristölämpöjä.
Tekoälyn ja analytiikan käyttö kiinnostaa Keravan Energiaa laajemminkin. Riuttaluoto arvioi, että uuden teknologian avulla pystytään hallitsemaan tulevaisuudessa monimutkaistuvaa ja kaksisuuntaista energiajärjestelmää.
– Järjestelmää voidaan hyödyntää myös sähkön tuotannon optimoinnissa ja esimerkiksi lisätä sähköntuotantoa silloin, kun sähkön hinta on korkeimmillaan.
Keravan Energia Oy on Keravan kaupungin (96,5 %) ja Sipoon kunnan (3,5 %) omistama yhtiö, joka tuottaa, myy ja jakelee sähköä ja kaukolämpöä.
TEKSTI: Matti Remes
KUVA: Keravan Energia
