Savon Voima vastaa kaukolämmön tuotannosta runsaan 20 000 asukkaan Iisalmessa. Lämpöä ja sähköä tuottavan voimalaitoksen ja erillisen lämpökeskuksen lisäksi järjestelmä koostuu neljästä varalämpökeskuksesta.
Kaukolämpöjärjestelmän energiatehokkuuden parantamiseksi Savon Voima on nyt ottamassa käyttöön palvelun, joka auttaa optimoimaan entistä tarkemmin kaukolämmön tuotannon suhteessa kulutukseen.
– Tavoittelemme tällä usean prosentin parannusta järjestelmän energiatehokkuuteen, Savon Voiman kehitysinsinööri Janne Sisso sanoo.
Keskeisenä tavoitteena on optimoida kaukolämpöverkkoon menevän veden lämpötila niin, että asiakkaiden tarvitsema lämpö toimitetaan oikea-aikaisesti ja vähennetään samalla verkon lämpöhäviöitä.
Tavoitteena on myös laskea voimalaitokseen palautuvan paluuveden lämpötila mahdollisimman matalaksi. Tämä parantaa voimalan savukaasuista hukkalämpöä talteen ottavan savukaasupesurin tehoa.
Kokonaistarkastelu tuo suurimmat säästöt
Sisso huomauttaa, että Iisalmen kokoinen kaukolämpöverkko on monimutkainen energiajärjestelmä, jossa lämmön tuotannon ja jakelun ohella on otettava huomioon myös asiakkaiden muuttuvat tarpeet.
– Oleellista on, että järjestelmää katsotaan kokonaisuutena, eikä lähdetä optimoimaan vain yhden laitoksen toimintaa. Näin saavutetaan suurimmat päästö- ja kustannussäästöt.
Savon Voima on valinnut Iisalmen kaukolämpöverkon optimointiin kumppaniksi Ensense Oy:n, joka tarjoaa energiantuotantoon ja -jakeluun kehitettyjä data-analytiikkapalveluita.
– Ulkolämpötilaan perustuvan perinteisen ohjauksen sijaan käytämme kaukolämpöverkon optimoinnissa tekoälyä hyödyntävää ohjelmistoa, Ensensen teknologiasta vastaava Joel Turunen kertoo.
Ohjaava analytiikka huomioi sääennusteiden lisäksi muun muassa kaukolämpöverkon lämmöntarpeen ja käytöksen pitkältä ajalta sekä tuotannon rajoitukset. Tekoälyyn perustuvan järjestelmän ”opettamiseen” tarvitaan mahdollisimman suuri määrä hyvälaatuista dataa lämmöntuotannosta, -jakelusta ja -kulutuksesta sekä säätilasta.
– Tällaista tietoa Savon Voimalta löytyikin hyvin jo ennestään, Turunen sanoo.
ESCO sopivin malli hankkeen toteutukseen
Savon Voima päätyi optimointihankkeen toteutustavassa niin sanotun ESCO-mallin (Energy Service Company), jossa ulkopuolinen palveluntarjoaja toteuttaa energiatehokkuutta parantavat toimet ja antaa takuun syntyvästä säästöstä.
– ESCO-mallinen hanke ei aiheuta meille ylimääräisiä riskejä. Meillä on varmuus siitä, että yhteistyössä palveluntarjoajan kanssa saavutamme tavoitellut säästöt. ESCO-hankkeelle on myös mahdollista saada valtion energiatukea, jolloin Savon Voiman oma rahoitusosuus jää pienemmäksi, Sisso perustelee.
Optimointihanke ei vaadi suuria investointeja. Turusen mukaan eniten työtä teettävät ohjelmistotyöt ja kaksisuuntaisten datayhteyksien rakentaminen.
– Kytkemme oman ohjelmistomme seuraamaan reaaliaikaisesti tiettyjä Savon Voiman järjestelmän parametrejä. Iisalmessa olemme selvinneet suhteellisen helpolla, sillä Savon Voimalla on ollut jo ennestään automaattista raportointia, jota pystymme lukemaan rajapintojen kautta.
Optimointipalvelu rakennetaan kevään 2023 aikana ja se otetaan täysimääräisesti käyttöön syksyn lämmityskauden alkaessa.
Myös sähköntuotantoa voidaan optimoida
Sisson tavoin myös Turunen odottaa kaukolämpöverkon meno- ja paluuveden optimoinnista merkittäviä säästöjä. Jatkossa verkon toimintaa voidaan myös ohjata niin, että verkkoon kerätään lämpöä etukäteen kulutushuippuja varten. Näin öljyllä toimivia varalämpökeskuksia tarvitaan vähemmän esimerkiksi kovilla pakkasilla, mikä vähentää hiilidioksidipäästöjä.
Optimointipalvelun avulla on myös mahdollista ohjata lämmön ja sähkön yhteistuotantoa niin, että sähköntuotantoa lisätään ajankohtina, jolloin sähkön kysyntä ja hinta ovat korkeimmillaan.
Optimointihankkeen alkuinvestointien jälkeen Savon Voima maksaa Ensenselle palvelusta kuukausimaksua. Määräaikainen sopimus kestää kolme vuotta, minkä jälkeen yhteistyötä voidaan jatkaa sovitulla tavalla.
Sisson mielestä ESCO-hankkeen onnistumisessa on oleellista, että sopimusaika on riittävän pitkä, jotta säästöjä saadaan varmasti aikaiseksi.
– Aluksi menee aikaa siihen, että prosessit saadaan toimimaan halutulla tavalla. Tässä tarvitaan jatkuvaa kehittämistä yhdessä palveluntoimittajan kanssa.
Fakta:
Savon Voima tarjoaa lämpöä 21 kaukolämpöverkossa 13 kunnan alueella. Verkostojen yhteenlaskettu kokonaispituus on runsaat 620 kilometriä.
Teksti: Matti Remes
Kuva: Savon Voima
