Älykäs energiajärjestelmä Ahvenanmaalle – uusiutuvan energian mallialueelle

Ahvenanmaasta luodaan mallialuetta, joka tuottaa ja käyttää vain uusiutuvaa energiaa. Ratkaisu edellyttää älykästä sähköverkkoa ja joustavia sähkömarkkinoita.

Ahvenanmaalla tuulee paljon, aurinko paistaa usein ja lyhyet välimatkat sopivat sähköautoilla taitettavaksi. Alue on selkeästi rajattu, ja maakunta säätää lakinsa itse. Ei ole ihme, että vajaan 30 000 asukkaan Ahvenanmaasta kaavaillaan mallialuetta, joka luopuu fossiilisen energian käytöstä ja tuottaa kaiken energiansa uusiutuvista lähteistä.

Ahvenanmaallakin on tosin päiviä, jolloin ei tuule eikä paista. Mistä uusiutuvaa energiaa saadaan silloin?

”Biomassaa käytetään jatkossa jonkin verran lämmitykseen, mutta sitä ei ole niin paljon, että olisi kannattavaa tuottaa samalla myös sähköä”, sanoo Berndt Schalin. Hän johtaa Flexens Oy:tä, joka ohjaa Ahvenanmaan energiahanketta, Smart Energy Ålandia. Hänen mukaansa yksi hankkeen tärkeimmistä tavoitteista on selvittää, miten tuuli- ja aurinkovoiman hallitsema energiajärjestelmä pysyy tasapainossa niin teknisesti kuin taloudellisestikin. Koska sama ongelma haastaa ihmisiä kautta maailman, Flexens aikoo paketoida innovaationsa myytäväksi ratkaisuksi.

”Ahvenanmaasta tulee näyteikkuna suomalaiselle teknologialle ja järjestelmälle, joka skaalautuu myös muille alueille.”

Tuulisähköä saarille sekä mantereelle
Ahvenanmaan ensimmäinen tuulivoimala pyörähti käyntiin vuonna 1994, ja nyt ne tuottavat noin 20 prosenttia maakunnassa käytetystä sähköstä.

”Kaavoitus on valmiina tuulivoimakapasiteetin lisäämiseksi, ja uusia tuulipuistohankkeita on vireillä”, Schalin kertoo.

Tällä hetkellä valtaosa sähköstä tulee Ruotsista, ja varayhteytenä toimii jo neljättä vuotta Naantaliin johtava kaapeli. Samat kaapelit voisivat siirtää maakunnassa käyttämättä jääneen tuulisähkön mantereelle ja palauttaa vastaavan määrän sähköä tarpeen tullen. Tähän Schalinin mukaan tähdätäänkin.

”Tavoitteena on, että Ahvenanmaa on keskimäärin omavarainen uusiutuvan energian suhteen vuositasolla mitattuna.”

Schalin myöntää, että järjestely ei ole aivan ihanteellinen, koska sähkönkulutuksen huiput osuvat tavallisesti samoille pakkaspäiville niin saarilla kuin mantereellakin. Yhteistä tahtia pyörivät monesti myös pohjolan tuulivoimalat.

”On tärkeää, että energiajärjestelmä joustaa myös Ahvenanmaan sisällä.” Joustoa haetaan niin sähkön varastoinnista kuin kulutuksestakin.

Valmiita ja kehitteillä olevia sähkövarastoja
Sähkön varastointi on ongelma, joka Ahvenanmaan ratkaisussa pitää ratkaista.

Schalin ei odota kemiallisten akkujen kaupallista läpimurtoa. Hän laskee kuudelle päivälle mitoitetun akkupaketin hinnaksi 1,9 miljardia euroa, ja jos Elon Muskin optimistisimmat ennusteet toteutuisivat, hintalappu olisi silti yli puoli miljardia euroa.

Schalinin mukaan sähköautojen akut sopivat toki varastoiksi, mutta ne muodostavat vain pienen osan kokonaisuudesta.

”Kodeissa voidaan myös varastoida aurinkoenergiaa lämminvesivaraajiin, ja osa tekeekin niin jo nyt. Vielä kiinnostavampaa on varastoida energiaa lämpöön isossa mittakaavassa tuulivoimalan yhteydessä, ja sitä hankkeessa selvitetäänkin.”

Schalin kertoo, että hankkeessa perehdytään myös ratkaisuihin, joiden kaupallinen toteutus siintää vielä kaukana. Tällaisia ovat muun muassa power-to-x-teknologiat, joiden avulla ylimääräsähköllä tuotetaan vedestä vetyä ja muita polttoaineita.

”Mukana on myös yritys, jonka vauhtipyörä varastoi energiaa liikkeeseen. Sellainen voisi toimia lyhytaikaisena varastona.”

Avoin markkinapaikka kysyntäjoustolle
Schalin pitää selvänä, että varastointiratkaisuista riippumatta kysynnän on joustettava, ja siihen energiahankkeessa keskitytäänkin.

”Luomme avoimen markkinapaikan, jossa jokainen voi käydä kauppaa joustavuudella.” Schalin huomauttaa, että tarjolla on jo mukavasti automaatiota, joka ajoittaa kotien ja kokonaisten kiinteistöjen sähkönkulutusta tarjonnan mukaan, mutta kysyntäjoustoon kannustavaa markkinamallia ei ole valmiina. Sellainen tarjoaisi houkuttelevia mahdollisuuksia myös itse tuotetun sähkön myymiseen ja sujuvaan kaupankäyntiin jopa kerrostaloasukkaiden välillä. Paras ratkaisu voi edellyttää lakimuutoksia, ja siksi Schalin pitääkin maakunnan notkeaa itsehallintoa hyvänä kehyksenä hankkeelle. Hänen mukaansa ratkaisevaa on ihmisten innostus niin kodeissa, työpaikoilla kuin hallinnossakin.

”Meidän on saatava koko yhteiskunta tukemaan hanketta.”

Hankkeessa kertyvä osaaminen markkinoille
”Kansalaisten ja erityisesti yritysten suurin huoli on sähkön hinta. Onnistumisen ehdoton edellytys onkin, että hankkeen kustannukset eivät siirry kuluttajille”, Schalin sanoo.

Yhtälö ei ole helppo, koska Flexens rakentaa älykästä energiajärjestelmää paloista, joista osa on tullut markkinoille vasta hiljattain ja osa tekee vasta tuloaan. Massamarkkinoiden hintatasosta voi vain haaveilla.

”Tuomme tulevaisuuden tähän päivään, ja se maksaa tietenkin aina ylimääräistä”, Schalin toteaa. Hanke saa tukea niin valtiolta kuin EU:lta, ja sijoittajina on myös yrityksiä. Flexensin omistaa joukko paikallisia yrityksiä ja Ahvenanmaan maakuntahallinto sekä innovaatioklusteri CLIC Innovation Oy, jonka puolestaan omistaa joukko suomalaisia teknologiayrityksiä, yliopistoja ja tutkimuslaitoksia.

Schalin uskoo, että sijoitus tuottaa kahdella tapaa. Ensinnäkin, mallialue toimii referenssinä yrityksille, jotka toimivat kansainvälisillä markkinoilla. Toiseksi, myös Flexens aikoo kansainvälisille markkinoille projektikehitysyhtiönä.

”Rakennamme maailmanluokan järjestelmää ja keräämme itsellemme osaamispääomaa, jolle on varmasti kysyntää maailmalla.”

Markkinapaikka käyttöön syksyllä
Schalin arvioi, että täydelliseen uusiutuvan energian käyttöön Ahvenanmaa pääsee aikaisintaan 15 vuoden kuluttua, mutta muutos näkyy jatkuvasti. Ihmiset ostavat sähköautoja, asentavat aurinkopaneeleja ja luopuvat öljykattiloistaan. Maarianhaminaan kaavaillaan sähköbusseja ja saarten välille sähkölauttoja.

”Uskoisin, että ensi syksynä avoimen markkinapaikan alusta on valittu ja ensimmäiset toimijat pääsevät kokeilemaan sitä. Vuoden parin sisällä tulee varmasti myös demoja tuulivoiman varastoinnista lämpöön.”

ABB aktiivisena Ahvenanmaalla
Ensimmäiset ideat Ahvenanmaan energiahankkeesta syntyivät jo kymmenkunta vuotta sitten, kun suomalaisten teknologiayritysten ja tutkimuslaitosten joukko aloitti yhteisen tutkimushankkeen, joka koski älykkäitä sähköverkkoja. Joukko jatkoi tutkimuksiaan CLIC Innovation Oy:nä ja solmi vuonna 2014 sopimuksen Ahvenanmaan maakuntahallinnon kanssa. Yksi joukon aktiivijäsenistä on ABB.

”On kiinnostavaa päästä kokeilemaan jo varhaisessa vaiheessa, miten tulevaisuuden energiaratkaisut toimivat yhteiskunnassa. Haluamme osoittaa, että uusiutuvaa energiaa tukevat elementit, kuten kulutusjousto ja sähköinen liikenne, todellakin toimivat. Näin voimme rohkaista yhteiskuntaa siirtymään uusiutuvien suuntaan laajemmassakin mittakaavassa ja kiihdyttää energiasektorin murrosta”, sanoo liiketoiminnan kehitysjohtaja Dick Kronman ABB:ltä. Hän muistaa, että alkuvuosina ABB:läisiä kiehtoi ajatus alueesta, jossa uutta teknologiaa voidaan testata ja kypsytellä markkinakuntoon.

”Vuosien varrella on tapahtunut paljon, ja moni yksittäinen teknologia on jo osoittautunut toimivaksi. Nyt on kyse pikemminkin siitä, että rakennamme näistä teknologioista toimivan, markkinapohjaisen energiajärjestelmän.”

Kronmanin mukaan ABB:n ratkaisut sopivat hankkeessa niin sähkön tuotantoon kuin jakeluunkin.

Esimerkkejä mahdollisista kohteista:
– Tuulivoimaloiden toiminta
– Tuulivoiman ja aurinkovoiman liittäminen sähköverkkoon
– Sähköverkon älykkyys
– Sähköautojen lataus
– Sähköbussien pikalataus
– Kysyntäjouston komponentteja
– Lisäominaisuuksia Ahvenanmaan ja Manner-Suomen väliseen sähkönsiirtoyhteyteen, jossa käytetään jo nyt ABB:n kehittämää suurjännitteistä tasavirtatekniikkaa (HVDC).

Teksti Marianna Salin Kuvat Peter Sjöberg, Flygfoto Åland / Tiina Tahvanainen
Artikkeli julkaistu ABB Oy:n Näköala-lehdessä 1/2019

Linkit

Yhteydenotto

Liitteet

Jaa tämä artikkeli

Facebook LinkedIn Twitter WhatsApp