Rakennuksilla on tunnetusti valtava merkitys Suomen energiankulutuksen ja kokonaispäästöjen kannalta. Kaikki energiatehokkuuteen liittyvät toimet ovat siksi tärkeitä. Uusilla ratkaisuilla onkin viime vuosina saavutettu merkittäviä parannuksia. Samalla energiajärjestelmä käy läpi murrosta jossa energiantuotanto muuttuu uusiutuvaksi ja järjestelmä kaikin puolin dynaamisemmaksi. Huomio siirtyy energiasta kohti tehoa: perinteisen kysymyksen ”Paljonko käytämme energiaa?” rinnalla on tärkeää kysyä ”Milloin käytämme energiaa?”.
Energiajärjestelmän rakenne muuttuu suuntaan, jossa yhä suurempi osa tuotannosta on sääriippuvaista, kuten aurinko- ja tuulienergiaa. Samalla kulutuspuoli muuttuu entistä dynaamisemmaksi ja vaikeammin ennustettavaksi.
Erilaisten prosessien sähköistys on merkittävä työkalu ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Esimerkiksi sähköautoilla ja lämpöpumpuilla on tässä mielessä erittäin positiivinen vaikutus, mutta ne voivat myös johtaa kasvaviin tehovaihteluihin. Vaikka tehopiikit isossa kuvassa pääasiassa tasoittuvatkin tilastollisesti, voi vaihtelevan tuotannon ja kulutuksen yhdistelmä olla hyvin haastava varsinkin paikallisen järjestelmän kannalta.
Energiajärjestelmässä tuotannon ja kulutuksen on oltava jatkuvasti tasapainossa. Tulevaisuuden puhdas energiajärjestelmä vaatiikin uutta joustoa, jota etsitään tällä hetkellä monella rintamalla. Energiavarastot tekevät tuloaan ja tuotantopuolta viilataan koko ajan joustavammaksi. Suuri kiinnostus kohdistuu kysyntäjoustoon, eli kulutuksen hetkelliseen ohjaukseen. Siinä tavoite on tasata tehonkäyttöä siirtämällä kulutusta ruuhkahetkiltä pienemmän kuorman hetkille.
Kysyntäjoustossa keskeistä on valita oikeat kuormat ja käyttää niitä fiksusti. Ideaalitilanteessa käyttäjä ei edes huomaa tehtyjä toimenpiteitä. Rakennuksissa potentiaalia löytyy erityisesti kohteista, joihin liittyy sopivaa hitautta. Näitä ovat esimerkiksi lämmitys, jäähdytys, ilmanvaihto, paineilma ja veden pumppaus. Päälle/pois -ohjausta ei yleensä tehdä, vaan laitteita säädetään osateholle. Ohjaussyklit vaihtelevat nopeiden reservien sekunneista markkinasovellusten tunteihin. Oleellista onkin yhdistää oikea kohde oikealle markkinalle.
Rakennuksissa todellakin on potentiaalia. Olemme osana Smart Otaniemi -tutkimushanketta käyneet läpi toimistorakennuksia Otaniemessä ja muuallakin. Erityisesti ilmanvaihdosta ja jäähdytyksestä löytyy mielenkiintoisia mahdollisuuksia. Useamman rakennuksen voisi viedä säätömarkkinoille sellaisenaan. Pienempiä voidaan taas yhdistellä eli aggregoida isommiksi pooleiksi. Näillä voidaan toimia eri markkinoilla, jotka kehittyvät kaiken aikaa.
Samalla voitaisiin optimoida asioita paikallisesti. Toimistotalon edessä ladataan sähköautoja, katolta löytyy aurinkopaneelit ja kellarista usein akustoa varavoimakäyttöön. Asetelma on kaikin puolin herkullinen.
Haasteitakin toki on. Aktiivinen tehon ohjaus vaatii paljon taloautomaatiolta. Markkinarajapinta on haastava. Taloudellinen kannattavuus on monimutkainen arvioitava ja markkinan kehitys tulevaisuudessa epävarmaa. Rakennuksissa on myös monta osapuolta, joilta kysyntäjousto vaatii aktiivisuutta ja yhteispeliä: loppukäyttäjä, rakennuksen omistaja, huoltoyhtiö ja monta muutakin.
Joka tapauksessa yleisen käsityksen mukaan joustavuuden arvo tulee kasvamaan merkittävästi tulevaisuudessa. Suomen rakennuskannassa on huikea joustopotentiaali, jolla voidaan mahdollistaa tulevaisuuden puhdas energiajärjestelmä. Meillä on myös järjestelmä- ja integraatio-osaamista, jolla kokonaisuus saadaan toimimaan.
Olisiko siis aika puhua tehosta?
Kari Mäki
ROTI 2019 Yhdyskuntatekniikka-paneelin jäsen
Tutkimusprofessori, älykkäät energiajärjestelmät, VTT
ROTI 2019 kokoaa yhteen yli 100 asiantuntijan näkemykset Suomen rakennetun omaisuuden tilasta ja sen kehitystarpeista.
Seuraa meitä verkossa!
www.roti.fi/blogit
www.twitter.com/ROTI2019
www.facebook.com/ROTI2019
www.roti.fi
