Sähkömarkkinoiden dynamiikka ja tasehallinnan haasteet
Kimmo Kuusinen (Mind Energy Oy) avasi tilaisuuden katsauksella Pohjoismaiden sähkömarkkinoihin. Mind Energy käy kauppaa vuosittain 32 TWh:n edestä ja toimii myös tasevastaavana. Tasevastaava pyrkii hankkimaan markkinoille ennustamaansa kulutusta vastaavan määrän energiaa, ja vastaa poikkeaman aiheuttamista mahdollisista kustannuksista. Kuusinen korosti ohjauskyvyn merkitystä uusiutuvan sähköntuotannon markkinoilla . Reservimarkkinoiden siirryttyä viidentoista minuutin kaupankäyntijaksoihin, on ylös- ja alassäätöjen aktivointimäärissä nähty huomattavaa kasvua. Energiakriisin jälkeen Spot -hinnan volatiliteetti, eli äkillinen heilahtelu, on kasvanut nelinkertaiseksi, ja jatkossa entistä tarkemmat sääennusteet, reaaliaikainen mittausdata ja säätökyky ovat välttämättömiä menestystekijöitä sähkömarkkinoilla.
Tekoäly ennustamisessa ja kunnossapidossa
VTT:n Daniel Pakkala esitteli tekoälyn roolia energiasektorilla. Tutkimuksissa koneoppimista hyödyntävät mallit ovat saavuttaneet vain alle 5 % virheitä aurinko- ja tuulituotannon ennustamisessa. Ennakoivan kunnossapidon osalta Pakkala mainitsi alalla olevan kehittyneitä tekniikoita, kuten drooneja, lämpö- ja äänikamerakuvausta sekä konenäkötekniikkaa. Näiden laitteiden käytöllä pyritään välttämään turhat tarkistukset tai tarpeettomat kiinteän huoltovälin toimenpiteet, ja sen sijaan ajoittamaan työt todellisen tarpeen mukaan. Keskustelussa nousi esiin datan omistajuus: jos voimalavalmistaja hallitsee dataa, laitoksen omistajalla voi olla rajalliset mahdollisuudet tekoälyratkaisujen hyödyntämiseen.
Akkuvarastot ja käyttövarmuus
Merus Powerin Toni Peltomaa, Rahul Prakash ja Jani Salmi toivat esiin akkuvarastojen (BESS) ylläpidon ja operoinnin vaatimukset. Akkuvarastosta voidaan kerätä valtavasti signaalidataa sekunnin intervallilla, mikä mahdollistaa reaaliaikaisen kunnonvalvonnan ja nopean reagoinnin poikkeamiin. Loppuasiakkaille saatavuuden ja suorituskyvyn takuu on ratkaisevan tärkeää, ja siksi Merus Power ylläpitää 24/7 valvontakeskusta sekä nojaa tiiviiseen yhteistyöhön aliurakoitsijoiden kanssa, joista yhtenä avainkumppanina toimii Enersense.
Akkuvarastojen toimintaa optimoidaan paitsi teknisesti myös tekoälyn avulla. Ennusteiden ja kuormitusmallien avulla voidaan suunnitella optimaalista sykliä, ja poikkeavuuksien automaattinen tunnistaminen mahdollistaa ongelmiin puuttumisen jo ennen varsinaisen vikatilanteen (failure mode) syntymistä. Käytön optimoinnin ansiosta akkujen arvioitua elinkaarta voidaan venyttää normaalia 10–15 vuoden käyttöikää pidemmäksi. Esimerkiksi yhdellä päivittäisellä täydellä lataus–purkusyklillä kapasiteettia voi olla jäljellä kymmenen vuoden käytön jälkeen noin 60 %, mutta älykkäällä käytöllä ja kunnossapidolla suorituskykyä voidaan säilyttää merkittävästi pidempään.
Lainsäädännön ja kunnossapidon näkökulmat
Fondian Antti Kivipuro muistutti REMIT-asetuksen velvoitteista: yli 100 MW tuotantovaje on ilmoitettava markkinoille välittömästi. Ilmoittamiseen sopivat Nord Poolin UMM-viestit (Urgent Market Message) ja ENTSO-E:n Transparency-alusta. REMIT-asetuksella pyritään estämään sähkömarkkinoiden toimijoilla mahdollisesti olevan sisäpiiritiedon hyödyntämistä kaupankäynnissä. Caverionin Kalle Eskelinen puolestaan esitteli sähköasemien kunnossapidon ratkaisuja, joissa mm. äänianalytiikka auttaa ennakoimaan vikoja. Laurea-ammattikorkeakoulun Riina Häivälä toi esiin voimalaitosten turvallisuusvelvoitteita sekä omistajan vastuuta koskevaa lainsäädäntöä.
iLOQ:n Aapo Leisiö käsitteli lukituksen ja kulunhallinnan merkitystä kriittisen infrastruktuurin turvaamisessa. Mobiiliavaimet ja niiden käyttöön liittyvät lokitiedot ja käyttäjäryhmäkohtaiset kulkuoikeudet mahdollistavat turvallisen kulunhallinnan. Mobiiliavainten etuna voidaan nähdä esimerkiksi työsopimuksen irtisanomistilanne: kulkuoikeus voidaan päättää ilman fyysisen avaimen luovuttamista.
Sääennusteet ja mittausteknologia
Ilmatieteen laitoksen Heidi Rauhala avasi tuuliennusteiden monimutkaisuutta. Parviennusteiden ja koneoppimismallien avulla voidaan tarkentaa tuotantoennusteita, mutta jäätyminen ja hyvin paikalliset sääilmiöt säilyvät haasteina. Vaisalan Markus Vuolahti esitteli lidar-mittausten mahdollisuuksia tuulipuistojen suunnittelussa ja operoinnissa. Vuolahti kertoi esimerkin merituulivoimasta Japanista, jossa skannaavat lidar-järjestelmät mahdollistivat turbulenssin tarkan ennustamisen ja tämän myötä kustannussäästöt rakentamisessa, kun rakenteiden lujuudessa ei tarvinnut ylimitoittaa varmuuskertoimia.
Säätökyky reservimarkkinoiden edellytyksenä
Teemapäivän keskusteluissa nousi esiin myös puistosäätäjän (park controller) merkitys osana tuulipuiston kaupallista ja teknistä toimintaa. Puistosäätäjä vastaa siitä, että tuulivoimaloiden tuotantoa voidaan ohjata markkinasignaalien mukaisesti. Tämä korostuu erityisesti manuaalisen taajuuden palautusreservin (mFFR ) markkinoilla, joilla Fingridin ohjaussignaalit edellyttävät tuotannon nostoa tai laskua lyhyelläkin aikavälillä.
Säätö toteutetaan useimmissa tuulipuistoissa hienosäätämällä lapakulmia pitch-järjestelmän avulla. Käytännön toteutus riippuu aina voimalatoimittajan kanssa tehdyistä sopimuksista ja puiston teknisistä valmiuksista. Taalerin ja OX2:n edustajien kanssa käydyssä keskusteluissa todettiin, että puistojen säädettävyys on noussut tärkeäksi kilpailutekijäksi: reservimarkkinoille osallistuminen ei onnistu ilman ohjauskykyä, ja samalla järjestelmällä voidaan myös välttää tuotantoa negatiivisilla tuntihinnoilla seuraavan vuorokauden (Spot) ja päivänsisäisillä (Intraday) markkinoilla.
Yhteenveto
Teemapäivä tarjosi monipuolisen katsauksen siihen, miten monimutkainen kokonaisuus tuuli- ja aurinkovoiman operointi ja kunnossapito on. Puhujien esitykset toivat esiin taloudellisia, teknologisia, sääennusteisiin liittyviä ja lainsäädännöllisiä näkökulmia, jotka kaikki kytkeytyivät laitosten optimointiin ja tulovirtojen maksimointiin. Erityisesti tilaisuudesta jäi mieleen, että kunnossapidosta puhuttaessa painopiste ei ollut niinkään voiteluaineissa ja likaisissa töissä, vaan datassa, markkinoissa ja sopimuksissa. Tämä kertoo siitä, että uusiutuvan energian toimintaympäristö on muuttumassa yhä enemmän analytiikan, lainsäädännön ja kaupallisten velvoitteiden ohjaamaksi. Energiamurroksessa menestyminen edellyttää voimalan omistajalta ennakoivaa älykästä kunnossapitoa, taloudellista optimointia ja sääntelyn velvoitteiden tuntemusta.
