Reilun sadan vuoden aikana rakennettu sähköntuotanto- ja jakelujärjestelmämme perustuu sille ajatukselle, että sähköä tuotetaan keskitetysti, siirretään ja jaetaan verkossa sitä tarvitseville. Nykytilanne ja etenkin tulevaisuus asettavat sähköverkoille uusia haasteita, kun sähköntuotannossa siirrytään yhä enemmän hajautettuun, uusiutuviin energianlähteisiin perustuvaan tuotantoon. Silloin sähköverkolta vaaditaan yhä enemmän älykkyyttä, jotta se pystyy hallitsemaan aktiivisesti verkossa kulkevia monisuuntaisia energiavirtoja ja sääolosuhteista johtuvia tuotannon vaihteluita. Jakeluverkosta tulee hajautetun energiantuotannon ja kuluttajien markkinapaikka, jolta vaaditaan reaaliaikaista ja automaattista sopeutumista, skaalautumista, ennakoimista ja itsensä korjaamista.

Vaikka tämä kuulostaa tieteistarinalta, Vaasassa se on arkipäivää. Seudun energiateknologian keskittymässä on kymmenittäin asiantuntijoita, jotka työskentelevät älykkäiden sähköverkkojen toteuttamiseksi.

Älyverkkojen kehityksen kärjessä

Sähköteknisessä teollisuudessa älykkäisiin sähköverkkoihin, ns. Smart Gridiin, on tehty soveltuvaa kehitystyötä ja komponentteja jo pitkään. ABB on yksi alan edelläkävijöistä.

– Energian tuotannon, siirron, jakelun ja käytön tehostaminen ovat ABB:n osaamisen ytimessä. Kaikkia näitä osa-alueita tarvitaan älykkäiden sähköverkkojen suunnittelemisessa ja rakentamisessa, kertoo liiketoiminnan kehitysjohtaja Dick Kronman ABB:ltä.

– ABB on panostanut älykkäisiin sähköverkkoihin myös yritysostoin. Yksi uusimmista investoinneista on tehty suomalaiseen sähköverkkojen langattomien viestintäratkaisujen toimittajaan, Viola Systemsiin, Kronman jatkaa.

Käytännössä ABB tuottaa ratkaisuja kaikille älykkäiden verkkojen osa-alueille aina energian tuotannosta kiinteistöjen automaatioratkaisuihin. ABB:llä on Vaasassa vahvaa älyverkkoihin liittyvää osaamista, mutta erityisesti tänne on keskittynyt sähkönjakeluautomaatioon liittyvää osaamista. Täällä suunnitellaan, tuotetaan ja myydään niin sähkönjakelujärjestelmiä, sähköasemia kuin verkon älykkäitä komponenttejakin, ja täällä hallitaan myös elektroniikan ja yhä tärkeämmäksi käyvän ohjelmistotekniikan osaaminen.

– ABB:llä on parhaillaan menossa Suomessa useita älyverkkohankkeita. Esimerkiksi Helsingin itäiseen kantakaupunkiin rakentuvalle Kalasataman alueelle kehitämme ja testaamme yhteistyössä Helsingin Energian ja Nokia Siemens Networksin kanssa tulevaisuuden älykkäitä energiaratkaisuja. Kirkkonummella ABB testaa yhdessä Fortumin kanssa, kuinka pitkälle automatisoitu sähköverkko voi itse korjata itseään. Lisäksi olemme toteuttaneet Espoossa Skanskan rakentamaan uuden ajan energiatehokkaaseen kerrostaloon älykkäitä energiaratkaisuja ABB:n taloautomaatiojärjestelmällä. LNI Verkon kanssa toteutamme Hailuodon periaatteessa energiaomavaraiselle saarelle mantereesta riippumatonta saarekekäyttöä, Kronman luettelee. 

Lisää älyä, lisää varmuutta

Vaasassa on kasvanut kattava energiateknologisen osaamisen keskittymä, ja se on mahdollistanut uusien, osittain myös samalla alalla toimivien yritysten syntymisen.  1990-luvulla perustettu VAMP Oy on hyvä esimerkki tuosta kehityskulusta.

Pien-, keskijännite- ja alueverkkojen suojareleisiin, valokaarisuojauksiin sekä mittaus- ja valvontatekniikkaan erikoistunut VAMP Oy kehittää ja tuottaa älyverkkojen rakentamiseen liittyvää kommunikoivaa teknologiaa.  Ensimmäinen yrityksen tuotteilla toteutettu laaja älykäs järjestelmä on jo käytössä, joten sieltä yritys saa jatkuvasti käyttökokemuksia.

– Yksi älykkäiden verkkojen tavoitteista on lisätä sähköverkon luotettavuutta. Lisäämällä verkon monitorointia, mittauksia ja ohjausta mahdolliset vikatilanteet pystytään paikallistamaan ja korjaamaan nopeasti, toteaa yhtiön tutkimusjohtaja Lauri Kumpulainen.

Kaapeloiduissa kaupunkiverkoissa uudet älykkäät komponentit ovat helposti lisättävissä esimerkiksi muuntamoihin, joissa ne ovat myös vaikeilta sääolosuhteilta suojassa. Taajamien ulkopuolella ilmajohtoverkoissa automaatio nopeuttaa yksittäisten vikojen selvittämistä, mutta nykyistä huomattavasti laajamittaisempi kaapelointi  lienee välttämätöntä käyttövarmuuden parantamiseksi. Kumpulaisen mukaan verkkojen rakenteellisen uudistamisen yhteydessä niihin kannattaa lisätä älykkyyttä, jota edellyttää myös hajautetun energiantuotannon lisääntyminen.

Erikoistumalla huippuosaajaksi

Melko tuore tulokas vaasalaisessa energiateknologiakeskittymässä on pian kaksivuotias suojareleitä suunnitteleva, valmistava ja myyvä Arcteq Oy. Pääosa yrityksen osaajista on tehnyt töitä suojareleiden parissa Vaasassa jo monia vuosia.

– Pienille yrityksille löytyy tällä alalla sopivia markkinarakoja. Me emme tuota ratkaisuja koko älyverkon rakentamiseen, vaan keskitymme sähköverkon suojareleisiin, toimitusjohtaja Juha Arvola kertoo.

Vaikka yritys on nuori, sillä on jo omia tuotteita ja olemassa olevia patentteja. Yksi patentoiduista ratkaisuista on erityisesti tuulivoimaloille suunniteltu suojarele, joka mahdollistaa voimalan suojauksen taajuusalueiden vaihtumisesta huolimatta.

Arvolan mukaan teknologian kehittyminen ja komponenttien hintojen putoaminen mahdollistavat sen, että releet ja muut laitteet tarjoavat käyttäjälleen yhä enemmän tietoa ja kommunikaatiovaihtoehtoja. Siihen perustuu myös älykkäiden sähköverkkojen rakentaminen. – Smart grid, smarter relays, hän toteaa.

Lisätietoja: www.abb.fi/alyverkot, www.vamp.fi, www.arcteq.fi