1. yle.fi
  2. Uutiset

Lappeenranta valjasti ilmanvaihtonsa rahakoneeksi – talojen virtuaalivoimaloista toivotaan ratkaisua tuulivoiman synnyttämään suureen ongelmaan

Kotimaista säätövoimaa tarvitaan huomattavasti lisää tuuli- ja aurinkovoiman kasvaessa. Sitä voidaan saada säätelemällä kiinteistöjen sähkönkulutusta.

ilmanvaihto
Lappeenranta valjasti ilmanvaihtonsa rahakoneeksi

Lappeenrannan kaupungin urheilutalon katossa risteilee laaja verkosto erilaisia ilmanvaihtoputkia.

Talo on juuri remontoitu ja sen ilmanvaihtojärjestelmä on pistetty täysin uusiksi.

Nyt rakennuksen ilmanvaihtokoneet eivät kuitenkaan pumppaa vain ilmaa, vaan myös rahaa kaupungin kassaan.

– Saamme tuottoa noin 10 000 euroa vuodessa nykyisillä sähkön reservimarkkinoiden hinnoilla, Lappeenrannan kaupungin kehityspäällikkö Markku Mäki-Hokkonen kertoo.

 Lappeenrannan kaupungin kahityspäällikkö Markku Mäki-Hokkonen.
Lappeenrannan kaupungin kehityspäällikkö Markku Mäki-Hokkosen mukaan virtuaalivoimalan perustaminen on ollut vaivatonta.Kalle Purhonen / Yle

Tuotto tulee siitä, että urheilutalon ilmanvaihtojärjestelmä on yhdistetty Lappeenrannan virtuaaliseen voimalaitokseen. Se on ollut toiminnassa jo viime maaliskuusta lähtien.

Urheilutalon lisäksi virtuaaliseen voimalaitokseen kuuluu 16 muuta kaupungin rakennusta. Määrä on tarkoitus nostaa 50 kiinteistöön.

Mukana on urheilutalon lisäksi esimerkiksi kirjastoja, kouluja ja päiväkoteja. Ne kaikki on kytketty yhteiseen kiinteistöautomaatiojärjestelmään, jonka avulla niitä säädellään yhtenä kokonaisuutena.

Rahaa kulutusjoustosta

Virtuaalinen voimalaitos tekee rahaa myymällä kantaverkkoyhtiö Fingridille säätövoimaa. Sen teho on noin sata kilowattia. Kun kiinteistöjen määrä nostetaan 50:een, teho yli kaksinkertaistuu.

Virtuaalivoimalan tuotannossa on kysymys kulutusjoustosta, jonka avulla valtakunnan sähköverkko pidetään tasapainossa niin, että sähköntuotanto vastaa jatkuvasti kulutusta.

– Nostamme tai laskemme ilmanvaihtokoneidemme tehoa Fingridin tarpeiden mukaan, kehityspäällikkö Markku Mäki-Hokkonen selittää.

Lappeenrannan  toimitilat Oy:n lvi-insinööri Seppo Kylliäinen
Lvi-insinööri Seppo Kylliäinen tarkastaa Lappeenrannan urheilutalon ilmanvaihtojärjestelmää.Kalle Purhonen / Yle

Sähköntuotannon kulutusjouston tarve kasvaa koko ajan sähkömarkkinoilla. Tämä johtuu siitä, että Suomeen rakennetaan yhä enemmän aurinko- ja tuulivoimalaitoksia.

Ne tuottavat sähköä epätasaisesti, koska aurinko- ja tuuliolot vaihtelevat eri aikoina ja eri paikoissa. Säätövoimaa tarvitaan tasapainoittamaan sähköverkon tuotanto- ja kulutuspiikkejä.

Säätövoimaa uusista lähteistä

Sähkön tuonnin lisäksi kotimaista säätövoimaa on tuotettu vesivoimalla sekä varalla olevilla öljy- ja maakaasuvoimaloilla, jotka voidaan tarvittaessa ottaa nopeasti käyttöön.

Vesivoimaa ei kuitenkaan voida enää rakentaa lisää ja fossiilisia polttoaineita käyttävistä voimaloista ollaan luopumassa. Säätövoimaa tarvitaan siis huomattavasti lisää uusista lähteistä.

Yhtenä säätövoiman lähteenä voivat olla juuri kiinteistöt, jotka säätelevät sähkönkulutustaan kantaverkon tarpeiden mukaan.

– Tällaiset järjestelmät ovat välttämättömiä selvitäksemme sähkömarkkinoiden murroksesta ja siirtymisessä hiilivapaaseen sähköjärjestelmään, kantaverkkoyhtiö Fingridin kehityspäällikkö Jyrki Uusitalo kertoo.

Sähkölinjoja menossa Yllikkälän sähköasemalle.
Sähköverkko tarvitsee yhä enemmän säätövoimaa.Kalle Purhonen / Yle

Pienet kiinteistöt mukaan

Suomessa on jo ennen käytetty esimerkiksi suurten tehdasrakennusten ja muiden isojen kiinteistöjen sähkönkulutusta kulutusjouston tuottamiseen sähkömarkkinoille.

Lappeenrannan virtuaalinen voimalaitos on erilainen siksi, että mukana on pieniä kiinteistöjä.

– Nyt on ensimmäistä kertaa kerätty suuri määrä pienempiä kiinteistöjä yhteen järjestelmään tarjoamaan kulutusjoustoa markkinoille, virtuaalivoimalalapalvelun Lappeenrannan kaupungille toimittavan Vibeco-yhtiön toimitusjohtaja Veikka Pirhonen kertoo.

Siemensin tytäryhtiö Vibeco toimittaa virtuaalivoimalapalvelua myös Helsingin kauppakeskus Sellolle ja joukolle VR:n kiinteistöjä, joihin kuuluvat Helsingin päärautatieasema sekä Pieksämäen ja Oulun varikot.

Virtuaalivoimaloiden lisäksi sähköverkon kulutusjoustoa saadaan tulevaisuudessa myös erilaisista energiavarastoista. Tällainen on esimerkiksi Lappeenrannan Yllikkälän sähköasemalle rakennettava Pohjoismaiden suurin akkuvarasto.

Yllikkälän akkuvarasto Lappeenrannassa.
Lappeenrannan Yllikkälään rakennetaan akkuvarastoa.Kalle Purhonen / Yle

Uuden akkuvaraston rakentaa ranskalainen uusituvaan energiaan keskittyvä Neoen-yhtiö. Yllikkälän Power Reserve Onen nimellisteho on 30 megawattia ja energiakapasiteetti 30 megawattituntia. Litiumioniakusto sijaitsee Etelä-Karjalassa lähellä Lappeenrantaa.

Yllikkälän akkuvarasto Lappeenrannassa.
Yllikkälän akkuvaraston akut sijaitsevat konttien sisällä.Kalle Purhonen / Yle

Huomattavat mahdollisuudet

Selkeää kuvaa siitä, kuinka paljon erilaisista kiinteistöistä voidaan saada säätövoimaa ei vielä ole.

– Potentiaalia on varmasti merkittävästi, mutta tarkkoja numeroita en osaa sanoa, apulaisprofessori Lappeenrannan-Lahden teknillisen yliopiston sähkötekniikan apulaisprofessori Samuli Honkapuro kertoo.

Mahdollisuuksia ei löydy pelkästään kuntien kiinteistöistä.

– On valtavasti kiinteistöjä, joissa on ohjattavaa ilmanvaihtoa, lämmitystä, jäähdytystä ja sähköautojen latausta, apulaisprofessori Samuli Honkapuro näkee.

Esimerkiksi sähköyhtiö Helen visioi jo pientalojen yhdistämistä virtuaalivoimaloiksi. Uusia tuotteita ja palveluita Helenille kehittävä Markus Logren näkee, että sähkölämmitetyt pientalot voisivat hyvin tarjota (siirryt toiseen palveluun)kulutusjoustoa sähköverkkoon.

Odotettua pienempi kapasiteetti

Lappeenrannassa virtuaalivoimalaa on pyöritetty nyt viisi kuukautta. Odotukset järjestelmän mahdollisuuksista eivät ole täysin toteutuneet.

– Odotimme, että olisimme voineet käyttää hiukan isomman osan ilmanvaihtokoneiden kapasiteetista. Kokemus on osoittanut, että käytettävissä oleva kapasiteetti on melko pieni eli tarvitaan runsaasti ohjattavia laitteita, Lappeenrannan kaupungin kahityspäällikkö Markku Mäki-Hokkonen kertoo.

Lappeenrannan kaupungin kiinteistöautomaatiojärjestelmässä on yli 120 kiinteistöä.

– Edellytyksenä on riittävän suuri sähköteho rakennuksessa. Yksittäistä liian pientä ilmanvaihtokonetta tähän järjestelmään ei kannata liittää, kertoo lvi-insinööri Seppo Kylliäinen kaupungin omistamasta Lappeenrannan toimitilat yhtiöstä.

Pienet kulut

Lappeenrannassa virtuaalivoimalan kustannukset ovat jääneet pieniksi.

– Investoinnit olivat noin muutamia kymppitonneja ja järjestelmän takaisinmaksuaika on pari kolme vuotta, Lappeenrannan kaupungin kehityspäällikkö Markku Mäki-Hokkonen kertoo.

Tarvittavan kysyntäjouston saaminen kiinteistöjen virtuaalivoimaloiden voikin tulla huomattavasti halvemmaksi kuin esimerkiksi varavoimaloiden rakentaminen.

Myöskään järjestelmän pyörittäminen Lappeenrannassa ei vaadi kaupungilta suuria panostuksia.

– Alkuasennusten jälkeen meidän ei tarvitse käytännössä tehdä mitään muuta, kuin huolehtia siitä, että järjestelmä pysyy kunnossa ja seurata, kuinka paljon meillä tulee korvauksia kuukausittain, Markku Mäki-Hokkonen kertoo.

Pieniin kustannuksiin Lappeenrannassa on vaikuttanut, että kaupunki on pitänyt kiinteistönsä ajan tasalla.

– Virtuaalivoimala ei vaatinut juurikaan muutoksia rakennuksiin, koska olemme jo kymmenen vuoden ajan kehittäneet kaupungin kiinteistöautomaatiojärjestelmää, Seppo Kylliäinen kertoo.

Ei vaikutusta sisäilmaan

Lappeenrannan kaupunki on monen muun kunnan tavoin taistellut vuosien varrella sisäilmaongelmien kanssa rakennuksissaan.

Kaupungilta korostetaan, että virtuaalivoimalalla ei ole vaikutusta rakennusten sisäilman laatuun.

– Terveellisyys ja turvallisuus kiinteistöissä ovat aina etusijalla. Virtuaalivoimala ottaa vain pienen osan ilmanvaihtokoneiden tehosta ja ilmanvaihdon muutokset kestävät korkeintaan joitakin minuutteja, Seppo Kylliäinen kertoo.

Lue seuraavaksi