Kaukolämpö on teknologiana tuttua ja turvallista: maailmalla kaukolämmöstä on nautiskeltu pitkälle toistasataa vuotta, Suomessakin jo yli viisi vuosikymmentä. Kuluva vuosikymmen tulee kuitenkin mullistamaan kaukolämmön ennennäkemättömällä tavalla, sillä neljännen kaukolämpösukupolven esiinmarssin myötä äly integroituu olennaiseksi osaksi kaukolämpöjärjestelmiä.
Neljännen sukupolven kaukolämpöjärjestelmän (4GDH) osana toimivat lukemattomat älykkäät mittalaitteet, jotka louhivat valtavia määriä nykyajan ”valuuttaa”, joka on kultaakin kalliimpaa: tietoa.
4GDH-älylaitteiden keräämän ja raportoiman tiedon oikeanlainen hyödyntäminen on avainasemassa kaukolämpöjärjestelmää kehitettäessä. Fiksu-tuoteperheestä vastaavan asiantuntijamme Jussi Sjöströmin mielipide on selvä.
– 4GDH:ta ei ole olemassa ilman älyä. Toki energiatehokkaampi lämmitys edellyttää myös mekaanisia innovaatioita, mutta äly toimii suurimpien kehitysaskelien mahdollistajana. Isossa kuvassa datan kerääminen ja hyödyntäminen tarjoaa mittavan potentiaalin kehittää koko järjestelmää.
”Niin muuttuu maailma, Eskoni”
Otsikon sitaatti on Aleksis Kiven Nummisuutareista, joka on julkaistu vuonna 1864, eli suurin piirtein samoihin aikoihin, kun historian ensimmäiset kaukolämpöjärjestelmät alkoivat olla todellisuutta Yhdysvalloissa. Paljon on noista ajoista tultu eteenpäin, mutta maailman muutos ei ole pysähtynyt.
2020-luvun älyratkaisujen merkitys kaukolämmön kehitykselle on merkittävä. Se on itse asiassa mielestämme suurin tekninen harppaus, mitä kaukolämpö on historiansa aikana ottanut. Älyllä ja älyä hyödyntävillä ratkaisuilla on mahdollisuus toteuttaa niin valtava määrä parannuksia kaukolämpöjärjestelmiin, että kaikkia mahdollisuuksia tuskin osataan vielä edes aavistaa!
Kaukolämmön osalta älyratkaisut voidaan karkeasti jakaa kahteen pääryhmään: älykkäisiin säätimiin ja laitteisiin sekä näistä säätimistä ja laitteista saatavaa dataa hyödyntäviin järjestelmiin.
Kuvan kaltaisilla älykkäillä energiamittareilla kerätään tietoa energiaverkkojen toiminnasta
Älykkäitä laitteita ovat esimerkiksi älylämmönjakokeskukset, jotka mahdollistavat mm. lämmitysjärjestelmän etähallinnan selainpohjaisen käyttöliittymän kautta. Älylaitteiden ominaisuuksiin kuuluu myös lämmityksen optimointi, jolloin järjestelmä toimii mahdollisimman tehokkaasti säästäen samalla energiaa ja rahaa. Myös IoT (Internet of Things) on tärkeä osa tulevaisuuden kaukolämpöjärjestelmää esimerkiksi etäluettavien antureiden muodossa.
Tieto säästää rahaa
Datan oikeanlainen kerääminen ja hyödyntäminen parantaa kaukolämpöverkkoa ja -järjestelmiä monin eri tavoin, sillä siitä hyötyvät pitkässä juoksussa kaikki kaukolämpöverkon osapuolet.
Yksittäisen kiinteistön lämmitysjärjestelmästä saatavat energiankulutusraportit auttavat kyseistä kohdetta optimoimaan oman lämmitysjärjestelmänsä toimintaa ja säästämään samalla energiaa ja rahaa. Samalla useiden eri asiakaslaitteiden keräämät tiedot esimerkiksi energiankulutuksesta ja virtaamasta voidaan hyödyntää energialaitoksen päässä esimerkiksi tuotannon optimoinnissa.
Sjöströmin mukaan älyratkaisuihin investoitu summa maksaa itsensä takaisin kustannussäästöinä.
– Äly tarjoaa energialaitoksille näkymän loppukuluttajien pannuhuoneisiin. Tällä hetkellä energialaitokset joutuvat tekemään päätöksiä sokeana, ilman tarkkaa tietoa verkoston toiminnasta. Älyratkaisut antavat kattavaa tietoa verkoston eri pisteistä, mikä mahdollistaa parempien ja kustannustehokkaampien päätösten tekemisen energialaitoksen päässä. Tämän ansiosta lämmityksen kustannukset ja päästöt vähenevät, kun energialaitoksen ei tarvitse toimittaa ylilaatua, eli pitää yllä korkeaa lämpötilaa ja painetta.
HögforsGST:n Engineer-palvelusta vastaava Juha Virkki muistuttaa, että myös kiinteistöjen älyjärjestelmistä saamat hyödyt näkyvät viivan alla.
– Myös kiinteistöt säästävät rahaa jo pelkästään siksi, että lämmityksen energiatehokkuus paranee, mutta myös huoltokustannukset pienenevät. Iso osa ongelmatilanteista pystytään nykyään selvittämään etäyhteyksien välityksellä järjestelmäasiantuntijan kanssa, mikä on huomattavasti halvempaa ja nopeampaa kuin paikan päällä tehty vianetsintä. Etävalvonnan ansiosta alkava vika on myös mahdollista havaita jo ennen kuin se aiheuttaa ongelmia lämmityksessä. Kun ongelmatilanteisiin päästään puuttumaan ajoissa, koko järjestelmän elinkaari pitenee ja elinkaarikustannukset pienenevät samalla.
Fiksu-ohjausjärjestelmän selainpohjainen etäkäyttöliittymä mahdollistaa lämmitysjärjestelmän vaivattoman säätämisen ja valvonnan
Haasteena valtavan datamassan hallinta
Nykyteknologia mahdollistaa datan keräämisen lähes mistä vain. Kaukolämpöjärjestelmästä voidaan seurata esimerkiksi paineita, lämpötiloja, virtaamia ja energiankulutusta. Kehityksen myötä älykkäitä antureita asennetaan entistä useampaan kohteeseen ja datan määrä lisääntyy jatkuvasti. Virkin mukaan pelkkä datan määrä ei kuitenkaan tee autuaaksi.
– Pelkkä antureiden kylväminen ei juuri auta, jos niistä saatavaa tietoa ei osata käsitellä ja hyödyntää. Suuresta datamäärästä on osattava koostaa juuri ne oikeat tiedon muruset, joita voidaan aidosti hyödyntää toiminnan kehittämisessä.
Nykyaikaiset pilvipalvelut ovat jo tulleet olennaiseksi osaksi älyjärjestelmiä, mahdollistaen esimerkiksi järjestelmien etähallinnan sekä reaaliaikaisen datan jakamisen avoimesti eri toimijoiden kesken.
Älyratkaisut kehittyvät hurjaa vauhtia
Sjöströmin ja Virkin mukaan älyratkaisuja on jo nyt valtavasti saatavilla. Älyä voidaan hyödyntää niin yksittäisen lämpöpumpun tai lämmönjakokeskuksen ohjaamisessa kuin valtavissa lämpöpumppulaitoksissakin. Kaksikon mukaan seuraava kehitysaskel on kyetä liittämään yksittäiset älylaitteet ja -järjestelmät osaksi älykästä neljännen sukupolven kaukolämpöverkkoa.
– Tällä hetkellä tehdään kovasti töitä sen eteen, että saataisiin luotua kustannustehokas ja kaikin puolin toimiva tapa yhdistää kiinteistökohtaiset älyjärjestelmät rajapinnan kautta osaksi älykästä kaukolämpöverkkoa, Sjöström kertoo.
Vaikka älykkäiden laitteiden kehitys ja kysyntä onkin kasvussa, Virkin mielestä älyratkaisujen kehityksen ennustaminen pitkälle tulevaisuuteen on mahdotonta.
– Ala kehittyy niin valtavaa vauhtia, että vuonna 2025 saatetaan elää jo täysin erilaisessa tilanteessa kuin nyt. Kysyntää älylle tulee kuitenkin olemaan.
Datan keruu on osa vihreää kehitystä
Neljännen sukupolven kaukolämpöratkaisut ovat osaltaan ratkaisemassa lämmityksen suurinta tämänhetkistä ongelmaa. Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen ja ilmastoystävällisten toimintatapojen rakentaminen kaikilla yhteiskunnan osa-alueilla on kehityskulku, joka voimistuu jatkuvasti.
Älyratkaisut ovat yksi keino, jolla lämmityksen päästöjä voidaan vähentää usealla eri tavalla eri puolilla kaukolämpöverkkoa. Jo aiemmin mainittu energialaitoksen mahdollisuus optimoida tuotantoaan vähentää tarvetta ”ylilaadun” toimittamiselle. Älykkäät ohjausjärjestelmät kykenevät myös ennakoimaan kulutushuippuja ja leikkaamaan niitä. Kiinteistöihin asennettavat älykkäät lämmönjakolaitteet ja lämmitysjärjestelmät ensinnäkin vähentävät energiankulutusta, mutta myös parantavat kaukolämpöverkon jäähtymää. Mitä viileämpää vettä kaukolämpölaitokselle palaa takaisin, sitä tehokkaammin esimerkiksi savukaasupesurien hukkalämmöt saadaan hyödynnettyä. Viileämmän veden myötä myös verkostohäviöt pienenevät.
Virkin ja Sjöströmin mielestä äly tulee myös muuttamaan lämmityksen konkreettisemmaksi osaksi ihmisten elämää.
– Nyt kun lämmitysjärjestelmää voi tarkkailla näppärästi kotisohvalta käsin, ihmiset tulevat varmasti tietoisemmiksi omasta lämmönkulutuksestaan. Ihmisiä kiinnostaa myös, mistä heidän kaukolämpönsä on peräisin. Tulevaisuudessa nähdään varmasti yhä useampia energiayhtiöitä, jotka tarjoavat asiakkailleen hiilineutraalia kaukolämpöä samalla tavalla kuin tänä päivänä myydään hiilineutraalia sähköä.
Uusia palveluita ja liiketoimintamalleja
Äly on mukana mahdollistamassa uusien liiketoimintamallien kehittämistä myös lämmitysalalle.
– Älyn avulla esimerkiksi hukkalämpöjen ja muiden ympäristöystävällisten energiamuotojen hyödyntäminen osana kaukolämmön tuotantoa mahdollistuu entistä paremmin. Kaukolämmön kuluttajasta voi tulla myös kaukolämmön pientuottaja. Tällöin puhutaan kaksisuuntaisesta kaukolämmöstä, minkä äly mahdollistaa, kertoo Sjöström.
– Odotettavissa on myös kaukolämmön muuttuminen entistä avoimemmaksi ja palveluvetoiseksi. Älykkäiden laitteiden avulla energialaitokset pystyvät tarjoamaan asiakkailleen persoonallisempaa ja laadukkaampaa palvelua, mikä varmasti syventää lämmön kuluttajien ja toimittajien välistä suhdetta.
Juha Virkki on erityisen kiinnostunut älyn tuomasta mahdollisuudesta yhdistää eri energiaverkot toimimaan energiatehokkaasti yhdessä.
– Älyratkaisujen myötä esimerkiksi sähköä voidaan käyttää entistä tehokkaammin myös lämmön tuotantoon vaikkapa lämpöpumppulaitoksessa. Sector coupling eli sektori-integraatio on tulevaisuudessa iso juttu, ja äly toimii tämän kehityksen mahdollistajana.
– Kaukolämpö on tulevaisuuden avoin energiaväylä. Jussin mainitsemat kaukolämmön pientuottajat tulevat yleistymään valtavasti, sillä esimerkiksi teollisuuden hukkalämmöissä on saatavilla valtava määrä käyttökelpoista lämmitysenergiaa. Kaukolämpö on paras tapa saada tämä hukkaenergia kiertoon.
Tulevaisuuden kaukolämpö on älykästä, avointa ja ympäristöystävällistä
Äly on tullut jäädäkseen, eikä ihme, ovathan sen tuomat hyödyt kaukolämpöjärjestelmälle kiistattomat. Älyratkaisujen tarjoama tieto koko verkoston toiminnasta mullistaa tavan, jolla kaukolämpöverkkoa hallitaan. Tulevaisuudessa energialaitokset voivat paremmin optimoida tuotantoa ja jakelua sekä tehdä kattavaan dataan perustuvia päätöksiä. Tuotannon ja jakelun optimointi säästää energiaa ja rahaasekä vähentää lämmityksen päästöjä. Uusien ja vähäpäästöisten energialähteidenliittäminen osaksi kaukolämpöjärjestelmää onnistuu entistä saumattomammin älykkäiden ohjausjärjestelmien tuella.
Kustannussäästöt tuntuvat myös kaukolämpöasiakkaan kukkarossa, kun älyjärjestelmät saavat pidettyä talon lämpimänä entistä pienemmillä kustannuksilla. Älyratkaisut avaavat energialaitoksille mahdollisuuden kehittää uusia liiketoimintamallejasekä tarjota entistä parempaa palvelua asiakkailleen. Äly tuo myös varmuutta lämmitysjärjestelmän toimintaan: mahdolliset viat tai epäkohdat havaitaan nopeammin etäkäyttöliittymän kautta, mikä pidentää laitteiden kestoa ja pienentää huoltokustannuksia.
Kaukolämpö kehittyy jatkuvasti. Tulevaisuuden kaukolämpö on älykästä, avointa ja uusiutuviin energialähteisiin pohjautuvaa
