Smart Energy Åland -projekti tähtää kokonaisratkaisuun, jossa koko yhteiskunta toimii itsenäisesti täysin uusiutuvalla energialla. Yhtenä osaprojektina asennetaan ahvenanmaalaiseen 250 oppilaan kouluun tekoälyn hallitsema lämmityksen ohjaus.
Vuosi sitten perustetun Flexens Oy:n tavoitteena on tulla maailman johtavaksi kehittyneiden ja joustavien uusiutuvan energian järjestelmien projektikehitysyhtiöksi. Ahvenanmaa on ihanteellinen ympäristö tutkimuksen kehittämiseksi liiketoiminnaksi.
Energiamarkkinoilla tarvitaan älykkäitä rakennuksia
”Rakennusten osuus energiankulutuksesta Suomessa on lähes 40 prosenttia”, sanoo Flexens Oy:n toimitusjohtaja Berndt Schalin. ”Vaikka trendi on hitaasti laskeva, ovat lämmityksen kasvihuonekaasupäästöt noin 30% Suomen kokonaispäästöistä. Tämä kertoo, mikä merkitys älykkäillä rakennuksilla on tulevaisuuden energiamarkkinoilla ja ilmastonmuutoksen hallinnassa.”
”Kiinteistöjen massa on suuri lämpövarasto, jota voidaan hyödyntää monella tavalla. Se antaa esimerkiksi mahdollisuuden leikata kulutushuippuja. Rakennuksen lämmitystehoa voidaan hetkellisesti vähentää ilman, että se aiheuttaa havaittavaa muutosta lämpötilassa. Periaate on sama, tapahtuupa lämmitys miten tahansa.”
Erityisesti sähkömarkkinoilla on kehitteillä mekanismeja kaupankäyntiin kysyntäjoustolla ja Schalinin mielestä tämä tulee antamaan kiinteistönomistajille mahdollisuuden myös hetkittäisiin ansioihin. Joka tapauksessa kiinteistöissä on valtava lämpövarastojen potentiaali ja joustomarkkinoiden kehittyminen edellyttää keinoja tämän varastokapasiteetin hyödyntämiseen.
”Smart Energy Ålandissa tullaan testaamaan ja esittelemään joustomarkkinoiden toimintaa. Se on oleellinen osa energiaomavaraisen yhteiskunnan toimintaa”, arvioi Schalin. ”Ensimmäinen käytännön projektina olemme juuri asentaneet yhteistyössä Fourdeg Oy:n kanssa Vikingaåsenin kouluun Jomalassa tekoälypohjaisen lämmityksenohjausjärjestelmän.”
Fourdeg hallitsee lämmitystä tekoälyn avulla
Fourdeg on startup-yritys, joka on kehittänyt tekoälyyn perustuvan vesikiertoisen keskuslämmityksen ohjausjärjestelmän. Oleellista ratkaisussa on, että lämmitystä voidaan hallita yksittäisten huoneiden tasolla kaiken kokoisissa kiinteistöissä.
Jokainen lämpöpatterin venttiili – tai lattialämmityksen säätöventtiili – varustetaan ohjaustermostaatilla, joka kommunikoi langattomasti lähiverkon kautta keskusyksikön kanssa. Termostaattien asennus tapahtuu helposti lämmitystä katkaisematta ja kiinteistössä ei tarvita mitään muita asennuksia, mikäli normaali langaton lähiverkko on jo olemassa. Järjestelmän koko älykkyys sijaitsee pilvipalvelussa.
Kiinteistön energiankulutus pienenee tyypillisesti 15–20% – joskus jopa 30% – ja samalla lämmityksen laatu paranee. Jokainen tilojen käyttäjä voi valita huoneeseensa itselleen mukavan lämpötilan, mikäli kiinteistön haltija sen sallii. Oikeassa lämpötilassa ihmiset ovat tutkitusti tehokkaampia ja esimerkiksi kouluissa oppimistulokset paranevat.
”Tekoäly on järjestelmämme keskeinen ydin, kehittämämme termostaatit ovat suhteellisen yksinkertaisia toimilaitteita”, sanoo Fourdeg Oy:n toimitusjohtaja Markku Makkonen. ”Järjestelmä oppii jokaisen huoneen lämpövasteen – miten lämmitystä pitäisi vallitsevissa olosuhteissa säätää juuri nyt, että tilanne olisi hetken kuluttua toivottu.”
”Termostaatti mittaa vain huonetilan lämpötilan ja tunnistaa venttiilin karan asennon. Vallitsevista olosuhteista saamme tiedon Ilmatieteen laitoksen hila-aineistosta, jossa säähavainnot on interpoloitu 10 x 10 kilometrin ruudukkoon. Järjestelmämme perustuu geneettiseen tekoälyyn, joka oppii jatkuvasti.”
”Jos tiloihin vaikkapa rakennetaan väliseinä tai parannetaan eristystä, huomioi järjestelmä tämän muutamassa päivässä. Yksi erilainen päivä ei kuitenkaan muuta kaikkea. Jos viiden hengen huoneessa pidetään 50 henkilön vastaanotto, ei se juuri muuta järjestelmän toimintaa.”
Kysyntäjousto on pilotoitu pääkaupunkiseudulla
Aalto-yliopiston kanssa tehdyssä selvityksessä tutkittiin huonekohtaisen kysyntäjouston toimivuutta verrattuna koko kiinteistön säätämiseen. Tulokset olivat yllättäviä.
Jos koko kiinteistöä säädetään yhtenä kokonaisuutena, pitää päättää, mitataanko kylmimmän tai lämpimimmän huoneen lämpötila, vaiko keskiarvo. Jos mitataan lämpimin, tulee jouston aikana kylmissä huoneissa liian kylmää. Jos mitataan kylmin, ei säätöön ole varaa. Toisaalta kiinteistöön ei voida ”pumpata” lisälämpöä, jolla varaudutaan kulutuksen pienentämiseen hiukan myöhemmin.
Huonekohtaisessa säädössä ohjataan Makkosen mukaan niitä huoneita joissa on siihen varaa. Tällä saavutetaan pidemmät jäähdytysjaksot ja joustava ennakoiva lämmitys. Lämpötilaa säädetään tyypillisesti +/- 1°C, jos huoneessa on ihmisiä. Tyhjiä tiloja säädetään yleensä pari astetta puoleen tai toiseen ja turvallinen säätöalue voi olla jopa +/- 5°C.
Tutkimuksen lopputulos oli, että huonekohtaisella säädöllä saavutetaan jopa 15–20 kertaa suurempi ”lämpöakku” kuin koko kiinteistöä yhtenä massana säätäen.
Lämmityksen laittaminen kuntoon on hyvä tapa säästää
”Energiayhtiöt ovat perinteisesti toimineet energian tuottajina, joiden vastuu on päättynyt ’kivijalkaan’”, jatkaa Makkonen. ”Nyt on alkamassa murros, kun energiaa voidaan säätää joustavasti ja kerätä eri lähteistä. Tämä antaa energiayhtiöille tilaisuuden kehittyä energiaratkaisujen palveluyrityksiksi, jotka tarjoavat kuluttajille sopivat yksilölliset ratkaisut.”
”Monet energiayhtiöt ovat jo tässä moodissa – varsinkin Manner-Euroopassa. Yhtiöt hallitsevat kokonaisuuden, jossa erilaiset energialähteet integroidaan toimivaksi kokonaisuudeksi. Tämä pitää sisällään energian tuotannon, siirron, varastoinnin ja kysyntäjouston. Flexens on edesauttamassa näiden ratkaisujen syntymistä.”
Lämmityksen laittaminen optimaaliseen kuntoon on Makkosen mukaan hyvä ja edullinen tapa vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.
”Sähköauto on tuhat kertaa kalliimpi tapa säästää energiaa. Se on kallis hankkia ja pitää vaihtaa uuteen aika usein. Lämmityksen hallinta hankkii kustannuksensa 2–3-kertaisesti takaisin kymmenessä vuodessa ja toimii jatkuvasti.”
Lisätietoja
Flexens Oy:n toimitusjohtaja Berndt Scahlin
berndt.schalin@flexens.com 040 842 9469
Fourdeg Oy:n toimitusjohtaja Markku Makkonen
markku.makkonen@fourdeg.com 040 543 0582
Lähde Flexens Oy:n tiedote
