Älykkäät sähköverkot

Eurooppalaisen energiajärjestelmän muutoksessa on kyse uusiutuvien energialähteiden osuuden lisäämisestä, hiilidioksidipäästöjen vähentämisestä, asiakkaiden aktiivisemmasta roolista ja Euroopan sähköverkkojen liittämisestä uuteen kantaverkkoon. Uusi järjestelmä on entistä linkittyneempi, mutta myös hajautetumpi.

Merkittäviä investointeja tarvitaan

Yhteisten eurooppalaisten sähkömarkkinoiden perusvaatimus on uuden siirtokapasiteetin rakentaminen. Markkinoiden integroiminen vaatii infrastruktuurin nopeaa laajentamista kaikilla jännitetasoilla. Se edellyttää myös tehokasta yhteistyötä sähköverkko-operaattorien välillä, selkeitä ja pysyviä säädöksiä ja hyvää koordinointia yhteisen kapasiteetin lisäämiseksi. Tämä edellyttää merkittäviä investointeja sähköverkkoihin ja suurempaa siirtokapasiteettia esimerkiksi Pohjoismaiden ja Manner-Euroopan välillä sekä Saksan pohjois- ja eteläosien välillä.

Hajautettu tuotanto

Käytössä olevat sähköverkot suunniteltiin ja rakennettiin alunperin keskitettyyn sähkön massatuotantoon ja jakeluun. Kun yhä suurempi osuus sähköstä saadaan uusiutuvista ja muista volyymiltään pienistä energialähteistä, sähkön tuotantolaitosten määrä nousee merkittävästi. Uudessa järjestelmässä energiantuotanto muuttuu hajautetummaksi ja samalla tuotantomäärät vaihtelevat. Yleisesti ottaen olemme siirtymässä järjestelmästä, joka tuottaa niin paljon kuin kulutetaan, järjestelmään, joka kuluttaa yhtä paljon kuin tuotetaan. Älykkäiden sähköverkkojen ansiosta perinteiset sähkönkäyttäjät voivat siirtyä osittain tai kokonaan sähkön nettotuottajiksi esimerkiksi asentamalla aurinkopaneeleja katoilleen.

Kuluttajat aktiivisena osapuolena

Yksi älykkäiden sähköverkkojen ominaisuuksista on, että sähkönkäyttäjien odotetaan seuraavan aktiivisemmin reaaliaikaista sähkönkulutustaan. Samoin kuin ihmiset voivat suunnitella ajomatkansa liikenneolojen mukaan, sähkönkäyttäjien on voitava ohjata kulutustaan, jotta vältetään sähköverkkojen ylikuormittuminen ja siitä johtuvat korkeammat kustannukset. Älykkäät sähkömittarit auttavat energiasäästöjen toteuttamisessa, ja markkinat puolestaan tarjoavat kannustimia rahan säästämiseksi.

Digitaalinen teknologia parantaa tehokkuutta

Kattavampien ohjausjärjestelmien, kuten muuntoasemille asennettujen anturien, ansiosta olemassa olevaa kapasiteettia voidaan käyttää optimaalisemmin. Yhdistämällä sähköjärjestelmiin IT-pohjaisia ohjaus- ja tiedonsiirtojärjestelmiä voidaan tuotantoa ja kulutusta hallita ja tehdä siihen liittyviä päätöksiä perustuen reaaliaikaisiin toimitus- ja kulutustietoihin. Näitä tietoja voidaan käyttää myös ennusteiden tekemiseen ja suunnittelun parantamiseen.

Sähköajoneuvot

Kuljetussektorilla sähkön rooli todennäköisesti kasvaa. Älykkäät sähköverkot auttavat järjestelmää selviytymään tilanteista, joissa sähköautojen massiivisten latausmäärien aiheuttamaan sähkön lisäkysyntään on pystyttävä vastaamaan.

Energian varastointi

Sähköntuotannon suurin haaste on, että sitä on oltava saatavilla oikeassa paikassa oikeaan aikaan. Tiettyyn aikaan tuotettu sähkö on periaatteessa kulutettava samaan aikaan, mutta sähkön kysyntä vaihtelee vuorokauden- ja vuodenaikojen mukaan. Perinteisissä malleissa ongelma on ratkaistu tietyillä järjestelmää tasapainottavilla voimaloilla. Tarve varastoida sähköä myöhempää käyttöä varten on kuitenkin kasvanut merkittävästi, kun on siirrytty käyttämään yhä kasvavassa määrin energialähteitä (kuten tuulivoimaa), joiden tuotantomäärät vaihtelevat. Tämän vuoksi tutkimuksessa keskitytään suurelta osin löytämään keinoja energian varastointiin.

Integroitu eurooppalainen lähestymistapa

Älykkäiden sähköverkkojen käyttöönotto on erittäin tärkeää niin eurooppalaisella kuin myös kansallisella tasolla. EU-komissio on tehnyt toimenpide-ehdotuksen, jossa älykkäät sähköverkot siirrettäisiin innovatiivisesta esittelyvaiheesta kaupalliseen käyttöön. Ensinnäkin komissio ehdottaa EU-maiden yhteisen teknisen standardin kehittämistä, joka mahdollistaisi erilaisten järjestelmien yhteiskäytön. Toiseksi se ehdottaa nykyisen EU-lainsäädännön muokkaamista siten, että sähköverkkoihin investointia kannustettaisiin ja energiatehokkuuden kehittämistä ja verkkopalveluiden laadun parannustoimia nopeutettaisiin.

Perinteinen sähköverkko:

  • Tuotanto kulutuksen mukaan
  • Keskitetty energiantuotanto
  • Yksisuuntainen sähkövirtaus
  • Toiminta perustuu historian saatossa hankittuun kokemukseen
  • Heikko markkinaintegraatio

Alykkäät sähköverkot:

  • Kulutus toimituskapasiteetin mukaan
  • Keskitetty ja hajautettu sähköntuotanto (uusiutuva)
  • Ohjattavissa oleva monisuuntainen sähkövirtaus
  • Toiminta perustuu reaaliaikaiseen dataan
  • Integroi hajautetut resurssit energiamarkkinoiksi ja -järjestelmiksi
Viimeksi päivitetty : 2014-03-18 13:32