power ABB Oy:n asiakaslehti

Transkriptio

1 power 1 15 ABB Oy:n asiakaslehti Kohti säävarmaa sähköverkkoa Kiisan varavoimalaitos on maailman nopeimpia 6 Viron uusi varavoimalaitos käynnistyy ripeästi sähköverkon vikatilanteissa Automaatio tehosti tehtaan 16 Robotit auttoivat ABB:n kytkintehtaan uuteen nousuun Kartonkitehtaan vesipumpulle taajuusmuuttaja 20 Energiaa säästyi 80 prosenttia

2 Pääkirjoitus 04 Uusi monipuolinen servokäyttö MotiFlex e 180 -servokäyttöjen mallisarja on suunniteltu vaativiin liikkeenhallinta- ja paikoitussovelluksiin. 06 Kiisan varavoimalaitos Virolainen Kiisan varavoimalaitos vaati täysin uudenlaisia ratkaisuja. power 1 15 Tauno Heinola Toimitusjohtaja ABB Oy Suomi kulki aikanaan maan sähköistämisessä Euroopan eturintamassa. Jo luvun lopulla käytännössä kaikki Suomen kaupunkikodit oli sähköistetty ja maaseudun talouksistakin noin puolet. Nyt elämme vastaavan mullistuksen aikaa, kun sähköverkkoja vahvistetaan vastaamaan tiukentuneisiin luotettavuusvaatimuksiin ja älyä sekä uusiutuvaa energiaa integroidaan verkkoon. Hyvästä syystä voidaan puhua kaikkien aikojen verkkoremontista. Urakan hintalapuksi on arvioitu jopa viittä miljardia euroa. Sivuilla keskustellaan keinoista tämän urakan toteuttamiseksi, maakaapelointi kun ei ole patenttiratkaisu kaikkeen. Selvitämme parhaillaan yhdessä Vaasan yliopiston kanssa verkostoautomaation ja kaapeloinnin optimaalista tasoa taloudellisesta näkökulmasta. Tulokset tulemme jakamaan aikanaan myös tässä lehdessä. Suomessa liikenteen sähköistämisen edistyminen ei anna samanlaista aihetta rinnan röyhistelyyn kuin sähköverkkojen uudistaminen. Yhteinen tahtotila liikenteen sähköistämisessä tuntuu olevan vielä hukassa, eikä suunnannäyttäjiä tahdo löytyä. Suomessa oli joulukuussa 2014 tieliikenteeseen rekisteröitynä noin 700 sähköautoa. Liikenne- ja viestintäministeriön tavoite on sähkökäyttöistä autoa vuonna Lopuksi vielä hyviä uutisia surffauksesta innostuneille: ensi kesänä surffausta pääsee kokeilemaan Kalasataman edustalla Helsingissä myös tyynellä. Aalto Design Factoryssa on kehitteillä surffikone, joka synnyttää aaltoja. Voima syntyy ABB:n synkronireluktanssimoottorista, jonka pyörimisnopeutta säätää taajuusmuuttaja. Antoisia lukuhetkiä! ABB power 1 15 ABB:n asiakaslehti 31. vuosikerta Julkaisija: ABB Oy, Viestintä Päätoimittaja: Jaana Nikkari, p , jaana.nikkari@fi.abb.com Toimituskunta: Marja Hawas, Jonna Helenius, Tua Kauppala, Jaana Laukkanen, Leena Munde, Irene Saarnio, Simo Suoranta, Tiina Turunen, Matti Vaattovaara, Antti Vuorivirta Tilaukset ja osoitteenmuutokset: p Toimitustyö ja konsepti: Zeeland Paino: SP-Paino, 2015 Painosmäärä: ISSN: ABB power 1 15

3 Sisältö 20 Säästöä Fiskebyn kartonkitehtaan vesipumpun moottori sai taajuusmuuttajan ja energiaa säästyy. 10 Yhä varmempaa sähköä Sähköyhtiöt haluavat nyt myrskyvarmat verkot. Millaisia automaatioratkaisuja verkko vaatii? Uutiset 4 Laivoille sähköosaamista ABB:n uudella trainee-ohjelmalla kansainvälistä kiinnostusta. 5 Uusi ABB-free@home-järjestelmä Ohjaa kaikkia kodin toimintoja yhdellä järjestelmällä. Asiantuntija 14 Sähköauton aika Jukka Mäkinen uskoo, että Suomi on siirtymässä sähköautoaikaan. Kestävä kehitys 19 Päästötön saapuminen satamaan ABB:n hybridipropulsiosovellus säästää satamat sekä melulta, päästöiltä että pienhiukkasilta. Tämä lehti julkaistaan myös sähköisenä Issuu-palvelussa osoitteessa issuu.com haulla ABB Suomi. Lisäksi slideshare-merkillä merkityt jutut esityksinä tai pdf:nä osoitteesta slideshare.net/abbsuomi. Lehden edelliset numerot on arkistoitu abb.fi-sivustolle. Samasta paikasta voit myös lukea kaikki lehden jutut. ABB Suomi Twitterissä! twitter.com/abbsuomi Mitä ihmettä 23 Keinoaaltoja surffareille Teekkarit kehittävät uudenlaista aaltokonetta lainelautailijoille. ABB power

4 Uutiset MotiFlex e 180 uusi monipuolinen servokäyttö ABB on julkaissut uuden kolmivaiheisen ( VAC) servokäyttöjen mallisarjan, joka on suunniteltu erityisesti vaativiin liikkeenhallinta- ja paikoitussovelluksiin. Uusi MotiFlex e180 -mallisto sisältää yhdeksän servokäyttöä neljässä eri runkokoossa 90 A:n jatkuvaan lähtövirtaan asti. Monipuolisten integroitujen toimintojen ja laajan mukautettavuuden ansiosta MotiFlex e180 -servokäytöt soveltuvat käytettäväksi lähes missä tahansa ohjausarkkitehtuurissa. Servokäyttöjen vakiovarusteisiin kuuluvat Ethernet-liitännät, jotka tukevat kaikkia yleisimmin käytettyjä verkkoprotokollia. Lisäksi laaja optiovalikoima nopeus- ja paikkatakaisinkytkennöille mahdollistaa toiminnan erilaisten servo- ja oikosulkumoottoreiden kanssa. MotiFlex e180 -servokäytöt tarjoavat kone- ja laitevalmis tajille ja automaatiosuunnittelijoille lähes rajoittamattomat mahdollisuudet räätälöityjen sovellusten toteuttamiseen, kertoo tuotepäällikkö Jari Suntila ABB:ltä. Modulaarisen rakenteen ansiosta MotiFlex e180 on myös hinnaltaan erittäin kilpailukykyinen. Lisätiedot: Yhteistyö Sotkamo Silverin kanssa jatkuu ABB suunnittelee ja toimittaa Sotkamon hopeakaivokseen koko sähkönjakelujärjestelmän, sähköistyksen, automaation ja instrumentoinnin. Yhteystyösopimus kestää tämän vuoden loppuun ja se on jatkoa huhtikuussa 2013 solmitulle aiesopimukselle. Sopimuksen arvoon noin viisi miljoonaa euroa ja ABB järjestää sille rahoituksen toimutuksen yhteydessä. Sotkamo Silver jatkaa hopeakaivoshankkeen rahoitusvaihtoehtojen selvittämistä. Yhtiö odottaa tuotannon alkavan noin vuoden kuluttua rahoituksen varmistumisesta. Valmistuessaan Sotkamo Silver tulee olemaan Suomen ensimmäinen hopeakaivos. Sotkamo Silver AB on ruotsalainen pörssiyhtiö, jonka tytäryhtiö Suomessa on Sotkamo Silver Oy. Osaajia laivoille ABB on aloittanut trainee-ohjelman yhdessä ammatillisen oppilaitoksen Länsirannikon Koulutus Oy WinNovan kanssa. Trainee-ohjelma kestää vuoden ja alkaa WinNovan laivasähköasentajaksi pätevöittävästä osuudesta. Toisessa jaksossa ABB tarjoaa tuotekoulutusta ja työssä oppimista kokeneiden asentajien kanssa. Koulutus on hyvin käytännönläheinen. WinNovassa laivasähköasennusta opiskelevilla on jo käytännön kokemusta sähköasennusalalta, joten ohjelmaan mukaan pääsee jo jonkun verran työelämää nähnyt opiskelija, Etti Seppä, Competence Manager ABB:ltä kertoo. Hän vastaa trainee-ohjelman suunnittelusta ja toteutuksesta globaalisti. Trainee-ohjelmaa on tarkoitus laajentaa ensimmäisen pilottivuoden jälkeen ja suunnitelmissa on myös viedä se maailmalle. Esimerkiksi Korea, Norja ja USA ovat jo ilmoittaneet halukkuudestaan Etti Seppä vastaa uuden trainee-ohjelman suunnittelusta ja toteutuksesta globaalisti. lähteä ohjelmaan mukaan. ABB:n yritysvastuu toteutuu tämän ohjelman kautta: voimme kouluttaa tulevaisuuden työntekijöitä meriteollisuuden erikoisosaajiksi ja samalla myös viedä suomalaista koulutusosaamista maailmalle, Etti Seppä toteaa. Lisätietoja: Etti Seppä, p ABB power 1 15

5 Tuoteuutuudet Tasavirtakytkin aikaansa edellä ABB:n tasavirtakytkimet tuovat aurinkoenergia-asennukset uudelle tasolle. Aurinkosähköteollisuudessa on siirrytty yhä korkeampiin jännitteisiin. Uusimmat OTDC-kytkimet ennakoivat tulevaa ja yltävät 1500 voltin jännitteeseen. DC-kytkinratkaisujen haaste on tähän asti ollut tarjota kaikille virtatasoille luotettava katkaisukyky ilman, että tuotteen koko ja asennuksen monimutkaisuus ovat kasvaneet. ABB:n magneettinen kaksoiskatkaisuteknologia vastaa haasteeseen luotettavalla, poikkeuksellisen kompaktilla ja helppokäyttöisellä ratkaisulla. Uutuustuotteen ansiosta myös ekologinen jalanjälki ja tehohäviöt pienenevät. Lisätietoja: Oskari Uitto, p Enemmän mukavuutta vähemmällä energialla Uusien KNX-läsnäolotunnistimien läsnäolonilmaisimien ominaisuuksiin kuuluvat valonohjauksen lisäksi huonetermostaatti ja ilmanvaihdon aktivointikanava. Huonetta lämmitetään ja tuuletetaan vasta, kun joku on läsnä. Valaistus aktivoidaan vasta, kun valaistusvoimakkuus laskee tietyn säädettävän arvon alle. Läsnäoloilmaisimet ovat kompakteja laitteita, eivätkä ne vaadi erillistä väyläliityntäosaa. Uudistetut KNX-läsnäolotunnistimet ovat pienempiä ja helpompia asentaa kuin aiemmat mallit. Uuteen sarjaan kuuluu kolme laitetta: pienikokoinen mini, normaalikokoinen ja korkean tilan liiketunnistin. Läsnäolotunnistimista (korkean tilan liiketunnistinta lukuunottamatta) voi valita joko perus- tai premium-version. Perusmallissa on käytettävissä kaksi tunnistinkanavaa, kun taas premium-mallissa on käytettävissä neljä tunnistinkanavaa ja vakiovalo-ohjaus. Premium-malli sisältää Uusi KNX-läsnäolotunnistin on muotoiltu tyylikkääksi. myös huonetermostaattitoiminnon lämmityksen, jäähdytyksen ja ilmanvaihdon ohjauksen sekä logiikkalisätoiminnot. Kaikki mallit on tarkoitettu kattoasennukseen ja ne voi asentaa joko uppoon tai pintaan pinta-asennuskoteloa käyttäen. Uppoasennuksessa ei käytetä rasiaa, vaan laite on jousikiinnitteinen. Lisätietoja: Lars Sandström, p Helpompaa kodin ohjausta Uudella voi ohjata lähes kaikkia oman kodin toimintoja, kuten valaistusta, lämmitystä, jäähdytystä, ilmanvaihtoa ja kaihtimia. Myös ovipuhelin on osa Järjestelmää käytetään yksinkertaisen sovelluksen avulla. Sovelluksen avulla ohjauksia on myös helppo muokata. on väyläpohjainen järjestelmä. Asennustapoja on kaksi. Ensimmäinen on keskuskomponenttien ja antureiden avulla toteutettu keskitetty ohjaustapa, jolloin antureille viedään ainoastaan väyläkaapeli. Toinen vaihtoehto on hajautettu ohjaustapa, jossa sekä anturi että toimilaite ovat samassa laitteessa. Laitteen perusohjelmointi on tällöin tehty valmiiksi ja laitteille kaapeloidaan 230 V:n linja normaaliin tapaan. Kodinohjausjärjestelmän asennus vaatii vain muutaman komponentin. Esimerkiksi valaistuksen suoraan aktivointiin koko järjestelmä tarvitsee vain väyläkaapelin, anturitoimilaiteyksikön, virtalähteen sekä System Access Point -liitäntäportin, jonka avulla tietokone tai mobiililaite saa järjestelmään yhteyden langattoman verkon kautta. ohjaustavat ovat monipuoliset. Sen voi kytkeä painikkeesta, ohjauspaneelista tai mobiililaitteen sovelluksella. Järjestelmän avulla voi helposti toteuttaa esimerkiksi tilanneohjauksia, kuten kotona/poissa-toiminnon, aikaohjauksia ja läsnäolon simulaation. Järjestelmään voidaan integroida myös perinteisiä antureita, esimerkiksi kosteusanturin ja langattomia ohjauksia. konfigurointi ja käyttö on helppoa järjestelmän omalla sovelluksella. Erillistä ohjelmistoa ei tarvita. Käyttöönotto ja muokkaukset tehdään tietokoneella tai tabletilla joko verkkoselaimella tai mobiilisovelluksella (ios, Android). Sovellus sisältää avustajatoiminnon, joka ohjaa vaiheiden läpi. Ohjauksia on mahdollista tehdä myös älypuhelimella (ios, Android). Lisätietoja: Tiina Pasi, p ABB power

6 Kiisan varavoimalaitos Varmaa varavoimaa virolaisille Virossa ei enää ole huolta sähkökatkoksista. Kiisan uusi varavoimalaitos käynnistyy ripeästi kaikenlaisissa sähköverkon vikatilanteista. Teksti Cari Simmons Kuva Timo Kauppila 6 ABB power 1 15

7 Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/abbsuomi ABB power

8 Kiisan varavoimalaitos KUVA: ESA SILTALOPPI Voimalaitostekniikasta vastaava Niklas Wägar Wärtsilältä kertoo, että Kiisan voimalaitoksen etuna on, että se käynnistyy todella nopeasti ja tuottaa sähköä täydellä kapasiteetilla jo kymmenessä minuutissa. 02 Pohjois-Viron Kiisassa sijaitsevan varavoimalaitos on täysin automatisoitu, eikä vaadi henkilöstöä paikan päällä. 03 John Shibutani ABB:ltä kertoo, että uuden generaattorirakenteen ansiosta Kiisan varavoimalaitoksen tiukkoihin vaatimuksiin pystyttiin vastaamaan eikä tehokkuudestakaan tarvinnut tinkiä. 02 Varavoimakapasiteetin merkitys on korostunut entisestään, kun sekä energian kulutus että uusiutuvan energian osuus ovat kasvaneet maailmanlaajuisesti. Nykyisin tarvitaan nopeaa ja ketterää varavoimakapasiteettia. Näin taataan kysynnän ja tarjonnan tasapaino sekä tuetaan tuuli- ja aurinkovoiman integroimista energiamarkkinoihin siten, että varmistetaan vakaa sähköntarjonta vuorokauden ympäri, sanoo Wärtsilällä voimalaitosteknologiasta vastaava johtaja Niklas Wägar. Wärtsilä valitsi ABB:n kumppanikseen Viron kantaverkkoyhtiön tilaaman kahden huipputeknologialla varustetun varavoimalaitoksen suunnitteluun ja toteutukseen. ABB toimitti Wärtsilälle generaattorit jännitteensäätöyksikköineen (AVR), ohjausjärjestelmät sisältäen sähkönkäytön suojareleet, koko sähköaseman ja optimoidun prosessiohjausjärjestelmän (SCADA). Wärtsilällä oli kokonaisvastuu laitostoimituksesta aina perustuksista käyttöönottoon ja liitännästä suurjänniteverkkoon. Täysin uudet ratkaisut Kaikki projektissa toteutetut ratkaisut ovat juuri tätä projektia varten suunniteltuja. Tiesimme, että tavoitteiden täyttäminen vaatii pitkälle vietyä innovatiivisuutta ja yhteistyötä ABB:n kanssa, Wärtsilällä projektista vastannut johtaja Rajiv Arora sanoo Viron kantaverkkoyhtiön Eleringin varavoimalaitos ei tarvitse käyttöhenkilökuntaa. Täysin automatisoituna se tarjoaa nopeaa varavoimaa, kun sähköverkossa havaitaan sähkön tuotannon vajauksen aiheuttama vikatilanne. Valmiustilassa oleva laitos käyn- 03 nistyy tarpeen tullen ripeästi ja saavuttaa täyden tehon lyhyessä ajassa. Laitos on toteutettu käyttämällä dieselgeneraattoriyksikköjä, jotka toimivat sekä kevyellä polttoöljyllä että maakaasulla. Moottoriteknologialla toteutettu, itsenäisistä yksiköistä koostuva ja eri polttoaineille soveltuva laitos on sekä nopeasti käynnistyvin että luotettavin varavoimantuotantotapa. Tämän voimalaitostyypin etuna on, että se käynnistyy todella nopeasti ja tuottaa sähköä täydellä kapasiteetilla jo kymmenen minuutin kuluttua siitä, kun nappia on painettu, Wägar sanoo. 250 millisekuntia Sekä uusia että olemassa olevia voimalaitoksia koskevat entistä tiukemmat sähköverkkovaatimukset. Aiemmin sähköverkon vikatilanteissa generaattorit erotettiin verkosta vianmäärityksen ajaksi, mutta nykyisin niiden on oltava kytkettynä myös vikatilanteiden aikana. Kunkin maan vaatimukset määrittelevät, miten pitkään generaattoreiden on vikatilannetta kestettävä. Tyypillinen vaihteluväli on millisekuntia. Kiisan voimalaitokselta vaaditaan, että generaattoreiden on kestettävä vikatilannetta jopa 250 millisekuntia verkkoon kytkettynä. Kun on kyse kokonaisesta voimalaitosjärjestelmästä, testaus ja validointi voivat olla kallis ja aikaa vievä prosessi. Mallintamalla ja simuloimalla voidaan varmistaa, että vaatimukset täyttyvät ja kustannukset eivät nouse liian korkeiksi. ABB suoritti Kiisaa varten useita simulaatioita ja teki generaattoreihin joitakin mekaanisia muutoksia, jotta 250 millisekunnin vaatimus täyttyi. Yhdistämällä moottorivalmistajan ja jännitteensäätimen valmistajan asiantuntemuksen pystyimme luotettavasti laskemaan ja simuloimaan generaattorin toimintaa, John Shibutani ABB:ltä kertoo. ABB:n ainutlaatuisen modulaarisen generaattorirakenteen ansiosta pystyimme helposti muuttamaan generaattorin laitoksen tiukkoja vaatimuksia vastaavaksi tinkimättä tehokkuudesta ja luotettavuudesta. Kiisan kahdesta varavoimalaitoksesta jälkimmäinen valmistui kesällä 2014, kolme kuukautta etuajassa. Nyt virolaiset voivat luottaa siihen, että lamput syttyvät nopeasti uudelleen myös täydellisen sähkökatkoksen jälkeen. Kiisa Kiisan varavoimalaitoksen kokonaiskapasiteetti on 250 megawattia, mikä vastaa kuudesosaa Viron 1,6 gigawatin huippukysynnästä. Laitos ei ole päivittäisessä käytössä, mutta se on jatkuvassa valmiustilassa mahdollisten vikatilanteiden varalta. Sen käyttötarpeeksi on arvioitu noin 200 tuntia vuodessa. Ennen Kiisan varavoimalaitoksen rakentamista Viro hankki varavoimaa latvialaiselta Latvenergolta. Sopimus ei ole enää voimassa. 8 ABB power 1 15

9 Figure 2000 kwh:n säästö Sähkömoottorien standardit tiukentuvat jälleen Teksti Thomas Freudlich, Kuva ABB EU:n standardit sähkömoottoreiden minimihyötysuhteelle päivittyivät vuodenvaihteessa Minimitaso tiukentui alkaen, ja niin sanotun IE3-luokan hyötysuhde tuli vähimmäisvaatimukseksi 2-, 4- ja 6-napaisille moottoreille 7,5 kw:n tehosta 375 kw:iin asti. Pystymme tarjoamaan uusimpien standardien mukaisia moottoreita niin vakiomoottoreihimme kuin räätälöityihin prosessimoottoreihin. IE3-moottoreiden tuomien energian- ja kustannussäästöjen vuoksi monet asiakkaamme ovat siirtyneet niihin jo aiemmin, tuotepäällikkö Jarno Kinnunen ABB:ltä kertoo. Tyypillisessä 11 kw:n tehoisessa IE3- moottorissa on noin 2 prosenttiyksikköä parempi hyötysuhde IE2-luokkaan verrattuna. Jatkuvassa käytössä olevan moottorin kohdalla tämä tarkoittaa noin kwh:n säästöä vuodessa, mikä vastaa omakotitalon 3 4 kuukauden sähkönkulutusta. Hyötysuhteeltaan paremmat moottorit keventävät myös ympäristökuormitusta. 11 kw:n moottorin päivitys IE2:sta IE3-luokkaan vähentää CO 2 -päästöjä vuodessa noin kg, mikä vastaa yli kilometrin ajoa pienellä henkilöautolla. Myös korkeampia hyötysuhdeluokkia löytyy ABB:n valikoimasta. Seuraavan sukupolven IE4-tuotevalikoima laajenee vauhdilla, ja sen tuotteita kysytään jo, Kinnunen sanoo. Päivitys IE2:sta IE3-luokkaan säästää moottorin hinnan erotuksen alle kahdessa vuodessa. Laskelmat osoittavat, että hyötysuhteeltaan paremman sähkömoottorin valinta kannattaa aina. Sähkömoottoreiden standardien kehitys Vaihe alkaen Vaihe alkaen Vaihe alkaen Moottoreiden täytyy täyttää hyötysuhdeluokka IE2 Tehoalue kw, moottoreiden täytyy täyttää hyötysuhdeluokka IE3 tai hyötysuhdeluokan IE2-moottori täytyy asentaa taajuusmuuttajakäyttöisenä Tehoalue kw, moottoreiden täytyy täyttää hyötysuhdeluokka IE3 tai hyötysuhdeluokan IE2-moottori täytyy asentaa taajuusmuuttajakäyttöisenä ABB power

10 Teema Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/abbsuomi Verkkoremontti fiksusti Teksti Marianna Salin, Kuvat Elenia, ABB ja LUT Suomessa rakennetaan parhaillaan sähköverkkoa, joka kestää myrskyn kuin myrskyn. Samalla ennakoidaan, mitä muuta asiakas odottaa sähköverkolta tulevaisuudessa. Vuonna 2028 suomalainen yhteiskunta ei siedä yli kuuden tunnin sähkökatkoa asemakaava-alueella eikä yli 36 tunnin katkoa asemakaavan ulkopuolella. Tähän perustuu uusittu sähkömarkkinalaki, joka tuli voimaan syyskuussa Verkkoyhtiö Eleniassa huomattiin jo viime vuosikymmenellä, että sähkökatkoja voidaan lyhentää merkittävästi lisäämällä ilmajohtoverkkoon vianpaikannusta ja -erotusta parantavaa automaatiota. Tuloksia tuli nopeasti ja edullisesti. Verkostoautomaatio ei kuitenkaan auta sellaisessa myrskyssä, jossa tulee tuhat vikaa kerralla, toteaa Elenian toimitusjohtaja Tapani Liuhala. Eleniassa päätettiinkin vuonna 2009 rakentaa vain säävarmaa maakaapeliverkkoa sekä ilmajohdon tullessa käyttöikänsä päähän että uudisverkon rakentamisessa. Kaapeliverkko ei ole ilmajohtoverkkoa kalliimpi, kun otamme huomioon koko elinkaaren kustannukset. Ilmajohdolla yhä etunsa Viime vuonna Elenia sijoitti säävarmaan verkkoon noin sata miljoonaa euroa, ja Liuhalan mukaan sama tahti jatkuu. Remontin alussa kaapeliverkkoa oli vajaa neljännes niin Elenian alueella kuin keskimäärin koko maassakin. Vuonna 2028 yli 70 prosenttia verkostamme on säävarmaa, siis käytännössä kaapeliverkkoa, Liuhala sanoo. Mittavia investointeja vaativa kaapelointi ei ole kuitenkaan patenttiratkaisu kaikille verkkoyhtiöille eikä kaikilla alueilla. Harvaan asutuilla alueilla voi olla hyvinkin perusteltua, että siirretään ilmajohto avoimelle paikalle tien varteen ja lisätään automaatiota, sanoo sähkötekniikan professori Jarmo Partanen Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta. Hän odottaa myös Sähköverkot & televerkot Televerkot tukiasemineen tarvitsevat sähköä ja älykkäät sähköverkot puolestaan tietoliikenneyhteyksiä. Sähkö- ja televerkkoyhtiöt varmistavat yhä enemmän yhteisvoimin, että verkkoinvestoinnit tukevat molempien verkkojen toimintavarmuutta. Sähköverkkoyhtiöt voivat priorisoida tukiasemia selvittäessään häiriötilanteita ja uusiessaan verkkoja. On myös tutkittu, että muuntamoautomaation tehokkaat antennit löytävät hieman kaukaisemmankin tukiaseman huomattavasti paremmin kuin kännykät. 10 ABB power 1 15

11 Kaapelointi vs. ilmajohtojen verkostoautomaatio Vyöhykekonsepti sähköverkon optimaalinen käyttö 110 kv 20 kv 110 kv 20 kv Runkojohtovyöhyke Runkojohtovyöhyke Sähköasemavyöhyke 400 V Pienjännitejakelu Sähköasemavyöhyke Jakelu 1000 V Pienjännitejakelu 400 V 400 V Ilmajohtojen verkostoautomaatio parantaa toimitusvarmuutta normaalioloissa, mutta suuren myrskyn silmässä varmuuden tuo vain maakaapeli. Mikä on verkostoautomaation ja kaapeloinnin optimaalinen taso taloudellisesta näkökulmasta? Tätä selvitetään tutkimushankkeessa, jonka Vaasan yliopisto, Vaasan Sähköverkko, Anvia ja ABB aloittivat syksyllä Hankkeessa punnitaan myös regulaatiomallin taloudellista vaikutusta sähköalan toimijoihin. Ensimmäisiä tuloksia odotetaan vuoden 2015 alussa. ABB power

12 Teema Meidänkin on mietittävä tarkkaan, millaista automaatiota tarvitaan verkkojen rajakohdissa niin, että ilmajohtojen viat eivät aiheuta häiriötä kaapeliverkkoon. Tapani Liuhala Toimitusjohtaja, Elenia uudenlaisia ratkaisuja, kuten mikroverkkoja, joissa sähkökatkot paikataan lähialueen omalla sähköntuotannolla. Sekaverkot vaativat automaatiota Investointilinjauksista riippumatta lähes kaikille verkkoyhtiöille jää runsaasti ilmajohto- ja kaapeliverkkojen yhdistelmiä. Meidänkin on mietittävä tarkkaan, millaista automaatiota tarvitaan verkkojen rajakohdissa niin, että ilmajohtojen viat eivät aiheuta häiriöitä kaapeliverkkoon. On myös varauduttava kaapeliverkon vikoihin, Liuhala kertoo. Kaapelointi suojaa verkkoa myrskyltä, muttei edelleenkään kaivinkoneen kauhalta eikä vioittuneelta komponentilta. Vika on huomattavasti vaikeampi löytää kaapeliverkossa kuin ilmajohdossa. Siihen tarvitaan automaatiota, joka lukee verkkoa ja löytää vikapaikat, sanoo liiketoiminnan Kaapeliverkon verkostoautomaatioratkaisut luovat perustaa kestäville ja älykkäille sähköverkoille automatisoimalla kaapeliverkkojen muuntamoita. Muuntamoautomaatio tarjoaa ajantasaista tietoa verkon tilasta ja lisää verkon kauko-ohjattavuutta. Tämä helpottaa vikojen ennakoimista ja tunnistamista sekä auttaa hallitsemaan kuormitusta verkoissa, joissa ladataan sähköautoja, tuotetaan sähköä hajautetusti ja mahdollistetaan kysynnän jousto. Vika on huomattavasti vaikeampi löytää kaapeliverkossa kuin ilmajohdossa. Siihen tarvitaan automaa tiota, joka lukee verkkoa ja löytää vikapaikat. Dick Kronman Kehitysjohtaja, ABB kehitysjohtaja Dick Kronman ABB:ltä. Älyä tulevaisuuden verkkoon Kronman pitää tärkeänä, että verkkoremonteissa tarkastellaan myös tulevaisuuden tarpeita, jotta muun muassa muuntamoinvestoinnit kantaisivat vuosikymmenien päähän. Hän myöntää, että muuntamoautomaatiota voidaan päivittää jälkikäteenkin, mutta varoittaa työläästä urakasta. Jarmo Partanen sanoo, että verkkoyhtiöissä pitää pohtia nyt, miten asiakas käyttää sähköä ja 2040-luvuilla. Hänen mukaansa tulevaisuuden sähköverkon on syytä tukea esimerkiksi hajautettua tuotantoa, sähköautojen lataamista, energian varastointia sekä kysynnän joustoja. Partanen uskoo, että myös toimitusvarmuuden vaatimustaso nousee edelleen etenkin kaupunkien kaapeliverkoissa. Jos esimerkiksi muuntamoiden vianilmaisimet ja erottimet saadaan kaukokäyttöön, viallinen kaapeli voidaan erottaa muutamassa minuutissa muutaman tunnin sijaan. 12 ABB power 1 15

13 Myrskyvarmuus lisää sähkön hintaa keskimäärin noin sentin kilowattituntia kohden vuoteen 2028 mennessä. Saman verran hinta nousi yhdessä yössä veronkorotuksen seurauksena. Jarmo Partanen Sähkötekniikan professori, Lappeenrannan teknillinen yliopisto Automaatio nostaa verkon arvoa Liuhala, Partanen ja Kronman ovat yksimielisiä siitä, että kaapeliverkon automaatio nostaa verkon arvoa. Energiaviraston nykyinen regulaatiomalli ei huomioi automaatioratkaisuja verkon jälleenhankintaarvossa, joka muodostaa niin sanotun tuottopohjan. Kronman odottaa, että vuonna 2016 alkavassa regulaatiojaksossa tähän tulee muutos. Viimeistään silloin kaapeliverkon käyttövarmuus lisääntyy huomattavasti, Partanen toteaa. Regulaatiomallista riippumatta on selvää, että käyttövarmuudesta maksaa osin myös asiakas. Partanen arvioi kalleimman uudistuksen, siis myrskyvarman verkon, lisähinnaksi 4 5 miljardia euroa. Myrskyvarmuus lisää sähkön hintaa keskimäärin noin sentin kilowattituntia kohden vuoteen 2028 mennessä. Saman ver- Elenia on tehnyt vuonna 2009 päätöksen, että se asentaa aina maakaapelia, kun ilmajohto tulee käyttöikänsä päähän. ran hinta nousi yhdessä yössä muutama vuosi sitten veronkorotuksen seurauksena. Ei se tolkuttoman iso summa ole siitä, että pääsemme suurhäiriön riskistä. Pilotit tarjoavat arvokasta tietoa sähköverkoista Kokemukset kaupunkiverkoista eivät välttämättä riitä, kun halutaan rakentaa kestävä kaapeliverkko maaseudulle. Siksi ABB testaa verkkojen toimitusvarmuutta, turvallisuutta ja tehokkuutta parantavia ratkaisuja yhdessä verkkoyhtiöiden kanssa. Vuonna 2013 ABB ja Savon Voima kehittivät Lapinlahden alueella 20 kilovoltin keskijänniteverkkoa sen perusparannustyön yhteydessä. Pyrimme maasulkuvirtaa kompensoimalla siihen, että voimme käyttää verkkoa tietyn aikaa myös vikatilanteissa. Näin jää enemmän aikaa vian löytämiseen ja eristämiseen, selittää liiketoiminnan kehitysjohtaja Dick Kronman ABB:ltä. Toinen tavoite on lisätä verkon etäkäyttöä muuntamoautomaatiolla, jolloin vioittunut alue voidaan erottaa helposti ja nopeasti verkosta tai vika voidaan havaita jo ennen kuin se muuttuu pysyväksi. Testaamme parhaillaan uusia algoritmeja, joita olemme kehittäneet vian paikallistamiseen. ABB power

14 Asiantuntija Joko olisi sähkön aika? ABB:n Jukka Mäkisen mielestä energia- ja liikennepolitiikan kytkeminen sähköautoiluun ja kotimaiseen sähköntuotantoon nostaisi sähköntuotannon omavaraisuusastetta ja huoltovarmuutta. Teksti Vesa Eskola, Kuva Junnu Lusa Sähköautot ovat kuuma puheenaihe. ABB:n tuotepäällikkö Jukka Mäkisen mielestä aika on kypsä sähköautoille kunhan niiden lataus hoidetaan fiksusti. Suomessa oli joulukuussa 2014 tieliikenteeseen rekisteröitynä vajaat 700 sähköautoa. Liikenne- ja viestintäministeriön mukaan Suomessa voisi kuitenkin olla vuonna 2020 noin sähkökäyttöistä autoa. Iso muutos on siis edessä. Mäkisen mukaan liikenteen energiapolitiikassa pitäisi keskittyä vain faktoihin. Tarvitaan yhteinen tahtotila. Suomen on mahdollista vaikuttaa tuontienergian muotoon ja määrään ja yksi ratkaisuista on liikenteen sähköistäminen. Mistä muutos pitäisi sitten aloittaa? Mäkisen mielestä pienistä puroista muodostuu iso virta. Suunnannäyttäjinä voisivat toimia kaupungit, kunnat, virastot ja niiden kuljetuspalvelut. Julkishallinnon tulisi myös selvittää sähköautojen sekä kuljetuskaluston ja -palveluiden kokonaiskäyttökustannukset. Mäkinen korostaa, että sähkö sopii erinomaisesti myös joukkoliikenteeseen. ABB lanseeraa kesäkuussa ratkaisun sähköbussien automaattiseen lataamiseen päätepysäkeillä. Automaattiasemilla voidaan ladata myös muut julkishallinnon raskaat sähköajoneuvot, jolloin verkoston käyttö maksimoidaan ja syntyy säästöä. Ympäristöhyöty sähköautoissa ei ole vain energiatehokkuutta. Raskaita ajoneuvoja voidaan käyttää myös yöllä, koska sähköautot ovat hiljaisia. Älyliikenne ja älykäs sähköverkko pitää liittää toisiinsa, jolloin niiden toiminta voidaan optimoida. Pikalatausasemien puute on hidastanut sähköautojen yleistymistä. Suomeen lähitulevaisuudessa kaavailtu sähköautojen määrä ei Mäkisen mukaan vaadi vielä suurimittaista latausverkostoa. Pitää vain tehdä oikeita päätöksiä. Sähköautoilija käy latausasemalla ker- Jukka Mäkisen Top 5 Tuotepäällikkö Jukka Mäkinen listasi viisi syytä, miksi sähköinen liikenne on hyvä asia. 01 Sähköauto on hiljainen ja tuottaa ajonautintoa. 02 Sähköauton latauspistooli ei sotke käsiä, ja sähköautoilu on muutenkin puhdasta sähköauto ei kärytä tai vuoda öljyä. 03 Sähkön käyttö raskaassa kalustossa vähentää melusaastetta kaupungeissa. Asumisesta tulee viihtyisämpää. 04 Voimanlähteenä sähköä käyttävien erikoisajoneuvojen valmistus on mahdollista säilyttää Suomessa. 05 Sähköauton ajo-ominaisuudet ovat usein jopa paremmat kuin polttomoottoriautossa, koska auton painopiste on akuston takia matalammalla. ran tai kaksi viikossa. Hän lataa keskimäärin 10 kilowattitunnin energiamäärän. Suomeen on siis mahdollista rakentaa kustannustehokas ja kattava latausverkosto, kun se mitoitetaan oikein. ABB:llä on jo kokemusta vastaavan verkoston rakentamisesta. Viroon on rakennettu koko maan kattava latausverkosto 165 pikalatausaseman avulla. Kattava latausverkosto palvelee luonnollisesti myös ladattavia hybridejä. Kun puolet autoista on ladattavia hybridejä ja puolet täyssähköautoja, oikein mitoitetussa latausverkostossa auton palveluun riittää 740 kappaletta ABB Terra 23/53 Multi Standard -pikalatausasemia. Nykyisestä 700 sähköautosta on kuitenkin melkoinen matka autoon. Sähköautoja on kritisoitu niiden lyhyestä ajomatkasta. Pikalatauksella toimintamatkan merkitys Mäkisen mielestä pienenee. Keskimääräinen päivittäinen ajomatka Suomessa on kuitenkin vain noin 40 kilometriä. Ja tulevaisuudessa yhdellä latauksella pääsee yhä pidemmälle. Sähköbussi voidaan ladata 15 sekunnissa 400 kilowatin latausteholla, kun henkilöauton pikalataus kestää 5 20 minuuttia. Henkilöautojen ja bussien lisäksi sähkö istuu hyvin myös työkoneiden ja hyötyajoneuvojen voimanlähteeksi. ABB:n energiatehokkailla moottoreilla ja sähköisen voimalinjan taajuusmuuttajaratkaisuilla on pitkät perinteet raideliikenteen puolella. ABB on yksi suurimmista junien ja raitiovaunujen strategisten komponenttien toimittajista. Sähkökäyttöisille työkoneille löytyy kasvupotentiaalia kaivoksista, maansiirrosta, jakelusta ja jopa pelloilta. 14 ABB power 1 15

15 Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/abbsuomi Nykyisinkin Volkswagenilla ajava Jukka Mäkinen lähdössä koeajolle VW e-golfilla. ABB power

16 Ratkaisu Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/abbsuomi Kun robotit tulivat taloon 16 ABB power 1 15

17 ABB:n kytkintehtaalla Vaasassa innostuttiin automaatiosta nelisen vuotta sitten. Globaaleilla markkinoilla kilpailevan tehtaan motiivina oli kilpailukyvyn parantaminen ja tuotannon säilyttäminen Vaasassa. Tulokset puhuvat puolestaan. Teksti Anne Kytölä, Kuvat Mikko Lehtimäki Robotit painavat kohta ABB:n kytkintehtaalla töitä itsekseen yöaikaan. Uusimmilla linjoilla automatisoidut prosessit tarkastavat, mitä kytkimiä tehtaalta on tilattu tai mitkä tuotteet alkavat olla varastosta loppu. Kytkimet ovat valmiina pakattaviksi, kun aamuvuorolaiset tulevat töihin. Breakers & Switches -tehdas on onnistunut automaation avulla lyhentämään useimpien kytkintyyppiensä läpimenoaikoja. Keskimääräinen toimitusaika on pudonnut suurin piirtein puoleen aikaisemmasta. Kun läpimenoaika oli ennen keskimäärin kymmenen päivää, se on nyt viisi päivää, operatiivisen toiminnan johtaja Antti Liedes ABB:ltä kertoo. Toimitusvarmuus on noussut kolmessa vuodessa runsaasta 94 prosentista yli 98 prosenttiin. Asiakkaat ovat luonnollisesti tyytyväisiä, kun rästitoimitukset vähenevät. Mitä lähemmäs sataa prosenttia mennään, sitä vaikeammaksi tavoitteen saavuttaminen tulee. Nyt olemme lähellä itsellemme asettamaa 99 prosentin rajaa, Liedes sanoo. Automatisointiin ryhdyttiin, koska tehtaalta haluttiin enemmän tavaraa ulos lyhyemmässä ajassa. Hinta tai tuotteen suorituskyky eivät enää pelkästään ratkaise markkinoilla, vaan toimitusvarmuus ja -aika sekä laatu ovat todella tärkeitä kilpailutekijöitä, Antti Liedes sanoo. Puolitoista miljoonaa euroa vuodessa Tehtaalla on investoitu viimeisten kolmen vuoden aikana automaatioon noin 1,5 2 miljoonaa euroa vuosittain. Tehtaan tuotantoprosesseja on automatisoitu ja tuotantosoluihin on hankittu ABB:n robotteja valmistamaan kytkimiä. Olemme myös automatisoineet materiaalin hallinnan ja logistiikan toimintoja. Lavojen kelmuttaminen ja vannettaminen sekä punnitus tehtiin ennen manuaalisesti. Nyt nekin hoituvat automaattisesti, Liedes luettelee. Myös tuotteiden pakkausprosesseja on tehostettu. RFID-portit hoitavat automaattisesti tulevan ja lähtevän tavaran rekisteröinnin. Kokoonpano on Liedeksen mukaan saatu automatisoitua hyvin pitkälle jo nyt. Seuraavaksi panostetaan myös sellaiseen työhön, joka ei tuota yksikölle suoraan rahallista arvoa. Esimerkiksi pakkaamisessa ja sisäisessä logistiikassa on vielä mahdollisuus toiminnan tehostamiseen, Liedes toteaa ja kertoo, että tehtaalle tulevat seuraavassa vaiheessa muun muassa ilman ihmistä kulkevat automaattitrukit. Vuonna 2015 tehtaalle hankitaan myös neljä uutta robottia. Nyt robotteja on 20. Automaatio tuo joustavuutta toimituksiin Automaatio on lisännyt tehtaan kapasiteettia, ja tuotanto joustaa kysynnän mukaan. Pystymme tarvittaessa jopa kaksinkertaistamaan tuotantomme tietyissä tuotantosoluissa, Liedes kertoo. Tavaraa valmistuu paljon enemmän ABB power

18 Ratkaisu Uthaiwan Ikola työskentelee kytkinten kokoonpanossa. Automaatio auttaa nyt testauksessa ja varastoinnissa. 02 Tehtaamme volyymit, liikevaihto ja kannattavuus ovat kasvaneet. Yksi työntekijä tuottaa tänä vuonna euroa enemmän liikevaihtoa kuukaudessa kuin neljä vuotta sitten, Antti Liedes kertoo. 03 Eeva Taipalus tekee töitä OT automaatiolinjalla, jossa hän syöttää komponentteja automaatiosoluun. kuin ennen, vahvistaa myös OT125-kytkinlinjan pääkäyttäjä Tarja Maliniemi. Liedeksen mukaan automatisoinnin edetessä työntekijät ovat käytännössä saaneet todeta automatisoinnin tärkeyden tehtaan olemassaolon ja liiketoiminnan kannalta. Siitä kertovat numerot; tehtaan kannattavuus on lähes kaksinkertaistunut neljässä vuodessa. Olemme myös nousseet muun muassa automaation ansiosta viimeisten joukosta kymmenen parhaan joukkoon divisioonamme globaaleissa tuotetehdasvertailuissa, Liedes kehuu. Liedes antaa työntekijöilleen kiitosta siitä, että nämä ovat opiskelleet innokkaasti automaation käyttöä. Uskon, että automaatio tekee tehtaastamme myös houkuttelevan työpaikan. Nykyajan nuoria ei välttämättä kiinnosta tulla tehtaalle tekemään manuaalista Automatisoinnin hyödyt Breakers & Switches -tehtaalle Kilpailukyky on parantunut, kun toimitusvarmuus on kasvanut. Vuonna 2011 toimitusvarmuus oli 94,4 prosenttia, nyt 98,3 prosenttia. Tuotteiden mediaaniläpimenoaika on pudonnut 10 päivästä 5 päivään. Kannattavuus on lähes kaksinkertaistunut neljässä vuodessa. Volyymit kasvavat ja tuottavuus nousee. Vuotuinen tuottavuuden kasvutavoite (5 prosenttia) on ylittynyt viimeiset neljä vuotta selvästi. Tuotanto joustaa kysynnän mukaan. Kapasiteettia voidaan tarvittaessa säätää entistä helpommin. Sairauspoissaolot ovat vähentyneet 7,4 prosentista 5,2 prosenttiin. Työ on keventynyt ja muuttunut mielenkiintoisemmaksi. Työn laatu paranee ja asiakasreklamaatioiden määrä on puolittunut. 03 kokoonpanotyötä, mutta automaatio heitä voi kiinnostaa, Liedes arvelee. Sairauspoissaolot ovat vähentyneet Automaatiosta on ollut tehtaalle konkreettista hyötyä myös siten, että työntekijöiden sairauspoissaolot ovat vähentyneet huomattavasti. Vuonna 2011 sairauspoissaolojen määrä oli 7,4 prosenttia, tänä vuonna 5,2 prosenttia. Rahassa sairauspoissaolojen vähenemisen on laskettu tuoneen euron vuotuiset säästöt. Olihan se aika puuduttavaa tehdä kytkimiä käsin kahdeksan tuntia päivässä. Työ on nyt paljon kevyempää, OT-automaatiolinjan pääkäyttäjä Kati Kangas sanoo. Minulla oli aikaisemmin paljon hartiakipuja, mutta ei ole enää, Tarja Maliniemi lisää. Automaatio parantaa myös laatua Antti Liedeksen mukaan perinteisessä kokoonpanotyössä on haastavaa kilpailla halvan työvoiman maita vastaan. Johdossa päätettiin kuitenkin panostaa tehtaan kehittämiseen. Halusimme säilyttää tuotannon Vaasassa, koska globaalin liiketoimintamme tuotteista 80 prosenttia valmistetaan Vaasassa, Liedes sanoo. Laadun paraneminen oli myös yksi automaation tuomista hyödyistä. Automaatiota kun käytetään myös tuotteiden testaamiseen. Kun ihminen kontrolloi visuaalisesti laatua, luotettavuus on vain 50 prosenttia. Robotti toimii täsmälleen niin kuin se on ohjelmoitu toimimaan ja samoin visuaalista tarkastustyötä on automatisoitu konenäön avulla, Liedes sanoo. 18 ABB power 1 15

19 Kohti parempaa maailmaa Merellä akut ladataan perinteisellä fossiilisella polttoaineella. 10 mailia satamaan Kun alus lähestyy satamaa, se siirtyy käyttämään energialähteenään akkuja, joista ei synny lainkaan päästöjä. Satamassa akut ladataan sähköverkosta, ihannetilanteessa uusiutuvaa energiaa hyödyntäen. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää kontteihin asennettavia vaihtoakkuja, jotka vaihdetaan satamassa uusiin, täyteen ladattuihin akkuihin konttinosturin avulla. Melu Päästöt Pienhiukkaset Päästöittä satamaan ABB:n hybridipropulsiosovelluksen ansiosta laivat pääsevät satamaan päästöttömästi. Näin satamissa vähenevät melu, päästöt ja pienhiukkaset. Teksti ABB, Kuva ABB Pääosa meriliikenteen kasvihuonekaasupäästöistä syntyy avomerellä. Päästöt kuitenkin vaikuttavat ilmakehään maailmanlaajuisesti riippumatta siitä, missä ne syntyvät. Nyt merenkulkualan toimijat Kansainvälisen merenkulkujärjestön IMOn johdolla ovat ottaneet tavoitteekseen vähentää meriliikenteen kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi. Tähän päästään esimerkiksi siirtymällä yhä laajemmin käyttämään sähköpropulsiota. Tällöinkin aluksella käytettävä sähkö kuitenkin tuotetaan polttomoottoreilla, mistä syntyy päästöjä. Propulsiotekniikka on uuden läpimurron kynnyksellä ennen kaikkea akkuteknologian kehittymisen ansiosta. ABB:n uusissa hybridipropulsiosovelluksissa sähköpropulsiota täydennetään sähkögeneraattoreilla ja akuilla, jotka riittävät aluksen käyttövoimaksi muutaman tunnin ajan satamaa lähestyttäessä. Näin satamakäynneistä tulee täysin päästöttömiä eikä tiheästi asuttujen rannikkoalueiden ilmaan vapaudu haitallisia kasvihuonekaasuja ja pienhiukkasia. ABB power

20 Case Tämä juttu löytyy SlideShare-palvelusta osoitteesta slideshare.net/abbsuomi Takaisinmaksuaika alle 2 vuotta uusi taajuusmuuttaja toi kartonki tehtaan vesipumpulle 80 prosentin energiansäästö 20 ABB power 1 15