Roadmap 2025 Työpaja 1:n tuotoksia Teknologian muutosten arviointia Versio 1.6.2015
Sääriippuva Säävarma Verkko Tuotanto
Sähkön kulutus kasvaa, vaikka energian kulutus vähenee Sähkö valtaa sovelluskohteita muilta energiamuodoilta Syy: käytettävyys, energiatehokkuus, ympäristöystävällisyys Esimerkkejä: liikenne, työkoneet, hybridienergiajärjestelmät Sähkö on mm. merkittävin henkilöliikenteen energialähde vuonna 2035. Onko todellakin näin: Vuoteen 2035 mennessä tuuli- ja aurinkovoima ovat saavuttaneet myös Suomessa merkittävän aseman sähköntuotannossa. Aurinkovoima tulee olemaan ylivoimaisesti halvin tapa tuottaa sähköenergiaa.
Vrt. virallinen skenaario sähkön hankinnasta? Sähkön hankinta- ja tuotantomahdollisuudet perusskenaariossa, TWh Kansallinen energia- ja ilmastostrategia, Taustaraportti. TEM 2013
Sitran selvityksiä Tuulella ja auringolla edelleen pieni rooli? Sitra / Gaia Consulting Oy: Erkka Ryynänen, Katariina Simola, Laura Ylimäki, Laura Descombes, Juha Vanhanen: Energiaälykäs pääkaupunkiseutu. Sitran selvityksiä 89, 2015. http://www.sitra.fi/julkaisut/selvityksi%c3%a4-sarja/selvityksia89.pdf
Sääriippuva tuotanto edellyttää koko järjestelmätason uudenlaista hallintaa. Kehittyvä automaatio- ja tietoliikenneteknologia. Akkuteknologia ratkaisu vuoteen 2035 mennessä Tuotannon vaihteluihin Voimajärjestelmän hallintaan Sähköenergian varastointi ei lisää merkittävästi kokonaiskustannuksia. Kysynnän jousto käytössä. Mahdollisuuksia tarjoavat myös sähköautojen ja -työkoneiden energiavarastot, kehittyvä kiinteistö- ja taloautomaatio sekä kenties myös pienimuotoisempi laitekohtainen energian varastointi, jonka mahdollistaa tulevaisuuden kaiken internet.
Tekniikan halpeneminen johtaa automaatiotason kasvuun Herääminen cyber-uhkiin suojaus lisää kustannuksia ja hidastaa kehitystä ICT tekniikan merkityksen/osuuden lisääntyminen sähköverkoissa ja niiden hallinnassa Ennustamattoman uusiutuvan tuotannon lisääntyminen haastaa sähköjärjestelmän Uusiutuvat invertterikytkentäiset tuotantolaitokset eivät tarjoa inertiaa järjestelmään Teknologian lisääntyminen verkossa lyhentää investointien pitoaikaa
Energiavarastojen (ml. muunto kaasuksi, lämmöksi yms.) kehittyminen ja käytön yleistyminen helpottaa tehotasapainon ylläpitoa ja auttaa jakeluverkkojen tehohuippujen hallinnassa. Varastot auttavat myös omavaraisia sähköosuuskuntia ja saattavat mahdollistaa sähköverkosta irtaantumisen. Entistä älykkäämmät sähkömittarit ovat käytössä mahdollistaen mm. hajautetun tuotannon, sähköautojen ja sähkövarastojen täysimääräisen hyödyntämisen niin voimajärjestelmän kuin yksittäisten sähkönkäyttäjienkin tarpeeseen. Missä lopulta älykkäiden järjestelmien äly on, kulutuslaitteissa, kiinteistöautomaatiossa, sähkömittareissa vai jossain muualla?
Jakeluverkkoihin kytketyn kulutuksen merkitys järjestelmän säätövarana korostuu, samalla kun tuotannon yksikkökoot pienenevät ja maantieteellinen hajautuneisuus lisääntyy. Voimajärjestelmän tehotasapainon- ja taajuudenhallinta vaikeutuu. Reservien niukkuus pakottaa löytämään uusia kustannustehokkaita toimintamalleja (esim. keskitetyt vs. hajautetut resurssit). Pohjoismaisen käyttöyhteistyön merkitys kasvaa siirtojen ja taajuuden hallinnan vaikeutumisen myötä.
Ruotsissakin suunnitellaan ydinvoimaloiden rakentamista http://www.world-nuclear-news.org/nn-consulting-on-swedish-new-build-1601141.html tai sitten vanhojen voimaloiden nopeutettua sulkemista Kauppalehti 28.4.2015: Valtiollinen Vattenfall ajaa Ringhalsin ydinvoimalan kahden reaktorin sulkemista etuajassa. Syynä on reaktoreiden heikkenevä kannattavuus.
Digitalisaatio luo toisaalta haasteita (kyberuhat, kasvavan tiedon hallinta) mutta myös uusia liiketoimintamahdollisuuksia. Yleisesti: aurinkopaneelit, sähköautot ja sähkövarastot yleistyvät. Jakeluverkkojen hallintaan tulee entistä enemmän voimajärjestelmän hallinnan kaltaisia piirteitä.
Teknologia palveluiden näkökulmasta Uudet teknologiat kasvattavat palveluiden tarvetta Palveluiden tarvetta pitää katsoa palveluiden ostajan näkökulmasta EU kulkee usein Suomen teknologiatason perässä, mikä luo vaatimuksia, jotka on jo Suomessa ylitetty. Esim. jäähdytyksen tehokkuuden rajoittaminen tietylle tasolle, vaikka Suomessa ei tarvetta. Reilun 5 vuoden päästä älykkäät kiinteistöt ovat mahdollisuus palvelutuotannolle. Kysyntäjousto vanhoihin taloihin Verkostoautomaation kehitys vähentää jalkatyötä
Teknologia palveluiden näkökulmasta PALVELUT PERUSTUVAT TEKOÄLYPOHJAISEEN VERKKOTIEDON HYÖDYNTÄMISEEN Tekoäly hoitaa loogiset järjestelmät ja päätöksenteon, manuaalista ohjausta tai ihmisen päättelyä ei tarvita arkipäivän järjestelmissä Kaikki palvelut, laitteet ja järjestelmät on kytketty tietoverkkoon, ja ne keskustelevat toistensa kanssa Palveluliiketoiminnat ovat ennen kaikkea tiedon hallintaa Kaikkien tietokantojen yhdistyminen Big Dataksi on toiminnan pohjana
Teknologia palveluiden näkökulmasta Energiajärjestelmien automaattinen kysyntäjousto hoitaa eri tuotanto- ja kulutusmuotojen yhteensovittamisen Tietojärjestelmät itsessään ovat myös palveluiden käyttäjiä Tietoturva- ja luotettavuuspalveluiden tarve ja markkinat kasvavat voimakkaasti Integrointi- ja yhteen sovittavuuspalveluiden tarve on ilmeinen Kysynnänjouston mahdollisuudet ja rajat?
Teknologia valmistavan teollisuuden näkökulmasta Tekniikka kehittyy koko ajan, mikä luo aina uusia mahdollisuuksia ( kehitys kehittää ) Komponenttien erilaiset teknis-taloudelliset pitoajat uusittaessa komponentteja on myös mahdollista uudistaa toiminnallisuutta Tietojärjestelmien yhteensopivuus Kyberturvallisuus Teollinen Internet mahdollistaa mittausdatan (Big Data) ja kysynnän jouston laajamittaisen hyödyntämisen Kaapeliverkon laajentuminen kunnonvalvonta (vähintäänkin edellytykset jälkisensoroinnin asentamiselle) vikatilanteiden hallinta
Teknologia valmistavan teollisuuden näkökulmasta Teknologiassa korostuu kuluttaja- tai asiakasnäkökulma: käytön helppous ja ymmärrettävyys. Teknologian ja ihmisen suhde keskiössä; kumman ehdoilla kehitys etenee. Uusia teknisiä ratkaisuja joita on otettu käyttöön: energian varastointi (sekä sähkö että lämpö), hiilidioksidin talteenotto (CCS), saarekeverkot, kaapelointi, uuden polven AMR. Robotisaatiolla merkittävä rooli. Älykkyys ja säädettävyys, smart grid -tekniikat, edistävät elinolosuhteiden paranemista.
Teknologia valmistavan teollisuuden näkökulmasta Tavaroiden kuljettaminen vähenee: Valmistus lähellä kuluttajaa 3D-tulostus Internet of Things (IoT) on arkipäivää samoin kuin kaikenkattava sähköinen asiointi. Näihin liittyvät tietoturvauhat ja kriisit nousevat merkittäviksi. Valmistajariippumattomat ratkaisut tärkeitä. Niiden perustana standardointi. IPR-oikeuksien merkitys kasvaa. Mikä on Clean Tech -teollisuuden rooli Suomessa? Viedäänkö osaamista vai tuotteita? Internet of Things
Teknologia yksittäisen kuluttajan näkökulmasta Kotitaloudet ja kiinteistöt on valjastettu taloudellisin kannustein ja osin lainsäädännön ohjaamana osaksi energiajärjestelmää hajautetuiksi resursseiksi. Automaation määrä on kasvanut ja Internet of Things on merkittävässä roolissa. Edullinen pientuotanto on syrjäyttänyt monet perinteiset keskitetyt tuotantomuodot. Sähköverkon merkitys energian siirrossa on vähentynyt. Energiavarastoratkaisujen halpeneminen ja yleistyminen kompensoi uusiutuvan tuotannon tuomia haasteita energiajärjestelmälle. Mikrosähköverkot ja erilaiset lähes itsenäiset energiaosuuskunnat yleistyvät.