Energiatehokkuussopimus - Energiapalvelujen toimenpideohjelman toteuttaminen Kaukolämmön jakelun energiatehokkuuden parantaminen verkkosimuloinnilla 14.12.2011 Jari Väänänen
Kaukolämmön jakelun energiatehokkuuden parantaminen verkkosimuloinnilla Alustus Mitoituksen optimointi uusille kohteille Erilaisten käyttötilainteiden lyhyen aikavälin simulointi Tuntimittausten hyväksikäyttö simuloinnin lähtötietoina Simuloinnissa käyttettävän mittausdatan ja ennustemallien ylläpito Yhteenveto ja keskustelu Kaukolämmön jakelun muuttuvat kustannukset saavutettavien hyötyjen arviointi Järjestelmäarkkitehtuurista tavoitteena voidaan pitää integroitua kokonaisuutta ja sen käyttöönottoa
I Uusien verkostoalueiden mitoituksen optimointi 1. Putki-investointien optimointi kustannustehokas mitoitus teknisen toimitusvarmuuden ohella perinteinen tapa käyttää kaukolämmön mitoitusohjelmistoa
II Erilaisten käyttötilainteiden lyhyen aikavälin simulointi (1/2) 1. Ajetaan verkkoa aika-askeleittain tulevaisuuteen esim. tunneittain 2. Järjestelmä ennustaa kaukolämmön kulutuksen ennustetun ulkoilman lämpötilan perusteella esim. tunneittain
II Erilaisten käyttötilainteiden lyhyen aikavälin simulointi (2/2) Useiden ajoskenaarioiden simulointi, joista valitaan seuraavalle vuorokaudelle optimaalisin ajomalli, jossa: 1. Lämpökeskusten, voima- ja pumppauslaitosten operointikustannukset ovat mahdollisimman pienet 2. Verkoston paine-/lämpötilatasot ovat optimaaliset
III Tuntimittausten hyväksikäyttö simuloinnin lähtötietoina (1/3) Isoimmat kuluttajat todennäköisesti ensimmäisten joukossa kaukoluentaan Suurin epätarkkuus kuluttajamallintamisessa poistuu Ulkolämpötilamittaukset ja ennusteet yleisesti saatavilla Verkoston tilan kannalta merkittävien kuluttajien tila voidaan ennustaa tarkasti A M R MDW Mittausten hallinta ja varastointi Kulutuksen ennustaminen
III Tuntimittausten hyväksikäyttö simuloinnin lähtötietoina (1/3) Pienkuluttajien merkitys verkoston käyttäytymiseen ei ole kovin merkittävä - Pienkuluttajien tehot ulkolämpötilan ja/tai ajan mukaan (1) - Isoimmat kuluttajat aikasarjoina (2) A M R Energy MDW Outoor Temp Energy 1 2 Mitoitustehot Ulkolämpötilaennusteet Time Verkon kuorma Pienkuluttajien mallintaminen tyyppikäyrillä
III Tuntimittausten hyväksikäyttö simuloinnin lähtötietoina (1/3) Kulutus seuraavalle vuorokaudelle saadaan: Isoimpien kuluttajien ennuste tuntitasolla Pienemmät kuluttajat ulkolämpötilaennusteen ja tyyppikäyrien avulla Verkostomalli redusoitu laskennan tehostamiseksi MDW Mitoitustehot Ulkolämpötilaennusteet Tuotantosuunnitelma lämpökeskuksille Unit A Unit B Unit C
Simuloinissa käytettävän mittaustiedon ja ennustemallien ylläpito Avaa käyttöpaikka Statusvalinta Mittaustietovarasto / Laskutusjärjestelmä 1. Mittaustiedon master - paikka on mittaustietovarasto / laskutusjärjestelmä 2. Mittaukset ja ennustemallit tarkistetaan laskutusta varten vähintäänkin kerran kuukaudessa
Simuloinissa käyttävän mittaustiedon ja ennustemallien ylläpito Mittaustietovarasto / Laskutusjärjestelmä 1. Validointitulosten analysointi ja mittausten tarkistus 2. Päivitetyt ennustemallit sekä tarkistetut mittaukset mitoitusohjelmiston käyttöön automaattisesti
Yhteenveto : kaukolämmön jakelun kustannukset Lämpöhäviöt vuositasolla keskimäärin Suomessa noin 9 % per siirretty MWh Pumppauskustannusten osuus vuositasolla 4 % per siirretty MWh kustannukset yhteensä 14 % joka kaukolämmön hinnalla 40 EUR/MWh tarkoittaa siis 5,6 EUR / MWh
Yhteenveto ja keskustelu : järjestelmäinfrastruktuurista Tavoitteena voidaan pitää integroitua kokonaisuutta ja sen käyttöönottoa kaikilla energiayhtiöillä on laskutusjärjestelmä /mittaustietovarasto sekä jonkinlainen mitoitus- ja simulointisovellus Integroinnilla saadaan enemmän hyötyä olemassa olevista järjestelmistä Henkilöstön koulutus sekä tietojen ja taitojen kumulointi Ect.