2014 ENERGIAKONGRESSI 29.10.2014 TAMPEREEN MESSU- JA URHEILUKESKUS
ENERGIAKONGRESSI 29.10.2014 B2 Smart City 2 Puheenjohtaja: Johtaja Olli Sipilä, Pöyry Management Consulting Oy 12:00 Ilmoittautuminen ja lounas 13:00 Alueellisten energiaverkkojen mallintaminen ja hallinta Ohjelmapäällikkö Markku J. Virtanen, VTT 13:30 Mittaus tunneista sekunneiksi hyödyt kympeistä tonneiksi Kehityspäällikkö Ossi Porri, Helsingin Energia 14:00 Finnoon alueen energiajärjestelmä Projektinjohtaja Kimmo Leivo, Espoon kaupunki 14:30 Kahvi 15:00 Liikenteen emobilisaatio sähkökäytöt ja latausjärjestelmät liikenteessä Product Manager Jukka A. Mäkinen, ABB 15:25 Sähköautokannan ja latausverkoston kehitysnäkymät Uuden teknologian johtaja Matti Rae, Ensto Oy 15:45 Villi tulevaisuus, mihin ollaan menossa? Kehitysjohtaja Olli Hietanen, Turun yliopisto, Tulevaisuuden tutkimuskeskus 16:30 Tilaisuus päättyy
Alueellisten energiaverkkojen mallintaminen ja hallinta Kari Mäki Energiakongressi 29.10.2014 Contents Trends and Drivers Smart Cities, Smart Grids Holistic Approach for Smart Cities and Districts Opportunities for ICT enabled energy services Case Examples Conclusions 07/11/2014 2
Trends and Drivers 3 07/11/2014 4
Climate change combat is the main driver 07/11/2014 5 VTT VISIONS 2 PUBLICATION: Low carbon Finland 2050 Three different scenarios aim to reduce GHG emissions by 2050 compared to 1990 levels www.vtt.fi/inf/pdf/visions/2012/v2.pdf 07/11/2014 6
Low carbon Finland 2050: Scenarios Tonni Inno Onni Business as usual Current industry Major part of single family houses Slight urban sprawl Share of nuclear power is highest New industrial products No urban sprawl Technology oriented society, smart cities Highest shares of wind and solar power High efficiency power plants, low temperature district heating systems Industry service oriented High urban sprawl, many new single family houses De-central energy production, lowest share of nuclear power Services close Process industry rather low 07/11/2014 7 Main results from scenarios It is possible to achieve 80% reductions of GHG, in one scenario even 90%. Highest reductions in GHG emissions are in energy and industrial sectors The share of renewable energy increases clearly compared to current level In the building sector the energy demand is decreasing 17-30% by the year 2050. 07/11/2014 8
Evolution of total energy demand in Finnish buildings Buildings as producers and consumers of energy and power 07/11/2014 9 Future integration of different energy systems European Technology Platform Smartgrid 2006 Multidirectional energy flows New actors, new business models Distributed intelligence Intensive communication Internet of Energy 07/11/2014 10
Smart Cities, Smart Grids 11 What is intelligent energy grid? our definition 07/11/2014 12
Key drivers for Smart Grids Accommodating renewable energy resources Flexibly integrating and controlling variety of active components Enabling platform for new businesses Introduction of electric mobility Providing better reliability and quality of service Better involving individual users 07/11/2014 13 Focal points for a Smart Grid Crossing traditional boundaries Coordinating the controllability Correct actions/level/timing Finding overall optimums Managing information masses Gathering and transferring data Finding the essential information End user involvement Understanding customer behavior Engaging individual in smart grid objectives Interoperability of systems EU FP7 project ELECTRA IRP 07/11/2014 14
A Smart City... is attained by a combination of existing technologies that can be used in the local context to achieve the required level of energy consumption. Energy efficient buildings Solar energy Fuel cells High efficient central plants Wind Geothermal heat pumps Hydropower Biomass Combined heat and power Energy storage Waste heat Optimised transportation Economic efficiency by integrated system optimisation 07/11/2014 15 A Smart City... Goes beyond obvious energy solutions, integrating people, traffic, waste and water management, communication the whole district structure Renewable energy sources Electric mobility for public transportation Building integrated energy production Green buildings Highly efficient waste management Recycling Car free city center + underground parking + EV charging Highly efficient water management 07/11/2014 16
Energy planning for Smart City Integration of new energy production or regeneration concepts, network concepts, energy storage concepts, behaviour patterns, peak handling, control concepts, testing of local market concepts VTT district energy planning Detailed smart city and district energy planning, integrating Building types, new and retrofit Behaviour patterns Generation units: heat, power, combined (CHP), heat pumps Building or process integrated - e.g. solar thermal, photovoltaics Energy storages: various thermal, gas, electric Electric car integration Based on APROS and Simantics platform Grids: electrical, gas, steam, heating APROS has users in 26 countries: Power plants, Paper mill engineering, Engineering offices, Safety authorities, and water networks Research organisations, Universities, Plant manufacturers: Andritz, Daewoo, Doosan, Foster Wheeler, Metso, Alstom,.. 07/11/2014 17 Apros Smart City Integrated planning and design procedures Smart Energy Production Smart Buildings Smart Energy Grids Apros is a multifunctional software for modeling and dynamic simulation of processes, power plants and Smart City and Smart Energy Grid components Apros provides rigorous dynamic simulation models to support various planning, engineering, optimization, safety analysis and training tasks: Entire energy and flow networks with imbalances, different system states and fast transients Apros has been used to simulate many power plant concepts, fuel cells, paper and steel mill processes, and Smart City concepts. Apros has users in 26 countries: Power plants, Paper mill engineering, Engineering offices, Safety authorities, Research organisations, Universities, Plant manufacturers: Andritz, Daewoo, Doosan, Foster Wheeler, Metso, Alstom,.. 07/11/2014 18
Holistic Approach for Smart Cities and Districts 19 Integration of different energy systems Integration of local solutions to large-scale systems (back-up) Local multisource renewables Local waste and surplus energy Balancing the energy demand and production Demand response Energy storage Connection between heating and cooling Heat Cool Electricity Smart buildings On-site production Electric vehicles Bi-directional networks for low temperature heat and cool and electricity Best feasible technology connected to local open networks Optimal solutions are always case-specific depending on energy/power demand, energy resources and local business models Demand and supply meet each other in a sufficiently large network Maximized energy efficiency and minimized emission 07/11/2014 20
Holistic simulation and optimization of energy systems in Smart Districts (CITYOPT project) 07/11/2014 21 Holistic simulation and optimization of energy systems in Smart Districts (CITYOPT project) 07/11/2014 22
Smart energy networks research integration VTT Apros integrating many sub tools Multi objective modelling 07/11/2014 23 A Smart City has many systems and sub systems which are interlinked and interconnected A change in one place will affect on the whole system need for holistic urban modelling and co-creation with all stakeholders <Basic degradation rate> Planned QH Minimum QH Housing service life Basic <Rebuild order> degradation rate Maximum QH HIenergy HIDenergy HIcycles HIDcycles QH degradation by using Max QH restore rate QH degradation rate Maximum QH is constantly decreasing but can be restored by rebuilding <Nearby job opportunities> Energy load Emissions and waste load <Inhabitants> <Inhabitants> <Population limit> Housing in use Quality of housing To be repaired Repair rate Repair order Occupancy factor <To be repaired> Inhabitants <Planned QH> Basic birth rate <Quality of housing> <Minimum QH> <Maximum QH> Population Population To be rebuilt Birth rate with children without children Transfer 1 Transfer 2 Rebuild rate Rebuild order Migration of people Rebuilding starts when the <Population limit> Migration of people with children without children maximum QH reaches 2* minimum QH <Relative quality of Building speed <Relative quality of AR-B> AR-A> Migration rate Repairing starts when the real QH reaches minimum QH <Population limit> <Maximum QH> <Job limit> Environmental load <Population limit> <To be rebuilt> HIbuild <Minimum QH> Building load HIDbuild Average walking routes from the rest Average cycling routes from the rest Good walking routes Average walking routes Bad walking routes Good cycling routes Average cycling routes Bad cycling routes <Inhabitants> <Total land area> <Quality of life> Walking satisfaction factor Walking / Cycling satisfaction factor Cycling satisfaction factor Cycling density Cycling ratio Bicycle parking satisfaction factor Population with special assistance requirements Basic migration Additional migration Basic death rate Death rate Migration of people with special assistance requirements <Relative quality of AR-C> Basic migration rate Maximum additional migration rate Average surrounding LQ Total length of the street network People cycling Bicycle parking capacity near houses Bicycle parking capacity in public areas Walking density <People walking/cycling> 07/11/2014 24
Opportunities for ICT enabled energy services 25 The future Our world is becoming instrumented Our world is becoming interconnected Virtually all things, processes and ways of working are becoming intelligent 07/11/2014 26
07/11/2014 27 Intelligent energy management of buildings and districts Open big data platforms for whole system management Real-time communication for metering and control of energy/power demand and production using Smart meters and sensors Building automation systems Internet of Things (IoT) Widely distributed intelligence Local operating centers for operator services Information services for end-user engagement Cyber security Smart automation solutions on building level 07/11/2014 28
Intelligent energy management of buildings and districts 07/11/2014 29 Service platform New energy service business AMI DR AMI DR SERVICE PLATFORM TOTAL OPERATION AMI USERS AMI DR EMS DR EV Charg e 30
Building performance indicators visualised and reported with building information model (BIM) 07/11/2014 31 32
Progress monitoring Smart City key performance indicators 07/11/2014 33 Building information model (BIM) based fault detection EXAMPLE Too high CO2 level in studied space 1. Too high CO2 level in space 1014 2. Select space 1014 from 3D BIM model and click the air inlet 3. Show intlet related air ducts and air handling unit 4. Show spaces which CO2 levels are too high 5. Compare 3 & 4 -> list of most likely damaged components (here damper) 07/11/2014 Kalevi Piira 34
Smart metering and data mining 07/11/2014 35 Example of stochastic modelling using smart meter data Weekly profiles of electricity usage examples for some user groups 07/11/2014 36
Case Examples 37 Example A future platform for interconnected services Data from different sources creating new business and services opportunities 07/11/2014 38
Example: Eco Campus projects 07/11/2014 39 Example: Heat pump or solar thermal integration Energy consumption dynamics: District heat network: Solar energy production: Matching production and consumption: * buildings and residents * impacts of building retrofits and master plan * buffer storage capacity using pressure and temperature controls * building integrated vs single field * weather and solar radiation variations * overproduction feed-in vs storage solutions Heating consumption of district s buildings Solar thermal field production Hot water consumption 07/11/2014 40
Example: Photovoltaics power plant Solar panels cover 320 000 m 2 area at car manufacturing plant Rooftop installation on workshop roofs Field installation at car parking sites providing shadow to new cars Connected to the public power grid VTT s Apros model covers e.g. Solar position and irradiation, weather Solar panel and array characteristics Inverters and MPPT Electrical network and connection to public grid 07/11/2014 41 Example: Concentrating solar thermal power simulation Apros dynamic simulation can give very valuable analysis about plant dynamics and design Direct Solar Radiation W/m2 Various heat transfer media from collectors to heat storages or turbines Water: Separated 2-phase flow in dynamic simulation Molten salts Thermal oils Various evaporation concepts Direct evaporation Transients in CSP plant evaporation regimes can be simulated Heat storages with various concepts e.g. molten salts 07/11/2014 42
Competitive advantages for local stakeholders - examples Cities and municipalities, policy makers Support for city planning enabling optimal energy solutions, comparing different solutions and their impacts etc. Support for evaluating new building codes and regulations showing the influence of building level design options on district level energy supply systems. Support in development of city planning processes and strategic scenarios Energy companies, system and component vendors, ESCOs Support for strategic scenario formulation and choosing optimal energy system Support for decision making, and assessing feasibility of district heating and other energy systems. Support to reduce peak power demand through efficient planning. Support for more sufficient analysis of ESCO- and other business concepts Supporting feasibility analysis for new ways of making combined building- and energy business Impact analysis and virtual demonstration of renewables, smart grid, smart plant or energy storage solutions Construction industry, ESCOs Support for better integration of energy systems and energy efficiency; Support in decision making, what is the influence of the building level design on energy consumption and energy end-prize. Support for analysis of the influence of single product rollout on energy efficiency of the buildings and district 07/11/2014 43 Conclusions 44
Conclusions 1/2 The energy system is becoming more complex and dynamic than ever before. At the same, new business opportunities and roles will arise. Increased use of renewable energy sources will reduce environmental impacts but also challenge the optimization of the systems. As always, matching energy production and demand in a secured and cost-effective way has to be assured. Totally new energy concepts and systems can be used for this. Intelligent interoperability and interactive user-oriented control of systems for energy balancing and energy storage is a pre-requisite. ICT together with smart sensors, smart metering technologies and efficient communication will enable integrated, trustworthy and reliable smart energy systems. 07/11/2014 45 Conclusions 2/2 Holistic understanding of energy systems and their interdependencies Concepts for sustainable districts Competence in simulation of complex energy systems integrating various technologies on different system levels Solutions for applying new communication technologies for smart energy systems Technologies for managing and processing big energy data masses Solutions for finding the essentials from data available 07/11/2014 46
TECHNOLOGY FOR BUSINESS 47
Mittaus tunneista sekunneiksi hyödyt kympeistä tonneiksi Ossi Porri 29.10.2014 Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 1 SISÄLTÖ 1. Kympeistä tonneiksi 2. Muutos maailmalta Suomeen 3. Pumppaamo 4. Varavoimakone 5. Ostoskeskus 6. Iso määrä nopeasti joustavaa kuormaa on arvokasta 7. Palvelu käyttöön 8. Tilauksesta toimitukseen 9. Kuormien läpikäynti, sopimus ja toteutus 10. Helsingin Energia paras kumppani 11. Vuosien kokemus 12. Pääsy kaikille markkinoille 13. Eri markkinoiden yhteishyöty 14. Haluamme maksaa teille sähkönkäytön joustavuudesta Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 2
1. KYMPEISTÄ TONNEIKSI 1 MW kuorman hyödyntämisen arvo ja haitta (4.10.2014 klo 12) Siirrän kuorman viereiselle halvimmalle tunnille tuntihintojen ero 0,40 ja haittana kuorma siirron vaiva tunnilta toiselle Joka päivä yksi siirto, niin hyöty vuodessa 146 Tarjoan kuorman häiriöreserviksi Reservikorvaus 12,90 /MW,h haittana riski sähkönkäytön katkeamisesta 1-2 krt/vuosi Hyöty vuodessa 113 000, kun kuorma koko vuoden tarjottuna Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 3 2. MUUTOS MAAILMALTA SUOMEEN Kantaverkkoyhtiö varmistaa verkon tasapainon yhä enemmän sähkönkulutusta ohjaamalla Ohjausmahdollisuuden tarve lisääntyy, kun säätökyvytön energiantuotanto lisääntyy (uusiutuvat, ydinvoima) Tulevat muutokset tuntimarkkina muuttuu minuuttimarkkinaksi, esim. Australiassa 5 min markkina sähkönkäyttö muuttuu joustavaksi, esim. Texasissa 8% kulutuksesta joustavaa Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 4
3. 150 KW PUMPPAAMO RESERVINÄ Pumppu ajetaan alas 1-2 krt/vuodessa 15 min ajaksi Nykyisin se on käytössä 20 tuntia päivässä Pumpulle asennetaan etäkäynnistys ja tehomittaus Menot Ohjaus- ja mittauslaitteisto, sekä Helsingin Energian ohjauspalvelu 5000 + 10 000 /vuosi Tulot Reservikorvaus 9 000-35 000 /vuosi Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 5 4. 500 KW VARAVOIMAKONE RESERVINÄ Kone käynnistetään 1-2 krt/vuodessa 15 min ajaksi (normaalit seisokit ja huollot) Koneelle asennetaan etäkäynnistys, tehomittaus ja kiinteistön sähköliittymästä tehdään kaksisuuntainen Menot Ohjaus- ja mittauslaitteisto, sekä Helsingin Energian ohjauspalvelu 5000 + 10 000 /vuosi Tulot Reservikorvaus 35 000-125 000 /vuosi Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 6
5. OSTOSKESKUS RESERVINÄ Kiinteistön IV-koneet ja saattolämmitykset ajetaan alas 1-2 krt/vuodessa 15 min ajaksi Ohjaus on käytössä ympäri vuorokauden Kiinteistön automaatiojärjestelmään toteutetaan etäohjaus ja energianmittaus Menot Ohjaus- ja mittauslaitteisto, sekä Helsingin Energian ohjauspalvelu 5000 + 10 000 /vuosi Tulot Reservikorvaus 35 000-125 000 /vuosi Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 7 6. ISO MÄÄRÄ NOPEASTI JOUSTAVAA KUORMAA ON ARVOKASTA Käyttöönoton menot syntyvät nopean ohjaus- ja tiedonkeruun rakentamisesta Käytönaikaiset menot syntyvät tarjousja energiatietojen käsittelystä, ohjauksista ja jälkilaskennasta Tulot syntyvät ohjausmahdollisuuden tarjoamisesta eri markkinoilla. Mikäli kuorman on nopeasti ohjattavissa (sekunneissa) ja se on käytössä lähes aina, sopii se mainiosti palveluumme Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 8
7. PALVELU KÄYTTÖÖN 1. Ota yhteys Helsingin Energian myyntiin 2. Katselmus 3. Palvelusopimus 4. Käyttöönotto 5. Jatkuva palvelu Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 9 8. KATSELMUS Käydään läpi sähkönkulutukset, laitteet, ohjaus- ja mittausmahdollisuudet Ohjauksen, mittauksen tekninen toteutussuunnitelma Sähkösopimuksen rakenne ja mahdolliset muutokset Kulutuksen, käyttömäärän ja ohjaustavan pohjalta tuloennuste Katselmuksen hinta tyypillisesti 5000 + alv 1. Energiankäytön kartoitus 2. Hyötyjen arviointi Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 10
9. PALVELUSOPIMUS Kysynnänjoustopalvelut ovat lisäpalvelu sähkön toimitukseen liittyen Sopimusrakenne on tyypillisesti seuraava Fyysinen sähkö Tasehallinta Sopimukset sovitetaan siten, että niissä huomioidaan sähkönkäytön tasaisuus tai vaihtelut Sovitaan siitä, miten ostetun sähkön ja kulutuksen erotus käsitellään Hintojen suojaus Tarvittaessa sidotaan sähkönhinta tuleville vuosille Jousto & ohjauspalvelu Hyödynnetään tuotannossa ja prosessissa oleva sähkönkäytön joustavuus ohjauspalvelulla Ossi Porri / Energiakongressi 29.10.2014 11 10. KÄYTTÖÖNOTTO Laiteasennukset Ohjauslaitteen asennus kuorman yhteyteen Laitteen liittäminen kiinteistö- tai prosessiautomaatiojärjestelmään Laitteen liittäminen energiamittaukseen ja mittauksen rakentaminen, ellei sellaista jo löydy Tiedonsiirtoyhteyden rakentaminen kuormalta Helsingin Energialle Testaukset; tietoliikenne, ohjauksien nopeus Markkinarekisteröinti Ossi Porri / Energiakongressi
11. JATKUVA PALVELU Kuormatiedot Helsingin Energialle Voiko kuormaa tulevina päivinä ohjata? Jatkuva palvelu 3. Kuorma ohjataan automaattisesti, mikäli tarvetta ilmenee Energia- ja kuormatietojen kerääminen ja raportointi Hyvitys sähkölaskussa Ossi Porri / Energiakongressi 12. TILAUKSESTA TOIMITUKSEEN MUUTAMASSA VIIKOSSA 1. Energia- ja laitetietojen keruu 2. Toteutussuunnitelma ja kannattavuuslaskenta 3. Teknisen toteutuksen tarkempi suunnittelu 4. Jousto- ja sähkösopimuksen tekeminen 5. Laite- ja muutostöiden tilaus 6. Laite ja tiedonsiirtoratkaisun asennus 7. Automaatiojärjestelmän muutostyöt 8. Ohjauksen testaus ja kuormatietojen syöttö 9. Kuormat ohjauksessa Ossi Porri / Energiakongressi
13. HELSINGIN ENERGIA ON PARAS KUMPPANI Vuosien kokemus kuormanohjauksista voimalaitoksia hyödyntämällä Yhteistyö kantaverkkoyhtiön kanssa sähkönkäytön tasapainon säilyttämiseksi Energiavalvomo, joka optimoi kokonaisuutta 24/7 Ossi Porri / Energiakongressi 14. PÄÄSY KAIKILLE MARKKINOILLE Omien tuotantolaitosten ja laajan asiakaskunnan myötä operoimme kaikilla eri sähkön markkinapaikoilla Asiakkaidemme ei tarvitse murehtia markkinapaikkojen minimikuormaan liittyvistä rajoituksista Sähkön markkinapaikat Johdannais-markkinat Elspot Elbas Säätösähkö-markkina Taajuusohjattu käyttöreservi Taajuusohjattu häiriöreservi Nopea häiriöreservi Tasesähkö-markkina Ossi Porri / Energiakongressi
15. MARKKINOIDEN VÄLISET HYÖDYT Sähkönhankinta ja kuormanohjaus tukevat toisiaan Samaa kuormaa voidaan käyttää useasti 1. Ensin kuorma ohjataan halvimmalle tunnille ja vältetään hintapiikit 2. Kuorma tarjotaan häiriöreserviksi ja saadaan siitä korvaus Helsingin Energia on kaikilla markkinoilla jo nyt Ossi Porri / Energiakongressi 16. MAKSAMME SÄHKÖNKÄYTÖN JOUSTAVUUDESTA Mika Kannisto, p. 09 617 2780 Ossi Porri, p. 0400 751101 Etunimi.sukunimi@helen.fi
Finnoon aluekehityshanke Finnoon alueen energiajärjestelmä Projektinjohtaja Kimmo Leivo Espoo kaupunkina Espoo on yli 260 000 ihmisen kotikaupunki Suomen toiseksi suurimpana kaupunkina se kehittyy viihtyisänä asuin- ja työpaikkana Finnoon toteuttaminen on osa Espoon kehitystä
Espoon lounaisosan nauhakaupungin kehittyminen Lounais-Espoon kehittäminen tehostaa ja tiivistää kaupunkirakennetta hyvien joukkoliikenneyhteyksien varrella Finnoon alueen kehittäminen tehostaa ja tiivistää kaupunkirakennetta hyvien joukkoliikenneyhteyksien varrella
Finnoon kehitysalue Finnoon Kehittäminen Toisarvoisessa käytössä olevan alueen jalostaminen viihtyisäksi monipuoliseksi urbaaniksi kotisatamaksi
Finnoo Uudenlainen merikaupunginosa 17 000 asukkaalle Kaupunkimaisesti rakennettu Kestävän kehityksen esimerkkialue Raideliikennettä tukeva liikenneverkko Monipuoliset ja riittävät palvelut Vetovoimainen venesatama Korkeatasoinen, elinvoimainen ja vilkas kaupunginosa Luonnon läheinen Kehitysalue n. 300 ha Finnoon lukuina Kiinteistökehityksen jalostusarvo n. 4,0 Mrd euroa Kiinteistökehitysmassa Asuntotuotanto Liiketilatuotanto Julkinen tuotanto n. 850.000kem2 n. 700.000kem2 n. 110.000kem2 n. 40.000kem2 Asuntoja n. 9.000 Asukkaita n. 17.000 (vrt Loviisa 15.500) Katurakenteita n. 15 ha Autopaikkoja n. 6.300 kpl (parkkialueena n 15 ha) Venelaituripaikkoja n. 1.800 ( nykyisin n. 1.000) Toteutusaika 2015-2040, päämassat n. 2030
Finnoon lukuina 60 000 Finnoon tuotantoennuste k m2 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 as kem kem liike kem julkinen Lähestymistapa kestävään kehitykseen Finnoossa Kansallisen kestävän kehityksen avainindikaattoreista (2006) Finnoon osalta on projektikehityksessä seurannassa (6/34): Tasapaino luonnonvarojen käytön ja suojelun välillä Kasvihuonekaasupäästöt Energian kokonaiskulutus Uusiutuvien energialähteiden käyttö Kestävät yhdyskunnat kestävässä aluerakenteessa Alueellinen väestönmuutos Etäisyys kotoa palveluihin Joukko- ja henkilöautoliikenne 10
Lähestymistapa kestävään kehitykseen Finnoossa Käytetyt kestävän kehityksen indikaattorit kytkeytyy energian tarpeeseen ja tuotantotapaan Kasvihuonekaasupäästöt > energian tuotantotapa Energian kokonaiskulutus > energian tarve Uusiutuvien energialähteiden käyttö > energian tuotantotapa Alueellinen väestönmuutos > energian tarve Etäisyys kotoa palveluihin > energian tarve Joukko- ja henkilöautoliikenne > energian tarve >> Tarkasteltava energian tarvetta ja tuotantotapaa 11 Lähestymistapa Finnoon energian tarve ja tuotantotapa 1 Energian kulutuksen minimointi 2 Huipputehojen leikkaus ja energian varastointi /kierrätys 3 Alueellinen uusiutuvan energian tuotanto 4 Vähäpäästöinen keskitetty energiantuotanto 12
Lähestymistapa energiaratkaisuihin 1. Tunnistetaan merkittävimmät vaikuttajat (rakennusten energiatehokkuus, liikkuminen, energian tuotantotavat) 2. Ratkaisuiden hyvyyttä arvioidaan 50-100 vuoden elinkaaritarkastelun avulla 3. Elinkaariaikainen tekninen kehitys huomioidaan ratkaisuiden joustavuudella 4. Energia-asia huomioidaan hankkeen jokaisessa vaiheessa 5. Valitaan kustannusoptimaalisesti parhaat ratkaisut energiankulutuksen minimoimiseksi Finnoon energiahaasteet Pitkäaikainen kulutushuippu ajoittuu talvikauteen Aurinkoenergian tuotantoedellytyksiä ei ole talvikaudella Pitkäaikaiseen energian varastointiin ei ole teknistä ratkaisua Tuulivoiman hankala soveltuvuus alueelle Rinnakkaiset järjestelmät sitovat pääomia Energiajärjestelmän hallinta tilanteessa, jossa hyödynnetään isoja määriä vaihtelevaa uusiutuvaa energiatuotantoa Osa kalliovarannosta metron ja vesihuollon sekä pysäköinnin tunneli/luolavarauksina Oman tuotannon verokohtelu ja myyntiehdot
Finnoon edelläkävijyys Kustannusoptimaaliset ratkaisut energiankulutuksen minimoimiseksi Energian varastointi vuorokausi-/viikkokulutushuippujen tasaamiseen Uusiutuvan energian maksimaalinen hyödyntäminen Kehittynyt taloautomaatio ja hyvähyötysuhteiset laitteet On demand olosuhdeluominen (valaistus, ilmanvaihto, lämmitys) Maalämmön ja aurinkoenergian hyödyntäminen uusilla innovaatioilla, mm myös katualueiden aktivoiminen energiantuotantoon Kehittävä yhteistyö alueella jo olevan yhteistuotantolaitoksen omistajan kanssa Varautuminen ilmastomuutokseen ja sen ääri-ilmiöihin Jätevesien lauhde-energian hyödyntäminen Energiatehokkuutta parantavat ratkaisut liikenteessä Tehokas kaupunkirakenne metron läheisyydessä Pilotoida suomalaisia cleantech-energiaratkaisuita. Finnoon energiatotuudet Fortum tavoittelee kaukolämmön tuotannon olevan Espoossa uusiutuviin ja hukkalämpöihin yli 80%:sti pohjautuvaa 2030-luvulla. Fortumilla on rakenteilla yhteistuotantolaitoksen yhteyteen HSYjäteveden lämmöntalteenottoon 40 MW lämpöpumppulaitos Alueella on kaukolämmön runkoverkosto Aurinkoenergian hyödyntämiseen voidaan käyttää vain rakennusten katto- ja seinäpintoja Kiinteistöiden tuottaman aurinko- ja hukkalämpöenergian syöttäminen kaukolämpöverkoon vaatii lämpötilan nostamista lämpöpumpuilla. Kiinteistöillä huomattavia eroja mahdollisuuksissa hyödyntää uusiutuvia energianlähteitä
Finnoon energiatoteutus? lämpö+kylmä+sähkö verkko = energiaverkko Energiakatu Finnoon energiakulutusjakauma 2035 Liikenne 25 Liikenne % 26 % Sähkö Sähkö 28 29 % % L-käyttövesi 28% Lämmitys 41 % Lämmitys 13% Toteuttamalla kaikki Finnoon rakennukset passiivitaloina (20-30kWh/m2/a) voidaan energian kokonaiskulutusta vähentää 11% Jäähdytys 4 % 4% Finnoon valmistuttua kokonaisenergian vuositarve on noin 67 GWh
Finnoon energiatehokkuuden parhaimmat ohjauskeinot Finnoon energiatehokkuuden parhaimmat ohjauskeinot
Finnoon energiatoteutus kotona poissa Vähäpäästöinen yhteistuotanto Lämpöpumppulaitos E-luku < 110 Ohjattava TATE lämpö+kylmä verkko Kysyntäjousto Ohjaussignaali Energiankäytön kulutustieto Finnoon energiakonkretia Energiatehokkuuteen ja tuotantoon ja -seurantaan liittyvät tontinluovutusehdot > e-luku varaajakapasiteetti, aurinkolämpötuotanto, ohjattava/tietoa välittävä RAU vesikalusteiden ominaisuudet aurinkolämpö Lämmitystarpeen kysyntäjouston pilotointi alueellisella tasolla > ohjattava RAU Aurinkosähköenergian keskitetty tuotanto pysäköintilaitosten yhteydessä (katot 7x800m2 > 800MWh/a) Kaukolämpö- ja -kylmäverkko
Finnoon energiabusiness kotona poissa Vähäpäästöinen yhteistuotanto Lämpöpumppulaitos E-luku < 110 Ohjattava TATE lämpö+kylmä verkko Kysyntäjousto Ohjaussignaali Energiankäytön kulutustieto Hankkeeseen sitoutuneille yhteistyökumppaneille hanke toimii tuotekehitysympäristönä ja mahdollistaa suuren mittakaavan referenssit Finnoon aluekehityshanke
ABB Oy Jukka A Mäkinen 29.10. 2014 Liikenteen electromobilisaatio Sähkökäytöt ja latausjärjestelmät liikenteessä Product Manager Jukka A. Mäkinen, ABB ABB Group October 29, 2014 Slide 1 electromobilization ABB Group October 29, 2014 Slide 2 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio
Verkkoon uudentyyppisiä tuotantomuotoja ja kuormia Pilvipalvelut, CRM, Laskutus Hajautettua sähköntuotantoa Uudentyyppisiä kuormia 400 V 20 kv 110 kv ABB Group October 29, 2014 Slide 3 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio Shore To Ship Power maa-sähköä laivaan 12 > 2h = S2SP 9 3 6 ABB Group October 29, 2014 Slide 4 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio
Raitiovaunun voimalinja ABB Group October 29, 2014 Slide 5 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio Wayside Enviline DC syöttöasemat ABB Group October 29, 2014 Slide 6 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio
Wayside Enviline - energiavarasto ABB Group October 29, 2014 Slide 7 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio Wayside Enviline jarrutusenergia keskijänniteverkkoon ABB Group October 29, 2014 Slide 8 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio
Catenary free LRV technology BORDLINE CC400 Johdinvapaa raitiovaunujen akkukäyttö Vaatimuksena voi olla: joidenkin alueiden ajo akkukäytöllä historiallisesti arvokkaiden alueiden ajo akkukäytöllä energiansäästö risteysalueiden turvallisuus paranee varikkoalueiden turvallisuus paranee risteysaleuueet avoimia erikoiskuljetuksille ABB Group October 29, 2014 Slide 9 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio electromobilization sähköautojen lataus ABB Group October 29, 2014 Slide 10 Energiakongressi Tampere 29.10.2014 B2 Smart City 2 Liikenteen electromobilisaatio