Mökki voi tuottaa kesällä jopa 70 prosenttia sähkönkulutuksestaan uusiutuvilla energioilla. 

BCDC:n keskeisenä tavoitteena on hyödyntää aurinko- ja tuulienergiaa osana sähkömarkkinoita. Yksi oleellisista kysymyksistä on saatavilla olevien uusiutuvien energiamuotojen riittävyys suhteessa sähkönkulutukseen. Tätä kysymystä lähdimme tutkimaan yhdessä BCDC:n Advisory Boardin jäsenen Cleworks Oy:n kanssa. Cleworks on asentanut omia CleBox-järjestelmiään yhteistyössä Vuokatissa sijaitsevan lomakeskuksen kanssa. Nyt lomakeskuksen mökkien sähkönkulutusta voidaan mitata ja myöhemmässä vaiheessa myös optimoida. Tässä vaiheessa meitä kiinnosti lähinnä lomakylän mökkien sähkönkulutus ja saimme Cleworksilta vuoden 2016 alkupuolen kulutusdatan tutkittavaksemme.

Energiasääennusteen avulla pystyimme laskemaan Vuokatin alueen sähköntuotannon erilaisille uusiutuvien energiamuotojen yhdistelmille säätämällä käytettävissä olevien aurinkopaneelien tai tuulivoimaloiden määrää. Näin pystyimme laskemaan sekä kulutuksen ja tuotannon määrät ja lopputulos näkyy oheisessa kuvaajassa. Kuvaaja näyttää tilanteen noin yhden viikon ajalta touko-kesäkuun vaihteesta. Olemme siinä olettaneet, että kunkin mökin katolla olisi aurinkopaneelit ja lisäksi muutama pieni tuulivoimala.

KUVAAJASSA:
• Musta viiva kuvaa lomakylän senhetkistä sähkönkulutusta
• Oranssi viiva aurinkopaneelien tuottamaa sähköä
• Sininen viiva tuulivoimaloista saatua sähköä
• Vihreä alue kertoo kokonaistilanteen, eli kuinka sähköomavaraisia olisimme tässä tilanteessa.
-Kun vihreä alue on nollaviivan yläpuolella, täytyy meidän ostaa lisää sähköä verkosta (vihreän alueen kertoman määrän verran).
-Kun vihreä alue on nollaviivan alapuolella, saamme uusiutuvista kaiken tarvitsemamme ja meillä jää vielä ylimääräistä sähköä myytäväksi verkkoon tai varastoitavaksi.

Tuuli vastaan aurinko

Tuulivoiman osuus näyttää erittäin pieneltä. Tähän on osin syynä energiasääennuste, joka olettaa tuulivoimaloiden olevan pieniä, noin 10 metriä korkeita. Kainuussa ei tuule tarpeeksi kovaa, jotta tämän kaltainen voimala olisi tehokas. Muilla alueilla, etenkin rannikolla, tuulivoiman osuus olisi merkittävästi suurempi.

Aurinkoenergiassa näemme selvästi alkukesän pitkien päivien hyödyn ja jokaisena päivänä sähköntuotanto ylittää kulutuksen päivän valoisten tuntien aikana. Yöaikaan aurinkopaneelit eivät luonnollisestikaan tuota mitään ja joudumme hankkimaan kaiken tarvitun sähkön verkosta. Tässä yhteydessä sähkön varastointi lyhytaikaisesti akkuihin tai vastaaviin auttaisi meitä siirtämään päivänajan ylituotannon korvaamaan osan yöllä tarvittavasta sähköstä. Tämän vaihtoehdon tarkempi tutkiminen ja hyödyntäminen ovat osa BCDC Energiassa tehtävää jatkotutkimusta.

Mitä tästä opimme?

Vuokatin testauksen tulokset ovat varsin rohkaisevia ja selvästi osoittavat mahdollisuuden hyödyntää uusiutuvia energianlähteitä. Luonnollisestikin sydäntalvella, kun päivät ovat lyhyitä ja sähkölämmitteisten mökkien kulutus korkealla, ei merkittäviä hyötyjä ole saatavissa. Valoisampana aikana tilanne on päinvastainen, ja hyödyt merkittäviä.

Koko alkuvuoden osalta olisimme pystyneet tuottamaan 10 prosenttia koko sähkönkulutuksesta uusiutuvilla. Kesäisinä viikkoina, kuten kuvaajassa, jopa liki 70 prosenttia kulutuksesta olisi voitu saada uusiutuvista lähteistä. Tähän luonnollisestikin vaikuttaa käytettyjen aurinkopaneelien ja tuulivoimaloiden määrä, mikä taas riippuu konkreettisesta käyttötilanteesta ja asennuspaikasta. Nämä numerot vaihtelevat paikasta toiseen, mahdollisesti paljonkin.
Kulutuksessa näkyy selvästi lomakylälle tyypillinen käyttö. Asukkaita ei huoleta sähkönkäyttö, koska he eivät siitä suoraan maksa mitään. Kulutuskäyrät näyttivätkin selvästi jokailtaista saunomista, mitä normaalissa kodissa ei yleensä tehtäisi. Eli kulutuslukemat ovat hieman normaalista poikkeavia.

Jatkotutkimuksissa aiomme yhdessä Cleworksin kanssa tarkastella ohjausmahdollisuuksia tässä Vuokatin tapauksessa ja sovellamme jatkossa kehittämäämme testausmenetelmää myös muihin BCDC Energian pilottitapauksiin.

Kirjoittaja:

Jussi Kangasharju
WP 4 -tutkimusjohtaja, professori
Helsingin yliopisto, Tietojenkäsittelytieteen laitos
Jussi.Kangasharju(a)helsinki.fi