Älykkäät sähköenergiajärjestelmät - Tampereen teknillinen yliopisto

Älykkäät sähköenergiajärjestelmät, Electric power systems and Smart Grids

Sähköenergiajärjestelmiin liittyvä tutkimusalue pitää sisällään sähköenergian tuotantoon, sähköverkkoihin ja sähkön käyttöön liittyviä teknisiä, taloudellisia ja lainsäädännöllisiä kysymyksiä. Tutkimus liittyy maailmanlaajuisesti aktiivisen tutkimuksen ja kehityksen kohteena olevan älykkään sähköverkon (Smart Grids) kehittämiseen. Älykkään sähköverkon yhtenä tavoitteena on tukea ilmastonmuutoksen hallintaa ja mahdollistaa osaltaan mm. Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden toteutuminen. Älykäs sähköverkko mahdollistaa energia- ja resurssitehokkaan ympäristöystävällisen sähköenergiajärjestelmän ja -markkinan kehittyminen mm. integroimalla hajautettu uusiutuva sääriippuva energian tuotanto, ohjattavat kuormat, energiavarastot, sähköautot, ja kysynnän jousto osaksi sähköjärjestelmää sekä toimii yhtenä keskeisimpänä yhteiskunnan kriittisenä infrastruktuurina. Suurimpia muutostekijöitä sähköenergiajärjestelmässä ovat siirtyminen tuuli- ja aurinkovoimaan perustuvaan sähköntuotantoon, sähköenergian varastointiin ja sähköiseen liikenteeseen.

Sähköenergiatekniikan laboratoriossa älykkääseen sähköverkkoon liittyvät tutkimusaktiviteetit käsittelevät mm. uusiutuviin energialähteisiin pohjautuvaa sähköenergian tuotantoa, erityisesti aurinkosähköjärjestelmiä, sähköverkon suunnittelua, kunnonvalvontaa sekä aktiivista verkonhallintaa, sähkön laatua ja häiriötilanteiden hallintaa, energian varastointia erityisesti akkujärjestelmien osalta, sähköistä liikennettä, kysynnän joustoa, virtuaalivoimalaitoksia, mikroverkkoja, sekä sähkövoimajärjestelmien hallintaan liittyviä ICT-ratkaisuja ja tietoturvaa.

Älykkään sähköverkon kehitykseen liittyy läheisesti myös sähkömarkkinat, joihin liittyviä tutkimuskysymyksiä ovat erityisesti loppuasiakashinnoittelu ja uudet tehopohjaiset tariffirakenteet, verkkoliiketoiminnan valvonta ja sähkön laadun arviointi osana valvontaa, asiakasliitynnän uusien toimintojen kehittäminen sekä uudet liiketoimintamallit mm. aggregaattori, virtuaalivoimalaitos, mikroverkko ja prosumer -konsepteja koskien.

Tutkimusta tukee kehittyneet tutkimusympäristöt, joita ovat mm. aurinkosähköjärjestelmien laboratorio, monipuoliset sähkön laatu ja kunnonvalvonta –tutkimusta myös todellisissa kenttäolosuhteissa tukevat mittalaitteet sekä Smart Grids –laboratorio, joka sisältää reaaliaika simulaattorin (RTDS) ja siihen liittyvät automaatio, tietoliikenne, tietoturva sekä fyysisen mikroverkon komponentit. Tutkimuslaboratoriot mahdollistavat menetelmäkehityksen lisäksi monipuolisia vuorovaikutteista toiminnallisia tarkasteluja.

Tutkimus tapahtuu aktiivisessa vuorovaikutuksessa toimialan eri sidosryhmien ja yritysten kanssa. Tutkimustuloksena syntyvän uuden tiedon avulla voidaan kehittää sekä kansallista energiajärjestelmää että kansainvälisillä markkinoilla toimivien yritysten uusia tuotteita ja kilpailukykyä. Tutkimuksessa tehdään aktiivista yhteistyötä niin suomalaisten kuin kansainvälisten yliopistojen ja tutkimuslaitosten kanssa.

Älykkäisiin sähköenergiajärjestelmiin liittyvää tutkimusta tehdään Sähköenergiatekniikan laboratoriossa professorien Pertti Järventaustan, Sami Revon, Pekka Verhon, Seppo Valkealahden ja Enrique Achan johtamissa tutkimusryhmissä. Lisäksi tehoelektroniikan tutkimusryhmien aktiviteetit liittyvät läheisesti myös älykkäiden sähköenergiajärjestelmien kehitykseen.

 

Yhteyshenkilö: Pertti Järventausta, pertti.jarventausta@tut.fi

Päivittäjä: Jukka Kaipainen, 07.03.2017 14:32.
Sisällöstä vastaa: Järventausta Pertti
Asiasanat: opiskelu ja opetus, tiede ja tutkimus, palvelut ja yhteistyö, työssä tty:llä, sähköenergiajärjestelmät