4/2016

Aurinkovoiman vallankumous on alkamassa

Aurinkovoiman käyttö lisääntyy nopeasti. Uudessa tutkimushankkeessa lisätään suomalaisten yritysten tietoa aurinkovoimasta, jotta ne pärjäisivät kansainvälisessä kilpailussa.

Seppo Valkealahti

 

– Finnish Solar Revolution -hankkeessa on tarkoitus myös ennakoida aurinkovoiman tulevaisuuden kehityssuuntia ja visioida uusia teknologioita, kertoo professori Seppo Valkealahti TTY:n sähkötekniikan laitokselta.

 

Finnish Solar Revolution 1.6.2016 – 31.8.2018

  • Aurinkovoiman tutkimushanke.
  • Elinkeinoelämän kanssa verkottunut julkinen tutkimus, kuuluu hallituksen kärkihankkeisiin.
  • Tavoite: Varmistaa, että suomalaisilla yrityksillä on käytettävissään tutkimuksen kärkiosaaminen aurinkovoiman keskeisistä tulevaisuuden teknologioista ja liiketoimintatrendeistä.
  • Julkisen tutkimushankkeen budjetti: 2,5 miljoonaa euroa.
  • Tutkimushankkeiden kokonaisbudjetti: lähes 10 miljoonaa euroa.
  • Osanottajat: TTY, Aalto-ylipisto, Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Ainoenergia, Caruna, Convion, Fortum, Eaton, Elenia, MX Electrix, Nocart, Tampereen Sähkölaitos, Tampereen Sähköverkko, Lempäälän Energia.
  • Yrityskohtaiset tutkimukset: ABB, Efore, Ensto ja Sola Sense.
 

Tapa, jolla sähköä tuotetaan, on mullistumassa. Tänä päivänä jo viidennes kaikesta maailmalla rakennettavasta uudesta voimantuotantokapasiteetista on aurinkovoimaa. Toinen viidennes on tuulivoimaa ja kolmas vesivoimaa. Fossiilista polttoainetta käyttävien voimaloiden ja ydinvoimaloiden osuus jää alle puoleen.

– Aurinkovoiman tuotantokapasiteetti kaksinkertaistuu joka toinen vuosi, ja aurinkovoima kasvaa nopeammin kuin muut sähkön tuotantomuodot. Tämä mullistus on vyörymässä myös Suomeen, jossa aurinkovoimaa suunnitellaan koko ajan lisää, kertoo professori Seppo Valkealahti TTY:n sähkötekniikan laitokselta.

– Aurinkovoima muuttaa energia- ja verkkoyhtiöiden liiketoimintaa. Tulevaisuudessa ihmisillä on omat sähkövoimalat, joilla he tuottavat suuren osan kuluttamastaan sähköstä. He ostavat sähköä verkosta vain satunnaisesti. Siksi verkkoyhtiöiden täytyy muuttaa ansaintalogiikkaansa.

Vipinää vientiin

– Uudessa Finnish Solar Revolution -tutkimushankkeessa halutaan lisätä yritysten tietämystä aurinkovoiman ominaisuuksista, tuotannosta ja käytöstä sekä vauhdittaa aurinkovoiman käytön yleistymistä. Tarkoituksena on tukea suomalaista energia-alan vientiteollisuutta, jotta yritykset pärjäisivät kansainvälisessä kilpailussa, Valkealahti sanoo.

Tekesin rahoittamassa, kolmivuotisessa julkisen tutkimuksen hankkeessa on mukana kolme yliopistoa ja 15 suomalaista energia-alan yritystä. Neljällä niistä on omat rinnakkaisprojektinsa, joissa tutkitaan ja kehitetään uusia menestystuotteita ja liiketoimintakonsepteja maailmanlaajuisille aurinkovoimamarkkinoille. Hankkeessa tehdään mittavaa yritysyhteistyötä.

Akkuvarastoja pilvisen päivän varalle

Aurinkovoiman tuotannon ennustaminen on haastavaa. Jos on pilvistä, tuotanto vaihtelee 100 ja 20 prosentin välillä sekunneissa. Verkkoon syötettävän sähkötehon vaihtelemisesta aiheutuu suuria ongelmia sähkövoimajärjestelmälle.

– Järjestelmässä pitää olla jokahetkinen tasapaino tuotannon ja kulutuksen välillä. Tänä päivänä se saadaan aikaan säätämällä tuotantoa kulutuksen mukaan. Mutta kun on paljon aurinko- ja tuulivoimaa, tasapaino pitää löytää muilla keinoin. Tämä on iso haaste tulevaisuudessa, Valkealahti sanoo.

Yksi keskeinen keino, jolla voidaan hallita verkkoon syötettävää sähkötehoa, on akkuvarastojen käyttäminen.

– Kun aurinkovoimalla tuotettua sähköä varastoidaan väliaikaisesti akkuun, sähköä voidaan syöttää verkkoon silloinkin, kun aurinkovoimala ei sitä itse tuota. Me tutkimme akkujen sähköisiä ominaisuuksia ja sitä, miten akkuvarastoilla voidaan tukea aurinkovoimalan ja voimajärjestelmän toimintaa.

Hankkeessa TTY:n akkuosaamista hyödyntää muun muassa ABB, joka pyrkii kasvattamaan voimakkaasti invertteriliiketoimintaansa aurinkovoimaloissa.

Ainutlaatuinen tietopankki

TTY:n sähkötekniikan laitoksen katolla on aurinkopaneeleita ja mittauslaitteisto. Tämän tutkimusvoimalan avulla tutkijat ovat jo viiden vuoden ajan mitanneet kymmenen kertaa sekunnissa auringon kulloisenkin säteilyintensiteetin voimalan alueella sekä kaikki sääsuureet kuten tuulen nopeuden.

– Olemme keränneet ainutlaatuisen ison tietopankin mittausdataa. Sitä analysoimalla voimme tutkia, miten vaihteleva sää vaikuttaa aurinkovoimalan toimintaan.

Monitorointi uudeksi tutkimusalueeksi

Hanke on tuonut TTY:lle uuden tutkimusalueen: aurinkovoimalan monitoroinnin ja optimoinnin. Aihetta tutkitaan yhdessä langattomia mittaustulosten tiedonsiirto- ja analysointimenetelmiä kehittävän Sola Sensen kanssa.

– Aurinkovoimalassa ei ole yhtään liikkuvaa osaa, ja se on teknisesti luotettavin ja huoltovapain tapa tuottaa sähköä. Yksittäiset aurinkopaneelit voivat kuitenkin vikaantua tai likaantua, mitä on nykyisin vaikea havaita edullisin keinoin. Tähän haetaan uusia ja innovatiivisia langattomia ratkaisuja, Valkealahti kertoo.

Teksti: Leena Koskenlaakso
Kuva: Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
Puusta pipaksi ja paidaksi
Puusta pipaksi ja paidaksi
4/2016
Puusta pipaksi ja paidaksi
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
4/2016
Kokeilemalla kohti kiertotaloutta
Kannattaako uutta rakentaa?
Kannattaako uutta rakentaa?
4/2016
Kannattaako uutta rakentaa?
Pian laiva ei enää jäädy
Pian laiva ei enää jäädy
4/2016
Pian laiva ei enää jäädy
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
4/2016
Virtuaaliteknologia innostaa pelillistämisen professoria
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
4/2016
Ihmisenä tasavertainen, opettajana osaavampi
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
4/2016
TTY varasi fi-domainin Suomen käyttöön
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
4/2016
TTY rakentaa kansainvälisiä kumppanuuksia
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
4/2016
Timanteilla tehoa hiokemassan valmistukseen
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
4/2016
Kuitujen mittaaminen on nyt entistä helpompaa ja nopeampaa
Some pitää ajan hermolla
Some pitää ajan hermolla
4/2016
Some pitää ajan hermolla
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista
4/2016
Tieteen päivillä puhutaan hyvästä elämästä ja teknologian rajoista

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi