1/2017

Sähkötehopiikki iskee illansuussa

Kun villasukat eivät riitä, seinään kytketään sähköpatteri. Pakkasen paukkuessa sähkönkulutus voi nousta hetkellisesti huimaksi. Ennätystehopiikistä tehty tutkimus paljasti kulutuksen syyt ja auttaa suunnittelemaan tulevaisuuden sähköenergiajärjestelmää.

Juhani Heljo

 

Kovalla pakkasella kannattaa tarkistaa, ettei turhia sähkölaitteita ole päällä. Juhani Heljo katsoo lämpökameralla, onko TTY:n Festia-rakennuksen ulkoportaiden lämmitys käytössä.

 

EL-TRAN-konsortio

  • Suomen Akatemian Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittama Tampereen yliopiston vetämä tutkimushanke, jossa ovat mukana Tampereen yliopisto, Tampereen teknillinen yliopisto, TAMK, VTT sekä Turun ja Itä-Suomen yliopistot.
  • Kesto: 2015–2017 (+ mahdollinen jatkokausi)
  • Tavoitteet: Mitä resurssitehokas sähköjärjestelmä tarkoittaa, miten se toteutetaan, millaisia politiikka-ongelmia sen toteutuksessa kohtaamme ja kuinka lopulta ratkomme niitä.
 

Tammikuun 7. päivä vuonna 2016 oli Suomessa hyistä. Pakkasta oli Hangosta Utsjoelle jopa -25 astetta ja sää oli tyyni. Illansuussa tehtiin sähkönkäytössä Suomen ennätys, 15 105 MW.

– Koko maassa oli samaan aikaan hyvin kylmää. Viiden jälkeen iltapäivällä osa ihmisistä on vielä töissä ja osa jo kotona, jolloin sähköä kului runsaasti molemmissa yhtäaikaisesti, projektipäällikkö Juhani Heljo TTY:n rakennustekniikan laboratoriosta selittää tehopiikin synnyn taustoja.

Rakennusinsinöörinä Heljo tutkii rakennuskannan energiankulutuksen kehitystä. Hän on ollut mukana EL-TRAN-konsortiossa tekemässä ennätystehopiikistä analyysia, joka julkistettiin loppuvuodesta. Ennen EL-TRAN-selvitystä ei ollut tarkkaa tietoa siitä, miten sähkönkulutuksen tehopiikki syntyi ja mistä kulutus muodostui. Analyysi on laatuaan ensimmäinen ja tuo niin tutkijoille kuin päättäjillekin uutta tietoa sähkötehon tarpeesta Suomessa.

Teollisuus käyttää tasaisesti

Usein ajatellaan, että suurin sähkösyöppö Suomessa on teollisuus. Tutkijat selvittivät, että tehopiikin aikana jopa kaksi kolmasosaa sähkötehon tarpeesta johtui kuitenkin rakennuksissa tapahtuvasta sähkönkäytöstä.

– Teollisuus käyttää paljon sähköä, mutta tasaisesti. Vuositasolla teollisuus käyttää yli puolet Suomessa kulutetusta sähköenergiasta. Yllätys analyysissa oli se, kuinka suuri rooli rakennusten sähkönkäytöllä oli kokonaisuudessa. Kylmällä säällä myös muita kuin sähkölämmitteisiä rakennuksia lisälämmitetään sähkön avulla, mikä aiheutti suurimman nousun kulutuksessa. Tällaisten lisälämmitinten vaikutusta on vaikea arvioida, sillä niitä ei huomioida rakennusten energialaskelmissa, Heljo selittää.

Samantapaisia piikkejä sähkötehon kulutuksessa tulee harvakseltaan, kun olosuhteet osuvat kohdilleen, kuten ennätyspäivänä viime vuonna.

– Vaikka huipputehoja tarvitaan harvoin, järjestelmä on silti rakennettava niin, että se pystyy selviytymään tehopiikeistä. Myös sähköä on piikin sattuessa oltava saatavissa joko kotimaasta tai tuontisähkönä. Näihin on varauduttava, ja tuottamamme tieto on siinä hyväksi avuksi, Heljo sanoo. Tosin myös kulutuksen joustolla on saavutettavissa apuja huipputehon hallintaan.

Tulta takkaan

Sähkö on kuluttajalle halpa ja kätevä tapa saada koti lämpimämmäksi paukkupakkasilla: sähköpatteri rautakaupasta ei paljoa maksa, ja sähkö on hyvin edullista. Yhteiskunnalle se sen sijaan tuottaa päänvaivaa. Sähköverkon on kestettävä kulutuspiikit ja sähkön tuotannon riittävyys on ratkaistava – lisää voimaloita vai tuontisähköä? Vai kuorman ohjausta? Kuka maksaa? Voitaisiinko tehopiikkejä jotenkin loiventaa?

– Tällä hetkellä sähkö maksaa suurimmalle osalle pienkuluttajista saman olosuhteista riippumatta. Siihen voi olla tulossa muutoksia. Esimerkiksi parhaillaan TTY:n sähköenergiatekniikan laboratoriossa on käynnissä väitöskirjatyö, jossa tutkitaan jakeluverkkoyhtiöiden siirtotariffin kehittämistä huomioimaan paremmin kuluttajan ottama huipputeho. Kukaan voimalaitosrakentaja tuskin haluaisi kustantaa lisää voimaloita lyhytaikaista tarvetta varten, Heljo arvioi.

Sähkönkäyttäjät voivat myös itse vaikuttaa kulutukseen tiedostamalla sään vaikutuksen. Kaikki turhat sähkölaitteet, kuten vaikkapa ulkoportaiden ja vesikourujen lämmittimet, kannattaa tarkistaa, että eivät ole turhaan päällä. Kodin viilenemisen syitä voi miettiä ja korjata vedon lähteet. Autoa ei ole pakko lämmittää, jos bussillakin pääsee.

– Varaavaan takkaan kun laittaa valkean, niin se lämmittää taloa ja mieltä, Heljo sanoo.

TTY:n Energiaryhmä

  • kolme vuotta toiminut 12 laboratorion energia- ja ekotehokkuus profiilialueen tutkimusta yhdistävä ryhmä
  • käsittää noin 50 professoria ja 200 tutkijaa
  • tuottaa noin 100 diplomityötä, 20 väitöskirjaa ja 150 kansainvälistä artikkelia vuodessa
  • lisätietoja: .
 

Tehon tunteminen tärkeää

Sähkökeskustelussa puhutaan usein energiankulutuksesta. Tutkijana Juhani Heljo haluaa kuitenkin puhua nimenomaan tehosta.

– Energia on yhtä kuin teho kertaa aika. Jos energian ohella ei tutkita tehoa, ei ymmärretä kokonaisuutta. Tehon avulla kulutusta voidaan tutkia reaaliaikaisesti, kun taas energiankulutuksesta saadaan tietoa vasta jälkikäteen. Tehoa mitattaessa päästään heti kiinni sähkönkulutuksen aiheuttajiin, hän selittää.

Tehoasiat ovatkin yhä vahvemmin tulossa mukaan energiankulutusseurantaan ja energiamääräyksiinkin.

– Alalla on tehty jo pitkään hyvää yhteistyötä TTY:n, Tampereen yliopiston, TAMKin ja muiden tutkimusorganisaatioiden kesken. Lisäksi TTY:llä toimii Energiaryhmä, jossa on mukana tutkijoita monelta alalta. Tällaista poikkitieteellistä otetta tarvitaan vaikkapa juuri valtakunnallisia tehopiikkejä tutkittaessa.

Teksti: Sanna Schildt
Kuva: Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
Hippunen valoa riittää
Hippunen valoa riittää
1/2017
Hippunen valoa riittää
Kärpäsloukun idealla
Kärpäsloukun idealla
1/2017
Kärpäsloukun idealla
Tule sellaisena kuin olet
Tule sellaisena kuin olet
1/2017
Tule sellaisena kuin olet
Vahvuuksilla luodaan vaikuttavuutta
Vahvuuksilla luodaan vaikuttavuutta
1/2017
Vahvuuksilla luodaan vaikuttavuutta
TUT Industry Professor viihtyy rajapinnoilla
TUT Industry Professor viihtyy rajapinnoilla
1/2017
TUT Industry Professor viihtyy rajapinnoilla
Yritysyhteistyö kiinnosti Viron presidenttiä
Yritysyhteistyö kiinnosti Viron presidenttiä
1/2017
Yritysyhteistyö kiinnosti Viron presidenttiä
Tulevaisuuden kiertotalouden innovaatiot syntyvät poikkitieteellisesti
Tulevaisuuden kiertotalouden innovaatiot syntyvät poikkitieteellisesti
1/2017
Tulevaisuuden kiertotalouden innovaatiot syntyvät poikkitieteellisesti
Maitotölkin voi pian kierrättää biojätteessä
Maitotölkin voi pian kierrättää biojätteessä
1/2017
Maitotölkin voi pian kierrättää biojätteessä
Välillä seisten, välillä säkkituolissa
Välillä seisten, välillä säkkituolissa
1/2017
Välillä seisten, välillä säkkituolissa
Tiede veti Tampere-talon täyteen
Tiede veti Tampere-talon täyteen
1/2017
Tiede veti Tampere-talon täyteen

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