Hyvinkään Lämpövoima hakee säästöjä tuotannon optimoinnin ja suunnittelun avulla

Uutinen 22.11.2021 klo 10.00

Syyskuussa käyttöön otettu kaukolämmöntuotannon kokonaisvaltainen optimointi tuottaa Hyvinkään Lämpövoimalle säästöjä, joiden avulla kaukolämmön hinta pysyy mahdollisimman edullisena.

Hyvinkään Lämpövoima aloitti vuonna 2020 yhteistyön Ensense Oy:n kanssa, joka tarjoaa energiateollisuudessa toimiville yrityksille energiantuotantoon ja -jakeluun kehitettyjä data-analytiikkapalveluita.

”Yhteistyön lähtökohta oli se, että Ensense takaa energia- ja kustannustehokkuuden huomattavan parantumisen kokonaisoptimoinnin kautta. Projekti käynnistyi viime talvena, ja nyt syyskuun alussa se otettiin tuotannolliseen käyttöön eli koneäly alkoi ohjata verkkoa ja tuotantoa. Vaikka lähtötilanne oli hyvä, niin tekoälyn tuoma säästöpotentiaali on merkittävä ja järjestelmä on alkanut tuottaa välittömästi hyötyjä. Saimme tälle uuden teknologian hankkeelle Business Finlandilta 30 prosentin energiatuen”, kertoo Hyvinkään Lämpövoiman tuotantopäällikkö Otto Kingelin.

Teko- eli keinoäly ja sen osa-alueisiin lukeutuva koneoppiminen ovat hienoja sanoja, mutta melkoisesti yksinkertaistaen kyseessä on ohjelma, joka kykenee oppimaan historiatiedoista ja käyttämään opittuja asioita annetun tehtävän itsenäiseen täyttämiseen.

Tuotantopäällikkö Otto Kingelin Hyvinkään Lämpövoiman Valvomossa
Kuva. Tuotantopäällikkö Otto Kingelinin takana olevilta Hyvinkään Lämpövoiman valvomon näytöiltä on nyt luettavissa prosessitietojen lisäksi myös Ensensen synnyttämää monipuolista energiantuotantoon ja -jakeluun liittyvää dataa. Kuva Pekka Virtanen, Pevitext.

 


”Ei tämä ihmisiä korvaa, mutta ulkolämpötilaan perustuvan ohjauksen sijaan kaukolämpöverkon ohjaamisessa on nyt siirrytty tekoälyn avulla tapahtuvaan ennakoivaan ja tuotantoa optimoivaan ohjaamiseen. Ohjaava analytiikka huomioi sääennusteiden lisäksi muun muassa kaukolämpöverkon lämmöntarpeen ja käytöksen pitkältä ajalta, tuotannon rajoitukset, kulutuskohteiden tiedot ja sen pitkän ajan hiljaisen tietotaidon, joka on saatu meidän asiantuntijoiltamme mallia kehitettäessä”, kertoo Kingelin.

Tuotantopiikit pois

”Ensensen tarjoamat koneoppimisratkaisut on suunniteltu energia-alan kokemuksella. Hyödynnämme ratkaisuissamme syvää energia- ja analytiikkaosaamistamme sekä moderneja datankäsittelyteknologioita. Kehitämme toimintaa pitkäjänteisesti tiiviissä yhteistyössä asiakkaidemme kanssa, ja prosessimallimme mahdollistaa nopeiden kustannussäästöjen lisäksi toiminnan jatkuvan kehittämisen”, tiivistää Ensensen teknologiasta vastaava Joel Turunen edustamansa yrityksen toimintafilosofian.

Ensensen kehittämässä mallissa kaukolämpöverkon vesimassaa hyödynnetään koneoppimisen avulla ennakoivasti niin, että epätaloudelliset tuotantopiikit leikkautuvat pois. Tällaisia piikkejä, jotka johtavat helposti fossiilisen energian käyttöön, on ennen esiintynyt erityisesti talviaikaan aamuisin.

”Toteutamme asiakkaillemme pitkälle automatisoituja ratkaisuja energiaomaisuuden tehokkaan käytön kehittämiseksi. Verkon ja tuotannon parametrit ohjaavat sitä, milloin lämpöä ladataan verkkoon ja milloin sitä puretaan. Tuotantopiikkien leikkaaminen parantaa energiatehokkuutta sekä vähentää päästöjä ja kustannuksia. Entinen ulkolämpötilakäyrään perustunut ohjaus on korvattu asiakkaiden tarpeisiin perustuvalla ohjaukselle. Menoveden älykkäällä lämpötilaohjauksella pystytään vaikuttamaan suuresti tuotannon kustannuksiin ennakoimalla tilanteita ja varaamalla kaukolämpöverkkoa sekä pienentämällä lämpöhäviöitä”, kertoo Turunen.

Hyvinkään Lämpövoiman automaatio sääti ennen kaukolämmön menoveden lämpötilaa ulkolämpötilan perusteella, mutta syyskuusta alkaen säätö on tapahtunut automaattisesti järjestelmätason optimoinnin ohjaamana. Säädöt perustuvat nyt sellaiseen tietomäärään, mitä ihminen ei pysty käsittelemään.

Edullista ja ekologista kaukolämpöä myös jatkossa

Aamuiset tuotantopiikit johtuvat yleensä ulkolämpötilan laskusta ja kulutuksen kasvusta. Ensensen malli purkaa kaukolämpöverkkoa lataamastaan lämmöstä, jolloin kulutus ja tuotanto ovat irti toisistaan ja tuotantoteho saadaan pidettyä tasaisena.

”Käytämme Riihimäellä yhdyskuntajätteiden poltolla tuotettua hiilidioksidipäästövapaata lämpöä ja omaa ympäristöystävällistä biokaasutuotantoa. Jos se ei riitä, lähtee ensin käyntiin pellettipölylaitos, ja sen jälkeen joudutaan käyttämään maakaasua. Kun verkkoa ladataan aamuyöllä ennakoivasti Fortumin Kiertotalouskylässä tuotetulla energialla ja puretaan aamuhuipun aikana, niin maakaasukattilaa ei tarvitse käynnistää, mikä tarkoittaa selvää säästöä”, konkretisoi asiaa Otto Kingelin.

Ensensen toimittaman optimointiohjelmiston avulla saavutetaan säästöä ja vähennetään fossiilisen maakaasun käyttöä myös niin, että keinoäly ehdottaa ennakoivasti pellettipölyä käyttävän varakattilan päälle laittoa, jolloin vältytään maakaasun poltolta. Tällaisissa tapauksissa Ensensen ohjelmisto antaa suosituksia, mutta Hyvinkään Lämpövoiman valvomon henkilökunta päättää yhtiön omien laitosten käynnistykset ja pysäytykset.

Uusi optimointijärjestelmä on jo ehtinyt osoittaa tehokkuutensa, mutta optimoinnin kehitys jatkuu. Yksi esimerkki tästä on se, että Hyvinkään Lämpövoima, Fortumin Riihimäen tuotantolaitos ja Ensense tekevät yhteistyötä sen eteen, että optimointiohjelmisto saisi jo ennakkoon tietoa Fortumin kaukolämmöntuotannossa tapahtuvista muutoksista.

”Hyvinkään Lämpövoimalla on talousalueen edullisin kaukolämmön hinta, ja koko Suomessa olemme 15 prosenttia alle keskiarvon. Pystymme jatkossakin tarjoamaan asiakkaillemme ympäristöystävällistä kaukolämpöä kilpailukykyiseen hintaan, koska Ensensen optimointiratkaisulla energiajärjestelmästämme saadaan mahdollisimman tehokas”, iloitsee Hyvinkään Lämpövoiman tuotantopäällikkö Otto Kingelin.