|
|
|
Hankekoodi: A73980
Hankkeen nimi: Energian varastointiratkaisut osana uusiutuvan sähköenergian optimoitua käyttöä
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.4.2018 ja päättyy 31.12.2020
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Tampereen ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 1015428-1
Jakeluosoite: Kuntokatu 3
Puhelinnumero: (03) 245 2111
Postinumero: 33520
Postitoimipaikka: Tampere
WWW-osoite: http://www.tamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Aki Korpela
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Yliopettaja
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: eura.neuvonta(at)gov.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 040 6372840
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Hankkeessa toteutetaan Tampereen ammattikorkeakoulun (TAMK), Tampereen aikuiskoulutuskeskuksen (TAKK) ja pk-yritysten yhteistyönä energiavarastoratkaisuja sisältävä uusiutuvan sähköenergian innovaatio- ja demonstraatioympäristö. Sähköenergian varastoinnin rooli kasvaa tulevina vuosina yhä tärkeämmäksi, sillä sääriippuviin tuotantomuotoihin (aurinkosähkö, tuulivoima) liittyvät tekniset haasteet ovat varsin pitkälle ratkaistavissa kustannustehokkaiden energiavarastojen avulla. Esimerkkinä voidaan mainita voimakkaassa kasvussa oleva aurinkosähkön tuotanto, jonka optimaalista hyödyntämistä erityisesti Suomen olosuhteissa rajoittaa kustannustehokkaan energiavaraston puuttuminen. Tällä hetkellä aurinkosähköjärjestelmät kannattaakin Suomessa mitoittaa siten, että itse tuotettu sähköenergia tulee myös kulutettua mahdollisimman suurelta osin itse, sillä järjestelmän ylimitoittaminen ei ole taloudellisesti kannattavaa. Tilanne kuitenkin muuttuu oleellisesti, jos järjestelmään kytketään energiavarasto, sillä tällöin tuotettua energiaa voidaan varastoida ja käyttää tarvittaessa myöhemmin. Teknisiä esteitä suuren kokoluokan energiavarastoille ei ole, mutta taloudelliset tekijät ovat toistaiseksi hidastaneet niiden käyttöönottoa. Tilanne on kuitenkin muuttumassa nopeasti, ja näköpiirissä onkin, että kustannustehokas suuren kokoluokan energiavarasto on toteutettavissa jo lähitulevaisuudessa. Tämä tulee oleellisesti vaikuttamaan aurinkosähköjärjestelmien mitoitusperusteisiin ja hyödyntämismahdollisuuksiin, millä tulee olemaan merkittävät vaikutuksensa esimerkiksi kiinteistöjen energiajärjestelmiin.
Edellä mainittu esimerkki on vain yksi sähköenergian varastoinnin lähitulevaisuuden mahdollisuuksista. Laajemmassa kuvassa kyse on uudenlaisen sähköenergiajärjestelmän optimoinnista, jossa tuotanto on suurelta osin uusiutuvaa energiaa, ja jossa esimerkiksi tehopiikkien leikkaaminen ja kysyntäjousto liittyvät keskeisesti energian varastoinnin tarjoamiin mahdollisuuksiin. Myös sähköautoilla on tässä tärkeä roolinsa, sillä nykyaikaisten sähköautojen energiavarastot ovat energiamäärältään jo niin suuria, että älykkäällä ohjauksella niistä saadaan hyötyä myös kiinteistöjen energiatalouteen. Tällainen järjestelmä tarjoaa suuren määrän kehitysmahdollisuuksia, joissa alan pk-yrityksillä on merkittävä roolinsa. Hankkeessa rakennettava uusiutuvan energian innovaatio- ja demonstraatioympäristö kehitetään ja pilotoidaan oppilaitosten ja pk-yritysten yhteistyönä siten, että ympäristö toimii sekä uusien teknologioiden testikenttänä että ajantasaisen koulutuksen ympäristönä. Kohde sijaitsee TAKK:lla Tampereen Nirvassa.
Hankkeen varsinaisia kohderyhmiä ovat pirkanmaalaiset pk-yritykset. Kohderyhmän yritykset voivat osallistua hankkeessa rakennettavan innovaatio- ja demonstraatioympäristön kehittämiseen ja pilotoimiseen yhdessä muiden toimijoiden kanssa. Tämänkaltainen yhteiskehittäminen tuottaa kaikkia osapuolia hyödyttävää uutta osaamista. Hankkeen toiminta on kaikille yrityksille avointa, ja osallistuminen hankkeen toimintaan on yritykselle maksutonta hankkeen aikana. Hankkeen kohderyhmään kuuluvia pirkanmaalaisia yrityksiä on listattu liitteenä olevassa yrityslistassa. Kohderyhmän yritysten toimialoja ovat muun muassa energian varastointi, aurinkosähköjärjestelmät, hybridienergiajärjestelmät, tehoelektroniikka, talotekniikka ja kiinteistöjen energiaratkaisut.
Hankkeen varsinaisiin kohderyhmiin kuuluvat myös pirkanmaalaiset koulutusorganisaatiot TAMK ja TAKK, joiden asiantuntijoiden osaaminen kasvaa hyödyttäen organisaatioiden tehtäviä sekä koulutuksen että Pirkanmaan yrityskentän kehittämisen osa-alueilla.
Hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat:
- Yritykset, muut kuin varsinaiseen kohderyhmään kuuluvat, Pirkanmaan ja muiden maakuntien alueilla
- Tekniikan alan koulutusorganisaatiot Suomessa
- Kunnat
Hankkeen tuloksista ja hyvistä käytänteistä tiedotetaan laajasti, ja siten hankkeen vaikutuksesta osaaminen ja tietoisuus uusiutuvan energian varastointiratkaisuista lisääntyy, mikä hyödyttää laajasti Suomen yrityskenttää sekä myös muita suomalaisia tekniikan alan koulutusorganisaatioita. Myös kunnat hyötyvät, kun esimerkiksi rakennusten energiatehokkuus lisääntyy. Hankkeen alussa otetaan yhteyttä myös pirkanmaalaisten kuntien teknisiin toimiin.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 242 335
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 221 470
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 324 036
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 296 136
Maakunnat: Pirkanmaa
Seutukunnat: Etelä-Pirkanmaan, Tampereen, Lounais-Pirkanmaan, Ylä-Pirkanmaan, Luoteis-Pirkanmaan
Kunnat: Orivesi, Parkano, Tampere, Punkalaidun, Nokia, Vesilahti, Valkeakoski, Mänttä-Vilppula, Ruovesi, Urjala, Virrat, Hämeenkyrö, Lempäälä, Pirkkala, Ikaalinen, Kangasala, Pälkäne, Juupajoki, Akaa, Ylöjärvi, Sastamala, Kihniö
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 3 | 8 |
| Hanke tukee ja kehittää voimakkaasti uusiutuvaa energiantuotantoa ja sen tehokkuutta. Energian varastoinnille on kasvava tarve sääriippuvan uusiutuvan tuotannon lisääntyessä, ja erityisesti siksi hankkeen vaikutus on merkittävä luonnonvarojen käytön kestävyyden kannalta. Kun energiavarastot saadaan kustannustehokkaiksi, niiden avulla pystytään oleellisesti kehittämään esimerkiksi aurinkosähkön ja tuulivoiman käyttöä. Tämä perustuu ennen kaikkea siihen, että sään mukana vaihtelevaa tuotantotehoa saadaan tasoitettua energiavaraston avulla. Hankkeen välittömät vaikutukset luonnonvarojen käytön kestävyyteen eivät ole yhtä merkittävät kuin välilliset vaikutukset. Kun hankkeen tulosten seurauksena uusiutuvien energiamuotojen käyttö tulee entistä houkuttelevammaksi, välilliset vaikutukset luonnonvarojen käytön kestävyyteen voivat olla hyvinkin merkittävät. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 3 | 8 |
| Vähähiilisyys on suuri hankkeen ajava voima. Uusiutuvien energiantuotantomuotojen käyttötehokkuuden lisääminen vaikuttaa myönteisesti ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentämiseen. Esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmien mitoitusperiaatteena on vielä tällä hetkellä se, että itse tuotettu sähkö kannattaa myös käyttää itse, sillä verkkoon syötetystä sähköstä ei saa rahallisesti mielekästä korvausta. Tästä syystä omakotitalokokoluokan aurinkosähköjärjestelmät jäävät nimellisteholtaan melko pieniksi, sillä ylimitoittaminen ei ole taloudellisesti kannattavaa. Energiavarastot tulevat muuttamaan tilanteen oleellisesti, sillä oma ylituotanto pystytään varastoimaan myöhempää käyttöä varten. Samalla aurinkosähköjärjestelmien nimellisteho tulee kasvamaan ja uusiutuvan energian hyödyntäminen lisääntyy entisestään. Hankkeen välittömät vaikutukset ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentämiseen eivät ole merkittävät. Mutta kun hankkeen tulosten seurauksena uusiutuvien energiamuotojen käyttö tulee entistä houkuttelevammaksi, välilliset vaikutukset ovat hyvinkin merkittävät. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 3 |
| Hankkeella ei ole suoranaista vaikutusta luonnon monimuotoisuuteen. Ilmastonmuutoksen vaikutusten vähentäminen auttaa pitkällä aikavälillä säilyttämään luonnon monimuotoisuutta. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 5 |
| Uusiutuva energiatuotanto vähentää kasvihuonekaasuja. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Hanke ei kohdistu Natura-alueisiin. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 1 | 4 |
| Uusiutuvan energian käyttö vähentää luonnonvarojen kulutusta, ja pienentää myös syntyvän jätteen määrää. Materiaalihukkaa pyritään välttämään myös hankkeen kaikessa toiminnassa. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 7 | 10 |
| Hankkeella haetaan ratkaisua uusiutuvien sähköenergiateknologioiden aiempaa tehokkaammalle käytölle energiavarastojen avulla. Uusiutuvan energian lisääntyvä hyödyntäminen on tärkeä yksityiskohta kestävän kehityksen toteuttamisessa, ja toisaalta juuri kustannustehokkaiden energiavarastojen puute on tällä hetkellä pullonkaula uusiutuvien sähköenergiatekniikoiden aiempaa tehokkaammalle hyödyntämiselle. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 9 |
| Hankkeessa rakennettavan innovaatio- ja demonstraatioympäristön avulla pirkanmaalainen koulutus ja pk-kenttä saavuttavat kilpailuetua, ja lisäksi hajautetun energiantuotannon mahdollisuudet kehittyvät energiavarastoratkaisuiden myötä merkittävästi. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 4 | 8 |
| Hankkeessa rakennetaan uusiutuvan energian, energian varastoinnin ja esimerkiksi sähköautojen latausympäristön sisältävä demonstraatio- ja innovaatioympäristö, jossa on mahdollista kehittää uudenlaista osaamista ja täysin uudenlaisia palveluja. Yksi esimerkki tästä on tehopiikkien vähentäminen optimoidulla sähkönkäytöllä. Tulevaisuudessa kuluttajan sähkölasku tulee todennäköisesti muuttumaan siten, että sähköenergian ja sähkön siirron lisäksi myös sähköteholla tulee olemaan merkittävä roolinsa hinnan muodostumisessa. Mitä alhaisemmalla teholla kuluttaja käyttää sähköenergiansa, sitä pienemmäksi sähkölasku jää. Siksi tehopiikkien leikkaaminen on tärkeää, ja energian varastoinnilla ja optimoidulla sähkönkäytöllä on tässä merkittävä roolinsa. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| Hankkeen varsinainen fokus ei ole liikkuminen ja logistiikka. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 5 |
| Yritysten kilpailukyvyn kasvu lisää hyvinvointia ja työllisyyttä. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 4 |
| Uusiutuvan energian edistäminen ja ympäristönäkökulmien korostaminen kasvattavat hiljalleen naisten osuutta perinteisesti miesvaltaisella sähköalalla. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Ei merkittävää vaikutusta | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | -2 |
| Vaikka aurinkosähkön maisemavaikutukset ovatkin oleellisesti pienemmät kuin esimerkiksi tuulivoimalla, valtaosa lähivuosikymmenien aurinkosähkövoimaloista rakennettaneen vielä perinteisistä kiteisen piin aurinkopaneeleista. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että aurinkopaneelit näkyvät selvästi talon katolla ja saattavat täten aurinkosähkön suosion kasvaessa aiheuttaa negatiivisen vaikutuksen kulttuuriympäristöön. Kauempana tulevaisuudessa aurinkokennot tulevat todennäköisesti olemaan rakenteisiin integroituja, jolloin esimerkiksi aurinkosähkökatto tulee ulkonäöllisesti olemaan samanlainen kuin tavallinen katto. | ||
| Ympäristöosaaminen | 5 | 8 |
| TAMKissa on merkittävää ympäristöosaamista. TAMKin yksi painoala on Terveelliset ja energiatehokkaat rakennukset, jota tämä hanke tukee erinomaisella tavalla. Tulevaisuudessa esimerkiksi aurinkosähkö tulee olemaan yksi merkittävä tekijä kuluttajien ympäristöosaamisessa, ja vasta kustannustehokas energian varastointi avaa sen pullonkaulan, joka nykyjärjestelmien ongelmana vielä tällä hetkellä on. Hankkeen välittömät vaikutukset liittyvät tietotaidon kasvamiseen siitä, miten uusiutuvia sähköenergiateknologioita voidaan käyttää entistä kustannustehokkaammin. Ja samalla hyvin todennäköisesti kasvaa uusiutuvan energiatuotannon suosio, mikä on ympäristölle edullista. Välillisesti tämä kasvattaa myös ympäristöosaamista, sillä kun ympäristöystävällisten energiantuotantomuotojen kiinnostavuus kasvaa, sen myötä lisääntyy myös ympäristöosaaminen, jota yritykset yleisesti hyödyntävät esimerkiksi markkinoinnissaan. | ||
Energian varastointiratkaisut osana uusiutuvan sähköenergian optimoitua käyttöä -hanke onnistui haastavista olosuhteista huolimatta täyttämään lähes kaikki sille asetetut tavoitteet. Tietyiltä osin tavoitteet onnistuttiin myös ylittämään. Hankkeessa on oppilaitosten ja pk-yritysten yhteistyönä suunniteltu ja rakennettu uusiutuvan sähköenergian innovaatio- ja demonstraatioympäristö, joka on teknisiltä ominaisuuksiltaan Suomen mittakaavassa poikkeuksellisen monipuolinen. Järjestelmän suunnittelussa on panostettu käynnissä olevan energiamurroksen teemoihin, joista keskeisimpiä ovat uusiutuva energia ja energian varastointi sekä näiden optimoitu hyödyntäminen moderneissa sähköenergiakäytöissä. Esimerkkinä modernista käytöstä voidaan mainita sähköajoneuvojen lataaminen aurinkosähköllä, jossa energiavaraston avulla pystytään tarjoamaan ajoneuvon lataukselle tasainen sähköteho aurinkosähkötehon vaihteluista huolimatta. Toinen esimerkkikäyttö on saarekeverkon toteuttaminen sähköverkon ulkopuoliseen kohteeseen. Kolmannessa esimerkkikäytössä innovaatio- ja demonstraatioympäristöllä vahvistetaan sähköverkkoa heikon verkon kohteessa. Hanke alkoi suuren kokoluokan energiavarastoteknologioiden selvitystyöllä, johon liittyvä raportti julkaistiin Tampereen ammattikorkeakoulun julkaisusarjassa vuonna 2018 (https://www.tamk.fi/web/tamk/-/suuren-kokoluokan-energiavarastointiteknologioiden-teknis-taloudelliset-nakymat.html).
Innovaatio- ja demonstraatioympäristön testaaminen yhteistyössä pk-yritysten kanssa on jatkunut aktiivisena hankkeen loppuun asti. Hankkeen viimeisenä vuonna (2020) vallinnut Covid19-poikkeustila perui järjestelmän julkisia testikäyttöjä ja hankaloitti samalla sekä yritysyhteistyötä että hankkeen viestintää, mutta työ jatkuu aktiivisena myös hankkeen päättymisen jälkeen vuonna 2021. Lisäksi poikkeustila on hidastanut kansainvälisen yhteishankkeen suunnittelua sekä hankkeen esittelyä kansainvälisessä konferenssissa.