Resource-efficient use of biomass can change the world

Heli AntilaPosted by: Heli Antila
18.4.2018

Concern about climate change and sufficiency of resources are megatrends guiding Fortum’s strategy. We aim to respond to the challenges they bring also through our research and development work.

A growing area of research and development for us in recent years has been the more resource-efficient use of biomass. The concept can be compared to the circular economy and the utilisation of waste. Just like with waste, all the usable fractions should be separated from the biomass and put to use. Only then should the remaining material be combusted for energy.

Our research and development programme focusing on the efficient use of biomass is called Bio2X. Our basic idea is that biomass can be used to produce raw materials to replace fossil or less sustainable raw materials. We are pursuing solutions that significantly increase the value of biomass, reduce the manufacturing industry’s water consumption and environmental impacts, and bring new business opportunities to farmers in the poorest countries.

Towards new applications and value chains

We have been researching technologies related to biomass refining in collaboration with other players for years. During this time, the application areas have shifted from energy to also other industrial sectors – and even to consumer products.

We have been called an “oil company”, because the first commercialised product was bio-oil made from forest residues, chips or sawdust using pyrolysis technology. Produced in Joensuu, Fortum Otso bio-oil is a suitable replacement for heavy oil, and it reduces CO2 emissions by nearly 90 per cent compared to fossil fuels. The development work in this area will continue, as Fortum and Valmet are developing technology that makes it possible to produce high-value liquid biofuels from lignocellulose. Our collaboration partner is the Swedish fuel company Preem.

Biomass fractionation opens new opportunities

Lately we have focused particularly on biomass fractionation technologies and downstream processing. In fractionation, the biomass is divided into its three basic components: lignin, cellulose and hemicellulose. When fractionation is done immediately at the start of the process, the end products are much purer than in traditional cellulose and biofuel processes. These purer end products can be used in the production of a variety of products and to replace fossil or otherwise unsustainable raw materials in many industrial sectors, such as textiles or the plastic industry.

Many biomass sources, including many types of wood, straw, and grasses, can be used in fractionation. The availability of the raw materials and the use of new technology, in turn, enable smaller biorefineries and decentralised production. The selected raw material, the fractionation technology and the downstream processing play a role in determining the most feasible end product.

Will biowende follow energiewende?

Especially in developing countries, agrobiomass, like straw, is burned. The large-scale burning of straw in fields creates greenhouse gas emissions and local emissions. For example, the worst outdoor air in Delhi is so polluted that spending a day outside is equivalent to smoking 44 cigarettes. In three states in the Delhi region, 50 million tonnes of agrobiomass is burned every year. If it were processed into textile fibres, the amount would correspond to over half of the world’s cotton production. Huge potential!

In fact, the Bio2X research area is tackling such big questions that I’ve compared it in my presentations to an energy transition, i.e. “energiewende”, in which wind and solar power will disrupt the entire energy system. Time will tell if we’ll see a “biotransition”, where the resource-efficient use of biomass replaces industry that is based on fossil and other unsustainable raw materials.

Heli Antila is Fortum’s CTO

Biomass R&D

Biomassan resurssitehokas käyttö voi muuttaa maailmaa

Heli AntilaPosted by: Heli Antila
18.4.2018

Huoli ilmastonmuutoksesta ja resurssien riittävyydestä ovat Fortumin strategiaa ohjaavia megatrendejä. Niiden tuomiin haasteisiin pyrimme vastaamaan myös tutkimus- ja kehitystyöllämme.

Yksi kasvava tutkimus- ja kehitysalue meillä viime vuosina on ollut biomassan nykyistä resurssitehokkaampi käyttö. Ajattelu on verrattavissa kiertotalouteen ja jätteiden hyödyntämiseen. Jätteiden tapaan biomassasta tulisi erotella ja hyödyntää ensin kaikki käyttökelpoiset ainesosat. Vasta sen jälkeen jäljelle jäänyt aines poltettaisiin energiaksi.

Biomassan tehokkaaseen käyttöön keskittyvä tutkimus- ja kehitysohjelmamme on nimeltään Bio2X. Perusajatuksemme on, että biomassasta voidaan tuottaa raaka-aineita, jotka korvaavat fossiilisia tai muutoin vähemmän kestäviä raaka-aineita. Tavoittelemme ratkaisuja, jotka lisäävät merkittävästi biomassan arvoa, vähentävät tuotantoteollisuuden vedenkulutusta ja ympäristövaikutuksia sekä tuovat uusia liiketoimintamahdollisuuksia köyhimpien maiden maanviljelijöille.

Kohti uusia sovellutuksia ja arvoketjuja

Olemme jo usean vuoden ajan tutkineet biomassan jalostamiseen liittyviä teknologioita yhteistyössä muiden toimijoiden kanssa. Sovellusalueet ovat matkan aikana siirtyneet energiasta myös muille teollisuudenaloille – jopa kuluttajatuotteisiin.

Meitä on jo tituleerattu “öljy-yhtiöksi”, sillä ensimmäinen kaupallistettu tuote oli metsätähteestä, hakkeesta tai sahanpurusta pyrolyysiteknologialla valmistettava bioöljy. Raskaan polttoöljyn korvaamiseen soveltuvaa Fortum Otso -bioöljyä tuotetaan Joensuussa ja se vähentää CO2-päästöjä lähes 90 prosentilla fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Kehitystyö tällä saralla jatkuu, sillä Fortum ja Valmet ovat kehittämässä teknologiaa, jolla voidaan tuottaa lignoselluloosasta korkean lisäarvon nestemäisiä biopolttoaineita. Yhteistyökumppanina on ruotsalainen öljy-yhtiö Preem.

Biomassan jaottelu avaa uusia mahdollisuuksia

Viime aikoina olemme keskittyneet erityisesti biomassan fraktiointiteknologioihin ja jatkojalostukseen. Fraktioinnissa biomassa jaotellaan sen kolmeen peruskomponenttiin: ligniiniin, selluloosaan ja hemiselluloosaan. Kun jaottelu tehdään heti prosessin alussa, lopputuotteet ovat paljon puhtaampia kuin perinteisissä sellu- ja biopolttoaineprosesseissa. Näitä puhtaampia lopputuotteita voidaan käyttää eri tuotteiden valmistamiseen ja korvaamaan fossiilisia tai muuten kestämättömiä raaka-aineita monella teollisuudenalalla, kuten vaikkapa tekstiili- tai muoviteollisuudessa.

Fraktioinnissa voidaan käyttää monia biomassan lähteitä, kuten esimerkiksi monenlaista puuta, olkea, ruohoa. Raaka-aineiden saatavuus ja uuden teknologian hyödyntäminen puolestaan mahdollistavat aiempaa pienemmät biojalostamot ja hajautetun tuotannon. Valittu raaka-aine, fraktiointiteknologia ja jatkojalostusprosessi vaikuttavat siihen, mikä on järkevin lopputuote.

Seuraako energiewendeä biowende?

Erityisesti kehittyvissä maissa peltobiomassaa kuten olkea poltetaan. Runsas oljen polttaminen pelloilla aiheuttaa kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi paikallisia päästöjä. Esimerkiksi Delhissä ulkoilma on pahimmillaan niin saastunutta, että päivä ulkona vastaa 44 tupakan polttamista. Delhin ympäristössä kolmessa osavaltiossa poltetaan vuosittain 50 miljoonaa tonnia peltobiomassaa. Jos se jalostettaisiin edelleen tekstiilikuiduksi, määrä vastaisi yli puolta globaalista puuvillan tuotannosta. Hurjia visioita!

Bio2X-tutkimusalue onkin niin isojen kysymysten äärellä, että olen verrannut sitä esityksissäni energiakäänteeseen eli “energiewendeen”, jossa tuuli- ja aurinkovoima muuttavat koko energiajärjestelmää. Aika näyttää, näemmekö vielä tulevaisuudessa “biokäänteen”, missä resurssitehokas biomassan käyttö korvaa fossiilisiin ja muihin kestämättömiin raaka-aineisiin perustuvaa teollisuutta.

Kirjoittaja on Fortumin teknologiajohtaja.

Biomassa Tutkimus ja kehitys

Veroista, rahoitusyhtiöistä ja yritysvastuusta

Markus_Rauramo_blogi_smallPosted by: Markus Rauramo
10.4.2018

Fortum on kansainvälinen pörssiyhtiö, jonka yksi menestyksen mittari on sen osingonmaksukyky. Näin osallistumme vahvasti myös suomalaisen yhteiskunnan kehittämiseen. Olemme viimeisen viiden vuoden aikana maksaneet yhteensä osinkoa yli 5 miljardia euroa, joista Suomen valtion osuus on ollut lähes 2,6 miljardia euroa ja kotimaisten sijoittajien lähes miljardi euroa. Vuosina 2013-2017 olemme maksaneet veroja yhteensä lähes 4,5 miljardia euroa. Suomessa olemme merkittävä veronmaksaja. Suomeen on maksettu ja tilitetty tänä aikana erilaisia veroja noin 1,4 miljardia euroa.

Julkisessa verokeskustelussa usein mittasuhteet hämärtyvät, ja ns. asiantuntijatkin käyvät keskustelua oletusten pohjalta, yrityksen ratkaisuja tarkemmin tuntematta. Fortumissa pyrimme löytämään verotukseen yksinkertaisia, ennakoitavia ja kustannustehokkaita ratkaisuja, jotka varmistavat investointien toteutumisen sekä liiketoimintojen joustavuuden ja tehokkuuden sekä osakkeenomistajien kannalta tärkeän osingonmaksukyvyn.

Mediakeskustelun aloitti tänä keväänä Iltalehti, joka ammensi aiheensa Fortumin veroraportista ottamalla vertailuun Fortumin Suomeen maksamat verot vuosina 2005 ja 2017  – ikään kuin liiketoimintamme Suomessa olisi säilynyt samana 12 vuoden ajan. Todellisuudessa Fortumin liiketoiminta Suomessa on muuttunut merkittävästi: Neste Oil on eriytetty itsenäiseksi yritykseksi ja olemme luopuneet mm. pienistä vesivoimalaitoksista, teollisuuden ja sähköverkkojen kunnossapidosta, puolenkymmenestä CHP-laitoksesta ja sähköverkoista, mutta samalla myös kasvattaneet muun muassa sähkön myyntiliiketoimintaamme. Vertailukelpoinen verotettava tulomme Suomessa oli vuonna 2017 suunnilleen samalla tasolla kuin vuonna 2005, mutta yhteisöveroaste on laskenut 26 %:sta 20 %:iin.

Samaan aikaan toimintamme Suomen ulkopuolella on kasvanut merkittävästi. Muutos on vaatinut suuria investointeja. Näitä investointeja pääomitamme eurooppalaisten rahoitusyhtiöidemme kautta. Esimerkiksi viime vuonna tehty lämpöliiketoiminnan osto Norjassa ja käynnissä oleva Uniper-kauppa tehdään Irlannin yhtiöidemme vahvan taseen kautta.

Kaikki rahoitusyhtiömme sijaitsevat EU-maissa, joissa rahoitustoimintaa koskeva lainsäädäntö on vakaata ja ennakoitavaa ja rahoitukseen liittyvät riskit pieniä. Rahoitusyhtiöiden tulos syntyy markkinahintaisista koroista, joita investointeja tekevät Fortumin yhtiöt maksavat niille. Tästä tuloksesta rahoitusyhtiöt maksavat verot siihen maahan, jossa ne toimivat. Hollannissa verokanta on 25 %, Irlannissa 12,5 % ja Belgiassa tästä vuodesta lähtien 29,58 %. Verotettava tulo näissä maissa lasketaan samalla tavalla kuin Suomessa ja verot maksetaan lakien mukaan paikallisesti.

Viime vuonna Fortumin rahoitustoiminta Irlannissa tuotti voittoa, mutta Hollannin toiminta oli tappiollista. Mikäli kaikki rahoitustoiminta olisi ollut Suomessa, Suomen verotettava tulo olisi saattanut jopa pienentyä. Rahoitusyhtiöiden tärkein tehtävä onkin suojata emoyhtiötä, Fortum Oyj:tä, mahdollisilta omistukseen ja rahoitukseen liittyviltä riskeiltä. Rahoitusyhtiöitä käyttämällä vältämme myös moninkertaisen verotuksen ja saamme tuloksen tehokkaasti Suomeen, emoyhtiöön. Näin varmistamme, että voimme osinkopolitiikkamme mukaisesti jakaa vahvaa osinkoa osakkaillemme. Tästä hyötyvät kaikki suomalaiset.

On täysin ymmärrettävää, että kansainvälisesti toimivien yhtiöiden verotus puhuttaa ja voi olla haastavaa ymmärtää eri maiden vaihtelevan sääntelyn vuoksi. Yhtä ymmärrettävää on, että jokaisessa maassa asiaa tarkastellaan kansallisista lähtökohdista. Me Fortumissa haluamme olla avoimia ja johdonmukaisia, jotta sidosryhmämme voivat ymmärtää myös verotukseen liittyvät tärkeät ja oleelliset tekijät. Siksi olemme raportoineet verojalanjäljestämme vuodesta 2013, ja meitä pidetään jopa Euroopan tasolla edelläkävijänä veroraportoinnin läpinäkyvyydessä. Kyse on meille yritysvastuusta.

Markus Rauramo
Kirjoittaja on Fortumin talousjohtaja ja johtoryhmän jäsen.

Lue lisää:
Fortumin verojalanjälki

 

verotus

Local collaboration is an important part of responsible operations

Ulla_Rehell_60x60Posted by: Ulla Rehell
3.4.2018

Local collaboration and engaging with stakeholders are integral to being a good corporate citizen. Smooth collaboration and project diversity can lead to results that benefit a community long after the project has been completed.

Since the start of our operations in India in 2012, we have supported local communities through a number of projects carried out in the local areas around our solar power plants. Collaboration with various stakeholders has played an important role already during the construction phase.

A good example of the diversity and significance of these kinds of local activities is our collaboration with an Indian NGO that lasted the entire duration of the Pavagada solar power plant construction project.

The Pavagada project was Fortum’s fourth and biggest solar power plant in India, with a total production capacity of 100 megawatts. During the plant’s construction phase, thousands of migrant workers from varying cultural backgrounds worked at the plant. They represented different religions and ethnic groups, and they spoke different languages. Their food habits and social customs also differed significantly.

The ability for employees to work together is crucial in the safe implementation of any project. Equally, a healthy work community doesn’t emerge without good collaboration and uniform ways of operating. With this in mind, we invited the Parivartan NGO to help us create a shared operating culture in the Pavagada construction project.

Throughout the construction phase, the Parivartan members lived as part of the community in the housing accommodations built for the workers. This way, they were constantly aware of the work community’s situation and were able to impact the community’s activities. The first step to ensuring wellbeing was to encourage the workers to adopt good hygiene practices. Next, the Parivartan members started sharing information about worker rights and safety.

Parivartan works closely with women because it believes that sustainability requires strong participation from women. So the NGO provided information about treating women workers with respect. At separate events arranged for women, they had an opportunity to speak about issues important specifically to them.

Safety at the foundation of everything

Excellence in safety is the foundation of our business. It is our responsibility to ensure that our employees go home healthy at the end of the work day. We believe that all work injuries are preventable when we all take responsibility for safety.

The results of our efforts in Pavagada were clearly visible. After working with the NGO, absenteeism decreased and a good safety culture prevailed within the work community. We achieved good results with the actions we took to prevent diseases that are common in the region. In addition, our well maintained housing accommodations for workers received positive feedback from health officials.

Local collaboration will continue upon completion of the plants

Last year we continued support for local communities also in areas around the Kapeli and Amrit solar power plants. Among other things, we have improved the water supply and electricity distribution, and we’ve supported local schools by building a new classroom and equipping the school with a kitchen that can provide lunch service. A community development project was started in three villages around the Bhadla solar power plant.

The Pavagada solar power plant is now operational, and the local collaboration is also continuing. Additionally, the Pavagada construction project gave us good lessons that we can apply also elsewhere in our operations.

Ulla Rehell

Ulla Rehell is Fortum’s VP, Sustainability

Social Responsibility

Paikallisyhteistyö on tärkeä osa vastuullista liiketoimintaa

Ulla_Rehell_60x60Posted by: Ulla Rehell
3.4.2018

Paikallisyhteistyö ja vuoropuhelu sidosryhmien kanssa kuuluvat keskeisesti hyvänä yrityskansalaisena toimimiseen. Toimivalla yhteistyöllä ja monipuolisilla hankkeilla voidaan saavuttaa tuloksia, joiden vaikutukset hyödyttävät yhteisöä pitkän aikaa projektien päättymisen jälkeenkin.

Siitä lähtien, kun aloitimme toimintamme Intiassa vuonna 2012, olemme tukeneet paikallisyhteisöjä useilla aurinkovoimalaitostemme lähialueilla toteutettavilla hankkeilla. Yhteistyö eri sidosryhmien kanssa on ollut tärkeässä roolissa jo rakennusvaiheen aikana.

Hyvä esimerkki tällaisen paikallisen toiminnan monipuolisuudesta ja merkityksestä on intialaisen kansalaisjärjestön kanssa tekemämme yhteistyö, joka kesti koko Pavagadan  aurinkovoimalaitoksen rakennusprojektin ajan.

Pavagadan hanke oli jo neljäs Fortumin aurinkovoimalaitos Intiassa ja samalla suurin: tuotantokapasiteetiltaan yhteensä 100 megawattia. Rakennusvaiheen aikana Pavagadan aurinkovoimalaitoksella työskenteli tuhansia siirtotyöntekijöitä, jotka tulivat erilaisista kulttuuritaustoista. He edustivat eri uskontokuntia ja etnisiä ryhmiä ja puhuivat eri kieliä. Myös ruokailutottumukset ja toimintatavat sosiaalisissa tilanteissa erosivat toisistaan merkittävästi.

Työntekijöiden kyky toimia yhdessä on keskeisessä asemassa minkä tahansa rakennusprojektin turvallisessa toteuttamisessa. Yhtä lailla hyvinvoivaa työyhteisöä ei synny ilman hyvää yhteistyötä ja yhtenäisiä toimintatapoja. Siksi kutsuimme Parivartan-kansalaisjärjestön auttamaan meitä yhteisen toimintakulttuurin luomisessa Pavagadan rakennusprojektissa.

Parivartanin jäsenet asuivat koko rakennusajan työntekijöille rakennetussa parakkikylässä osana yhteisöä. Näin he tiesivät jatkuvasti työyhteisön tilanteen ja pystyivät vaikuttamaan yhteisön toimintaan. Ensimmäinen askel hyvinvoinnin takaamiseksi oli kannustaa työntekijöitä omaksumaan hyvät hygieniakäytännöt. Seuraavaksi Parivartanin jäsenet ryhtyivät jakamaan tietoa työntekijöiden oikeuksista ja turvallisuudesta.

Parivartan tekee tiivisti työtä naisten parissa uskoen, että kestävä kehitys vaatii naisten vahvaa osallistumista. Niinpä kansalaisjärjestö jakoi työntekijöille tietoa naisten kunnioittavasta kohtelusta työyhteisössä. Naisille järjestettiin lisäksi omia tilaisuuksia, joissa he pystyivät puhumaan juuri heille tärkeistä asioista.

Kaiken perustana on turvallisuudesta huolehtiminen

Liiketoimintamme perustana on turvallisuusasioiden erinomainen hoitaminen. Meidän vastuullamme on taata, että työntekijämme pääsevät työpäivän päätyttyä terveinä kotiin. Uskomme, että kaikki työtapaturmat ovat ehkäistävissä, kun me kaikki otamme vastuun turvallisuudesta.

Pavagadassa tekemämme työn tulokset olivat konkreettisesti nähtävissä. Kansalaisjärjestöyhteistyön alettua poissaolot vähenivät ja työyhteisössä vallitsi hyvä turvallisuuskulttuuri. Saavutimme toimillamme hyviä tuloksia alueelle tyypillisten tautien estämisessä. Tämän lisäksi myös hyvin ylläpidetty työntekijöiden parakkikylämme sai positiivista palautetta terveysviranomaisilta.

Paikallisyhteistyö jatkuu voimalaitosten valmistuttua

Jatkoimme viime vuonna paikallisyhteisöjen tukemista myös Kapelin ja Amritin aurinkovoimalaitosten läheisyydessä. Olemme parantaneet muun muassa vesihuoltoa ja sähkönjakelua sekä tukeneet paikallisia kouluja rakentamalla uuden luokkahuoneen ja varustamalla keittiön lounasjakelua varten. Bhadlan aurinkovoimalaitoksen läheisyydessä puolestaan aloitettiin kolmessa kylässä yhteisöjen kehityshanke.

Paikallisyhteistyö jatkuu Pavagadankin aurinkovoimalaitoksen lähialueilla nyt, kun voimalaitos on toiminnassa. Lisäksi otamme Pavagadan rakennusprojektista mukaamme parhaat opit, joita voimme varmasti hyödyntää myös muussa toiminnassamme.

Ulla Rehell

Kirjoittaja on Fortumin kestävästä kehityksestä vastaava johtaja

Sosiaalinen vastuu

Sähköjärjestelmän perusasioiden äärellä, osa 3: Miten kysyntäjousto toimii säätövoimana?

tatu-kulla-60x60pxPosted by: Tatu Kulla
22.3.2018

Sähköjärjestelmässä tuotanto on perinteisesti seurannut kulutuksen vaihtelua, mikä on sopinut hyvin olemassa olevalle tuotantorakenteelle. Ydinvoima ja sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset ovat yhdessä lauhdelaitosten kanssa vastanneet tasaisesta perusvoiman tuotannosta, kun taas vesivoimalla (ja osittain lauhdetuotannolla) on säädetty tuotanto vastaamaan kulutusta. Tilanne on kuitenkin muuttunut. Tuulivoiman rakentamisen ja samanaikaisen lauhdekapasiteetin sulkemisen seurauksena osa tuotannosta on ennustettavuudeltaan epävarmaa  ja toisaalta osa säätökyvystä on menetetty. Säätövoiman tarve on näin ollen kasvanut.

Vesivoiman rooli säätövoimana korostuu uudessakin tilanteessa. Lisäksi uudet teknologiat, kuten akut ja kysyntäjousto, tuovat sähköjärjestelmään lisää kaivattua säätökykyä. Käsittelin suoraan sähköverkkoihin kytkettyjä akkuja edellisessä blogikirjoituksessani (linkki kirjoituksen alla). Tässä blogissa valotan näkemyksiäni kysyntäjoustosta.

Kysyntäjoustossa sähkön loppukäyttäjä joustaa

Kysyntäjoustolla tarkoitetaan sitä, että sähköjärjestelmässä vähennetään tai lisätään kulutusta – ei tuotantoa – kulutuksen ja tuotannon saattamiseksi  tasapainoon. Todellisessa maailmassa näitä keinoja toki käytetään samanaikaisesti. Kysyntäjoustossa on usein kyse lämmön tai kylmän varastoinnista, jossa energian käyttö ja varastointihetki voidaan erottaa ajassa.

Perinteisintä kysyntäjoustoa Suomessa on ollut suurten teollisten toimijoiden joustavuus  erittäin korkeiden sähkönhintojen aikaan. Jos sähkönhinta on saavuttanut toimijan kannalta liian korkean tason esimerkiksi kahdeksan peräkkäisen tunnin aikana, toimijalle on ollut taloudellisempaa ajaa tuotantoprosessi alas. Korkeiden hintojen aikaan tuotanto olisi ollut tappiollista. Teollisten prosessien ajaminen ylös ja alas  on kuitenkin kallista ja kansantaloudellisesti menetetyllä tuotannollakin on arvonsa.  Sähköjärjestelmän kannalta saadaan huippukulutukset näin vältettyä esimerkiksi erittäin kylmän talvipäivän aikana.

Teollisten prosessien säätö on myös usein hidasta. Sähköjärjestelmässä säätökykyä tarvitaan järjestelmän tasapainottamiseen reaaliaikaisesti. Nykyaikaisten tietoliikenneratkaisujen ja algoritmien avulla voidaan myös sadoista tai tuhansista paljon pienemmistä kulutuskohteista, esimerkiksi lämminvesivaraajista, koota voimalaitoksen kokoluokkaan yltävä virtuaalivoimalaitos, tai oikeammin virtuaalinen akku.

Esineiden internet tekee kysyntäjoustosta mahdollista

Vaikka kysyntäjouston joustavat kohteet ovat olleet olemassa usein vuosikymmeniä, vasta viime aikoina esineiden internetin teknologia on mahdollistanut monen sovelluksen kaupallisen hyödyntämisen. Kysyntäjouston potentiaali säätövoimana on valtava, ja myös yksikkötasolla esimerkiksi yksittäisen kodin mittakaavassa kysyntäjousto on verrattavissa sähkövarastoihin. Akkuihin verrattuna kysyntäjousto on resurssitehokkaampaa ja monissa sovelluksissa halvempaa, koska uusia laitteita tarvitaan vähemmän.

Varsinkin kotitalouksien kysyntäjoustoa valjastettaessa säädettäviä kohteita tarvitaan paljon merkityksellisen säätötehon aikaansaamiseksi. Spring by Fortum tekee kysyntäjoustoa mm. kytkemällä lämminvesivaraajia virtuaaliakuksi. 1 MW säätökyvyn tuottamiseksi tarvitaan 1000 kappaletta tyypillisiä 3 kW:n lämminvesivaraajia. Jos Oulujoen optimitilanteen säätökyky on 400 megawattia, tarvittaisiin esimerkiksi kotitalouksien lämminvesivaraajia virtuaaliakkuun varovaisesti arvioiden 400 000 kappaletta. Tämä tarkoittaisi sitä, että Oulujoen säätökyvyn tuottamiseen tarvittaisiin 80% suomalaisista vesivaraajista. On myös huomattava, että tämä säätökyky olisi käytettävissä vain silloin, kun vesivaraajilla lämmitetään vettä.

Kysyntäjousto mahdollistaa huomattavan hajautettuja sovelluksia, jotka siten voivat hyödyttää  pienimpiäkin sähkönkuluttajia ja toisaalta vastata myös jakeluverkon paikallisiin joustotarpeisiin. Suomessa tehotariffit sekä myrskyvahinkojen minimointi vievät myös tähän suuntaan. Kysyntäjousto pienillä sähkövarastoilla lisättynä pystyy tulevaisuudessa yksin tasapainottamaan asumissektorin sähkönkäytön maissa, joissa on paljon aurinkovoimaa.  Suomen kaltaiset tuulivoimaa lisäävät maat tulevat aina tarvitsemaan pidemmän aikavälin säätökykyä, mutta meilläkin kysyntäjouston potentiaali on merkittävä.

Viimeiset 12 vuotta, jotka olen toiminut energia-alalla, älyverkot ovat olleet varsinkin alan sisällä olleet jatkuvan kiinnostuksen. Koska kysyntäjoustopalvelut mahdollistavat myös jakeluverkon paikalliset palvelut, saadaan valtaosa älyverkon lupauksista lunastettua kysyntäjoustolla. Tähän ei tarvita keskusjohtoista älyverkkojärjestelmää, vaan älyverkkona toimii internet ja sen päälle rakennetut palvelut.

Kysyntäjoustot ja akut ovat siis teknisesti oivallisia lyhytaikaisia säätövoiman lähteitä. Ne toimivat myös hyvin yhdessä osana suurempaa virtuaalista akkua. Tänä päivänä vesivoimaa käytetään käytännössä säätöön sekuntitasolta aina vuodenaikojen väliseen säätöön. Tulevaisuuden voimajärjestelmässä, jossa  tuotanto on heikommin ohjattavaa kuin ennen, akuilla, kysyntäjoustoilla ja vesivoimalla tulee olemaan oma tärkeä roolinsa. Kysyntäjousto ja akut pitävät huolta lyhytaikaisesta säädöstä (sekuntitasolta tuntien väliseen säätöön) vesivoiman huolehtiessa tätä pidempiaikaisesta säädöstä.

Tatu Kulla

Kirjoittaja toimii Fortumissa kehitysjohtajana vastaten muun muassa kysyntäjousto- ja akkuliiketoiminnan kehittämisestä. Aiemmin hän on vastannut vuosia Fortumin Suomen ja Ruotsin vesivoimaa (4 650 MW) ohjaavan vesivoimavalvomon toiminnasta.

Lue lisää:
Sähköjärjestelmän perusasioiden äärellä, osa 1: Miksi säätövoimalla on väliä?

Sähköjärjestelmän perusasioiden äärellä, osa 2: Voiko akuilla korvata vesivoimaa säätövoimana?

kysyntajousto

Tutkimus ja kehitys Vesivoima

Avoin kaukolämpöverkko on osa älykästä kaupunkia

mikael lemström_pieniPosted by: Mikael Lemström
12.3.2018

Tarvitaan joustavia ja rohkeita uusia malleja, jotta Suomi on tulevina vuosikymmeninä edelläkävijä ympäristö- ja energiasektorilla. Yksi keskeinen uudistus on suurten kaupunkien kaukolämpöverkkojen avaaminen uusille, puhtaan energian tuottajille ja hukkaenergian käyttäminen lämmitykseen. Yhteistyö edistää älykkäiden, energiatehokkaiden kaupunkien kehittämistä ja hiilettömän energian tuotantoa.

Energiantuotannossa ja -käytössä on meneillään teknologian aiheuttama globaali murros. Hiilijalanjäljeltään raskaiden fossiilisten polttoaineiden käytöstä siirrytään kohti kestäviä vaihtoehtoja. Suomi voi hyötyä murroksesta olemalla aktiivisesti mukana teknologia- ja markkinakehityksessä.

Suomessa noin neljäsosa käyttämästämme energiasta kuluu lämmitykseen. Kaukolämpö on yleisin lämmitysmuotomme: jopa kolme neljästä uudesta rakennuksesta kytketään kaukolämpöverkkoon. Huoletonta ja varmaa lämmitystä arvostetaan.

Kuluvalla vuosikymmenellä Suomen kaukolämmön hiilidioksidipäästöjä on laskettu kaikkiaan 26 %. Riittävien päästövähennysten saavuttaminen edellyttää merkittäviä rakenteellisia muutoksia ja uudenlaista ajattelua sekä energiantuotantoon että energian käyttämiseen. Tämä vaatii älykkäitä ratkaisuja ja yhä järkevämmin suunniteltuja kaupunkeja. Joustavuus on avaintekijä. Totutut, vanhat toimintamallit on hyvä kyseenalaistaa.

Aalto-yliopiston ja Sitran Smart Energy Transition -tutkimushankkeessa esitetään, miten Suomi voisi menestyä käynnissä olevassa teknologioiden aiheuttamassa globaalissa energiamurroksessa, joka vaikuttaa meihin väistämättä. Viime vuoden lopulla joukko asiantuntijoita kiteytti Murrosareenan raportissaan kymmenen teesiä, joilla parannettaisiin Suomen kilpailukykyä energia-alalla. Yksi keskeisiä uudistuksia heidän mukaansa on suurten kaupunkien kaukolämpöverkkojen avaaminen eri toimijoille.

Lämpöverkkojen avoimuus on Suomessa toistaiseksi vielä vähän käytetty mahdollisuus. Fortum ottaa tässä ison askeleen avaamalla kaukolämpöverkkonsa julkisin ostohinnoin puhtaan energian tuottajille Espoossa, Joensuussa ja Keski-Uudellamaalla.

Aiemmin kaukolämpöverkkoihin on jo kytketty muun muassa palvelinkeskuksia ja sairaaloita, joiden ylijäämälämpö johdetaan lämmitykseen. Nyt esimerkiksi teollisten toimijoiden, isojen kiinteistöjen ja taloyhtiöiden on mahdollista liittyä verkkoon ja myydä hukkalämpönsä läpinäkyvin sekä kilpailukykyisin hinnoin.

Muutos tekee energiankuluttajista aiempaa aktiivisempia toimijoita ja mahdollistaa nyt hukattavan lämmön hyödyntämisen.

Nykyisessä markkinamallissa kaukolämpöä kehitetään aktiivisesti, ja alalla on nähtävissä uusia ratkaisuja. Fortum on sitoutunut tuottamaan kaiken kaukolämpönsä hiilineutraalisti 2020-luvun loppuun mennessä. Tätä tavoitetta ei saavuteta yksinään korvaamalla fossiilisia polttoaineita biopolttoaineilla. Tavoite vaatii lisäksi uutta teknologiaa ja uusia palveluja sekä yhteistyötä. Tässä onnistutaan, kun energian loppukäyttäjille, kuten taloyhtiöille ja yrityksille, tehdään osallistumisesta riittävän helppoa.

Puhtailla ja älykkäillä energiaratkaisuilla on valtavat vientimarkkinat, joilla riittää kysyntää suomalaiselle osaamiselle – mutta referenssejä pitää olla. Yhdessä teemme Suomesta edelläkävijän älykkäiden energiaratkaisujen saralla.


Mikael Lemström

Kirjoittaja on Fortumin kaukolämpöliiketoiminnasta vastaava johtaja

Fortum_Avoin_Kaukolampo_1200x800_blog

Lämmön tuotanto