Blogi

Herrfors kohti energiajärjestelmän kokonaisoptimia

Ensense ja Merus Power varmistavat Herrforsin sähkövarasto- ja sähkökattilainvestoinnin kannattavuuden

Pohjanmaalaisen energiayhtiö Oy Herrfors Ab:n optimointiratkaisu keskittyy energiantuottojen kokonaisoptimiin, jossa sähkökattila- ja sähkövarastoinvestoinnit ovat keskeisessä roolissa. Ratkaisu ottaa huomioon niin sähkön reservimarkkinan ja sähkökaupan mahdollisuudet kuin myös kaukolämpöverkon tarpeet.

Sähkökattila- ja sähkövarastoinvestoinnin myötä Herrforsin tuotantoprofiili kattaa yli 7 erilaista kaukolämmön tuotantotapaa. Kun samalla halutaan osallistua sähkön vuorokausikauppaan ja Fingridin ylläpitämille taajuusohjatuille reservimarkkinoille (FCR-D, FCR-N + FFR), optimointiprofiili muuttuu erittäin monipuoliseksi.

“Herrforsin tapauksessa kokonaisoptimin saavuttaminen tarkoittaa tasapainottelua reservimarkkinoiden, sähkökaupan ja kaukolämpöverkon välillä. Optimifunktiossa on paljon muuttujia ja osa on luonteeltaan erittäin nopeita, kuten esimerkiksi FCR tai FRR markkinan säätökäskyt”​
Jesse Kivilä
projektipäällikkö, Ensense

Herrforsille kustannussäästöjä ja tehokkuutta tuovan kokonaisoptimin saavuttaminen vaatii asiantuntemusta sekä energiajärjestelmän optimoinnista että reservimarkkinoiden erityispiirteistä.

”Ensensellä on vahva osaaminen sekä kaukolämpö- että sähkömarkkinoista ja siten valmiudet optimoida energiajärjestelmiä kokonaisuutena. Herrforsin projektissa optimointivastuu on jaettu, kun teemme yhteistyötä Merus Powerin kanssa, joka on toimittanut Herrforsille erityisesti taajuusohjatuille markkinoille soveltuvan sähkövaraston”, kertoo Kivilä.

Kokonaisinvestoinnille optimoinnilla alle 5 vuoden takaisinmaksuaika

Herrforsin ja Ensensen yhteistyö käynnistyi jo vuonna 2023 sähkökattilahankinnan ennakkosimuloinnilla. Nykyisen projektityön tavoitteena on maksimoida Herrforsin energiajärjestelmästä saatava hyöty sekä sähkön- että lämmöntuotantosektorilla.

Fingridille erittäin arvokkaasta reservikapasiteetista saatava korvaus on jo itsessään merkittävä hyöty energiayhtiölle. Kun päälle lisätään vielä kokonaisoptimoinnin tuomat säästöt polttoainekustannuksissa sekä kaukolämmön jakelussa, uudelle sähkökattila- ja sähkövarastoinvestoinnille odotetaan alle 5 vuoden takaisinmaksuaikaa.

“Kokonaisinvestoinnin osalta voidaan puhua alle 5 vuoden takaisinmaksuajasta, joka on energiainvestoinnille erittäin lyhyt ja kannattava.”
Tommi Salo
voimalaitospäällikkö, Oy Herrfors Ab

Ensensen optimointimalli myös selkeyttää kaukolämmön ajoprofiilin laadintaa ja pienentää virheitä.

“Kun kaukolämmön tuotannon ja jakelun optimointipalettiin lisätään mukaan Fingridin taajuusohjattujen markkinoiden asettamat aikapaineet, kokonaisoptimin löytämisestä tulee suoraan sanottuna ihmiselle mahdotonta”, kertoo Ensensen Jesse Kivilä.

Ensensen optimointimalli tuokin suoraan prosesseja ohjaavien asetusarvojen lisäksi Herrforsin kaukolämpöoperaattoreille tuotantosuunnitelman, näin helpottaen henkilökunnan päätöksentekoa ja ennakointia sekä yhtenäistäen kaukolämmöntuotannon ja –jakelun ajotapaa.

“Sähkön ja lämmön sektori-integraation avulla saadaan mahdollisimman suuri joustokapasiteetti irti Herrforsin energiajärjestelmästä. Tiedonkulku ja kommunikaatio ovat tässä projektissa a ja o.”
Lotta Dahl, energiamarkkina-asiantuntija
Merus power Oy

Saumaton tiedonkulku välttämätöntä kokonaisoptimin saavuttamiseksi

Kun optimointi kattaa erilaisia intressejä, kaikista kannattavimman operointiaikataulun löytäminen vaatii yhteistyötä.

Toisinaan kokonaisoptimin kannalta kannattavin ratkaisu saattaa jopa nostaa lämmöntuotantokustannuksia. Tällöin reservimarkkinoilta saatava tuotto riittää kuitenkin kattamaan kustannusten hetkellisen nousun, ja kokonaistulos on taloudellisesti kannattavin. Läpinäkyvät optimointiperusteet ja selkeä vastuiden jako varmistavat, että todellinen operointi tuottaa Herrforsille parhaan mahdollisen tuloksen.

Sähkövaraston integrointi sähkökattilaan tuo sähkövarastolle FCR-markkina-aktivointien käyttöön enemmän energiakapasiteettia. Sähkövaraston ja -kattilan lyhytaikaisten säätöjen ajan kaukolämpöverkkoa voidaan käyttää turvallisesti joustovarana. Myös ilman sähkövarastoa voidaan verkkoa käyttää hetkellisenä lämpövarastona.

“Kaukolämpöverkko on siinä mielessä joustava, että suurikaan lyhytaikainen tuotantotehon heilahdus ei haittaa. Sähköverkon puolella tuotannon ja kulutuksen on oltava tasapainossa koko ajan ja siksi tarvittaessa säädöt FCR-markkinalta aktivoituvat niin nopeasti”, kertoo Jesse Kivilä.

Hyvällä meiningillä kohti testausta ja tuotannollista käyttöä

Moninaisuudestaan huolimatta yhteistyöprojekti on jo edennyt testausvaiheeseen.

“Tällä hetkellä testaamme sähkökattilan optimointia ainoastaan kaukolämpöverkon näkökulmasta. Vielä tämän vuoden puolella pääsemme testaamaan tiedonsiirtoa ja kokonaisoptimointia Merus Powerin kanssa”, kertoo Jesse Kivilä.

Tuotannolliseen käyttöön kokonaisoptimointi siirtyy juuri sopivasti tammikuun 2025 pakkasille. Tällöin polttoainekustannuksien säästö on näkyvissä heti ensihetkistä alkaen.

“Kokonaisoptimointi hillitsee osaltaan myös kaukolämmön tuotantokustannuksia ja vähentää entisestään öljyn käyttöä energiantuotannossamme, jolloin saamme myös jatkossa pidettyä kaukolämmön hinnan edullisena”, kertoo Herrforsin Tommi Salo.

Kaiken kaikkiaan kolmen toimijan välinen yhteistyö on sujunut erinomaisesti. Yhteistyöltä vaaditaan innovatiivista ajattelua ja valmiutta ongelmanratkaisuun. Töitä tehdään yhteisen tavoitteen eteen, Herrforsin Ylivieskan energiajärjestelmän kokonaisoptimin saavuttamiseksi.

“Ensensen kanssa yhteistyö on rakentavaa ja ratkaisukeskeistä. Heillä on myös tietoteknisesti paljon osaamista, ja he ovat ottaneet innovatiivisen projektin tiedonsiirron ratkaisemisen hyvin näppeihinsä”
Lotta Dahl
Merus power Oy