PVO-Vesivoima ja Oulun yliopisto ovat kehittäneet turbiinisäätäjän, jolla pystytään säätämään vesivoimalaitosten sähköntuotantoa aiempaa tarkemmin. Koneoppimista hyödyntävälle innovaatiolle haetaan patenttisuojaa.
Yhteistyö on esimerkki tuotannonkehityksestä, jossa akateeminen osaaminen ja yksityisen yrityksen panos tuottavat suoraan tuotantoon soveltuvan ratkaisun.
”Tällainen yhteistyö on vesivoiman tuotannossa erittäin harvinaislaatuista, sillä uusien laitteiden kehitystyö tilataan yleensä kaupallisilta yhteistyökumppaneilta. Meille suurin etu syntyi siitä, että saimme käyttöömme säätöteorian ja matematiikan ylivoimaisen osaamisen yliopiston puolelta. Heiltä löytyi myös ymmärrys siitä, miten teoria jalkautetaan ratkaisuksi asti”, PVO-Vesivoiman käynnissäpidon asiantuntija Tommi Hansen-Haug kiittelee.
Oulun yliopistosta kehitystyössä olivat yliopistotutkija István Selek ja väitöskirjaa aiheesta tekevä Joni Vasara älykkäät koneet ja järjestelmät -tutkimusyksiköstä. Kehitystyö käynnistyi jo vuonna 2017.
”Meille tämä projekti oli harvinainen tilaisuus tuoda osaamistamme käytäntöön. Yritykset eivät yleisesti priorisoi yliopistoyhteistyötä, mutta suosittelen sitä. Yliopistot pystyvät tarjoamaan ongelmanratkaisuun uusia näkökulmia kustannustehokkaasti”, Selek sanoo.
Patenttihakemus vireillä vesivoiman turbiinisäätäjään
PVO-Vesivoima on hakenut turbiinisäätäjälle patenttia tämän vuoden maaliskuussa. Keksinnölle saataneen patentti todennäköisesti kuluvan vuoden aikana.
Uusi turbiinisäätäjä on kehitysaskel, koska kantaverkkoyhtiö Fingrid otti vuoden 2023 aikana käyttöön uudet kriteerit, joilla voimalaitokset voivat osallistua sähkömarkkinoilla ns. reservimarkkinaan. Reservimarkkinaan osallistuminen vaatii vesivoimaloiden koneistoilta jatkuvaa reagointia, jotta sähköverkon taajuus saadaan pidettyä vakaana.
Turbiinisäätäjä edustaa laatua erityisesti vakauttavilta ominaisuuksiltaan. Koneoppimista hyödyntäen se identifioi sähköverkon taajuuden hallitsevia vuorovaikutuksia ja sopeuttaa turbiinin liikkeet tarkasti niihin.
Säätövoimaa vahvistamalla varaudutaan tulevaisuuden tarpeisiin
Turbiinisäätäjällä PVO-Vesivoima vastaa Fingridin ja markkinoiden tiukentuneisiin vaatimuksiin säädön stabiilisuudesta ja suorituskyvystä, lineaarisuudesta ja nopeudesta. Sähkön tuotantoa on säädettävä vastaamaan sähkön kulutusta hetkestä toiseen.
Mitä enemmän sähköä tuotetaan tuulella ja auringolla, sitä monimutkaisempaa on reservisähkön tuottaminen, sillä kulutuksen lisäksi myös sähkön tuotanto vaihtelee yhä enemmän. Vesivoima on merkittävin säätövoiman tuottaja.
”Meille on myös tärkeää varautua energiavarastoratkaisuilla, jotka vastaavat tulevaisuuden tarpeisiin. Olemme tehneet kehitystyötä pitkään ja systemaattisesti. Nyt näillä yksittäisillä koneistoilla voidaan tukea taajuuden vakautta ja aiemmin käyttöön otettu jokisäätöautomatiikka on taustalla tehostamassa säätövoiman tuotantoa”, Hansen-Haug kertoo.
