Wasa Station
Yritysyhteistyöseminaari 11.5.2015
Energiaratkaisut
Ville Reinikainen
Esityksen sisältö
1. Työpajojen esittely
2. Ylätason näkökulmia
3. Suunnitteluprosessi
4. Esimerkkejä ratkaisuista
Työpajat
1. Energiantuotannon teemat:
•
•
•
Miten yritykseni tuotteet ja ratkaisut soveltuvat Wasa Station –
hankkeeseen?
Onko yritykselläsi tiedossa referenssikohdetta, johon Wasa Station
suunnitteluryhmän kannattaisi tutustua?
Hankkeesta saamiisi tietoihin perustuen, onko joku teknistaloudellisesti
potentiaalinen energiantuotantoratkaisu jäänyt mielestäsi
selvittämättä? Mikä tällainen ratkaisu voisi olla?
2. Energiankulutuksen teemat:
•
•
•
Miten yritykseni tuotteet ja ratkaisut soveltuvat Wasa Station –
hankkeeseen?
Miten yritykseni tuotteet ovat integroitavissa
kokonaisautomaatiojärjestelmään?
Oletteko kiinnostunut toimimaan järjestelmäintegraattorina?
Ylätason näkökulmat
1. Kortteliin perustettava energiayhtiö
mahdollistaa korttelitason energiajärjestelmän
rakentamisen. Energiayhtiö omistaa ja hallinnoi
korttelin energiajärjestelmiä sekä vastaa järjestämän
ylläpidosta ja toimivuudesta
2. Tiivis yhteistyö Vaasan kaupungin, Vaasan
Sähkön ja Tekesin kanssa mahdollistaa
innovatiivisten ratkaisujen toteuttamisen – ratkaisut
tukevat kaikkien osapuolien tulevaisuuden
kehitystavoitteita
3. Tiivis yhteistyö energiasektorilla toimivien
yritysten kanssa hankkeen alusta asti varmistaa
innovaatioiden syntymisen ja kaupallistamisen
Wasa Stationin toimijat
Suunnittelun näkökulmat
1. Suunnittelua ohjaa energiastrategia ja
alueellinen BREEAM järjestelmä
2. Innovatiiviset suunnittelumenetelmät ja
työkalut (Solmu-työskentely, optimointityökalu ja
integroitu tietomallipohjainen suunnitteluympäristö)
3. Suunnittelu toteutetaan tiiviissä yhteistyössä
kaupungin, energialaitoksen ja Vaasan
energiaklusterin yritysten kanssa. Kaikki
näkökulmat heti hankkeen alusta mukana
ohjaamassa päätöksentekoa.
Strategia
Optimizing the energy solution of the block following the energy strategy:
Optimizing the lowemission energy
production solutions
Reducing the peak
power and recycling /
storage of energy
Optimizing
energy
consumption
Esimerkkejä
ratkaisuista
solar panels
solar heat
collectors
district heating
network
refridgeration
cooling
DH
accumulator
heating
cooling
storage
ground source
heating /cooling
Energiaväylä
Automaation lähtökohdat
 Integroitu järjestelmä mahdollistaa älykkäät
toiminnot
 Talotekniikan tarpeenmukainen käyttö
 Rakenteisiin asennetut anturit
 Älykkäät säätöstrategiat:
• Läsnäolotunnistus, ilmanlaatuanturit,
verkostopaineiden minimointi, sääennusteiden
hyväksikäyttö /sääasema
 Kattava kulutusmittarointi myös laitekohtaisesti
 Itsediagnostiikka kertoo mihin huoltohenkilöiden
kannattaa panostaa
 Käyttäjien osallistaminen
Kysynnän jousto
Ohjaus
sähkön
tuntihinnan
perusteella
Tehon
muutos
Kulutuksen
aikasiirto
Ostotehon muutos:
• Valaistustason pienentäminen
• Ilmanvaihtomäärän vähentäminen
• Kulkuväylien sulatuksen
poiskytkentä
• Toisarvoisen kuorman
poiskytkentä
• Lämpötilan nosto
Hinta
(jäähdytyskaudella) €/MWh
• Lämpötilan lasku
(lämmityskaudella)
• Varavoimakoneen käyttö
Tunti
Kuinka suuret LVI-puolen
säiliöiden
varastointikapasiteetit ovat?
1. Lämmitys
2. Jäähdytys
Kulutuksen siirtäminen:
• Jäähdytysveden kehitys
varastosäiliöön
• Käyttö kalliin tuntihinnan
aikana
• Lämmitysveden kehitys
varastosäiliöön
• Käyttö kalliin tuntihinnan
aikana
• Sähkön varastointi akkuun
• Käyttö kalliin tuntihinnan
aikana
Sähköenergiakustannusten optimointi tuntihinnan perusteella
Julkisivujen optimointi
Julkisivuratkaisut-solmutyöpaja 10.11.2014:
•
Työpajassa tutkittiin seuraavien asioiden vaikutusta
energiankulutukseen sekä kesäajan olosuhteisiin: julkisivujen aukotus,
vaipan rakenteet ja tiiveys, ikkunoiden ominaisuudet ja aurinkosuojaus
•
Työpajassa oli edustettuna eri suunnittelualat
•
Eri vaihtoehtojen vertailu toteutettiin optimointityökalulla
Parkkihallin hybridi-ilmanvaihto
Vaasan Sähkön rooli
1. Wasa Stationin kesäajan ylijäämälämpöjen
lauhduttaminen kaukolämpöverkkoon niiltä osin, kuin
niitä ei pystytä hyödyntämään kortteliin rakennettavan
energiaväylän avulla. Tällöin kortteliin ei tarvitsisi rakentaa
lauhduttimia katolle.
2. Vaasan sähkö ”korttelikylmäoperaattorina”. Vaasan
sähkölle varattaisiin tekniset tilat jäähdytyksen
tuotantolaitteita (esim. absorbtiotekniikka) varten Wasa
Station kortteliin ja Vaasan sähkö möisi jäähdytysenergiaa
Wasa Stationin energiayhtiölle.
3. Wasa Stationin energiayhtiö tuottaa itse oman
jäähdytysenergiansa absorbtiotekniikalla käyttäen
lämmönlähteenä kaukolämpöä. Tässä ratkaisussa kesäajan
jäähdytykseen käytettävän kaukolämmön hinnoittelu pitäisi
olla kilpailukykyinen.
Muita ratkaisuja
Biokaasun ja LNG:n hyödyntämistä korttelissa voidaan jatkossa tarvittaessa selvittää lisää
- Jätteet Stormossenin biokaasureaktoriin – kaasu Wasa Stationille?
- Oma biokaasureaktori Wasa Stationiin?
- LNG:n tulo Vaasaan (laivat?). Terminaalista ei tietoa.
Verkkoon myydystä sähköenergiasta ei saada taloudellista hyötyä, koska ostohinta on
sidottu sähkömarkkinoiden Spot-hintaan, joka on selvästi pienempi kuin verkosta ostettavan
energian hinta
- suurempi hyöty saadaan, kun itse kehitetty energia käytetään pienentämään
ostoenergian kulutusta ja leikkaamaan liittymän huipputehoa
Varavoimakoneen käyttöä huipputehojen leikkaukseen on selvitetty, mutta sen saaminen
taloudellisesti kannattavammaksi edellyttää, että konetta käytettäisiin myös lämmön
tuotantoon
- Pelkän sähköntuotannon hyötysuhde on noin 40 % ja se ei ole kannattavaa ostosähkön
alhaisen hinnan vuoksi
Mikro-CHP-laitoksen käyttöä on tutkittu ja todettu epätaloudelliseksi suhteessa
ostoenergiaan
- Mikroturbiinin huolto on todettu kalliiksi. Diesel-/kaasumoottori edullisempi.
- Pelkkä sähkötuotanto on kokonaiskustannuksiltaan verkosta ostettua kalliimpaa
- Hyvä hyötysuhde edellyttää tasaista kuormaa, ei onnistu vaihtelevalla kuormalla
= C-luokka
= nZEB-E-luku (FinZEB-hankkeen ehdotus)
= A-luokka
Vaikutus ylläpitokuluihin €/m² vuodessa
10 vuoden tarkastelujaksolla
1,50
1,00
Energiankäytön tehostaminen
0,50
Energiaväylä: jäähdytyksen lauhde
Energiaväylä: porakaivokenttä
0,00
Energiaväylä: aurinkolämpö, 550 m²
€/m²
-0,50
-1,00
Energiaväylä: aurinkosähkö, 700 + 1400 m²
Energiaväylä: jäähdytyksen tulistuslämmön
hyödyntäminen
Energiaväylä "kaikilla herkuilla"
-1,50
Lämpöakku
Kylmävaraaja
-2,00
Kaikki yhdessä
-2,50
Solmu-työskentely
Cost accountant
Property developer
Architect
Energy expert
User
Structure
Contractor
HVAC & Elec.
Optimization
and
visualisation of
information
Kiitos!
Ville Reinikainen
Director
Energy and Environment
Department
[email protected]