Tekoäly tehostaa kaukolämpöä – jopa kymmenien tuhansien eurojen säästöt
|
|
Savonlinna Lempeä Lämmön keskusvalvomo
Kuvaaja Mikko Kankainen |
Lempeä Lämpö Oy on saavuttanut Savonlinnassa ja Juvalla hyviä tuloksia tekoälyn käytöstä kaukolämmön tuotannon tehostamisessa. Optimoinnilla saavutettiin kymmenien tuhansien eurojen rahalliset hyödyt edellisvuoden aikana.
Juvan lämpölaitoksella ja Savonlinnan Pääskylahden voimalaitoksella otettiin vuoden 2021 lopussa käyttöön järjestelmät, jotka auttavat optimoimaan kaukolämpöveden lämpötilaa tekoälyn tekemien ennusteiden perusteella.
Tekoälyn tukema optimointi tähtää ensisijaisesti lämmöntuotannon tehostamiseen ja sen ympäristövaikutusten alentamiseen. Optimoinnilla esimerkiksi lasketaan lämpöverkkoon pumpattavan kaukolämpöveden lämpötilaa, sillä se on tyypillisesti liian kuumaa.
Liian kuumaksi lämmittäminen käyttää turhaan arvokkaita polttoaineita ja tuottaa päästöjä. Asiakkaiden kaukolämmön toimitukseen optimointi ei käytännössä vaikuta: optimointi tapahtuu aina niin, että asiakkaille riittää lämpöä.
Datan hyödyntämistä kehitetään kumppanien kanssa
Optimoinnin tekoäly on työkalu, joka antaa lämpölaitoksen operaattorille ennusteita tulevista käyttötilanteista, ja ehdotuksia niissä toimimiseen. Kaukolämmön tuotantoennusteiden tarkkuus paranee tekoälyn avulla merkittävästi – jopa yli 50 prosenttia verrattuna aiemmin käytössä olleeseen ennustemenetelmään.
Järjestelmän laskenta-algoritmi hyödyntää tuotannosta kertynyttä historiadataa ja oppii parantamaan ennusteitaan jatkuvasti. Näin tuotannon optimoinnista tulee ajan mittaan yhä tarkempaa. Kaikkea ei tekoäly kuitenkaan vielä tiedä, ja silloin operaattorin kokemus on valttia.
– Joskus on tietysti tilanteita, jolloin täytyy kuitenkin toimia kokemuksen perusteella. Projekti on yhtenäistänyt operaattoreiden toimintaa, sillä kaikilla on ollut hieman oma tyylinsä operoida, operaattori Mika Räsänen Elvera Oy:lta kertoo.
Juvalla ja Savonlinnassa kymmenien tuhansien eurojen hyödyt
Juvan lämpölaitoksella menoveden keskimääräinen lämpötila on vuoden 2022 aikana laskenut 5 °C tekoälyoptimoinnin avulla. Juvan kokoluokan verkossa haketta polttaessa investoinnin takaisinmaksuaika on noin 3 vuotta. Verkostohäviöt pienenevät optimoinnin avulla noin 5 prosenttia.
Tekoälyn tukeman optimoinnin ympäristövaikutukset ovat merkittävät. Juvalla menoveden lämpötilan alentaminen näkyy suoraan pienentyneinä lämpöhäviöinä kaukolämpöverkossa. Alhaisempi lämpötila tarkoittaa, että kaukolämpöputket eivät tarpeettomasti lämmitä ympärillään olevaa maaperää, eikä raaka-aineita polteta turhaan.
Savonlinnan Pääskylahden voimalaitoksella verkostohäviöiden välttämisen lisäksi hyötyä on saatu ”akuttamalla” lämpöä verkkoon. Tekoäly on ennusteilla auttanut varautumaan erityisen kylmien aamujen suureen lämmönkulutukseen ennalta. Verkkoon on hyvissä ajoin varattu paljon lämpöä, eikä kulutusta varten ole välttämättä tarvinnut käynnistää kallista öljykattilaa. Pääskylahden voimalaitos tuottaa myös sähköä lämmöntuotannon sivutuotteena, ja kylminä aamuina siitä on saatu myös rahallisia hyötyjä.
– Tekoälyllä optimointi auttaa säästämään polttoainetta päivittäin pienentämällä verkostohäviöitä, ja erityistilanteissa varoittamalla erityisen kylmistä ajankohdista. Optimoinnin avulla säästimme Juvalla yli 1 000 MWh verran polttoainetta vuonna 2022. Tämä säästää siis myös ympäristöä. Optimointi on tuottanut rahallistakin hyötyä useilla kymmenillä tuhansilla euroilla, Lempeä Lämmön kehitys- ja innovaatiopäällikkö Mika Laine kertoo kertoo.
Panostukset valmiin datan hyödyntämiseen lisäävät kustannustehokkuutta
Tekoälyhankkeita varten tarvitaan useammalta vuodelta dataa, jolla algoritmia voidaan opettaa. Lempeä Lämmön pitkäjänteinen panostaminen datan hallintaan on mahdollistanut mittausdatan keräämisen säännöllisesti ja luotettavasti.
– Valmiina olevan datan ja sen käsittelyprosessien johdosta tämän tyyppiset kehitysprojektit on helppo toteuttaa kustannustehokkaasti. Aikaisempien kokemusten johdosta saammekin vastaavat projektit lyhyemmässä ajassa toteutukseen, sanoo Suur-Savon Sähkö Oy:n ratkaisuarkkitehti Janne Kortelainen.
Tulevaisuudessa optimointia on määrä tarkentaa entisestään lisäämällä antureita lämpöverkkojen reunamille. Niillä saadaan tietoa verkoston kaukaisimpien asiakkaiden lämmönsaannista, jotta optimointia voidaan kehittää tulevaisuudessa entisestään.
