|
|
|
Hankekoodi: A72402
Hankkeen nimi: EVAKOT - Energian varastoinnin ja käytön optimoinnin työkalut (kehittämisosio)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2017 ja päättyy 31.10.2020
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Keski-Pohjanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Centria ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 1097805-3
Jakeluosoite: Talonpojankatu 2
Puhelinnumero: 06 868 0200
Postinumero: 67100
Postitoimipaikka: Kokkola
WWW-osoite: http://www.centria.fi/tki
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: ERKKILÄ PEKKA JUHANI
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: kehitysinsinööri
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: pekka.erkkila(at)centria.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0447250231
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Tärkeä osa rakennusten toiminnallista infraa ovat niiden käytössä tarvittavat energianlähteet. Tänä päivänä kiinteistöjen omistajia pyritään ohjaamaan ja kannustamaan yhä enemmän ns. vihreiden, mahdollisimman hiilidioksidineutraalien ilmaisenergioiden, kuten aurinko- ja tuulivoiman käyttöön. Viime aikoina katse on suunnattu myös maan alle eli maalämpöön ja viimeisimpänä myös energian geologiseen varastointiin. Maalämpö on yleistynyt kotimaassa, mutta ns. geovarastointi on tällä hetkellä kuuma tutkimusaihe.
Geovarastoinnilla tarkoitetaan lähempää maan pintaa, yleensä n. 40-50m tai hieman syvemmältä hyödynnettävää, maa- ja kallioperään varastoitavaa, aktiivista energiaa, jota voidaan hyödyntää lämpö- tai kylmäenergiana. Tämän varaston lämmönlähteenä voi toimia esimerkiksi auringosta kerätty ja maankamaraan varattu lämpö.
Hankkeessa rakennetaan ekosysteemiä, jossa energian varastoinnin ja käytön optimoinnin teknologioita voidaan kokeilla ja kehittää mahdollisimman aidossa toimintaympäristössä. Ekosysteemin avulla kerätyn ja tuotetun tietotaidon ja sen pohjalta karttuneen osaamisen avulla jalostetaan uusia menetelmiä ja toimintatapoja, jotka poikivat jatkossa uusia tuotteita ja palveluita. Teknologiapiloteissa ja demonstraatioissa tutkitaan esimerkiksi edellä kuvatun geovaraston hyödyntämistä kiinteistöjen lämmönlähteenä.
Tutkimusekosysteemi toimii tutkimuksen testaus- ja käyttöympäristönä ja sitä kautta yritysten uuden liiketoiminnan kehittämisen tukena.
EVAKOT-hankkeessa tutkitaan aurinkoenergian ympärivuotista varastointia ja näiden varastojen hyödyntämistä läpi vuoden, erityisesti talvella, kiinteistöjen lisäenergian lähteinä. Hankkeessa rakennetaan tähän liittyen 2 konkreettisia pilottia Kokkolan alueelle, joiden avulla tätä ns. ilmaisenergian hyödyntämismahdollisuutta tutkitaan ja kehitetään hankekonsortion voimin.
Hankkeen pääkohderyhmänä ovat Keski-Pohjanmaan, erityisesti Kokkolan alueella toimivat alan yritykset ja julkinen sektori, sekä uutta liiketoimintaa alueelle suunnittelevat yritykset. Hankkeen toimenpiteet kohdistuvat ensisijaisesti hankkeeseen osallistuvien tahojen (tutkimuslaitokset, korkeakoulut ja yritykset) toimintaan. Hankkeen kohderyhmänä ovat myös alueen kiinteistöteknisiä- ja energiatehokkuuspalveluja tarjoavat ja tutkimusaiheiden kaupallistamista kartoittavat yritykset, näiden operatiiviset kumppanit, sekä kiinteistöjen omistajat.
Hankkeen välillisenä kohderyhmänä ovat myös alueen tutkimuslaitokset sekä mm. analytiikkapalveluja tarjoavat
yritykset. Laajemmin hanke liittyy Keski-Pohjanmaan alueen toimijoiden energiatehokkuus-osaamisen hyödyntämisen ja tutkimuksellisten tavoitteiden edistämiseen.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 360 001
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 319 323
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 408 001
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 366 725
Maakunnat: Keski-Pohjanmaa
Seutukunnat: Kokkolan
Kunnat: Kokkola
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 0 | 8 |
| Hankkeessa kehitetään menetelmiä, joilla korvataan fossiilisten polttoaineiden käyttöä uusiutuvalla energialla ja vähennetään fossiilisten polttoaineiden käyttöä energian tuotantoa ja käyttöä optimoimalla. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 8 |
| Uusiutuvia energianlähteitä käyttämällä ja energiankulutusta vähentämällä pienennetään CO2-päästöjä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 8 |
| Hankkeessa kehitettävillä energian varastointi- ja tuotantomenetelmillä vähennetään mm. glykolin tai muun maaperälle haitallisen lämmönsiirtonesteen vuotoriskiä maaperään maalämpöjärjestelmissä. Aurinkoenergian käytöllä korvataan fossiilisia polttoaineita ja sitä kautta vähennetään kasvihuonekaasupäästöjä. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Hankkeella ei ole suoraa rajapintaa Natura 2000-ohjelmaan. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 0 | 8 |
| Hankkeessa kehitetään uudentyyppistä alumiinirakenteista aurinkokeräintä, joten käytettävä materiaali on 100 prosenttisesti kierrätettävä. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 10 |
| Hankkeessa tutkitaan ja hyödynnetään pelkästään uusiutuvaa aurinkoenergiaa. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 7 |
| Tulokset tukevat uusiutuvien energianlähteiden käyttöön perustuvan uuden yritystoiminnan syntymistä. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 10 | 10 |
| Erikoistuneen energia- ja materiaalitehokkuuden tietämyksen lisääntyminen mahdollistaan asiaan liittyvien palvelujen tuotteistamisen. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 5 | 10 |
| Hankkeessa mukana olevien logistiikkakeskeisten yritysten kokonaishiilitase laskee. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 5 | 7 |
| Puhtaampi ympäristö ja kiertotalous parantaa elämisen laatua alueella ja edistää alaan liittyvien uusien työpaikkojen syntymistä. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ympäristöosaaminen | 10 | 10 |
| Osallistujien ympäristöosaaminen lisääntyy merkittävästi uudentyyppisten menetelmien hyödyntämisessä. | ||
Kiinteistöjen omistajia pyritään ohjaamaan ja kannustamaan yhä enemmän ns. vihreiden, mahdollisimman hiilidioksidineutraalien energioiden, kuten biopolttoaineiden, maalämmön, hukkalämpöjen sekä aurinko- ja tuulivoiman käyttöön. Tässä yhteydessä lämmön maavarastoinnista on tullut merkittävä tutkimusaihe. Lämmön maavaraston ja sen käytön optimoinnin teknologian tutkimusta ja kehitystä tarvitaan erityisesti sovelluksissa, joissa energianlähteenä on aurinko tai vastaava kausittain vaihteleva energianlähde.
Hankkeessa rakennettin BTES -ekosysteemi, jossa lämpöenergian maavarastoinnin ja käytön optimoinnin teknologioita voidaan kokeilla ja kehittää mahdollisimman aidossa toimintaympäristössä. Ekosysteemin avulla kerätyn ja tuotetun tietotaidon ja sen pohjalta karttuneen osaamisen avulla jalostettiin uusia menetelmiä ja toimintatapoja, jotka poikivat jatkossa uusia tuotteita ja palveluita.
Porareikävarasto (BTES), eli Borehole Thermal Energy Storage on lämpöenergian kausivarasto, joka muodostuu maaperään poratuista lämpökaivoista. Kaivoihin asennetaan putkia, joiden avulla lämpöenergiaa voidaan siirtää maaperään tai hyödyntää jo maaperään varastoitua energiaa. Lämpöä ladataan ja puretaan kierrättämällä kaivoihin asennetuissa lämpöputkissa lämmönsiirtonestettä.
Finn Spring pilottikohteen porareikävarasto muodostuu 61, noin 45 metrin syvyyteen poratuista kaivoista. Porakaivot ovat sijoitettu tasaisin välein ympyrän muotoiselle noin 500 neliömetrin alueelle. Kaivoihin on sijoitettu rinnankytkettyjä PEX- putkia ja lämmönsiirtonesteenä toimii pohjavesistölle vaaraton vesi. Porareikävarasto ladataan kesäaikana kompressorilaitteiden hukkalämpöä hyödyntämällä sekä aurinkokeräinten avulla. Aurinkokeräinten yhteenlaskettu pinta-ala on noin 210 neliömetriä. Kompressoreista saatavan hukkalämmön lämpötila on noin 70 °C.
Tarkoituksena on hyödyntää varastoitu lämpöenergia Finn Springin toimistorakennuksen lämmitykseen. Lämmitettävän kohteen pinta-ala on 800 neliömetriä ja lämmitystarve noin 380 MWh. On arvioitu, että porareikävaraston avulla voidaan pienentää kohteen kaukolämmön kulutusta noin 80 – 90 %.
Porareikävaraston läheisyyteen on rakennettu ohjauskeskusrakennus. Ohjauskeskus pitää sisällään mm. lämmitysputkien jakotukkeja sekä lämmönsiirtoon tarvittavia toimilaitteita kuten venttiilejä, mittalaitteita ja lämmönsiirtimiä. Ohjauskeskuksessa sijaitsee myös energian ja lämpötilojen mittaukseen sekä virtauksen ohjaamiseen tarvittavat toimilaitteet. Porareikävaraston lämpötilatasoja seurataan maaperään asennettujen lämpötila-antureiden avulla. Porareikävarastoon on 26.3.2021 mennessä viety 550 MWh lämpöenergiaa ja varaston keskilämpötila on noin 40 °C. Aurinkoenergian osuus kokonaislämpöenergiasta on noin 30 MWh.
Hanke käsitti useita tutkimus- ja tuotekehityskokonaisuuksia, jotka liittyivät lämmön maavarastointijärjestelmän osakomponentteihin ja koko järjestelmän optimaaliseen ohjaukseen nykyaikaisilla automaatio- ja tietotekniikkaratkaisuilla. Osahankkeiden tulokset on tarkemmin esitelty loppuraportin liitteissä.
Tutkimusekosysteemi toimii jatkossa tutkimuksen testaus- ja käyttöympäristönä ja sitä kautta yritysten uuden liiketoiminnan kehittämisen tukena.