|
|
|
Hankekoodi: A76338
Hankkeen nimi: Älyverkon ja joustavien energiaresurssien tutkimusympäristö (SGFER)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.10.2020 ja päättyy 31.5.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pirkanmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Vaasan Yliopisto
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 0209599-8
Jakeluosoite: Wolffintie 34
Puhelinnumero: 029 449 8000
Postinumero: 65200
Postitoimipaikka: Vaasa
WWW-osoite: http://www.univaasa.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Suvi Karirinne
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Johtaja, VEBIC tutkimusalusta
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: suvi.karirinne(at)univaasa.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 029 449 8284
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
VEBICn SmartGrid-laboratorion kehittämisen työpaja-analyysiraportin perusteella seuraavan kolmen vuoden aikana yritysten todennäköisimmät TKI-toimenpiteet kohdistuvat: 1) sähköverkkojen suojaukseen ja vianhallintaan, 2) mikroverkkoihin ja energiayhteisöihin, 3) hajautettuun ja uusiutuvaan energian tuotantoon, 4) energian varastointiin ja joustomarkkinoihin, sekä 5) energiaverkkojen digitalisaatioon. VEBIC SmartGrid-laboratorion tulevaisuuden toiminnan kannalta tärkeässä testauksessa sekä simulaatioissa yritysten TKI-mielenkiinto kohdistuu mikroverkkojen, hajautetun energiatuotannon sekä joustavien energiajärjestelmien ratkaisuiden ja regulaation kehittämiseen. Vastanneiden yritysten kiinnostus tulevaisuuden piloitointihankkeisiin oli myös merkittävää.
Näihin kartoitettuihin tki-tarpeisiin vastaamiseksi SGFER-hankekokonaisuudessa kehitetään nykyinen VEBIC SmartGrid –laboratorio seuraavalle tasolle (2.0) liittämällä kokonaisuuteen todellisia seurantalaitteita ja ns. PHIL-ominaisuuksia (PHIL = Power- Hardware – In – the – Loop) sekä luomalla SmartGrid – laboratoriolle palvelukonseptit ja toimintamallit. Hankekokonaisuudessa kehitettävä mikroverkkokokonaisuus mahdollistaa älyverkkojen suojalaitteiden ja uusiutuvan energiatuotannon / akkuvarastojen tehoelektronisten suuntaaja- / liityntälaitteiden toimintojen vuorovaikutuksen tutkimuksen niiden yhteensopivuuden ja luotettavan toiminnan kannalta.
SGFER-hankekokonaisuuden tavoitteina on: VEBIC SmartGrid-ympäristön mikroverkkojen tutkimusta, testausta, konseptointia ja niiden kaupallistamisen nopeuttamista tukevan PHIL1- laitteistokokonaisuuden toteuttaminen ja käyttöönotto, PAC - laiteympäristön päivittäminen ja VEBIC SmartGrid-laboratorion palvelukonseptin kehittäminen. Hankekokonaisuus toteutetaan kahdessa työpaketissa, joissa laajennetaan prosessiväylä-testiympäristöä, toteutetaan mikroverkkojen testausympäristön (PHIL1) hankinta ja käyttöönotto, päivitetään PAC-laboratorio vastaamaan tämän päivän komponenttien kehityssykliä, määritetään laajennetun VEBIC SmartGrid-laboratorion palvelukonseptit ja toimintamalli sekä pilotoidaan määritetyt palvelukonseptit case-pohjaisesti.
SGFER-hankekokonaisuus lisää yhteistyömahdollisuuksia, kehittää osaamista ja yhteiskehittämistä VEBIC SmartGrid-laboratorion ja yritysten kanssa, tehostaa suoraan kohderyhmään kuuluvien yritysten tki-prosessia ja nopeuttaa uusien tuotteiden kaupallistamista. Hankkeen tuotokset lisäävät VEBIC SmartGrid-laboratorion kiinnostavuutta kansainvälisissä korkeakoulu- ja tutkimuslaboratorioverkostoissa.
Pidemmällä aikavälillä yrityksiä, korkeakouluja ja tutkimusorganisaatioita palveleva VEBIC SmartGrid-tutkimusympäristö parantaa yritysten mahdollisuuksia ja kyvykkyyksiä kehittää omia tuotteitaan ja palveluitaan energialiiketoiminta-alueen kehittyessä kohti hajautetumpaa ja joustavampaa energiatuotantoa. Lisääntynyt tki-toiminta ja sen volyymi houkuttelevat kansainvälisiä tutkijoita hyödyntämään tutkimusympäristöä mikä puolestaan vastavuoroisesti lisää myös tutkijavaihtoa Vaasan Yliopistosta kansainvälisiin yhteistyökorkeakouluihin. Edellinen on edellytys sille, että VEBIC SG-laboratorion tutkimusryhmä yhdessä sitä tukevien yritysten kanssa, kutsutaan mukaan laadukkaisiin tutkimuskonsortioihin EU-puiteohjelmarahoituksia haettaessa, jolloin kilpaillun kansainvälisen tutkimusrahoituksen määrä ja toteutetun tki-toiminnan vaikuttavuus alueella kasvavat.
Hankkeen varsinaisena kohderyhmänä ovat tulevaisuuden sähköenergiajärjestelmien eri osa-alueisiin ja hallintaan komponentteja, tuotteita, ratkaisuita ja palveluita valmistavat kansainvälisillä markkinoilla toimivat yritykset sekä kotimaiset energia- ja verkkoyhtiöt. Varsinaiseen kohderyhmään sisältyvät myös VEBICin yhteistyöverkostoon kuuluvat tutkimus- ja koulutusorganisaatiot alueellisella, kansallisella ja kansainvälisellä tasolla.
Välillisiä kohderyhmiä ovat muut kuin energialiiketoiminta-alueelle järjestelmäkomponentteja tai tuotteita kehittävät ja valmistavat yritykset, jotka hyötyvät kasvaneesta määrästä parempia tuotteita hajautetun uusiutuvan energiatuotannon ja varastoinnin liiketoimintasektorille. Nämä yritykset pystyvät laajentamaan tuotteistoaan ja myös tarjoamaan parempia palveluita yhteiskunnan eri osa-aluille. Näin myös yhteiskunta ja sen jäsenet kuuluvat välilliseen kohderyhmään. Älykkään sähköverkon ratkaisut auttavat saavuttamaan yhteiskunnan asettamat vaatimukset sähkön toimitusvarmuudelle. Tulevaisuuden energiamarkkinakehityksen näkökulmasta välilliseen kohderyhmään kuuluvat myös myös tulevaisuudessa todennäköisesti lisääntyvät aggregaattorit / jousto-operaattorit, jotka välittävät energiamarkkinalle joko energiaa tai joustoa turvallisemmin ja varmemmin SGFER-projektin kasvattaman osaamisen turvin.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 128 514
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 119 384
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 160 643
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 149 231
Maakunnat: Pohjanmaa
Seutukunnat: Jakobstadsregionen, Sydösterbottens kustregion, Kyrönmaan, Vaasan
Kunnat: Laihia, Uusikaarlepyy, Vöyri, Kaskinen, Mustasaari, Kruunupyy, Kristiinankaupunki, Pietarsaari, Pedersören kunta, Maalahti, Närpiö, Isokyrö, Luoto, Vaasa, Korsnäs
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 | 6 | 7 |
| Tulevaisuuden energiajärjestelmien kehittäminen kasvattaa myös hajautetun uusiutuvan energiatuotannon määrää lisäten näin luonnonvarojen käytön kestävyyttä ja ympäristön tilaa. Kyseiset teemat ovat hankkeen keskeisiä mielenkiinnon kohteita ja niitä nostetaan esille eri kohderyhmille suunnatussa viestinnässä. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 6 | 8 |
| Ilmastonmuutoksen torjumisessa sähköntuotannon päästöjen vähentäminen on merkittävässä roolissa. Toimet sähköntuotannon päästöjen vähentämiseksi lisäävät sähköjärjestelmään uusiutuvaa tuuli- ja aurinkovoimaa, jonka tuotanto vaihtelee sään mukaan. Samalla fossiilista säädettävää sähköntuotantoa poistuu markkinoilta. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 5 | 6 |
| Hankkeen tavoitteena oleva ilmastomuutoksen torjuminen ja kestävän kehityksen edistäminen tukevat luonnon monimuotoisuuden säilymistä sekä ehkäisee vieraiden kasvi-ja eläinlajien leviämistä Suomen luontoon. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 4 | 5 |
| Pariisin sopimuksen mukaan kasvihuonekaasujen päästöt ja nielut on saatava tasapainoon tämän vuosisadan jälkipuoliskolla. EU:n tavoitteena on vähentää päästöjä 80-95 % vuoteen 2050 mennessä ja asettaa lähiaikoina tavoitteita myös hiilinieluille. Hanke pyrkii hajautetun uusiutuivan energiatuotannon ja mikroverkkojen tki-toiminnan tehostamisen kautta edistämään asetettujen tavoitteiden saavuttamista. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 3 | 4 |
| Ilmastonmuutoksen vaikutukset Natura-alueiden luontoon voivat olla nopeita ja merkittäviä. Ilmaston muutosta ehkäisevät toimenpiteet tarjoavat mahdollisuuden ehkäistä (tai ainakin jarruttaa) mm. ilmaston lämpenemisen mukanaan tuomia vaikutuksia Natura-alueille | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 6 |
| Energiatehokkuuden kasvattaminen on hankkeessa kehitettävien energiajärjestelmien keskeisiä tavoitteita. Kyseisten tavoitteiden edistäminen edellyttää laaja-alaista yhteistyötä eri sidosryhmien välillä, johon Pohjanmaan energiaklusterissa on luontevat edellytykset | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 7 | 9 |
| Hanke tukee Pohjanmaan energiastrategian 2010-2020 toteutusta, jossa uusiutuvien, hajautettujen energialähteiden lisääntynyt käyttö on yksi tärkeimmistä tavoitteista. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 8 | 9 |
| Hanke on rakennettu lähtökohtaisesti tukemaan Pohjanmaan älykkään erikoitumisen ja energiastrategian toteutusta. Tavoitteena on mm. vahvistaa maakunnan elinkeinorakennetta uusien, strategisesti tärkeiden sähköverkkojen suojauksen ja vikahallinnan, mikroverkkojen ja energiayhteisöjen, hajautetun ja uusiutuvan energian tuotannon, energian varastointoinnin ja joustomarkkinan, sekä energiaverkkojen digitalisaation tki-mahdollisuuksia, tutkimuskumppanuuksien sekä yritysverkostojen kautta. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 5 | 8 |
| Uusien, älykkäiden energiajärjestelmien kehittäminen muodostaa hankkeen keskeisen sisällön. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 6 | 8 |
| Sähkömarkkinoiden kehityksessä uusiutuvan energian ja kysyntäjouston lisäksi keskiöön nousee myös sähköinen liikenne. Vielä tällä hetkellä sähköisen liikenteen osuus on Suomessa varsin vähäistä, mutta tilanne muuttunee lähivuosina. Älykkäät sähköverkot tuovat uusia mm. mahdollisuuksia sähköautojen lataukseen ja markkinamallien kehitykseen | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 6 | 8 |
| Teknologian alentuneet kustannukset ja erilaiset älykkäät ratkaisut parantavat asiakkaiden mahdollisuuksia osallistua itse omilla investoinneillaan ilmastotavoitteiden saavuttamiseen. Sähkövarastot ja sähköautot varastointi- ja älylataustoiminnallisuuksineen tuovat uusia mahdollisuuksia hyödyntää omaa sähköntuotantoa täysimääräisesti tai ajoittaa sähkönkulutus edullisimpaan aikaan. Samaan aikaan älykkyys lisääntyy kodeissa ja yksittäisissä kodinkoneissa, jolloin kotien sähkönkäyttö voi reagoida esimerkiksi sähkön hintaan automaattisesti tuoden hyötyjä asiakkaille | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 5 | 7 |
| Hanke tähtää sukupuolten välisen tasa- arvon edistämiseen sekä mahdollisten esteiden ja pullonkaulojen tunnistamiseen ja poistamiseen | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 5 | 7 |
| Hankkeen toiminta on avointa kaikille siitä ja sen tuloksista kiinnostuneille ikään, sukupuoleen, etniseen alkuperään tms. riippumatta. | ||
| Kulttuuriympäristö | 5 | 6 |
| Hanke edistää maakunnan eri toimijoiden yhteistyötä, jonka avulla pystytään vahvistamaan alueen imagoa yhtenä energia- ja kiertotalousalojen kansallisena edelläkävijänä. Alueen lisääntynyt elinvoimaisuus, menestyvät yritykset ja yrittäjyyden perinne mahdollistavat sen, että alueella on voimavaroja ylläpitää ja uudistaa omaa kulttuuriympäristöään | ||
| Ympäristöosaaminen | 5 | 8 |
| Ympäristöosaaminen lisääntyy merkittävästi, kun hankkeessa kehitettävää uutta osaamista hyödynnetään laajasti myös koulutuksessa. Tiedonsiirto yrityksiin kasvattaa liiketoiminnan kehittämisen valmiuksia. | ||
Tässä hankkeessa kehitettiin eri tavoin Vaasan yliopiston VEBIC-tutkimusalustan (Vaasa Energy Business Innovation Centre) älyverkkoihin liittyviä laboratorioympäristöjä ja niihin liittyvää osaamista yhteistyössä Vaasan ammattikorkeakoulun (VAMK) kanssa. Tavoitteena oli kehittää laboratoriot seuraavalle tasolle ottamalla käyttöön mikroverkkojen tutkimus- ja testausympäristö, sekä laajentamalla ja päivittämällä olemassa olevia laitteistoja. Lisäksi hankkeessa kehitettiin laboratorion palvelutarjontaa ja toimintamallia yhdessä osallistuneiden yritys kanssa.
Mikroverkkojen testausympäristön toteutus muodosti hankkeen laajimman kokonaisuuden ja siihen liittyen tehtiin myös mittavia laitehankintoja rinnakkaisen investointihankkeen puitteissa. Tässä tehtävässä luotiin kokonaan uusi ns. PHIL-tekniikkaan (power-hardware-in-the-loop) perustuva laboratoriokokonaisuus koostuen suuntaajalaitteistoista, tasavirtalähteistä ja erilaisista passiivisista komponenteista sekä järjestelmän ohjaukseen tarvittavasta laitteistosta.
Hankkeessa toteutettiin myös aiemmin käyttöönotetun ns. prosessiväylä-testiympäristön laajennus. Tähän IEC 61850 standardin mukaisen sähköverkon suojausjärjestelmän tutkimiseen ja demonstrointiin tarkoitettuun laiteympäristöön määriteltiin ja toteutettiin uusi toimintatila, jossa simuloitu sähköjärjestelmä ja siihen kytketyt todelliset suojareleet toimivat niin että niiden sisäinen kellonaika on tarkalleen sama. Tällöin aikasynkronoitu mittaustieto voidaan välittää simuloidusta sähköverkosta laitteistoihin kytkettyihin suojareleisiin niin että kokonaisuus toimii kuten todellinen suojausjärjestelmä.
Päivitysten kohteena tässä hankkeessa oli aiemmissa DEMVE-hankkeissa luotu PAC-laboratorio (Protection, Automation and Communication). Kyseessä on IEC 61850 tietoliikennestandardin mukainen tutkimus- ja koulutusympäristö, joka keskittyy erityisesti eri toimittajien laitteiden yhteensopivuuden tarkasteluun. Hankkeessa toteutettiin laboratorion laitteistojen osittainen uusinta ja tarvittavat päivitykset. Myös käytettävät ohjelmistot ja työkalut päivitettiin uusimpiin versioihin. Lisäksi tuotettiin päivitettyihin osuuksiin uutta koulutusmateriaalia.
Hankkeessa kehitettiin myös laboratorion toimintamallia ja palvelutarjontaa hyödyntämällä yleistä palvelumuotoilun lähestymistapaa. Tämä osuus koostui useasta vaiheesta ja niiden puitteissa toteutetuista kyselyistä ja työpajoista. Näiden tuloksena syntyi selkeä näkemys sekä laboratorion asiakaskunnasta että keskeisimmistä tutkimuspalveluista, joita kehitettyjen laboratorioympäristöjen avulla voidaan toteuttaa.