|
|
|
Hankekoodi: A76377
Hankkeen nimi: Älykkäiden sähköverkkojen simulointiympäristö - ÄSSÄ
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.9.2020 ja päättyy 28.2.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon maakuntaliitto
Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2472908-2
Jakeluosoite: Patteristonkatu 3D, PL 68
Puhelinnumero: 040 655 0555
Postinumero: 50100
Postitoimipaikka: Mikkeli
WWW-osoite: http://www.xamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Noora Talsi
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: tutkimusjohtaja
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: noora.talsi(at)xamk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 040 648 5020
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Uusiutuvien energiamuotojen (esim. tuuli- ja aurinkoenergia) aikaisempaa laajemmassa hyödyntämisessä keskeinen alusta ovat älykkäät sähköverkot eli älyverkot. Älykkäät sähköverkot tarjoavat välineen vaihtelevan energiantuotannon ja -kulutuksen yhdistämiseen kustannustehokkaalla tavalla. Älyverkkojen toiminnan ymmärtämisen kannalta keskeisessä roolissa ovat simulaatiot, joiden avulla voidaan simuloida ja mallintaa erilaisten älykkäiden sähköverkkojen ominaisuuksien käyttäytymistä esimerkiksi tutkimus- ja opetuskäytössä. Älyverkkojen simulaatiot vaativat kuitenkin uusia välineitä ja menetelmiä perinteisiin sähköverkkoihin verrattuna. Hankkeen tavoitteena on vastata tähän haasteeseen ja kehittää valmiita komponentteja hyödyntäen älyverkkojen simulointialusta ja siihen pohjautuva mm. tutkimus- ja opetuskäyttöön soveltuva ympäristö.
Hankkeessa kartoitetaan yritysten ja korkeakoulujen tarpeet ja tärkeimmät käyttötapaukset älyverkkojen simulointialustalle ja suunnitellaan niihin pohjautuen tärkeimmät simulointitarpeet kattava ratkaisu simulointiympäristöksi. Toteutus sisältää oman IT- ja ohjelmistoarkkitehtuurin suunnittelun ja sellaisten ohjelmistokomponenttien ohjelmoinnin, joita ei ole valmiiksi saatavilla. Toteutuksessa kiinnitetään huomiota mm. erilaisten älyverkkojen resurssien (esim. energialähteet, jakelujärjestelmä, varastointi) ja toiminnallisuuksien (esim. verkon kapasiteetti, suojaukset, jännitteen laatu, sähkökauppa ja tariffit) simulointiin sekä simulaatiotulosten esittämiseen ja visualisointiin. Kehitetty ympäristö testataan ja pilotoidaan korkeakoulujen opintojaksoilla. Lisäksi hankkeessa edistetään älyverkkoihin liittyvää yhteistyötä osallistuvien yritysten ja korkeakoulujen välillä. Älyverkot ovat keskeinen väline siirryttäessä kohti vähähiilisempää yhteiskuntaa, ja hankkeen tuloksena syntyvä älyverkkojen simulointiympäristö edistää tätä siirtymää Etelä-Savossa tarjoamalla parempia välineitä mm. älyverkkojen tutkimukseen ja opetukseen.
Hankkeen varsinaiset kohderyhmät ovat 1) Osallistuvat energia-alan koulutusta tarjoavat korkeakoulut ja niiden opiskelijat, opettajat ja tutkijat ja 2) Sähköverkkoyhtiöt, sähkön myyntiyhtiöt, ja muut sähkö- ja energiatoimialan yritykset.
Välillisen kohderyhmän muodostavat sähkön kuluttajat ja kuluttajien muodostamat yhteisöt, poliittiset päätöksentekijät ja energia-alaa valvova viranomainen, toimiala- ja edunvalvontajärjestöt, konsultointiyritykset, älyverkkojen tieto- ja suunnittelujärjestelmiä tarjoavat yritykset, ja muut kotimaiset ja ulkomaiset korkeakoulut.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 249 541
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 248 536
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 351 489
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 350 135
Maakunnat: Pirkanmaa, Etelä-Savo
Seutukunnat: Tampereen, Mikkelin
Kunnat: Mikkeli, Tampere
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 | 10 |
| Älyverkot ovat keskeinen väline aikaisempaa suuremman uusiutuvien energialähteiden käytön mahdollistamisessa. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 5 |
| Uusiutuvien energialähteiden lisääntynyt käyttö laajassa mittakaavassa vähentää ilmastonmuutoksen vaikutuksia. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 5 |
| Älyverkot vähentävät tarvetta saastuttavien varavoimaloiden käytölle. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 5 |
| Uusiutuvien energialähteiden osuuden lisääminen vähentää hiilidioksidipäästöjä. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 0 | 3 |
| Energiantuotanto uusiutuvilla energialähteillä tuottaa vähemmän haitallisia jätteitä. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 10 |
| Älyverkot ovat keskeinen väline aikaisempaa suuremman uusiutuvien energialähteiden käytön mahdollistamisessa. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 5 | 5 |
| Hankkeessa edistetään paikallisten energiayhtiöiden innovaatiotoimintaa ja sen tulokset voivat olla myös kaupallistettavissa. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 7 | 7 |
| Hankkeessa kehitettävä simulointiympäristö ja sen komponentit ovat ohjelmistotuotteina aineettomia tuotteita. Hankkeessa kehitettävä alusta mahdollistaa uusien ohjelmistotuotteiden kehittämisen hankkeen jälkeenkin. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 5 |
| Siirtymä sähköautoiluun vaatii verkolta lisää joustavuutta kulutuksen ja tuotannon yhdistämisessä. Älyverkot tarjoavat välineen tähän. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 3 |
| Älyverkot edistävät puhtaiden, saasteettomien energialähteiden hyödyntämistä. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ympäristöosaaminen | 7 | 10 |
| Hanke edistää ympäristön kannalta keskeisen teknologian osaamista ja siihen liittyvien ilmiöiden ymmärtämistä. Osaaminen lisääntyy koulutuksen, tutkimuksen ja energiayhtiöissä soveltamisen välityksellä. | ||
Älykkäät sähköverkot tarjoavat välineen vaihtelevan energiantuotannon ja -kulutuksen yhdistämiseen kustannustehokkaalla tavalla. Älyverkkojen toiminnan ymmärtämisen kannalta keskeisessä roolissa ovat simulaatiot, joiden avulla voidaan mallintaa erilaisten älykkäiden sähköverkkojen ominaisuuksien käyttäytymistä esimerkiksi tutkimus- ja opetuskäytössä. Älyverkkojen simulaatiot
vaativat kuitenkin uusia välineitä ja menetelmiä perinteisiin sähköverkkoihin verrattuna. Hankkeen tavoitteena oli
vastata tähän haasteeseen ja kehittää valmiita komponentteja hyödyntäen älyverkkojen simulointialusta, sekä siihen
pohjautuva mm. tutkimus- ja opetuskäyttöön soveltuva simulointiympäristö.
Simulointialustan suunnitteluvaiheessa tehtiin kartoitus älyverkkoihin liittyvistä osaamis- ja tutkimustarpeista, määriteltiin mahdolliset käyttötapaukset, joiden pohjalta toteutettiin konseptisuunnittelu. Simulointialustan toteutusvaiheessa tehtiin resurssien ja toiminnallisuuksien mallinnus, kehitettiin mallinnusta mikroverkkojen näkökulmasta ja suunniteltiin komponenttien sekä analysoinnin visualisointi. Simulointialustan infrastruktuuriin liittyen tehtiin kartoitus olemassa olevista työkaluista, suunniteltiin sekä toteutettiin simulointiympäristön tarvitsema IT- ja ohjelmistoinfrastruktuuri. Lisäksi valittiin sopivat simulointia tukevat ohjelmistot. Simulaatioalustan lisäksi kehitettiin simulointioalustan käyttöohje, opintomateriaalia ja malliverkkoja simulaatioalustan pilotointiin. Toteutettua simulointialustaa, malliverkkoja ja käyttöohjetta pilotoitiin Tampereen Ammattikorkeakoulussa Älykkäät sähköverkot ja energian varastointi-opintojaksolla. Pilotointijaksoilta kerättiin käyttäjäpalaute simulointialustasta, malliverkoista sekä käyttöohjeista ja saadun palautteen pohjalta tehtiin päivitykset niihin. Simulointialustalle, malliverkoille sekä käyttöohjeelle on suunniteltu jatkokäyttöä Tampereen ja Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulujen opintojaksoilla hankkeen päätyttyä.
Ässä-hankkeen mallinnuksista toteutetaan konferenssijulkaisu, jota haetaan julkaistavaksi Sveitsin Lausannen SEFI-konferenssiin syyskuussa 2024. Pilotointiin liittyen toteutetaan YAMK-opinnäytetyö. Opinnäytetyö valmistuu elokuussa 2023. Hanketta ja sen tuloksia esiteltiin TAMK 2023-konfrenssissa, Sähkön laadun hallinta–asiantuntijaseminaarissa, suomen- ja englanninkielisellä julisteella, sekä hankkeen verkkosivuilla (https://www.xamk.fi/assa).