Tampereella Energia 2016 -tapahtumassa nähtiin simulointimalli, joka osoittaa, miten maailman energiavirran kulkevat vuonna 2030, jos kaikki sähkö tuotetaan uusiutuvasti.
Neo-Carbon Energy -projekti on Tekesin strateginen tutkimushanke, jonka toteutttajia ovat VTT, Lappeenrannan tekninen yliopisto (LUT) ja Turun yliopiston tulevaisuudentutkimuslaitos.
Neo-Carbon Energyn ratkaisu on täysin uusi energiajärjestelmä, joka perustuu aurinko- ja tuulienergiaan sekä muihin uusiutuviin energianlähteisiin, kuten vesivoimaan, geotermiseen lämpöön ja uusiutuviin biomassoihin. Järjestelmä tuottaa energiaa, joka on päästötöntä, edullista ja riippumatonta.
Maailma on nyt mallinnettu
LUTissa työskentelevä professori Christian Breyer työryhmineen on nyt saanut valmiiksi simulointimallin, joka kuvaa tunti tunnilta maailman sähköenergian tuotantoa eri energianlähteillä, kulutusta, siirtoa ja varastointia 1.1.2030 lähtien, kun kaikki sähkö tuotetaan uusiutuvilla energianlähteillä. Malli esiteltiin tiistaina Tampereella Emission-Free Future -seminaarissa Energia 2016 -tapahtumassa.
LUTin mallissa maailma on jaettu yhdeksään suuralueeseen ja täysin vuorovaikutteisessa mallissa käyttäjä voi suurentaa näkymän alueiden sisällä haluamiinsa kohteisiin ja tarkastella kokonaisuutta suuralueiden tai yksittäisten valtioiden tasolla. Kartalla energiavirrat liikkuvat kohteesta toiseen ja hitaasti liikkuvan katkoviivan leveys ja liikesuunta osoittavat energian määrän ja siirtosuunnan.
Kohteet sykkivät vihreinä ja punaisina osoittaen sähkön kulutuksen, tuotannon ja määrän. Simulointimallin oikeassa reunassa kulkeva käyrä näyttää eri energianlähteiden ja -kulutuskohteiden vaihtelun tunnista toiseen. Yksityiskohtaisempaa tarkastelua varten käyttäjä voi valita näkymään haluamansa tuotto- ja kulutuskohteet.
Miten sähköverkko toimii ilman perusenergiaa
Tärkeintä energiajärjestelmässä, joka toimii vaihtelevalla teholla toimivilla energianlähteillä, kuten auringolla ja tuulella, on sen vakaa toiminta vuoden jokaisena tuntina ja kaikissa olosuhteissa. LUTissa Neo-Carbon Energy -projektin puitteissa rakennettu malli ottaa erityisesti huomioon jokaisen tunnin tuotantovaatimuksen.
– Pitkäaikaista varastointia varten järjestelmässä tuotetaan synteettistä maakaasua (SNG) uusiutuvasta sähköstä, kertoo professori Breyer. – Kulutuksen niin vaatiessa kaasu tuottaa sähköä kaasuturbiinilla. Pumpatun vesivoiman osalta hyödynnetään olemassa olevia laitoksia.
– Nopeampaa varastointia varten käytetään akkuja. Akkujen hinnat laskevat 10-15 prosenttia vuodessa, joten voimme vain kuvitella niiden hinnan 10-15 vuoden kuluttua – se on vain muutaman prosentin nykyisestä. Itse asiassa varastointia tarvitaan yllättävän vähän, vain 10-20 prosenttia. Mallissa on käytetty varovaista arviota akkujen hinnan kehityksestä, joten 15 vuoden päästä hinnat saattavat olla tässä arvioitua edullisempia.
Simulointimalliin liittyy eri alueita koskevat esitykset, jotka kertovat tarkemmin kunkin alueen toiminnasta. Käyttäjillä on myös mahdollisuus ladata tutkittavakseen simulointimallin taustalla olevat Excel-laskelmat. Numeerista dataa on Breyerin mukaan ladattavissa yhteensä noin 600 megatavua.
Simulointimallia voi tarkastella osoitteessa: http://www.neocarbonenergy.fi/internetofenergy/
Jouko Lampila | Lähde: LUT ja Neo-Carbon Energy
