Sähköverkoissa on käynnissä iso murros. Vanha keskitetty analoginen jakeluverkko on uudistumassa mikroverkkojen kokonaisuudeksi, johon lisätään älyä digitaalisuuden muodossa, sanoo UPS-valmistaja Eatonin jakeluverkkojen hallintajärjestelmien kehityksestä vastaava johtaja Dirk Kaisers.
Kaisers esitteli Eatonin visiota eilen Tampereella, jossa järjestettiin osana Smart City Week -tapahtumaa Mindtrek-konferenssi. – Sähköverkko tulee mullistumaan täysin. Siitä tulee joustava, digitaloitu, hajautettu verkko, jonka päästöt ovat merkittävästi nykyistä pienemmät, Kaisers visioi.
Osa muutoksesta perustuu siihen, että kuluttajista tulee myös sähkön tuottajia. Englanninkielessä uutta kuluttajaa kuvataan termillä prosumer, suomeksi sille ei ole vielä hyvää käännöstä. Idea on kuitenkin selkeä: entinen kuluttaja alkaa ennen pitkää tuottaa itsekin sähköä, jota hän voi myydä sähköoperaattoreiden verkkoon.
Tämä tulee vaatimaan muutoksia sähköverkkoon. Esimerkiksi kysymys sähkötehon varastoinnista kodeissa on ratkaisematta. – Akustoilla voidaan kuitenkin vastata esimerkiksi arki-iltojen kulutuspiikkeihin, kun ihmiset lataavat sähköautojaan kotona, Kaisers esittää.
Verkon muuttuminen kaksisuuntaiseksi muuttaa myös verkon dynamiikkaa. Kun verkkoon tulee eri lähteistä kuluttajien ja yritysten tuottamaa uusiutuvaa energiaa, verkon inertia pienenee. Pienestä tuulivoimalasta tai aurinkopaneelista ei siirry samalla tavoin liike-energiaa. Pienenevä inertia vaatii tarkempaa ohjausta, sillä verkon taajuus voi vaihdella perinteistä nopeammin.
Yksi keino sekä vastata haasteisiin että hyödyntää esimerkiksi digitaalisuuden kasvua on muuttaa sähköverkko pienempien mikroverkkojen kokonaisuudeksi. Tällaista mikroverkkoa Eaton oli toteuttamassa Amsterdamin jalkapalloareenalla jo vuonna 2018. Stadionille rakennettiin kolmen megawatin energiavarasto 148 Nissan Leafin akusta, joihin Eatonin kaksisuuntaiset invertterit liitettiin. Verkkoa voidaan käyttää sekä sähköautojen lataamiseen, että luotettavaan sähkönjakeluun stadionille, sen käyttäjille, ympäristön asukkaille ja Hollannin energiaverkolle.
Dirk Kaisers vertaa mikroverkkoja nykyisten kännykkäverkkojen soluihin. Analogia toimii, sillä perinteinen sähköverkko on kuin vanha kuparijohtoinen puhelinverkko. Mikroverkkojen selkeä etu on se, että siinä verkon taajuuden vaihteluita ja virran liikennettä on helpompi hallita. Mahdollisten vikojen ilmaantuessa verkko on helpompi pitää pystyssä ja tasalaatuisena käytännöllisten reserviratkaisujen avulla. Tällainen voi olla vaikkapa tamperelaisen Enicon xStorage Container, jota Eaton on ollut kehittämässä. Sitäkin yritykset esittelivät Tampereen Smart City Mindtrek -tapahtumassa.
Suuren nopeuden Ethernet-muuntajien tulee täyttää nykyaikaisille, tehokkaille verkkolaitteille asetetut vaatimukset. Niiden tehtävänä on turvata luotettava ja varma datansiirto, optimoida signaalin laatu ja tehostaa verkon yleistä suorituskykyä ja kapasiteetin hyödyntämistä.
