Älykkään sähköverkon ja teollisen energiayhteisön kokeilualusta Kotkan Mussalossa

Tulokset

Hankkeessa on ollut tavoitteena edistää Mussalon sataman ja teollisuusalueen sähköistymistä sekä uusiutuvien energianlähteiden hyödyntämistä alueen toiminnassa mm. alueen energiaomavaraisuuden sekä kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Hankkeessa on tutkittu alueen sähkönkäyttöä ja tarkasteltu sekä aurinkovoiman että pienmuotoisen tuulivoiman hyödyntämistä ja tuotantopotentiaalia Mussalon sataman ympäristössä. Tarkasteluissa saatiin selville mm. aurinkotuotannon potentiaali sekä sähkönkäytön nykytila ja useita skenaarioita tulevaisuutta varten huomioiden sähköistyvän logistiikan ja teollisuuden kehittymisen.

Tarkasteluissa huomioitiin mm. sataman työkonekannan sekä rekkaliikenteen sähköistyminen ja laivaliikenteen maissaoloaikaisen käyttösähkön yleistyminen ns. maasähkönä. Hankkeessa arvioitiin sähköistymisen teknisiä edellytyksiä, sähköverkon kehittämistarpeita sekä eri sähköistymisratkaisujen vaikutuksia sataman energiankulutukseen ja kasvihuonekaasupäästö ihin. Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämispotentiaalia sataman sähköistäminen tarjoaa laajasti ja se koostuu useista eri lähteistä kuten sataman työkoneet, rekkaliikenne sekä laivojen maasähkö.

Yhtenä tavoitteena oli myös tarkastella energiavarastojen roolia osana tulevaisuuden satamaa. Akkuvarastojen mahdollisia käyttökohteita ovat esimerkiksi paikallisen sähköntuotannon varastointi, sähköverkon pullonkaulojen hallinta, verkkopalvelun tehomaksujen optimointi, sähkömarkkinoille osallistuminen sekä varavoimaratkaisut. Selvitysten perusteella sataman sähköverkko tarjoaa erinomaiset edellytykset energiavarastojen integroimiseksi osaksi alueen tulevaa energiajärjestelmää.

Hankkeessa tarkasteltiin myös bio- ja synteettisten polttoaineiden tuotannon sekä käytön mahdollisuuksia satamaympäristössä. Selvitysten perusteella Mussalo tarjoaa hyvät infrastruktuuriset edellytykset uusiutuvien polttoaineiden tuotannolle ja jakelulle, ja erityisesti laivaliikenne sekä raskas maantieliikenne tunnistettiin merkittäviksi tulevaisuuden käyttökohteiksi.

Teollisen energiayhteisön mahdollisuuksien selvittäminen sataman ympäristössä oli myös yksi keskeisimmistä tavoitteista. Satama tarjoaakin mielenkiintoisen kokonaisuuden tarkastella energiayhteisön muodostamista, mutta nykyinen lainsäädäntö, energiaverkon omistussuhteet ja teollisuusyritysten keskinäinen kilpailutilanne tekevät energiayhteisön perustamisesta haastavaa. Lisäksi energiayhteisön tulee tuottaa osallistuville toimijoille riittävän selkeitä ja merkittäviä taloudellisia tai toiminnallisia hyötyjä, jotta sen toteuttaminen olisi perusteltua. Nykytilanteessa tällaisten hyötyjen osoittaminen on kuitenkin vaikeaa.

Hankkeessa tuotettiin laaja kokonaisuus päätöksenteon tueksi satamien sähköistymisestä, energiavarastoista, maasähköstä, uusiutuvista polttoaineista sekä vihreän sataman kehittämisestä. Samalla hanke kokosi yhteen sataman, energiayhtiöiden, verkkoyhtiöiden, yritysten, kuntien ja tutkimusorganisaatioiden edustajia tarkastelemaan sataman energiamurrosta kokonaisuutena. Hankkeessa tuotettu tutkimustieto tarjoaa vahvan perustan sataman sähköistymisen, uusiutuvan energian hyödyntämisen sekä tulevien vihreän siirtymän investointien jatkokehittämiselle.

Energiamurroksen seurauksena muuttuvat energiantuotantoratkaisut luovat uusia tarpeita sähköjärjestelmälle. Esimerkkinä on mm. turve-energian tuotannon vähittäinen lopettaminen ja sen korvaaminen tuuli- ja aurinkoenergialla. Mussalon satama-alueen ympäristö on ainutlaatuinen ympäristö pilotoida teollisen mittakaavan tulevaisuuden älykästä sähköjärjestelmää, jossa uusiutuva energia integroidaan osaksi joustavaa ja energiatehokasta paikallista energiajärjestelmää.

Tutkimushankkeessa tutkitaan, miten Kymenlaakson turvetuotanto voitaisiin korvata tuuli- ja aurinkovoimalla integroimalla niitä sähköenergiajärjestelmään enenevässä määrin. Teollisen mittakaavan aurinkovoimaloiden ja niihin kytkettyjen energiavarastojen merkitys korostuu, koska puolustusvoimat on rajoittanut tuulivoimaloiden rakentamista Itä-Suomessa.

Hankkeessa keskitytään paikalliseen sähköenergiajärjestelmään Mussalossa, jossa HaminaKotkan satama yhdessä sitä ympäröivän teollisuuden kanssa muodostavat Suomessa ainutlaatuisen ympäristön uusiutuvan energian, energiavarastojen ja älykkään sähköverkon koehankkeille teollisessa mittakaavassa. Alueella on jo olemassa olevaa tuuli- ja aurinkoenergian tuotantoa, sinne on suunniteltu biokaasun, uusiutuvan vedyn ja metaanin tuotantoa ja alueen toimijat pyrkivät vähentämään päästöjään toimintojaan sähköistämällä.

Turpeen ja fossiilisten polttoaineiden polttoon perustuvan energiajärjestelmän korvaaminen tuuli-, aurinko- ja ydinenergiaan perustuvalla puhtaalla energiajärjestelmällä vaatii energiatehokkuuden parantamista ja toimintojen sähköistämistä kaikilla toimialoilla, sähkön siirto- ja jakeluverkkojen älykästä hallintaa, energiavarastojen hyödyntämistä, synteettisten sähköpolttoaineiden tuotantoa sekä kokonaisuuden älykästä ohjausta.

Uusiutuvan aurinko- ja tuulienergian tehokas paikallinen hyödyntäminen vaatii sähkömarkkinoille uusia pelisääntöjä, jotka mahdollistavat paikallisen sähkökaupan samalla alueella toimivien tuottajien ja kuluttajien välillä. Tällainen energiayhteisö on nykyään mahdollinen vain yhden kiinteistön sisällä, muttei kokonaisella teollisuusalueella.

Mussalon alue tarjoaa hyvät mahdollisuudet älykkään sähköverkon ja teollisen energiayhteisön pilotoimiseksi. Alueen uusiutuvan energian tuotanto, sähköiset työkoneet, suunnitelmat polttoaineiden tuotannosta yhdistettynä kumipyöräliikenteen lataustarpeisiin sekä laivojen maasähköratkaisuihin muodostavat ehyen kokonaisuuden sähköjärjestelmän kehittämisen alustaksi.