Korona ei estänyt Fusion Grid -hankkeen edistämistä – Afrikassa asennettiin etäohjauksessa aurinkosähköjärjestelmä elinoloja parantamaan

Fusion Grid -hanke mahdollistaa sähkön ja tietoliikenneyhteydet sekä digitaaliset palvelut kehitysmaiden yhteisöille. Verkkojärjestelmä päivitettiin pilotointikohteessa Namibiassa LUTin etäohjauksessa, sillä koronarajoitukset estivät matkustamisen paikan päälle.

Omavarainen aurinkosähkö- ja nettijärjestelmä voisi mullistaa miljardien köyhissä oloissa asuvien elämän. Sähkön avulla voidaan parantaa elinoloja, ja pääsy internetiin sekä digitaaliset palvelut mahdollistavat esimerkiksi opiskelun, koulutuksen ja pienyrittäjyyden.

Joulukuussa 2019 namibialaisen Oniipan kylän viisi taloa sähköistettiin aurinkosähkö- ja energiavarastojärjestelmällä osana Fusion Grid -hanketta. Verkkoyhteyksiä paikan päällä asentamassa ollut LUTin sähkötekniikan tutkijatohtori Antti Pinomaa kertoo, että tuolloin asennettiin väliaikaisratkaisu, sillä varsinaisten komponenttien toimituksessa oli vaikeuksia.

Pinomaan mukaan ihmiset reagoivat ikimuistoisesti, kun järjestelmä kytkettiin päälle. Sähkö mahdollisti kotien valaisemisen, älylaitteiden ja puhelimien lataamisen, tuulettimien käyttämisen ja musiikin kuuntelemisen. Myös internetyhteys otettiin riemuiten vastaan.

Muutosten myötä ihmisten työteliäisyyteen tuli uutta virtaa.

"Yksityisyrittäjät, esimerkiksi pöytien valmistaja ja koristeiden tekijä, olivat aiemmin kulkeneet sähkön perässä sinne mistä sitä oli saatavilla. Työ helpottui, kun sähkö mahdollisti päivittäisen työskentelyn kotona. Järjestelmän tarjoama nettiyhteys poiki uusiakin liiketoimintasuunnitelmia", Pinomaa kertoo.

Korona haittasi kehittämistä kentällä, mutta mahdollisti uuden toimintatavan

Maaliskuussa 2020 aurinkosähköjärjestelmää päivitettiin ja sen energiakapasiteetti tuplattiin – koronatilanteesta huolimatta. Alun perin tilatut järjestelmäkomponentit olivat viimein saapuneet Windhoekiin, ja sieltä ne saatiin noudettua ja kuljetettua edelleen järjestelmän pilotille Oniipaan.

Korona-viruksen leviämisen vuoksi Pinomaan oma ja muun tutkimusryhmän matka Namibiaan peruuntui, mutta järjestelmän asennus- ja päivitystyöhön valjastettiin Fusion Grid -hankkeen toinen vetäjä, Aalto-yliopiston professori Marko Nieminen. Hän oli silloin jo Afrikassa.

"Optimistisesta asenteesta ja vuorokaudessa Namibiassa ajetuista 1400 kilometristä huolimatta Nieminenkin joutui antautumaan koronarajoituksille ja palaamaan Suomeen. Laitteet ja komponentit hän kuitenkin ehti viedä pilotointikohteeseen", Pinomaa kertoo.

Oniipan kylän uudet aurinkosähkölaitteet pääsivät piuhojen päähän ja paikoilleen paikallisen sähkömiehen ja asukkaan avulla. Pinomaa ohjasi työn Skypen välityksellä LUTin Lappeenrannan kampukselta jatko-opiskelijansa Iurii Demidovin kanssa.

"Sähköjärjestelmän lataussäädin-invertteri ja akku saatiin vaihdettua, aurinkopaneelit kytkettyä ja uusi järjestelmä käyttöön juuri ja juuri ennen auringonlaskua. Pääasia oli, että valot syttyivät taas Oniipassa, ja sähkönjakelua saatiin jatkettua ilman yhtäkään sähkötöntä yötä", Pinomaa hymyilee.

LUTilta käsin järjestelmän parametrien asettamista jatkettiin Internetyhteyden yli iltamyöhään.

Nyt akkujen suurempi energiavaraus tarjoaa talojen tämänhetkiseen sekä kasvuennustekulutustasoon nähden riittävästi sähköä. Samalla hanketoimijoille luotiin valmiudet seurata aurinkosähkön reaaliaikaista tuotantoa, akkujen latausta ja varaustasoa sekä asukkaiden talokohtaista kulutusta.

"Sähkönkulutustietoa tarjotaan myös talojen asukkaille hankkeessa kehitetyn selainpohjaisen käyttöliittymän kautta. Asukkaita ohjataan fiksuun sähkönkäyttöön", Pinomaa kertoo.

Etähuollosta avain teknologiaviennin kannattavuuteen?

Elinoloja helpottamaan tarkoitettu teknologia muuttuu kehitysmaissa usein ongelmajätteeksi heti ensimmäisen vikatilan ilmettyä, sillä huolto-osaamista ei paikallisesti yleensä löydy eikä sitä ole taloudellisesti järkevää toimittaa pitkän matkan takaa. Pinomaan mukaan asentajien lähettäminen on ollut kulujen vuoksi se tekijä, mikä kaataa esimerkiksi off-grid- eli omavaraisten, kansallisesta sähköverkosta irrallaan olevien järjestelmien kannattavuuden.

"Nyt osoitimme, toki olosuhteiden pakottamana, että asioita voidaan tehdä toisin. Eli jotain uutta ja positiivistakin tämä koronatilanne avasi", Antti Pinomaa toteaa.

Etäohjaus oli rohkaiseva kokemus myös toimintatavan jatkamiseksi.

"Jatkamme etänä paikallisten ohjaamisen ja osallistamisen konseptin kehittämistä, jotta vastaavien järjestelmien pystyttäminen ja huolto onnistuisivat laajemmassakin skaalassa".

Pinomaa summaa, että teknologiavälitteinen, reaaliaikainen työskentely onnistuu, kun internetyhteydet ovat vakaat ja yhteistyön osapuolet läsnä niin kentällä kuin etänä.

Lisätietoja:

Antti Pinomaa
tutkijatohtori, LUT-yliopisto
antti.pinomaa@lut.fi
p. +358 40 833 7291

Marko Nieminen
professori, Aalto-yliopisto
marko.nieminen@aalto.fi
p. +358 50 3684763

Kuvassa Fusion Grid -järjestelmän aurinkopaneelit asennettuna Namibian pilotin yhden talon katolle. Talon sisällä on sähköjärjestelmän muut komponentit. Tästä talosta sähköt jaetaan maakaapeleilla neljälle muulle naapuritalolle.

Fusion Grid -hankkeessa kehitetyn sähköverkon ja 4G LTE -mobiiliverkon omavaraisen järjestelmän konseptointi ja testaaminen aloitettiin LUT-yliopistolla Lappeenrannassa kesällä 2018. Hanke on LUTin, Aalto-yliopiston, GreenEnergy Finlandin (GEF) ja Suomen Yliopistokiinteistöjen (SYK) yhteinen, ja sen 1,5 miljoonan rahoitus on Business Finlandilta ja Ulkoministeriöltä. Myös Nokia oli alussa mukana.

Hankkeen viimeisessä vaiheessa on tarkoitus päivittää järjestelmän tietoliikenneverkko viemällä Oniipaan 4G-tukiasema uuden hankeosapuolen Edzcomin johtamana. Samalla nyt käytössä oleva wifi-verkon tarjoama nettiyhteys saadaan laajennettua.

Lue myös:

Marko Nieminen, Aalto-yliopisto: "Saimme käännetyksi suuren riskin suureksi mahdollisuudeksi"

Fusion Grid vie tietoliikenneyhteydet ja sähköt kehittyvien maiden koteihin