PACER – Novel Platform for Agile and Customized Experimentation of Smart Grids Research
Hae sivustolta
Hankkeen päätavoitteena on parantaa aurinkosähköjärjestelmien paloturvallisuutta kehittämällä systemaattinen ja yhdenmukainen palonsyyntutkintamalli. Tämä malli mahdollistaa tehokkaan ja vertailukelpoisen analyysin palotapausten syistä, auttaen erityisesti tunnistamaan asennusvirheistä johtuvia turvallisuusriskejä. Tavoitteena on edistää aurinkosähköjärjestelmien turvallisuutta ja luotettavuutta sekä tukea sähköturvallisuusstandardien ja ohjeistusten kehittämistä, jotta alan asennus- ja ylläpitokäytännöt vastaisivat entistä paremmin tulevaisuuden tarpeita.
Hankkeen tuloksena syntyy palonsyyntutkintamalli, loppuraportti, koulutusaineistoja sekä käytännön suosituksia standardien ja aurinkosähköasennusten kehittämiseen. Tulokset julkaistaan avoimesti ja viestitään laajasti keskeisille kohderyhmille, kuten sähkö- ja talotekniikka-alan ammattilaisille, oppilaitoksille, viranomaisille, vakuutusyhtiöille sekä järjestöille. Näin varmistetaan, että hankkeen vaikutukset ulottuvat alan käytäntöihin, ohjaukseen ja koulutukseen.
Pitkällä aikavälillä hankkeen odotetaan vähentävän aurinkosähköjärjestelmiin liittyviä paloriskejä ja parantavan järjestelmien turvallisuutta ja luotettavuutta. Tämä edistää sekä alan ammattilaisten osaamista että yleistä luottamusta aurinkosähköteknologian käyttöön.
Hankkeen päätavoite on tutkia aurinkosähköjärjestelmällä varustettujen rakennusten palonsyitä ja kehittää aurinkosähköjärjestelmien palonsyyntutkintamalli ja sitä kautta aurinkosähköasennusten paloturvallisuutta edistävää ohjeistusta ja sääntelyä. Hankeryhmän muodostavat Satakunnan ammattikorkeakoulun, Tampereen ammattikorkeakoulun sekä Tampereen seudun ammattiopisto Tredun tutkijat. Projektiryhmällä on vahva osaaminen aihealueesta, he ovat osallistuneet viimeisen 10 vuoden aikana yli 20 aiheen tutkimus- tai kehittämishankkeeseen.
Aurinkosähköjärjestelmien suosio on kasvanut merkittävästi viime vuosina energiamarkkinoiden muutosten ja energiapoliittisten linjausten myötä. Esi-merkiksi EU:n energiatehokkuusdirektiivi (EPBD) ja REPowerEU-suunnitelma tukevat sekä vanhojen rakennusten energiaremontteja että uusien rakennusten varustamista aurinkopaneeleilla. Suomessa vuonna 2025 voimaan astuva rakentamislaki painottaa vähähiilistä rakentamista ja energiatehokkuutta, mikä lisää entisestään aurinkosähköjärjestelmien kysyntää (EPBD 2024, valtioneuvosto 2023). Tämä kehitys on lisännyt aurinkosähköjärjestelmien kysyntää, mutta samalla korostanut turvallisuusriskien hallinnan ja standardien noudat-tamisen tärkeyttä.
Aurinkosähköjärjestelmien paloturvallisuutta ja käyttäytymistä on tutkittu myös Euroopassa, mikä korostaa haasteiden maailmanlaajuista luonnetta. Esimer-kiksi Alankomaissa vuonna 2024 tehdyssä tutkimuksessa todettiin, että noin 20 prosentissa aurinkosähköjärjestelmillä varustettujen rakennusten sähköpaloista järjestelmä oli syynä paloon. Monissa tapauksissa ei kuitenkaan ollut riittävästi tietoa, jotta aurinkosähköjärjestelmän vaikutuksesta paloon olisi voitu tehdä selkeitä johtopäätöksiä. Tutkimus korosti, että tekniset ja asennusvirheet voivat merkittävästi lisätä paloriskiä ja että standardien noudattaminen ja laadukkaat asennuskäytännöt ovat olennaisia ongelmien ehkäisemisessä. Lisäksi voidaan päätellä, että puutteellinen raportointi vaikeuttaa merkittävästi palo- ja sähköturvallisuuden puutteiden, riskien ja kehitystarpeiden arviointia. (TNO 2024).
AURISKI-hankkeen alustavien tulosten mukaan asennusten dokumentaati-ossa ja tarkastusmenettelyissä on merkittäviä parannustarpeita, mikä korostaa standardienmukaisten käytäntöjen tärkeyttä. Sähköurakoitsijat vastaavat aurinkosähköjärjestelmien sähkö- ja paloturvallisesta asennuksesta, mutta riskit kasvavat järjestelmien ikääntyessä erityisesti puutteellisesti suojattujen tai kiinnitettyjen komponenttien vuoksi. Laadukas käyttöönottotarkastus ja dokumentointi ovat keskeisiä turvallisuuden varmistamisessa (SAMK & TAMK 2024). Tukesin mukaan myös pelastustoimen suositusten noudattaminen on olennainen osa asennustyötä (Tukes 2023).
Projektipäälliköt
Marko Ylinen, Satakunnan ammattikorkeakoulu, Teknologia ja merenkulku, +358 44 710 3304, marko.ylinen@samk.fi
Juho Ylipaino, Tampereen ammattikorkeakoulu, Rakennettu ympäristö ja biotalous, +358 50 566 6877, juho.ylipaino@tuni.fi
Energia-ala on voimakkaassa murroksessa, ja rakennettu ympäristö on avainasemassa siirryttäessä kohti hiilineutraalia ja kustannustehokasta energiajärjestelmää. Suomessa on valtava potentiaali kehittää hajautettuja, joustavia ja energiatehokkaita ratkaisuja, mutta toimijat ovat hajallaan ja skaalautuvien innovaatioiden kehittäminen on hidasta.
Selvityshankkeen tavoitteena on rakentaa kansallisesti kattava Built Environment Energy -ekosysteemi, joka yhdistää uudella tavalla kiinteistöalan, energiasektorin, tutkimuksen ja kasvuyritykset. Ekosysteemi edistää energiamurrosta ja luo uusia mahdollisuuksia yhteiskehitykselle ja liiketoiminnalle.
Ekosysteemin avulla kehitetään hajautettuja energiaratkaisuja kiinteistö- ja korttelitasolle sekä parannetaan energiaverkkojen ja kiinteistöjen yhteensopivuutta uusilla teknologioilla, kuten kysyntäjoustolla ja varastoinnilla. Lisäksi ekosysteemi mahdollistaa erilaisten innovaatioiden skaalautumisen kansallisesti ja kansainvälisesti ja vahvistaa toimijoiden välistä yhteistyötä ja tiedonvaihtoa.
Built Environment Energy Ecosystem -selvityshanketta toteutetaan laajassa yhteistyössä KIRAHubin, Raklin, Rakennustietosäätiö RTS:n sekä Business Finlandin Flexible Energy Systems ja Decarbonized Cities -ohjelmien kanssa. KIRAHub toimii hankkeen keskiössä yhdistäen rakennetun ympäristön innovaatioverkostoa, johon kuuluu alan järjestöjä, yrityksiä ja julkisia toimijoita
Hanke etenee vaiheittain, alkaen ekosysteemin yhteisen vision ja kehitystiekartan laatimisella. Tavoitteena on määritellä, millainen ekosysteemi parhaiten tukisi energiamurrosta ja millä yhteistyömalleilla tämä voidaan toteuttaa. Samalla tunnistetaan ensimmäiset konkreettiset hankkeet, joilla voidaan nopeuttaa uusien ratkaisujen kehittämistä ja käyttöönottoa.
Tämän jälkeen laajennetaan ja aktivoidaan toimijaverkostoa, joka koostuu muun muassa kiinteistönomistajista, energiayhtiöistä, suunnittelutoimistoista, teknologiatoimittajista, tutkimuslaitoksista ja kasvuyrityksistä. Verkoston pohjalta rakennetaan toimintamalli, joka mahdollistaa tehokkaan yhteistyön ja yhteishankkeiden valmistelun.
Osana hanketta kerätään myös kattavasti markkinatietoa hajautetun energian, kysyntäjouston ja varastoinnin nykytilasta ja taloudellisista mahdollisuuksista. Erityistä huomiota kiinnitetään myös siihen, miten regulaatiot ja standardit vaikuttavat uusien ratkaisujen käyttöönottoon.
Lopuksi suunnitellaan ensimmäiset pilottihankkeet ja yhteiskehityskokeilut, joissa voidaan testata ekosysteemin toimivuutta käytännössä. Tällaisia voivat olla esimerkiksi korttelikohtaiset energiaratkaisut sekä rakennusten osallistuminen reservimarkkinoihin tai energiajoustoon liittyviin kokeiluihin. Tämän rinnalla kartoitetaan potentiaaliset kokeilualustat (mm. Kaupungit ja kiinteistönomistajat) ja rahoitusmahdollisuudet, kuten Business Finlandin ohjelmat ja EU:n hankerahoitukset.
Lyhyellä aikavälillä Ekosysteemille luodaan toimintamalli ja kehitystiekartta. Lisäksi ensimmäiset pilottihankkeet saadaan valmiiksi käynnistykseen. Samalla kerätään laaja ja aktiivinen verkosto eri alojen toimijoita yhteen.Pitkän aikavälin tavoitteena uudella ekosysteemillä on tehdä Suomesta edelläkävijä joustavissa energiaratkaisuissa sekä saada aikaan uusia vientimahdollisuuksia suomalaisille teknologiayrityksille. Lisäksi ekosysteemi luo kestävämpiä ja kustannustehokkaampia ratkaisuja kiinteistönomistajille ja energiayhtiöille. Kaikki toiminta ohjaa myös hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen.
Älykkäät kiinteistöt älykkäissä yhteisöissä jatkaa kaudella 2019-2024 toteutettua kiinteistöjen älykkään, hyvinvointia tuottavan sähkökäytön edistämistä mahdollistamalla kiinteistöjen tuottaman datan hyödyntämistä oppimistoiminnassa sekä tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoiminnassa. Tulevalla kaudella toimialuetta laajennetaan energiayhteisö- ja korttelitasolle ja syvennetään tekoälypohjaisten ratkaisujen kehittämiseen. Hankkeen puitteissa kehitetään sertifioitua Myllypuro Smart Campusta monipuoliseksi oppimis- ja TKI-alustaksi ja laajennetaan kiinteistöjen älykkään sähkönkäytön ekosysteemiä. Hankkeen vaikuttavuus varmistetaan teemaan kytkeytyvillä erillisrahoitteisissa koulutus- ja TKI-hankkeilla sekä kaikille koulutusasteille suunnattavilla oppimisratkaisuilla ja toiminnan laajalla näkyvyydellä.
Tutkimukselliset tavoitteet
Hankkeen tutkimusosa-alueella on neljä osatavoitetta, joiden kautta pyritään kehittämään kiinteistöjen älykkäitä ja hyvinvointia edistäviä ratkaisuja.
STEKin vuosittainen rahoitus: 150.000 euroa.
Vihreä siirtymä vaikuttaa sähköenergiajärjestelmään merkittävästi. Suomeen on viime vuosina asennettu merkittävä määrä tuuli- ja aurinkoenergiaa, minkä seurauksena sähköjärjestelmän tuotannosta on tullut yhä riippuvaisempaa sääoloista. Tuotannon ja kulutuksen tulee olla jokaisena hetkenä tasapainossa, jotta sähköenergiajärjestelmässä säilyy tavoitetaajuus.
Akkujärjestelmien laskeva hintakehitys ja sähkömarkkinan korkea hintavolatiliteetti ovat parantaneet akkujärjestelmien kannattavuutta, minkä seurauksena akkujärjestelmien liittäminen verkkoon on tullut kiinnostavaksi investointikohteeksi. Jakeluverkkoihin on tahdottu liittää jopa MW-kokoluokan akkujärjestelmiä. Sähkönjakeluverkkoja ei ole kuitenkaan lähtökohtaisesti suunniteltu tällaiselle kaksisuuntaiselle kuormitukselle, joten nämä voivat aiheuttaa haasteita sähkönjakeluverkolle.
Akkujärjestelmä mahdollistaa sähkönkäyttäjän kuormitusprofiilin muuttamisen muuttamatta kulutuskäyttäytymistä. Akkujärjestelmä voi olla sähköliittymien tyypilliseen kokoon nähden suuritehoinen sähkölaite, jonka kuormitusprofiili on täysin riippuvainen sillä suoritettavasta ohjauksesta. Sähkönjakeluverkot on tyypillisesti suunniteltu siten, että asiakkaiden kulutukselle on oletettu risteilyä, eli eri asiakkaiden suurimmat sähkönkulutukset ajoittuvat eri ajankohtiin. Akkujen tapauksessa eri asiakkaiden välistä kuormien risteilyä ei välttämättä tapahdu, koska akkuja voidaan ohjata yhtäaikaisen signaalin, kuten sähkömarkkinan spot-hinnan tai sähköjärjestelmän taajuuden, perusteella. Tämän seurauksena sähköverkon kuormittuminen voi muuttua merkittävästi aiemmin totutusta.
Tutkimusprojektin keskeisimpänä tavoitteena on selvittää, minkälaisia vaikutuksia asiakkaiden akkuvarastojen yleistymisellä on sähkönjakeluverkon kuormittumiseen erilaisilla akkujen yleistymisasteilla, mitoitustehoilla ja erilaisilla operointitavoilla.
Yhteyshenkilö Jouni Haapaniemi, LUT
Hankkeen kesto: 31.5.2025 – 30.9.2026