Diplomi-insinööri Hannu Laaksosen sähkötekniikan alaan kuuluvassa väitöstutkimuksessa tarkastellaan pienjänniteverkon microgrid-konseptin teknisiä ratkaisuja.

Sähkön tuotannon päästöjen vähentämispaineet, energiatehokkuusvaatimukset sekä asiakkaiden kasvaneet odotukset luotettavalle sähkönjakelulle aiheuttavat maailmanlaajuisesti haasteita tulevaisuuden sähkönjakeluverkkojen suunnittelulle ja kehitykselle.

Uutta älykkäämpää jakeluverkkoa tarvitaan, jotta jakeluverkkoon liitettävien hajautetun energiantuotannon yksiköiden, energiavarastojen ja esimerkiksi sähköautojen potentiaali voitaisiin hyödyntää mahdollisimman tarkoituksenmukaisella tavalla.

Microgrid-konseptin erityispiirre on sen kyky jatkaa automaattisesti toimintaansa omana erillisenä osakokonaisuutena ns. saarekkeena irrallaan vikaantuneesta jakeluverkosta.

– Saarekekäytön aikana sähkönjakelua microgrid-verkon asiakkaille voidaan jatkaa keskeytyksettä. Microgrid-konsepti mahdollistaa sähkön jakelun luotettavuuden sekä energiatehokkuuden parantamisen tulevaisuudessa, mikäli hajautettuja energiaresursseja hallitaan älykkäästi. Tämän vuoksi microgrid-konseptin odotetaankin olevan keskeisessä osassa luotaessa uutta arkkitehtuuria tulevaisuuden älykkäille sähkönjakeluverkoille, kertoo Laaksonen.

Tutkimuksessa kehitetään ja määritellään pienjännitteisille microgrid-verkoille tekninen kokonaiskonsepti, joka on mahdollisimman luontevasti yhdistettävissä tulevaisuuden älykkäisiin sähköverkkoihin.

Microgrid-konseptin teknisiä valintoja sekä toiminta- ja suunnitteluperiaatteita voidaan käyttää hyödyksi, kun suunnitellaan uuden sukupolven microgrid-yhteensopivia suojalaitteita ja hajautettujen energiantuotantoyksiköiden liityntälaitteita ja microgridin hallintajärjestelmiä sekä tulevaisuuden markkinamalleja.

Tutkimuksessa suoritetut lukuisat simulointitarkastelut lisäsivät monimutkaisen kokonaisuuden ilmiöiden ja vuorovaikutussuhteiden ymmärtämystä merkittävästi. Simulaatiot mahdollistivat keskenään yhteensopivien ratkaisujen kehittämisen.