Tulevaisuus on sähköinen

Kunnianhimo on valtaisa. Vuoteen 2050 mennessä Eurooppa aikoo olla maailman ensimmäinen ympäristöneutraali maanosa.   Jotta tähän päästäisiin, uusiutuvalla energiantuotannolla on korvattava nykyään fossiilisilla polttoaineilla tuotettu sähkö. Samalla on pidettävä huolta koko maailmassa nopeasti kasvavasta sähköntarpeesta, minkä odotetaan lisääntyvän yli 60 % seuraavan 20 vuoden kuluessa. 

Energiasiirtymässä ei ole kyse ainoastaan uusista sähköntuotantotavoista. Kyse on myös sähkön uusista käyttötavoista. Sähkö tulee pääasiassa korvaamaan bensiinin ja dieselin ajoneuvojen polttoaineena. Se korvaa myös maakaasun ja öljyn, joita käytetään kotien lämmittämiseen ja teollisuuden tarpeisiin. Lyhyesti sanoen sähkön tärkeys hiilivapaana energiamuotona kasvaa.

Kulutuskysynnän sähköistämisellä on valtavat vaikutukset tuotannon lisäksi myös sähkönsiirtoon ja jakeluun. Joten miltä tulevaisuuden energiajärjestelmä näyttää? Mitä haasteita on voitettava? Ja mikä rooli on teknisellä innovoinnilla, jotta tämä onnistuu?

Vilkaisu tulevaisuuteen
Kuvitellaanpa, että ollaan vuodessa 2050. Uusiutuva energia on pääasiallinen sähköntuotannon lähde, ja suuri osa siitä tulee merituulipuistoista ja aurinkovoimaloista. Kuitenkin myös kotitalouksilla ja yrityksillä on oma roolinsa rakennusten katoilta saatavan aurinkoenergian tuotannossa. Euroopassa on potentiaalia yli 150 miljoonalle tällaiselle minivoimalalle vuoteen 2050 mennessä. Tuotannon tullessa yhä hajautetummaksi yhteistoiminnan tarve kasvaa.

Sähköntuotanto ei ole ainoa asia, joka tulee olemaan erilaista. Kulutusmallit muuttuvat myös. Kaksi asiaa nousee esiin. Ensimmäisenä on liikenteen sähköistys – se on erittäin tärkeää, jos päästöjä aiotaan suitsia. Huomisen ajoneuvot ovat sähköisiä ja niitä on miljoonia. Lyhyelläkin aikavälillä lukumäärän odotetaan kasvavan nopeasti 

13 miljoonaan nolla- ja vähäpäästöiseen teillä kulkevaan ajoneuvoon vuoteen 2025 mennessä nykyisestä alle miljoonasta ajoneuvosta. 

Toinen suuri muutos tapahtuu todennäköisesti tilojen lämmityksen sähköistämisessä. Tällä on vaikutusta, koska lämmitys on kotitalouksien energiatarpeiden suurin yksittäinen lähde. Nykyään 51 % meistä on suoraan riippuvainen kaasun, öljyn tai kivihiilen polttamisesta, jotta kotimme pysyvät lämpiminä. Vuonna 2050 suurin osa tilojen lämmittämisestä pitää tehdä ilman hiiltä. Yli 100 miljoonan eurooppalaisen kotitalouden pitää vaihtaa lämmitysmuoto fossiilisista polttoaineista sähköön.

Nollaenergiahaaste
Nollaenergiatason saavuttaminen edellyttää suuria muutoksia energiajärjestelmään. Mahdollisuudet ovat valtavia, mutta niin ovat myös riskit. Teollisuus kääntää huomionsa kolmeen pääalueeseen – sähköntoimituksen turvallisuuteen, edullisuuteen ja kestävyyteen.

Sähköntoimituksen turvallisuus – toimituksen laatu ja luotettavuus ovat yhä tärkeämpiä sähkön tullessa pääasialliseksi energiamuodoksi. Kanta- ja jakeluverkkojen on oltava älykkäämpiä ja toimintavarmempia selviytyäkseen uusista kuormista, lisääntyneestä hajautuksesta ja jaksottaisuudesta. Merenalaisia verkkoja ja uusia siirtoyhteyksiä tarvitaan edistämään energiakauppaa ja parantamaan energian turvallisuutta.

Edullisuus – energiasiirtymän pitää olla edullista kaikille: kuluttajille, rakennuttajille ja operaattoreille. Uusiutuvan energian rakennuttajien pitää löytää keinot uuden tuuli- ja aurinkovoimainfrastruktuurin toteutuskustannusten vähentämiseksi oikeassa suhteessa.

Toisaalta kanta - ja jakeluverkko-operaattorit tarvitsevat kustannustehokkaita keinoja verkkojensa uusimiseen, vahvistamiseen ja laajentamiseen, jotta generaattorit ja kuluttajat voivat olla helposti mukana tulevaisuuden hajautetussa energiajärjestelmässä.

Kestävä kehitys – sähköistämisen lisääminen kulkee käsi kädessä kasvavan sähkön kysynnän kanssa. Se johtaa todennäköisesti verkon ylikuormittumiseen erityisesti kaupungeissa. Ylikuormitus hukkaa energiaa ja vanhentaa laitteistoja ennenaikaisesti. Sen vuoksi kanta- ja jakeluverkko-operaattorien on löydettävä keinoja järjestelmähäviöiden vähentämiseksi ja verkkolaitteiden suojaamiseksi.

Miten innovointi auttaa tulevaisuuden energiajärjestelmää?
Me Nexansilla uskomme, että innovaatio kiihdyttää tulevaisuuden energiajärjestelmän tuloa. Seuraavassa on muutamia keinoja, joilla autamme asiakkaitamme varmistamaan, että siirtymä on sujuva, nopea ja kustannustehokas:

Innovaatioita uusiutuvan energian rakennuttajille. Autamme maailman johtavia uusiutuvan energian rakennuttajia lisäämään nopeutta ja vähentämään kustannuksia uuden infrastruktuurin käyttöönotossa. Meidän merellä sijaitsevien tuuliturbiinien ja rannikolla olevien aurinkovoimaloiden innovatiiviset ja helposti kytkettävät kaapelien johtosarjamme vähentävät asennusaikaa ja samalla lisäävät normaalin toiminnan luotettavuutta. Avaimet käteen -periaatteella toimitettua merikaapelointia ja merellä olevia siirtoverkkoja koskevan asiantuntemuksemme ansiosta operaattorit pystyvät liittymään sähkömarkkinoille nopeasti. Ja vuonna 2021 nähdään Nexans Auroran vesillelasku, joka on maailman edistyksellisin kaapelinlaskualus. 

Innovaatioita kanta- ja jakeluverkko-operaattoreille. Olemme luomassa joka tasolla toimintavarmempaa energiajärjestelmää – alkaen meriä ylittävistä suurjännitteisistä siirtoyhteyksistä edistyksellisiin kaapelointeihin kansallisia kantaverkkoja ja alueellisia jakeluverkkoja varten.
 

Nexans on uranuurtaja suprajohtavan kaapeliteknologian kehittämisessä  joka vähentää häviöitä ja sallii asiakkaidemme nostavan ylikuormittuneiden kaupunkiverkkojen kapasiteettia. Toisaalta meidän suprajohtavat vikavirtasuojakytkimemme (SFCL) antavat järjestelmäoperaattoreille ainutlaatuisen keinon saada enemmän irti nykyisistä verkoistaan.  
 

Meillä on myös uusia digitaalisia työkaluja, joilla jakeluoperaattorit pystyvät parhaiten hyödyntämään nykyistä infrastruktuuria. Nexansin Asset Electrical  on strateginen omaisuuden hallintaratkaisu, joka antaa jakeluoperaattoreille käsityksen sähköverkkojensa käytöstä – ja auttaa heitä tekemään parempia, tietopohjaisia päätöksiä investoinneista. Asset Electricalin avulla jakeluoperaattorit saavat verkon suorituskyvyn, pääoma- ja käyttökustannukset ja riskin täydelliseen tasapainoon, mukaan lukien talous-, lainsäädäntö-, turvallisuus- ja ympäristötekijät. Lisäksi älykkäistä mittareista saatavien tietojen integrointi tarjoaa vielä lisää keinoja verkon suorituskyvyn optimointiin.

Yhdessä nämä tekniikat ovat tärkeässä osassa, kun varmistetaan huomispäivän energiajärjestelmän turvallisuus, edullisuus ja kestävä kehitys.