PVO-Vesivoima on ottanut käyttöönsä uuden prosessinohjaus- ja optimointiohjelmiston, jonka avulla hallitaan yhtiön kaikkia vesivoimalaitoksia Iijoella. Järjestelmän toimitti Honeywell. Kyseessä on Suomen kehittynein jokisäätöohjelmisto. Jokisäätöautomatiikka tehostaa sähköjärjestelmän tasapainon kannalta tärkeän säätövoiman tuotantoa ja huomioi ympäristönäkökulmat entistä paremmin.

PVO-Vesivoiman Iijoen, Kemijoen ja Kokemäenjoen vesivoimalaitosten operoinnissa siirryttiin keväällä 2021 uuteen toiminnanhallintajärjestelmään. Uudistuksen myötä aloitettiin myös Iijoen laitosten jokisäädön käyttöönottoprosessi, joka on nyt saatu päätökseen. Testivaihe on päättynyt ja järjestelmä saatu täyteen toimintaansa.

– Aiemmin operaattorit ovat hallinneet tilannetta energianhallintajärjestelmän ja tuotannon suunnittelun avulla noudattamalla tuotantosuunnitelmaa. Voisi sanoa, että nyt ollaan harpattu pitkä loikka manuaalisesta toimintatavasta täysin automatisoituun ja optimoituun järjestelmään, sanoo käynnissäpidon asiantuntija Tommi Hansen-Haug PVO-Vesivoimasta.

Hän kertoo, että jokisäätö toimii toki edelleen tuotantosuunnitelmien puitteissa, mutta automatiikka käsittelee jokea yhtenä kokonaisuutena eikä yksittäisinä tuotantoyksikköinä. Tavoitteena on optimoida tuotantoprosessia mahdollisimman pitkälle.

Automatiikan toimittaneen Honeywellin myyntipäällikkö Timo Koivunen ei säästele sanojaan, kehuessaan Iijoelle asennettua jokisäätöä. Koivusenkin puheessa vilisevät maksimoinnit, optimoinnit ja priorisoinnit.

– Näin pitkälle vietynä vastaavaa järjestelmää ei löydy Suomesta. PVO-Vesivoimalla on maan kehittynein ja laitosmäärässä laajin jokisäätö, jonka teknologia on maailman kärkeä, hän sanoo.

Säätöä kutsutaan yleisnimellä APC-säätö (Advanced Process Control). Ennen kaikkea sen avulla säästetään operaattoreiden resursseja, sillä jokisäätö ennustaa, reagoi ja ehdottaa toimintamalleja automaattisesti sekä ohjaa tuotantoprosesseja niille asetettujen arvojen rajoissa.

Ympäristö hyötyy

Monimuuttujasäädöt ovat teknologiateollisuudessa tuttuja juttuja, mutta jokisäätöön yhtä kehittynyttä järjestelmää ei tosiaan aiemmin ole sovellettu.

– Jokisäädön ohjaus jakautuu kaikille Iijoen 11 tuotantoyksikölle ja 12 säännöstelypatoluukulle. Jokaiselle lasketaan tietty teho tarpeen ja taloudellisen toiminnan mukaan. Automatisoidun säädön hyödyt ovat huomattavia, kun ne skaalautuvat koko Iijoen energiantuotantoon, Tommi Hansen-Haug selittää.

Myös kehityspäällikkö Juha Haromo UPM Energyltä näkee hyödyt merkittävinä. PVO-Vesivoiman valvomo on UPM Energyn hallinnassa ja UPM on mukana kehittämässä PVO-Vesivoiman järjestelmiä.

– Käytännössä jokisäätö on mahdollistaa siirtymisen aktiivisesta operoinnista enemmän toiminnan monitorointiin. Samanaikaisesti suunnitelmien toteutustarkkuus sekä -tehokkuus kasvaa reaaliaikaisen optimoinnin myötä, Haromo toteaa.

Säätöjärjestelmällä on merkitystä myös ympäristön kannalta. Automaatio pitää huolen siitä, että altaiden vedenpinnat pysyvät koko matkalta hallinnassa entistä tarkemmin.

– Voimalaitosten yläaltaat toimivat energiavarastoina. Edellisen laitoksen juoksuttama vesi vaikuttaa seuraavan laitoksen yläaltaaseen ja toimintaan. Altaat toimivat energiavarastoina siten, että niissä olevalla vedellä pystytään vastaamaan kulutuksen vaihteluihin. Jokisäätö kohdistaa tuotannon sille laitokselle ja siihen koneeseen, jossa sitä kullakin hetkellä kannattaa tehdä, Hansen-Haug sanoo.

Jokisäätö myös tukee vihreää muutosta ja ilmastonmuutosta vastaan tehtävää työtä. Uusiutuvien ja säästä riippuvaisten tuotantomuotojen lisääntyessä säätötarve kasvaa. Lisäksi energiajärjestelmän muuuttuessa ja siirryttäessä kohti reaaliaikaisempia sähkömarkkinoita tarvitaan entistä enemmän nopeaa säätöä.

Kauaskantoista kehitystyötä

Vesivoiman tuotantoa ohjataan jatkuvasti muuttuvan energian hinnan ja energiataseen mukaan. Tässä monimuuttujaoperoinnista saadaan erityinen hyöty.

Jokisäätö seuraa tilannetta reaaliajassa ja ohjaa turbiinien ja ohijuoksutusluukkujen laitteistoja myös sen mukaan, mikä on sähköverkon tila ja reservien tarve. Se pitää kustannukset kurissa ja ottaa prosessista irti parhaan mahdollisen hyötysuhteen.

– Minä näen jokisäädön kauaskantoisena ja hyvänä tekemisenä. Pohjolan Voima ja UPM ovat edelläkävijöitä näiden teknologioiden toteuttajina, Timo Koivunen toteaa.

Mitä jokisäätö tekee?

  • Ohjaa ja koordinoi kaikkien sen piirissä olevien turbiinien ja ohijuoksutusluukkujen laitteistoja. Se pyrkii tekemään oikea-aikaista säätöä ja hakee parhaan hyötysuhteen tuotannosta. Ohjelmiston avulla pystytään aiempaa paremmin hallitsemaan myös jäästä ja välppäroskasta laitoksille aiheutuvia haittoja.
  • Ohjelmiston ja tuotantosuunnitelman avulla hallitaan vesi- ja energiatasetta eli sitä, paljonko energiaa pystytään kulloinkin tuottamaan. Ohjausratkaisu ennustaa prosessia reilun vuorokauden eteenpäin.
  • Jokisäätö huomioi tuotantoyksikön vikaantumisen ja minimoi menetetyn tuotannon arvon.

Lisätietoja:

Tommi Hansen-Haug, asiantuntija, käynnissäpito, PVO-Vesivoima Oy, tommi.hansen-haug@pvo.fi, puh. 050 3038 629