Uusiutuvan energian oppimisympäristö Oamkissa

Oulun Seudun Ammattikorkeakoulun Tekniikan yksikössä on rakennettu hajautetun uusiutuvan energian oppimisympäristö. Tavoitteena on ollut tuottaa ympäristö, jossa sekä opiskelijat että yritykset pääsevät testaamaan erilaisia uusiutuvan energian kehitysmahdollisuuksia.

Rakennettu ympäristö sisältää bio- ja puukaasun polttoon perustuvan CHP-moottorigeneraattorin (yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto), kiinteän polttoaineen kattilalaitoksen, aurinkopaneeleita, tuuligeneraattorin ja polttokennolaitteiston. CHP-moottorigeneraattori on rakennettu liikuteltavaan konttiin, joten kontti voidaan viedä vaikka biokaasua tuottavan maatilan yhteyteen testiajoja varten. Kiinteän polttoaineen kattilalaitos, aurinkopaneelit, tuuligeneraattori ja polttokenno sijaitsevat Oamkin Tekniikan yksikön omissa tiloissa. Kiinteän polttoaineen kattilassa voidaan lämpöä tuottaa esimerkiksi haketta tai pellettiä polttamalla.

Aurinkopaneeleilla uusiutuvaa energiaa

Aurinkopaneelien avulla saadaan puhdasta uusiutuvaa energiaa, sillä siitä ei synny päästöjä. Auringosta saatava energiamäärä riittäisi koko ihmiskunnan tarpeisiin moninkertaisesti, jos sitä kerättäisiin tehokkaasti. Maailmalla aurinkosähkön markkinat kasvavatkin jo hurjaa vauhtia.  Esimerkiksi Saksassa, missä aurinkosähköjärjestelmien käyttöönottoa on edistetty erilaisin tukitoimin, aurinkosähköjärjestelmät ovat jo arkipäivää. Välimeren maissa talojen katoilla on järjestelmiä, joilla lämmitetään käyttövettä tai tuotetaan sähköä taloon. Vastaavasti Intiaan ollaan rakentamassa maailman suurinta aurinkovoimalaa, jonka vuosituotannoksi on arvioitu 6 terawattituntia. Vertailun vuoksi, Loviisan ydinvoimala tuottaa vuodessa n. 8 terawattituntia.

Täällä Suomessa aurinkopaneelien käyttö on lähtenyt vasta viime vuosina hitaasti käyntiin. Sähköä tuottavat aurinkovoimalat ovat olleet käytössä esimerkiksi kesämökeillä, mutta omakotitaloissa käyttö on ollut vähäistä. Viime vuosina kysyntä on lisääntynyt ja lähivuosina, kun hinnat todennäköisesti laskevat samalla tehojen kasvaessa, myös yksityishenkilöt kiinnostunevat paneeleista. Vain keskitalvella pimeimpään aikaan, joulu-tammikuussa, aurinkoenergiaa ei juuri saada talteen, mutta muuten sitä Suomenkin oloissa voidaan käyttää.

Oulun Seudun Ammattikorkeakoulun Tekniikan kampus sai ensimmäiset aurinkopaneelit syyskuussa 2013 Hajautetun uusiutuvan energiatuotanto -hankkeen avulla. Tekniikan yksikön katolla sijaitsevat 4 paneelia tuottavat talolle energiaa noin 5000 kW vuodessa. Suurta energiasäästöä tällä ei vielä talolle saada, mutta mikäli laitteisto koetaan hyödylliseksi, pinta-alaa talon katolla on vielä runsaasti jäljellä. Henkilökohtaisena toiveenani on saada Kaukovainion kampukselle opiskelijakäyttöön esimerkiksi kännyköiden latauspiste, joka toimisi aurinkoenergialla.

Oulussa aurinkopaneeleita löytyy Oamkin lisäksi mm. VTT:n katolta Linnanmaalta. Oulun Energia on myös ollut kehityksessä mukana ja tukee oululaisia asukkaita aurinkosähkön tuottamiseen liittyvien laitteistojen hankinnassa.

Mielenkiintoisena tulevaisuuden haasteena on se, miten aurinkoenergiaa voitaisiin käyttää myös jäähdyttämiseen. Siinäpä alan energiaosaajille pohdittavaa.

Jouni Kääriäinen
Energia ja ympäristö - painoalakoordinaattori
Oamk

Vesiensuojelua ruohonjuuritasolle

Vesiensuojelu osaksi jokaisen arkipäivää - siinäpä on tavoitetta kerrakseen. Työni erilaisissa vesiensuojeluun liittyvissä tehtävissä on jatkunut jo 13 vuoden ajan eikä loppua ole näkyvissä, päinvastoin. Uusia haasteita vesiensuojeluun tuovat muun muassa ilmastonmuutoksen mukanaan tuomat kasvavat sademäärät ja tulvat jopa kesäaikaan sekä leudommat ja vähälumiset tai lumettomatkin talvet. Valumavesien määrä sekä vesien ravinne- ja kiintoainepitoisuudet uhkaavat kasvaa tulevaisuudessa. Mitä sitten on tehtävissä ja miten jokainen meistä voi vaikuttaa vesien tilaan?

”Pienistä puroista kasvaa suuri virta” ja ”Yhteistyöllä voimaa vesiensuojeluun” – ehkä hiukan jo kuluneita, mutta yhä etenkin vesiensuojelutyössä käyttökelpoisia sananparsia. Nimittäin jokaisen puron, joen ja järven tila on valuma-alueensa ja valuma-alueen toimintojen summa. Valuma-aluehan tarkoittaa sitä aluetta, jolta vedet kerääntyvät tiettyyn vesistöön. Niinpä jokainen meistä asuu, työskentelee, viljelee, lomailee, matkustaa tai vaikkapa saunoo jonkun vesistön valuma-alueella riippumatta siitä, onko kyseinen järvi, joki tai puro näköpiirissä vai kilometrien päässä. Ja jokaisen alueella toimivan, oli sitten kyseessä yksityinen henkilö tai yritys, toiminnalla on vaikutuksensa vesistöön.

Kannattaa siis hetkeksi pysähtyä miettimään, paljonko ja millä tavalla vettä käyttää: Seisonko suihkussa viikon jokainen päivä 5-10 minuuttia sammuttamatta suihkua välillä vai käynkö suihkussa harkiten vaikkapa 3 kertaa viikossa ja käytän veden mahdollisimman tehokkaasti? Jos omistan kesämökin, onko siellä vesivessa vai tyydynkö vesiensuojelullisesti huomattavasti parempaan vaihtoehtoon eli etäälle mahdollisesta mökkirannasta sijoitettuun kompostikäymälään? Kuinka paljon vettä kuluu esimerkiksi astioita tiskatessa tai huuhdellessa? Pesenkö täysiä koneellisia pyykkiä ja astioita? Mitä vähemmän vettä käytät, sitä vähemmän tuotat jätevettä ja riski vesistön kuormittumiseen pienenee.  

Monen mielestä yksittäisen Matti Meikäläisen tekemisillä ei ole merkitystä vaan suuret saastuttajat kuten vaikkapa kaivosteollisuus, turvetuottajat ja metsäyhtiöt pitäisi saada toimimaan ympäristön ja vesiensuojelun hyväksi. Tällöin unohdetaan, että myös yrityksissä on aina joku henkilö tehtyjen ja tehtävien päätösten takana. Olipa kyseessä pieni tai iso yritys, maatila, mökkiläinen, metsäfirma tai turvetuottaja, aina on olemassa ihminen, joka omalla asenteellaan ja päätöksellään vaikuttaa vesistöjen tilaan. Käytännön vesiensuojelu ja asennemuutos lähtee siis meistä jokaisesta!

Ilmiselvää on, että eri toimintojen vaikutukset vesistöihin vaihtelevat paikallisesti: toisaalla jonkun järven tilaa heikentävät pääasiassa haja- ja loma-asutuksen jätevedet, toisaalla maa- ja metsätaloudesta tai turvetuotannosta tuleva kuormitus. Fakta kuitenkin on, että jos jokainen huomioi vesiensuojelun sekä työssään että vapaa-ajalla, paranee vesistöjemme tila väistämättä. Uskonkin, että kaikilta meistä löytyy tahtoa toimia vesistöjen hyväksi, mutta tutkimusta, tietoa ja yhteistyötä asiaan liittyen tarvitaan moninkertaisesti lisää. Tietoa vesiensuojelusta ja –kunnostuksista tarvitsevat maanomistajat, metsänomistajat, urakoitsijat, koneyrittäjät, suunnittelijat, virkamiehet, lapset, nuoret etc. … Lista on pitkä joten työsarkaa riittää -ei pelkästään tiedonvälityksessä ja kouluttamisessa vaan myös menetelmien kehittämisessä ja yhteistyöverkostojen luomisessa. Siirrytään siis sanoista tekoihin jo tänään!

Projektisuunnittelija
Riina Rahkila
Oulun seudun ammattikorkeakoulu, Luonnonvara-alan yksikkö

Big Business in Oulu UAS

We are all familiar with the common saying, which instructs to "hide one's light under a bushel". Finns, in particular, have adopted the advice more than well, and usually do not make too much fuss about one’s (personal/professional, big/small) accomplishments or good fortune. In fact, it is claimed that poor communication and marketing have been our Achilles heel for ages, and gradually we are trying to outgrow of the legacy in order to be taken even more seriously as true Europeans and, at least, as better talkers than our beloved neighbours in the West. This text is also a step towards that proud-wise direction.

You see, in Oulu University of Applied sciences (Oulu UAS) something remarkable took place in the very first week of April that calls for a recognition in black and white. Our environmental work was externally audited by Inspecta (http://www.inspecta.com/en/), whose consultant assessed whether the schools of Business and Information Management (aka Liike), Social and Health Care (Sote) and Renewable Natural Resources (Luova), and Department of Energy Technology (located in the School of Engineering) complied with the demands of ISO14001 environmental standard and operated as stated in their environmental programmes.

External audits are carefully planned and a lot of preparation takes place before the actual day. Documents and instructions are updated (i.e. not written for the first time!), staff and students are properly informed and processes are studied in relation to the goals and objectives elaborated in the programmes. Now you begin to wonder, what is the outstanding part in all this? Well, the results our schools received are worthwhile mentioning: First of all, each passed the rigorous inspection. Liike, Sote and Luova renewed their certifications. In the Department of Energy Technology, a newcomer in the ISO-world, there were pretty excited people on the A-day. But all went well, and we are happy to welcome the staff and students of the department to ISO-family of Oulu UAS. :-)

The auditor provides two-level feedback: instant observations are given at the end of the day, and later, a written report is sent. When having the feedback discussion in Luova on Thursday afternoon that week the auditor was particularly impressed with our internal environmental audit procedure that is carried out without any help of the consultants. I recall him describing the procedure systematic, efficient and exact. He defined the environmental work of Oulu UAS well organised and successful, and wished to use our example as a reference when auditing elsewhere. And this, my friend, is the remarkable emphasis that deserves mentioning. To receive such explicit acknowledgement from auditors does not take place often, and certainly not always.

We, the SD team of Oulu UAS, are of course tremendously happy about the results. Many thanks to all taken part in the audits, and warm compliments to our SD key persons in Liike, Luova, Sote and in the Department of Energy Technology.

Outi Virkkula
SD co-ordinator in Oulu UAS

P.S. Big = ISO in Finnish.
P.P.S. http://www.oamk.fi/tietoa_oamkista/kestava_kehitys/sustainable_development/ 

Mihin sähköä kuluu?

Nykyisin puhutaan energiankulutuksesta, energiansäästöstä ja kasvihuonekaasuista. Monista eri foorumeista tulee tietoa miten kodin eri laitteet kuluttavat sähköä ja miten niiden energiatehokkaalla käytöllä voi säästää energiaa, ympäristöä ja rahaa. Mutta mitä ne ovat käytännössä ja euroissa?

Mittasin 3.3.2013 kotini laitekohtaisen sähkönkulutuksen. Mitattava kohde on 103 asuinneliön 1980 rakennettu omakotitalo Oulunsalossa, ikkunoihin on lisätty lämpölasit, lisäeristyksiä on laitettu yläpohjaan. Mittauspäivä oli aurinkoinen mutta hieman tuulinen alkukevään päivä lämpötilan ollessa n. -7 ⁰C. Päivän vietimme vaimoni kanssa niin kuin minkä tahansa sunnuntaipäivän.

Sähkön kokonaiskulutus ja sen jakaantuminen

Kokonaiskulutuksen sain OulunSeudun sähkön asiakas extranetistä, josta jokainen asiakas voi käydä seuraamassa omaa sähkönkulutustaan. Käy tarkistamassa oman sähköyhtiön sivuilla extranetin saatavuus.

Laitekohtaiset kulutuksen sain pistorasiaan laitettavalla sähkönkulutusmittarilla, joita saa ostettua nykyisin edullisesti, omastani maksoin 7,9 €. Mittarin laitoin mitattavan laitteen pistokkeen ja pistorasian väliin, jolloin mittari mittasi kulutetun sähkön kilowattitunteina sekä ajan, jonka laite oli päällä. Näin mittasin pesukoneiden, imurin, kahvinkeittimen, jääkaapin ja pakastimen sähkönkulutuksen. Lämpimänkäyttöveden kulutuksen mittasin pihtivirtamittarilla, jonka asentaminen vaatii aina sähkömiehen!

Kuva 1. Sähkönkulutus mittari, ilmanvaihtokoneen mittaus menossa.

Kaavio 1. Sähkönkulutus 3.3.2013.

Mitä mittarit kertoivat? Sähkönkokonaiskulutus extranetin mukaan oli 60 kWh, josta lämmityksen osuus 49 kWh (sis. lämmitys, lämmin käyttövesi, tuloilman lämmitys, hella, valaistus ja koirankopin lämmitys). Lämmitykseen on lisätty muu selittämätön kulutus, joita en saanut mitattua. Auton lokilämmittimen johdon laitoin iltapäivällä asioilta palattuani vahingossa suoraan pistokkeeseen, enkä kellokytkimeen, joten auton lokilämmitin oli päällä kello 14:00 - 24:00, mikä selittää auton lämmityksen suurta kulutusta. Viihde-elektroniikan kulutus oli kolmen tunnin television katsomisella 0,18 kWh. Televisio, kotiteatteri ja PS3 vievät valmiustilassa 30w tehon (0,72 kWh/d). Pelkkä televisio vie 60w tehon, maksimitehon ollessa 180w. Alla olevassa kuvaajassa on kuvattu mitä kulutukset ovat euroissa vuodessa.

Kaavio 2. Sähkönlaskun jakaantuminen eri kulutuskohteittain.

Lämmityksen vuosikulutuksen arvion otin suoraan sähköyhtiön sivuilta, mikä oli kokonaiskulutuksesta 15 815 kWh, mittausta apuna käyttämäni oma arvioni on 15 221 kWh. Lokakuussa näkee sitten miten meni, lämpötilakertoimet huomioon ottaen tietenkin.

Millä aseilla kulutuksen kimppuun?

Miten lähden sähkönkulutusta vähentämään? Otsalamppu päässä toppahaalarissa ilmaisjakeluiden lukeminen ei vaimon mukaan ole vaihtoehto, joten tarvitaan muita toimenpiteitä. Energiasäästölamput on vaihdettu jo sinne missä niitä voidaan käyttää. Kodin siivoamista ei voi tästä enää vähentää, imuria ulkoilutetaan kerran viikossa ja koska talossa on kaksi koiraa, koiran karvaa on jo nyt polveen asti. Pyykkiä pestään aina täysiä koneellisia samoin kuin astioita, ja pesut ajoitetaan mahdollisuuksien mukaan halvemmalle yösähkölle. Viihde-elektroniikan käyttöä voisi vähentää, mutta saavutettava säästö olisi vähäistä, toisaalta elektroniikan valmiustila vie kohtuullisen paljon sähköä suhteessa käytön aikaiseen kulutukseen. Mutka kauppaan ja ostamaan katkaisimella varustettu jatkojohto tai pistorasiaan laitettava kytkin. Valmiustila kun on päällä 8760h/v. Wattien muuttaminen euroiksi onnistuu muuten helpolla nyrkkisäännöllä: Yksi watti, joka on päällä koko ajan maksaa yhden euron vuodessa. Siten viihde-elektroniikan valmiustila maksaa n. 30 €/v.

Jääkaappi ja pakastin ovat jo vähän energiaa kuluttavia A-energialuokan laitteita, niiden vaihdolla en saavuttaisi mitään. Valojen sammuttelu lämmittää lähinnä mieltä. Tätä blogia kirjoitettaessa paloi olohuoneessa kolme 11 watin energiasäästölamppua. Talon lämpötilan alentaminen ei ole vastaus, nykyisinkin makuuhuoneessa on 18⁰C ja muualla talossa n. 20⁰C, keittiössä enemmän niinä päivinä, kun leivinuunia lämmitetään. Vierashuoneessa on 14 ⁰C, joten yövieraita meillä ei ole käynyt syyskuun jälkeen. Sauna on puukiukaalla, joten sen lämmitys ei kuluta sähköä, päinvastoin saunan lämmittäminen auttaa kylpyhuoneen kuivumisessa saunomisen jälkeen.

Auton lokilämmitystä ohjataan nykyisinkin normaalisti kellolla, paitsi silloin kun onnistun sotkemaan johdot. Auto on tallissa, jonka lämpötila on n. -1 ⁰C, joten siinäkään ei ole helppoa ratkaisua säästöön. Ainoat järkevät seikat sähkön säästämiseen löytyvät siis lämmityksen puolelta. Talon ilmanvaihtolaite lämmitti tuloilmaa 560 watin teholla, päivän kulutuksen ollen 4 kWh. Ensimmäinen toimenpide on tuloilman lämmittäminen aurinkolämpökeräimellä ja myöhemmin keväällä käyttövedenlämmitykseen otetaan sähkönsäästöä auringosta. Miksi aurinkokeräimet? Osittain syytän työtäni, jossa painiskelen energiatehokkuuden parissa. Lisäksi tänä keväänä pidän aurinkokeräinten rakennuskursseja enkä halua olla suutarin lapsi ilman kenkiä, joten aurinkoista kevättä odotellessa.

Mikko Posio
Projektisuunnittelija
Oamk, Luonnonvara-alan yksikkö

Turvetuloa!

Bioenergia ry järjesti tiistaina 8.1. ”Millä Oulu lämpiää” -seminaarin osana ”Millä Suomi lämpiää” -kiertuettaan. Tapahtumassa puhujina oli Oulun seudun suurimpien energiantuottajien edustajia Oulun Energiasta, Laanilan Voimasta ja Stora Ensolta. Terveiset Arkadianmäeltä tilaisuuteen toi keskustan kansanedustaja Antti Rantakangas. Seminaarissa kuultiin verrattain yksimielisiä puheenvuoroja energiapolitiikasta.

Oulu lämpiää pitkälti turpeella ja puulla. Turvetuotanto on kuitenkin joutunut viime vuosina ongelmiin, koska märät kesät ovat haitanneet turpeennostoa. Turpeen käytön lisäämistä haittaa myös uusien turvesoiden lupaprosessien venyminen. Vanhoilta turvesoilta turvetta taas ei voi nostaa yhtä nopeasti kuin nuorilta, koska vanhat turvesuot kuivuvat hitaammin.

Puhujat penäsivätkin lupaprosessien nopeuttamista. Moni on eri mieltä, ja toivoisi jopa, ettei uusia turvesoita luvitettaisi enää lainkaan. Tällaisia puheenvuoroja ei tässä seminaarissa tosin kuultu. Mitä vaihtoehtoja turpeelle sitten olisi?

Puuta ei kuulemma voida monessakaan voimalaitoksessa polttaa ainoana polttoaineena, koska maamme kattilakanta on sellainen, että pelkkä puunpoltto aiheuttaa korroosiota. Laanilan Voimasta kerrottiin myös, että hakkuutähteet ovat tikkuisia ja aiheuttavat laitteiden tukkeutumista. Sahojen puujätteen eri muodoissaan sen sijaan sanottiin sopivan mainiosti Laanilan Voiman polttokattiloihin. Rantakangas puolusti puun käytön lisäämistä kertomalla, että vain puolet metsien vuotuisesta kasvusta hyödynnetään nykyisellään.

Metsäenergia esitettiin turpeen ohella ainoaksi varteenotettavaksi biopolttoaineeksi. Maalämpö, aurinkoenergia, peltoenergia ja biokaasu eivät palvele keskitettyä energiantuotantoa eivätkä suurteollisuutta, ja tässä tilaisuudessa näkökulma oli suurten. Hajautettua energiantuotantoa saati älykästä energiaverkkoa ei mainittu. Turpeen ainoaksi realistiseksi ja halvaksi – joskaan ei toivotuksi – vaihtoehdoksi esitettiin kivihiili. Parasta olisi siksi puhujien mukaan uusien turvesoiden käyttöönotto laajassa mitassa.

Turpeen käytön lisäämiselle on toki argumenttinsa tässä maakunnassa. Se työllistää, lisää energiaomavaraisuutta ja on sitä lähienergiaa. Vesiensuojelunkin kerrottiin nykyään olevan turvesoilla kunnossa. Tässä seminaarissa turve oli myös bioenergiaa. Turpeen status vaihtelee, riippuen siitä keneltä kysytään, fossiilisesta hitaasti uusiutuvaan.

Suomen energiaomavaraisuus on vain 31 prosenttia. Kauppatase on negatiivinen ja valtiolla lainaa miljarditolkulla. Ratkaisuksi seminaarissa taloustilanteeseen ehdotettiin kotimaisen energiantuotannon lisäämistä. Hyvä idea. Olisi toivottavaa kuitenkin keskustella julkisesti mitä kaikkia uusiutuvan energian muotoja voitaisiin käyttää tulevaisuudessa enemmän, koska monipuolisuus lienee ainoa tie: koko uusiutuvan energian kirjo käyttöön niin hajautetusti kuin keskitetysti. Eikä pitkäjänteinen energiapolitiikkakaan varmasti haittaisi.

Projektisuunnittelija Tiina Sarja

Oulun seudun ammattikorkeakoulu,  Luonnonvara-alan yksikkö