Loppukesä lämpövarastojen ja tuulivoiman parissa: Ville Kumpulainen, Polar Night Energy

Terppa!
Kaikki hupi loppuu aikanaan ja kuin myös tämä blogin kirjoittelu meikäläisen osalta. Tervetuloa siis lukemaan meikäläisen viimeistä kesätyöblogitekstiä tältä erää. Hervannan auvoinen arki kutsuu jälleen ja kesällä ladattuja akkuja pääsee taas purkamaan opintojen parissa sekä kaikenlaisessa oheistoiminnassa. Tässä kirjoittelenkin tätä tekstiä viimeisellä kesätyöviikolla koulujen jo alettua ja pian itselläkin opinnot kutsuu. Mulla työt kuitenkin jatkuvat vielä osa-aikaisesti syksyllä, joten vähän pääsee kesän hommia jatkamaan vielä.

Itselläni tässä on sellainen muutos tiedossa, että pitkän pohdinnan jälkeen päädyin vaihtaman energiatekniikasta automaatiotekniikan DI-tutkintoon. Kesän mittaan pohdinnat automaatiopuolelle vaihtamisesta saivat vahvistusta kun siihen liittyviä asioita on päässyt töissä pyörittelemään ja on saanut todeta, että niistä kiinnostaisi oppia vielä paljon enemmän. Suuresti vaihdos ei kurssivalintoihin lopulta vaikuta, mutta ehkä enemmän tämä vaikuttaa omaan mentaliteettiin siinä mihin kursseihin panostaa enemmän ja minkälaisesta näkökulmasta energiatekniikan sovelluksiakin haluaa pohtia.

No mutta! Mennäämpäs itse asiaan ja kurkkaillaan taas mitä Tammerkosken toisella puolella on ehtinytkään tapahtua.

Loppukesän kuulumiset
Meillä(kin) porukka on jo aikalailla palaillut lomilta ja toimistolla on näkynyt taas enemmän kasvoja, mikä on mukavaa hiljaisemman heinäkuun jälkeen. Kesän alussa tehty muutto uusiin tiloihin alkaa pikkuhiljaa häivettymään toimiston yleisilmeestä kun uusia kalusteita ja tarvikkeita on valunut tasaiseen tahtiin toimistolle. On hankittu jos monenlaista kalustetta, niin kattoterassille kuin neukkareihin, kahvikone hyrisee taas mukavasti pienen huollon jälkeen ja nettikin pelittää. Kohtahan se alkaisi olemaankin jo korkea aika tupareille.

Elokuun alussa meillä on auennut uusia rekryjä ja firmaan etsitään taas paria uutta osaajaa voimalaitosinsinöörin ja energia-analyytikon titteleillä. Myös muita rekryjä saattaa olla tulossa vielä lähitulevaisuudessa, ja onneksi uusi toimisto onkin mitoitettu niin, että ei heti lopu tila kesken.

Heinäkuussa tuli aloitettua töihin kulkeminen pyörällä, jota jostain syystä viivyttelin lähes koko kesän ajan, mutta kun siitä sai kiinni niin ei olekaan paljon ratikalla tullut kuljettua. Hervannasta keskustaan on tehty tosi hyvät pyörätiet ja keskustan läpi pyöräilykin on mennyt yllättävän helposti. Ja perillä toimistolla pääseekin mukavasti suihkuun, niin ei tarvi hiki päässä istahtaa koneen ääreen.

Tässä kuva meikäläisen työpisteestä, jota ei ole tullutkaan vielä esiteltyä.

Yksi hyvistä hankinnoista on ollut tämä tarrapallotaulu, johon voi tauolla käydä heittämässä parit napakympit.

Simulointia ja tilastollista data-analyysiä
Kesälomien ajan reservimarkkinaprojekti on ollut tauolla, kun sekä meidän, että automaatiotoimittajan porukkaa on ollut lomalla. Mulle katsottiinkin sitten muita hommia lomien ajaksi, ja pääasialliseksi hommaksi valikoitui erään sisäisen selvityksen tekeminen, joka oli ilmeisesti odotellut tekijäänsä jo hetken ajan.

Selvityksen pointtina on tutkia eri suuruisen kapasiteetin omaavien lämpövarastojen toimintaa ja selvittää mikä arvo on korkeammalla varastointikapasiteetilla verrattuna matalampaan varastointikapasiteettiin, niin toimitusvarmuuden kuin säästöjen kannalta. Toisekseen myös tuulivoiman ja säästöjen välistä yhteyttä tutkittiin tässä selvityksessä.

Selvityksen ensimmäisessä osassa tutkittiin miten hyvin tuulivoimalaan kytketty lämpövarasto pystyi vastaamaan vakio lämmöntarveprofiiliin, kun varaston kapasiteettia, lataustehoa, lämmöntarveprofiilin tasoa sekä myös tuulivoimaprofiilia vaihdeltiin. Meitä siis kiinnosti pääasiassa miten kapasiteetti vaikuttaa lämmöntoimituksen toimitusvarmuuteen, ja muiden muuttujien osalta suoritettiin herkkyystarkastelua, eli kuinka paljon tulokset muuttuvat jos jotain toista parametria muutetaan.

Laskennassa minulla oli käytössä valmiiksi toteutettu Excel-pohjainen työkalu, jolla pystyttiin simuloimaan varaston käyttäytymistä. Tehtäväksi siis muodostui simuloida mallinnustyökalulla läpi satoja eri skenaarioita, sekä kerätä tulokset talteen. Koska eri skenaarioita oli niin paljon, ei olisi ollut mitenkään järkevää suorittaa simulointeja manuaalisesti, vaan tässä vanha kunnon Excel makro pääsi käyttöön ja tekemään työtä puolesta. Itsellä niiden tekeminen ei ollut aivan tuoreessa muistissa, mutta muutaman tutoriaalin kertaamisen jälkeen homma alkoi luonnistua.

Tehtävä ei ollut aivan niin suoraviivainen, kun aluksi ei ollut varmaa missä muodossa tuloksia haluttaisiin esittää ja mallinnutyökaluun piti myös tehdä muutoksia, kun tulokset olivat aluksi epätarkkoja. Muutaman iteration jälkeen saatiin työkalu kuitenkin siihen kuntoon, että tuloksista saatiin tarkkoja ja edustavia.

Toisessa osassa tutkittiin, kuinka paljon suuremmat säästöt korkeamman (100 tunnin) varastointikapasiteetin omaava lämpövarasto mahdollisti verrattuna matalamman (10 tunnin) kapasiteetin omaavaan lämpövarastoon. Tarkoituksena oli tutkia, miten nämä säästöt korreloisivat tuulivoimatuotannon ja asennetun tuulivoimakapasiteetin kanssa. Tässä puolestaan käytössä oli Python-pohjainen työkalu, jolla saatiin mallinnettua eri varastojen toimintaa spot-markkinoilta ladattaessa. Minun tehtävänäni olikin luoda scripti, jolla tätä mallia hyväksi käyttäen voitiin tutkia varastojen suoriutumista eri tarkastelujaksoilla ja sitten etsiä korrelaatiota syntyvien säästöjen ja tuulivoimatuotannon sekä kapasiteetin väliltä.

Tässä pääsi siis tekemään kevyttä tilastollista analyysiä ja jälleen kerran käpistelemään suhteellisen suurta määrää dataa Pythonilla. Tilastollisista menetelmistä pohjana itsellä oli vain jo lähes unohdettu fuksivuoden tilastomatikan kurssi, mutta se riitti tähän hommaan aivan hyvin. Datan käsittely puolestaan alkoi jo tuntumaan pikkuhiljaa luontevalta itselle.

Selvityksen tuloksia tullaan sitten jatkossa todennäköisesti käyttämään sisäisenä referenssinä ja myynnin tukena. Viimeisten päivien hommina minulla onkin ollut koota ja raportoida kaikki tulokset järkevässä muodossa, sekä valmistautua pitämään selvityksestä esitys myynnille.

Korrelaatioita tutkittiin piirtämällä scatter plotteja sekä laskemalla korrelaatiokertoimia eri mittaisilla ajanjaksoilla säästöjen ja tuulivoimatuotannon välillä sekä myös säästöjen ja  asennetun tuulivoimakapasiteetin välillä. Korrelaatiot tuottivatkin kohtuu hyviä tuloksia.

Tällaisia jakaumia piirettiin eri vuosille ja erikseen spot-hintojen, CO2-päästökertoimien sekä tuulivoiman hetkellistehon suhteen. Storage 1 on 100 tunnin ja Storage 2 puolestaan 10 tunnin varastointikapasiteetin omaava lämpövarasto.

Mitä kesästä on jäänyt käteen?

Monenlaista. Paljon on tullut uutta opittua ja taitoja saanut harjaannutettua.  Perinteisten energiatekniikan juttujen parissa on tullut ehkä vähän vähemmän hommailtua, ja enemmän on tullut puolestaan hommailtua data-analyysin ja automaatiojuttujen parissa. Koen, että erityisesti datan käsittelyn ja analysoinnin taitoni ovat kehittyneet, ja enää ei hirvitä jos pitää alkaa tutkimaan ja käsittelemään 100 000 rivin datapakettia. Hiekkalämpövarastojen toiminnasta on tullut opittua paljon, erityisesti kun on päässyt osallistumaan varaston automaation toiminnan suunnitteluun.

Eikä lainkaan vähäisimpänä, nuoren yrityksen toiminnasta ja johtamisesta on saanut ihan uuden käsityksen kun on päässyt itse työntekijänä sen arkea elämään. Myös mielenkiintoiset keskustelut joihin on päässyt osallistumaan ovat olleet hyvin antoisia, koskivat ne milloin projektien sopimuskäytänteitä ja milloin kivihiilen syntymekanismeja 😀

Palautteen pohjalta myös firmalle tämä on ollut ilmeisesti antoisa kokemus ja toivon mukaan tulevina kesinä tänne avautuu jälleen kesätyömahdollisuuksia. Mikäli kesätyöpaikka nuoressa ja kasvavassa enegiavarastojen huippuosaajien yrityksessä kiinnostaa, niin kannattaa olla rohkeasti yhteydessä hakujen aikaan vaikkei avointa hakua olisikaan avattu.

Tässä lieneekin kaikki kuulumiset ja kesätyöbloggailut meikäläisen osalta. Kiitokset Polar Night Energyn työporukalle mahtavasta kesästä ja erityisesti Villelle ja Terhille mainiosta työn ohjauksesta. Kiitokset myös kaikille teille lukijoille jotka olette jaksaneet tänne loppuun saakka, on ollut hauskaa päästä turisemaan tänne teille.

Hyvää kesän loppua syksyn alkua kaikille ja törmäillään taas kohta puoliin kampuksella, tai viimeistään excubussissa 🙂

-Ville

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *