Kysyntäjoustokyvyn kartoitus palvelukiinteistön ilmanvaihtolaitteissa

Abstract

Insinöörityössä tehtiin virtuaalivoimalaitosselvitys, jossa tutkittiin Helsingin kaupungin palvelukiinteistössä, Ressun lukiossa, ilmanvaihtolaitteiden kysyntäjoustokyvykkyyttä. Insinöörityö toteutettiin Helsingin kaupungin Kaupunkiympäristötoimialalle.

Työn tarkoituksena oli selvittää ilmanvaihtolaitteen tehonalennuskykyä sekä kaupungin kyvykkyyksiä toteuttaa kysyntäjoustoa opetuskäyttöön tarkoitetuissa kiinteistöissä ja osallistua kysyntäjoustomarkkinaan ilmanvaihtolaitteiden näkökulmasta. Tavoitteena oli löytää mahdollisimman suuri prosentuaalinen tehonalennusmäärä ilmanvaihtolaitteiden tavalliseen käyntitilaan nähden ilman, että opetustilaan asetettu sisäilmaluokitus heikentyisi. Löytämällä parhaimman tavoitteisiin sopivan tehonalennuskyvykkyyden olisi kaupungilla potentiaalia monistaa selvitystyön tulokset aggregoimalla koko konsernin muutkin opetuskiinteistöt yhdeksi kokonaiseksi tehoreserviksi.

Selvityksessä paneuduttiin virtuaalivoimalaitoksen ja kysyntäjoustomarkkinoiden toimintaan sekä sähköenergian joustavamman kulutuksen mahdollisuuksiin, jotta pystytään luomaan edellytykset osallistua kysyntäjoustomarkkinoille, kuten insinöörityössä tarkasteltavaan Fingridin taajuusohjatulle käyttöreservimarkkinalle FCR-N.

Tutkimustyö toteutettiin antamalla tehonalennuskäskyjä Fidelix Oy:n rakennusautomaatiojärjestelmässä. Testauksien aikana valvottiin olosuhdearvoja opetustilaan asennettujen multisensoreiden avulla ja läsnä olleilta henkilöiltä kerättiin mielipidemittauksia.

Insinöörityössä saavutettiin kohtalaisen huomattava taloudellinen merkitys, jonka perusteella reservimarkkinalle osallistuminen olisi kannattavaa. Ilmanvaihtolaitteista aggregoidun tehoreservilaskelmien mukaan kapasiteettia olisi riittävästi, jotta Helsingin kaupungin osalta olisi edellytyksiä osallistua käyttöreservimarkkinaan FCR-N.

In this bachelor's thesis, a virtual power plant study was conducted, in which the demand flexibility of ventilation equipment in a Helsinki City service property, Ressu Upper Secondary School, was investigated. The thesis was executed for the Urban Environment Division of the City of Helsinki.

The purpose of the thesis was to determine the power reduction ability of the ventilation equipment and the city's abilities to implement demand flexibility in buildings intended for educational use and to participate in the demand flexibility market from the perspective of ventilation devices. The goal was to discover the greatest possible power reduction in percentage in proportion to the consumption in the normal operating mode of the ventilation equipment, without weakening the indoor air classification set for the teaching space. By finding the power reduction ability that best suits the goals, the city would have the potential to multiply the results of the survey work by aggregating all its educational properties into one complete power reserve.

This survey focused on the operation of the virtual power plant and the demand flexibility markets, as well as on the possibilities of more flexible consumption of electrical energy, in order to be able to create the conditions to participate in the demand flexibility markets, such as Fingrid's frequency-controlled operating reserve market FCR-N, which is being examined in this thesis.

The power reduction ability was studied by issuing power reduction commands in Fidelix Oy's building automation system. During the tests, the values of ambient conditions were monitored with the help of multisensors installed in the teaching space, and opinion polls were collected from the people present.

As a result, a moderately significant financial importance was achieved, on the basis of which participation in the reserve market would be profitable. According to the power reserve calculations, there would be enough capacity for the City of Helsinki to have the conditions to participate in the operating reserve market FCR-N.