Helen bygger framtidens energiplattform och skapar en digital tvilling till fjärrvärmenätet tillsammans med Gradyent
Att få mer information i realtid om värmenätets funktion är ett led i övergången till decentraliserad energiproduktion.
Helen effektiviserar insamlingen av data och fördjupar förståelsen om sitt fjärrvärmenäts funktion genom att skapa en så kallad digital tvilling till nätet. Helen valde det holländska AI-företaget Gradyent till sin partner i inledningsfasen. Att skapa en modell av nätet är ett led i den målinriktade omställning där Helen upphör med förbränningen av stenkol senast våren 2024 och övergår till decentraliserad energiproduktion.
I inledningsfasen skapar man digitala modeller av alla fjärrvärmeledningar, alla anläggningar, förbrukningsobjekt, värmematningar och noder – syftet är att få mer och noggrannare information än förut för att förstå nätets kontinuerliga funktion i olika situationer. Efter inledningsfasen går man vidare till nästa fas, där kontinuerliga data automatiskt matas in i den digitala tvillingen, så att den kan utnyttjas för att styra och optimera nätet – och samtidigt prognostisera värmeförbrukningen.
- Ju mer detaljerad information vi har om vilka temperaturer eller tryckvariationer som förekommer i värmenätet, desto bättre kan vi optimera värmeproduktionen och säkerställa att värme distribueras till alla kunder när produktionen vid våra stora anläggningar upphör. På så sätt förbereder vi oss och är redo när förbränningen av stenkol upphör på Hanaholmen 2023 och på Sundholmen 2024, säger Timo Aaltonen, som är ansvarig direktör för produktion och egendom på Helen.
Genom digital styrning av nätet strävar Helen efter att bibehålla den höga driftsäkerheten, även om inte all produktion som försvinner med kolpannorna ersätts med ny.
– Gentemot kunderna förbättras Helens driftsäkerhet ytterligare, när vi får information om eventuella flaskhalsar eller fel i ett så tidigt skede som möjligt. Likaså kan vi minska den reservkapacitet som hör till värmeleveransen när vi i fortsättningen exakt vet hur fjärrvärmenätet fungerar i extrema förhållanden, till exempel i hård köld, och hur vi kan optimera värmeproduktionen med hjälp av flera olika slags teknik även under normala förhållanden, tillägger Aaltonen.
I fortsättningen produceras värme decentraliserat i Helsingfors, vilket innebär att de stora anläggningarna ersätts med teknik av flera olika slag och ett stort antal mindre energikällor. Den framtida helheten är mer omfattande och mer komplicerad än i dag, eftersom det finns mycket mer data och många fler möjligheter.
Att skapa en digital tvilling är den första etappen på vägen mot ett system där artificiell intelligens kan optimera produktionen, distributionen och förbrukningen så att vi kan minimera utsläppen, utnyttja spillvärme och exempelvis använda värmepumpar så effektivt som möjligt när elpriset förändras. Med hjälp av styrning och optimering säkerställer vi att värme tillhandahålls alla kunder exakt enligt deras behov. Helens mål är klimatneutralitet år 2030.
Digital tvilling på Gradyents plattform
Den datamassa som samlas in om Helens värmeproduktion och kundernas förbrukning matas in i den digitala modell som nu skapas, så att modellen så bra som möjligt ska motsvara det verkliga värmenätet. Data samlas in från hela 13 000 mätpunkter. Det är en massiv datamängd som samlas in, eftersom man från varje objekt samlar in data med flera olika storheter för varje timme under de tre senaste åren – det betyder över en miljard observationer, och därför är det klart att det krävs lärande artificiell intelligens för att hantera helheten.
– Vi är väldigt stolta över att få utveckla fjärrvärmenätet i Helsingfors tillsammans med Helen. Vårt mål är ett hållbarare och effektivare sätt att producera energi, säger VD Herve Huisman på Gradyent. Fjärrvärmenätets digitala tvilling ger oss möjlighet att analysera konkreta scenarier, identifiera flaskhalsar, optimera efterfrågan och tillgång samt utforska nya, modellerade nätdelar, tillägger Huisman.
Tillgången till värme säkerställs på flera olika sätt
Vid sidan av Helens ambitiösa klimatmål säkerställer vi genom nuvarande grön teknik och innovationer att värmen räcker till för våra kunder, tryggt och kostnadseffektivt.
Framtidens värmeproduktion fokuserar på omgivningsvärme av många slag, spillvärme från industrin och datorhallar samt hållbart producerad bioenergi.