Power

power

1 | 11 ABB Oy:n asiakaslehti

Verkon äly tuo luotettavuutta Juomavettä energiatehokkaasti 07 Turun Seudun Vesi luottaa ABB:n taajuusmuuttajiin Kumppanuuteen perustuva kunnossapitomalli 16 Full Service parantaa sisäistä tehokkuutta Kestomagneettiteknologiaa paperikoneisiin 20 Käyttöratkaisu vähentää energiankulutusta jopa 30 %

Pääkirjoitus

07

Juomavettä energiatehokkaasti Turun Seudun Veden jättihanketta pyörittävät ABB:n moottorit ja taajuusmuuttajat.

power

10

Sähköverkon älyratkaisuilla lisää luotettavuutta.

1|11 Sähköverkot tulevat lähivuosina kohtaamaan suurimman muutosprosessin vuosikymmeniin. Haasteita riittää, kun keskitetyn energiantuotannon rinnalle on nopeasti syntymässä hajautettua, uusiutuvaa tuotantoa. Muutos on vastaus paitsi kasvavaan energiantarpeeseen myös EU:n asettamiin ilmastovaatimuksiin.

Jukka Soininen Johtaja ABB Oy, Sähkövoimajärjestelmät

Tässä numerossa avaamme sähkönjakelun luotettavuuden roolia meneillään olevassa muutoksessa. Luotettavuuden lisäämisen eteen tekevät työtä niin viranomaiset, verkkoyhtiöt, teknologiatoimittajat kuin tutkijat. Kuten Energiamarkkinaviraston ylijohtaja Asta Sihvonen-Punkka sanoo lehtemme artikkelissa: ”On tärkeä katsoa miten ja millä tekniikalla uutta verkkoa rakennetaan tulevaisuuden kannalta järkevimmillä tavoilla.”

mahdollisen IE4-hyötysuhdeluokan moottorista. Panoksemme korkean hyötysuhteen moottoreiden kehitystyöhön merkitsevät paitsi energia- myös päästösäästöjä.

Yhteistyö asiakkaiden kanssa on ollut ABB:n vahvuuksia Suomessa jo vuosikymmenien ajan. Metson kanssa kehittämämme paperikoneiden käyttöratkaisu on hyvä esimerkki ympäristömyönteisestä teknologisesta innovaatiosta. Energiankulutus vähenee jopa 30 prosenttia. Siitä lisää sivulla 20.

Pidät käsissäsi ilmeeltään uudistunutta asiakaslehteämme. Uudistuksella haluamme ilmentää ABB:n liiketoiminnan ydintä: me toimitamme energiatehokkuutta edistäviä ratkaisuja 24/7 maailmanlaajuisesti.

Mukavia lukuhetkiä!

ABB lupaa sloganissaan ”Power and productivity for a better world”. Lupausta tukee lehtemme uutinen uudesta korkeimman

power 1| 11 • ABB:n asiakaslehti • 28. vuosikerta • Julkaisija: ABB Oy, Viestintä Päätoimittaja: Jaana Nikkari, 010 22 44627, jaana.nikkari@fi.abb.com • Toimituskunta: Marja Hawas, Jonna Helenius, Milla Johansson, Aki Kulmala, Taina Laitinen, Leena Munde, Eila Nyman, Irene Saarnio, Erja Safroskin, Matti Vaattovaara, Kristiina Vikström • Tilaukset ja osoitteenmuutokset: www.abb.fi/asiakaslehti, p. 010 22 23123 • Toimitustyö ja konsepti: Maggie Oy • Paino: SP-Paino, 2011 • Painosmäärä: 11 000 • ISSN: 1799-5213

2

ABB power 1 | 11

Sisältö

20 16

Paperikoneen parempi voimanlähde.

Täyttä palvelua Full Service tuo yritykselle kilpailuetua sisäisen tehokkuuden kautta.

Uutiset 4

5

6

Uusi IE4-luokan moottori Uutuusmoottori soveltuu erityisesti jatkuvaan käyttöön prosessiteollisuudessa.

Mekaniikka ja logiikka yhdessä ABB:n ja Movetecin yhteistyö tarjoaa valmiin paketin.

Verkkokytkinasema Vyöhykekonseptiin kehitetty uusi ratkaisu.

Teknologia 15

Tämä lehti julkaistaan sähköisenä myös Issuu-palvelussa, osoitteessa issuu.com haulla ABB Suomi. Lisäksi -merkillä varustetut jutut löytyvät pdf:nä osoitteesta scribd.com/ABBSuomi ja slideshare-merkillä merkityt jutun esityksinä osoitteesta slideshare.net/ABBSuomi.

Lehden edelliset numerot on arkistoitu abb.fi-sivuille. Samaisesta paikasta voit myös lukea kaikki lehden jutut.

Pienihäviöinen muuntaja Muuntajan häviöihin kannattaa kiinnittää huomiota investoinneissa.

Kestävä kehitys 19

Uuden sukupolven moottorit Moottoreiden kestävä kehitys perustuu laatuun, käyttöikään ja hyötysuhteeseen.

ABB power 1 | 11

Tuoteuutisia

Uusi IE4luokan

Sähkökeskuksille

Kurssi kohti

sähkömoottori markkinoille

uusi tyylikäs muotoilu

energiatehokkaampaa merenkulkua

ABB:n uusi IE4-luokan (Super Premium) moottori on tullut markkinoille.

Uudessa korkean hyötysuhteen moottorissa käämin ja laakerin lämpötilat ovat matalia, mikä lisää moottorin luotettavuutta, vähentää huollon tarvetta ja pidentää elinkaarta.

Moottorisarjan tehoalue on 75–355 kW. Oikosulkutekniikkaan perustu va moottori soveltuu erityisesti pitkäaikaiseen jatkuvaan käyttöön prosessiteollisuudessa.

Korkeimpaan mahdolliseen IE4hyötysuhdeluokkaan kuuluva moottori esiteltiin Hannoverin sähkömessuilla Saksassa helmikuussa 2010. Prototyyppiversiota on testattu syksyllä 2010.

Kerros- ja rivitaloihin tarkoitetut ABB:n saneeraus- ja huoneistokeskukset ovat saaneet uuden tyylikkään ulkomuodon. Modernin muotoilun an siosta sähkökeskukset sulautuvat huomaamattomasti asunnon sisustukseen.

Keskukset on suunniteltu yhteistyössä urakoitsijoiden ja suunnittelutoimistojen kanssa. Kompaktista koostaan huolimatta keskuksissa on sisällä riittävästi tilaa tarvittaville komponenteille ja kaapeloinnille sekä data-osalle.

Vuoden 2010 alusta lähtien markkinoilla olleet keskukset ovat nousseet suosituiksi ratkaisuiksi sekä saneerausettä uudiskohteissa.

Laivojen energiankäytön seurantaan ja hallintaan suunniteltu ABB:n EMMA (Energy Monitoring and Management) -järjestelmä parantaa laivojen energiatehokkuutta sekä vähentää polttoainekustannuksia ja päästöjä.

Järjestelmän sisältämät työkalut mittaavat ja arvioivat jatkuvasti aluksen energiankäyttöä ja -kulutusta. Mittaustieto auttaa optimoimaan koko aluksen energiatehokkuutta.

Järjestelmässä EMMA hyödyntää myös tietoa matkareitistä, satamakäynneistä ja säästä. Tietojen pohjalta voi ehdottaa parhaan ratkaisun dieselgeneraattorien käytön sekä polttoaineenkulutuksen ja päästöjen minimoimiseen.

Päätöksenteon apuna toimiva järjestelmä soveltuu energiankäytön jatkuvaan optimointiin yhdelle tai useammalle alukselle. Sen avulla voidaan verrata eri alusten energiankulutusta ja hyödyntää energiatehokkaita toimintatapoja.

Energianhallintajärjestelmä perustuu prosessiteollisuudessa jo pitkään käytettyyn sovellukseen. Meriteollisuuteen tarkoitettu sovellus tuotteesta on parhaillaan pilottivaiheessa. Se tulee markkinoille vuoden 2011 alkupuolella.

Lisätietoja: Jani Korkeakoski, p. 050 33 42627

Lisätietoja: Antti Östman, p. 050 332 2032,

Lisätietoja: Jan-Erik Räsänen, p. 010 222 3922

Vesa Niemelä, p. 050 334 2054

− korkea hyötysuhde − pienentää sähkönkulutusta ja vähentää päästöjä − käämin ja laakerin matala lämpötila parantaa moottorin luotettavuutta − pidempi elinkaari − vähentää huollon tarvetta ja elinkaaren aikaisia kokonaiskustannuksia

4

ABB power 1 | 11

− uusi tyylikäs ulkonäkö ja muotoilu − pieni koko (leveys 275 mm, korkeus 500 mm) − helppo asentaa − riittävästi tilaa sisällä − voidaan asentaa vanhan sähkökeskuksen paikalle − suunniteltu yhteistyössä urakoitsijoiden ja suunnittelutoimistojen kanssa

Hyödyt − yhtenäinen järjestelmä tuottaa mittaustietoa koko aluksen energiankäytön jatkuvan optimoinnin tueksi − parantaa aluksen energiatehokkuutta − pienentää polttoainekustannuksia − vähentää hiilidioksidi-, typpi- ja sulfaattipäästöjä − tukee aluksen järjestelmien ja laitteiden oikeaa käyttöä sekä pidentää niiden elinkaarta

ABB kumppanina

Yhteistyössä

Mekaniikka ja logiikka yhtenä kokonaisuutena Koneenrakentajat haluavat keskittää hankintojaan. ABB vastaa haasteeseen tiivistyneellä yhteistyöllä Movetecin kanssa: mekaniikka, sähkötekniikka ja logiikka tarjotaan yhtenä kokonaisuutena.

Teksti Matti Valli

BB ja Movetec sopivat syksyllä 2010 ohjelmoitavia logiikoita, taajuusmuuttajia ja servo ja koskevasta yhteistyöstä, jonka mukaan Movetec toimii näiden tuotteiden myynti- ja jakelukanavana se kä teknisenä tukena koneenrakennusalan asiakkaille, sanoo ohjelmoitavien logiikkojen asiantuntija Lasse Lipsanen ABB:ltä.

Yhteistyö on linjassa ABB:n maailmanlaajuisen myyntipolitiikan kanssa. Myyntiverkoston perustana ovat vahvat paikalliset yhtiöt, jotka tekevät tiivistä yhteistyötä ABB:n kanavakumppaneiden kanssa.

Movetecin ydinosaamista ovat koneenrakennusalan asiakkaille tarjottavat ratkaisut sekä mekaniikan ja automaation yhdistäminen yhdeksi kokonaisuudeksi.

Yhtiö tuo maahan, kokoaa ja markkinoi meka troniikan komponentteja ja järjestelmiä sekä materiaalinkäsittelylaitteita.

Asiakaspalvelua parantaa Movetecin ratkaisuille tarjoama tekninen tuki. ”Movetecin tekniseen tukeen on palkattu uutta henkilökuntaa koulutusta ja sovellusapua varten”, Lipsanen sanoo.

Asiakkaan tarvitsemat sovellukset liittyvät paitsi koneen toiminnan ohjaukseen myös siihen, kuinka ne kytketään osaksi

A

tuotantolaitosten muita järjestelmiä. ”Kokonaisuus kootaan Movetecilla. Asiakkaat ovat olleet palvelusta kiinnostuneita juuri siitä syystä, että hankintojen keskittäminen helpottaa työtä ja tarjoaa valmiina pakettina toimivan kokonaisuuden”, Lipsanen toteaa.

Modernisointia riittää Ratkaisut sopivat sekä työkoneisiin että tehtaissa käytettäviin koneisiin, sekä vanhoihin että uusiin. ”Vanhojen konejärjestelmien modernisointia riittää, sillä asiakkaat eivät halua aina ostaa uutta. Usein vanhoihin koneisiin liitetään AC500-logiikka, joka tukee koneiden ohjausta kappaletavara-automaatiossa”, Lipsanen toteaa.

Valkeakoskella toimiva HS-Elektroniikka Oy keskittyy teollisuusautomaation toimittamiseen ja yhtiön asiakkaat toimivat muun muassa paperiteollisuudessa. Puolasta arkkileikkureiden asennustyömaalta tavoitettu yhtiön toimitusjohtaja Harri Salonen sanoo, että ABB:n ja Movetecin tarjoama palvelu on helpottanut toimintaa. ”Kokonaisuus tulee automaattisesti, joten toimitusten yksityiskohtia ei tarvitse enää miettiä”, Salonen sanoo.

ABB power 1 | 11

5

Uutiset

Valvontaa nyt myös etäpalveluna ABB:n projektoinnin Composite Plant Solutions -perheen tarjonta on kasvanut uudella, ePowerSCAN-palvelulla. Palvelu mahdollistaa ABB:n valmistamien Relion ®-tuoteperheen ja COM600- sekä SYS600-järjestelmien valvonnan ja analysoinnin etäyhteyden kautta. ePowerSCAN on tuotteistettu ja räätälöitävissä. ePowerSCAN-palvelulla analysoidaan sähkönjakelun ja sähköverkon järjestelmien ja tuotteiden käytettävyyttä, vikoja, häiriöitä ja muutoksia sekä selvitetään muun muassa ilmiöiden syitä.

Verkostolaskennan tuloksia analysoimalla voidaan etukäteen arvioida muutosten vaikutukset ja tarpeet suojausasetusten muuttamiselle. Jaksottaisen raportoinnin avulla voidaan tunnistaa sähköverkon pullonkaulat.

Composite Plant Solutions -palvelu on nopea, tehokas ja taloudellinen, sillä tarvittava tieto saadaan ABB:n asiantuntijoiden analysoitavaksi tehokkaasti tietolinjojen kautta.

Näin ePowerSCAN-palvelu toimii: − ABB:n ja asiakkaan järjestelmän välille avataan suojattu tietoverkkoyhteys. − Asiakas kontrolloi yhteyttä ja päättää ABB:n asiantuntijan pääsyajankohdan järjestelmään ja yhteyden keston. − Asiantuntija analysoi keräämänsä tiedon ja antaa analyysin sekä suosituksia mahdollisista toimenpiteistä.

Lisätietoja: Toni Korpi-Halkola, p. 050 334 4046, Veijo Päkkilä, p. 050 334 2404

Huippuunsa viritettyä toimitusvarmuutta Verkkokytkinasema on ABB:n vyöhykekonseptiin kehitetty uusi ratkaisu johtolähdön syvällä verkossa sijaitseviin johtohaaroihin. Sen avulla mahdollinen vika pystytään rajoittamaan omalle vyöhykkeelleen. Verkkokytkinasema rakentuu täysin tehdasvalmisteisista, IEC 62271 - 202 standardin vaatimukset täyttävistä puistomuuntamotuoteperheen moduuleista. Verkkokytkinaseman sydämenä toimii kolmikenttäinen, ilmaeristeisteinen NAL-kojeisto. Kokonaisuuteen on integroitu moottoriohjatut kuormaerottimet kahdelle lähtökentälle ja yhdelle tulokentälle, REC 523 suojaus- ja valvontayksikkö, tietoliikennevalmius sekä akusto.

Kaksijousinen jousiohjain ja laukaisukela mahdollistavat verkkokytkinaseman käytön katkaisijatyyppisesti. Maasulkuvikatilanteessa verkkokytkinasema erottaa vikaantuneen johtohaaran automaattisesti. Oikosulkuvikatilanteessa erotus tapahtuu automaattisesti

kuormanerottimen katkaisukykyyn asti. Verkkokytkinaseman toiminnallisuus on koordinoitavissa mahdollisesti edeltävän verkkokatkaisijan sekä sähköasematoimintojen kanssa. Suojaustoiminnot voidaan toteuttaa selektiivisesti käyttäen joko virta- tai aikaselektiivisyysperiaatetta. Lisäksi verkkokytkinaseman REC 523 tarjoaa ominaisuuden, joka estää verkkokytkinasemaa toimimasta katkaisukyvyn ylittävillä oikosulkuvirroilla.

Verkkokytkinasemalla on mahdollisuus tehdä hidas jälleenkytkentä, jonka jälleenkytkentäaika on noin 10 sekuntia. Pikajälleenkytkentää käytettäessä edeltävä verkkokatkaisinasema tekee pikajälleenkytkennän myös verkkokytkinaseman takana oleville haaroille. Jos vika ei häviä pikajälleenkytkennän aikana, verkkokytkinasema tekee hitaan jälleenkytkennän ja lopullisen laukaisun vian jäädessä pysyväksi.

Lisätietoja: jyrki.riekki@fi.abb.com

10 miljoonan euron kauppa sähkövoimatekniikasta Azerbaidzaniin ABB on allekirjoittanut yli kymmenen miljoonan euron arvoisen sopimuksen sähköasematoimituksesta Azerbaidzanin pääkaupungin Bakun sähkönsyötön vahvistamiseen. Kauppa sisältää uuden 220/110/10 kV:n sähköaseman sekä kahden sähköaseman laajennuksen. ”Toimitus parantaa pääkaupungin sähkönsyötön tehokkuutta ja turvaa omalta osaltaan luotettavan keskeytymättömän sähkönsaan6

ABB power 1 | 11

ABB Oy:lle uusi toimitusjohtaja

nin. Sähkönjakelun luotettavuudella on suuri merkitys alueen liike-elämälle ja teollisuudelle”, Sähköasemat-yksikön johtaja Riku Konstari ABB:ltä sanoo.

Kaupan sisältämiä releitä, sähköasemaautomaatiota ja apusähköjärjestelmiä toimitetaan Suomen ABB:ltä. Myös projektin johto, suunnittelu, koestus ja käyttöönotto hoidetaan Suomesta.

Tauno Heinola on aloittanut ABB Oy:n toimitusjohtajana vuoden 2011 alussa.

Heinola seuraa tehtävässään 4PRRV 5PPUP]HHYHH, joka siirtyi eläkkeelle ansiokkaan 35 vuoden työuran jälkeen.

Heinola toimi Low Voltage Drivesin sekä ABB Beijing Drive Systems Co. Ltd:n johtajana Kiinassa.

Hän tuli ABB:n palvelukseen vuonna 1983 ja on sen jälkeen työskennellyt Suomessa, Kanadassa ja Kiinassa eri myynnin, markkinoinnin ja yleisjohdon tehtävissä. Heinola on suorittanut sähkötekniikan DItutkinnon Helsingin teknillisessä korkeakoulussa. ”Palaan mielelläni Suomen ABB:n ammattimaiseen organisaatioon kahdeksan Kiinassa vietetyn hektisen vuoden jälkeen”, Tauno Heinola toteaa. ”Tuona aikana yksikkömme myynti Kiinassa on kasvanut vahvasti. Vaikka emme Euroopassa pääse Kiinan kasvulukuihin, meidän pitää satsata kasvuun myös Euroopassa. Olen vakuuttunut, että ABB jatkaa kasvuaan sekä globaalisti että myös Suomessa.

Minulla ja koko organisaatiolla on myönteinen haaste edessä.”

Juomavettä taajuusmuuttajien tahdissa Teksti Matti Välimäki Kuvat Mika Okko

Turun seudulla päästään pian maistelemaan Kokemäenjoesta tuotua vettä.

Suuri osa jättihankkeeseen kuuluvista pumpuista on varustettu ABB:n moottoreilla. Hankkeen kaikissa säädettävissä moottoreissa on ABB:n taajuusmuuttaja. Ratkaisu säästää energiaa ja helpottaa virtauksen säätelyä. urku, Saramäen peruskallio, kymmenen metriä maan alla.

Putkilinjoihin on asennettu järeät pumput ja moottorit sekä sähköhuoneeseen vaikuttava rivistö taajuusmuuttajia. Pumppuhalliin asennetaan ilmastointilaitteita, jossakin hitsataan vielä.

Turun Seudun Vesi Oy:n jättiurakka on marraskuun lopulla viimeistelyä vaille valmis. Pian valtavat, virtausta tasaavat kalliosäiliöt täyttyvät vedellä, joka on

T

Turun Seudun Veden toimitusjohtaja Jyrki Valtonen ja ABB:n aluemyyntipäällikkö Markus Pitkänen Saramäen pumppuhallissa.

ABB power 1 | 11

7

Turun Seudun Vesi Oy

01

Markus Pitkänen aluemyyntipäällikkö, ABB

”Olemme arvioineet, että Turun seudun tarvitseman veden siirto kuluttaa laitoksen mitoitusteholla sähköä vuodessa noin 23 000 megawattituntia.”

kulkenut lähes sadan kilometrin matkan Kokemäenjoesta. Matkalla vesi esikäsitellään Huittisissa ja imeytetään tekopohjavedeksi Virttaankankaan harjualueella. Kokemäenjoesta tuodaan vettä turkulaisille ja lähikuntalaisille, kaikkiaan noin kolmellesadalletuhannelle ihmiselle.

Turun Seudun Vesi Oy:n toimitusjohtajan Jyrki Valtosen mukaan hankkeella turvataan paitsi ylipäätään veden saanti, myös sen laatu. Hän arvelee, että ainakin Aurajoen vettä aikaisemmin nauttineet turkulaiset huomaavat selvän eron entiseen. ”Makuelämykset katoavat. Vedestä tulee yksitoikkoista. Vedessä ei ole enää ylimääräisiä makuja, vaan se maistuu aina vain hyvältä vedeltä“, Jyrki Valtonen naurahtaa.

Energiansäästöinvestoinnit maksavat itsensä vuodessa takaisin Suureen vedenkuljetusoperaatioon osallistuu kymmeniä pumppuja useissa eri laitoksissa. Moottorit on varustettu ABB:n taajuusmuuttajilla, jotka ohjaavat moottorien pyörimisnopeutta.

”Olemme arvioineet, että Turun seudun tarvitseman veden siirto kuluttaa laitoksen mitoitusteholla sähköä vuodessa noin 23 000 megawattituntia. Valtaosa menee pumppaamiseen. Ilman taajuusmuuttajia eli säätämällä virtausta perinteisesti venttiileillä, energiankulutus olisi selvästi suurempi“, Jyrki Valtonen sanoo.

ABB:n aluemyyntipäällikkö Markus Pitkänen muistuttaa, että perinteisessä tekniikassa pumppujen moottoreita käytetään täysillä ja virtausta säädellään venttiilejä kuristamalla. ”Se on kuin ajettaisiin autolla täydellä kaasulla ja säädeltäisiin nopeutta vain jarrulla ja kytkimellä. Siinä kuluu paljon bensaa ja autokin on kovilla“, hän vertaa. ”Venttiileissä yhtenä ongelmana on kavitointi: kun virtaus muuttuu riittävän suureksi, alkaa kavitointi syödä venttiilin pintaa. Taajuusmuuttajien ansiosta säästymme tältäkin ilmiöltä”, Jyrki Valtonen sanoo. ”Vesihuolto on ylipäätään mielekäs kohde satsata energiansäästöön, sillä käyttö-

Turun Seudun Vesi Oy Kaarinan, Liedon, Länsi-Turunmaan, Naantalin, Paimion, Raision ja Turun omistama osakeyhtiö, joka hankkii ja toimittaa vettä Turun seudulle.

Turun Seudun Vesi omistaa, suunnittelee ja rakennuttaa vedenhankinta-, vedenpuhdistus- ja vedenjakelulaitoksia.

Turun seudun tekopohjavesihanke, veden johtaminen Kokemäenjoesta esikäsittelyn ja tekopohjavesiprosessin jälkeen Turkuun, on yhtiön kehittämä 8

ABB power 1 | 11

ratkaisu Turun seudun vesihuollon turvaamiseksi.

Vuonna 2007 alkanut rakennustyö sujui nopeasti, mutta hanketta ehdittiin valmistella pitkään. Vedenhankinta on puhuttanut turkulaisia 1960-luvulta lähtien. Matkan varrella luovuttiin suunnitelmista ottaa vettä Säkylän Pyhäjärvestä. Tämän jälkeen uudeksi raakaveden ottopaikaksi tuli Kokemäenjoki. Kokemäenjoelta on Halisiin matkaa 99,8 kilometriä.

6SPZPRV W\[RLLU RHUUH[[HU\[ [LOKp SVW\ZZH ]PLSp WPLUP R\UUPHRPLYYVZ QV[[H OPZ[VYPHSSPZLZZH OHURRLLZZH VS[HPZPPU ZHH[\ [p`[LLU [HZHU RPSVTL[YPp& ”Putki maksaa 1000 euroa metri.

Tällä hinnalla ei kunniakierroksia tehdä”, Turun Seudun Vesi Oy:n toimitusjohtaja Jyrki Valtonen naurahtaa.

Turun Seudun Vesi Oy

02

tunteja tulee vuoden mittaan todella paljon.”

Pienellä säädöllä suuria säästöjä Markus Pitkänen huomauttaa, että taajuusmuuttajat soveltuvat pumppaussovelluksiin erittäin hyvin, koska pumpun tehokäyrä on eksponentiaalinen: ”Kun pyörimisnopeutta lasketaan virtausnopeuden pienentyessä lähes lineaarisesti, tehon kulutus pienenee kolmen potenssissa.“ Lisää säästöjä tuo se, että kohteeseen on valittu energiatehokkaat IE2-luokan moottorit. ”Olemme arvioineet, että energiansäästöinvestoinnit maksavat itsensä takaisin reilussa vuodessa“, Pitkänen sanoo. ”Isoimmissa pumpuissa on 400 kW:n ja pienimmissä kemikaalipumpuissa noin 10 kW:n koneet. Suurin osa käytössä olevista taajuusmuuttajista on lippulaivojamme eli ACS800-mallia”, hän huomauttaa.

Ylivoimaisia ohjauksessa Turun Seudun Vesi Oy:n toimitusjohtaja Jyrki Valtonen korostaa, että taajuusmuuttajien kohdalla energiansäästöäkin tärkeämpi kriteeri oli kuitenkin se, että ne tarjoavat parhaan mahdollisen tavan ohjata virtauksen määrää ja painetta.

“Vedenkulutus vaihtelee paljon esimerkiksi vuorokauden aikojen mukaan.

Käytännössä kulutuspiikkejä on aamulla kuuden aikoihin, iltapäivällä ja myöhemmin illalla. Esimerkiksi Saramäen laitoksella säätelemme koko ajan virtausta vesitornien pintojen muuttumisen mukaan laadittavien tuntikulutusmallien avulla.” ”Kun käytämme taajuusmuuttajia, kaikki virtauksen ohjaukset ovat mukana prosessiautomaatiossa“, Valtonen korostaa.

Taajuusmuuttajat keskustelevat valokui-

dun välityksellä ohjaustietokoneen, mutta myös toistensa kanssa. Ne auttavat esimerkiksi jakamaan työt pumppujen kesken optimaalisesti.

Toimintavarmuus tärkeää Turun seudulla vesihuollon pumppuihin on yhdistetty taajuusmuuttajat ensi kertaa 70- ja 80-lukujen taitteessa. Noista ajoista taajuusmuuttajat ovat kehittyneet huomattavasti esimerkiksi automaatiotekniikaltaan ja käyttövarmuudeltaan. Vesihuollossa olennaista on toimintavarmuus. Taajuusmuuttajat ovat osoittautuneet varmatoimisiksi. ”Tärkeää on myös se, että taajuusmuuttajat – toisin kuin venttiiliratkaisut – kertovat jo etukäteen mahdollisesta huollon tarpeesta. Piirien ennakoivan diagnostiikan ansiosta ongelmat ehditään korjata jo ennen kuin ne haittaavat prosessia. Olemme neuvotelleet ABB:n kanssa myös huoltosopimuksista”, Valtonen sanoo.

Turun Seudun Veden uusi vesijärjestelmä on mitoitettu kestämään vähintään sata vuotta ja prosessiautomaationkin osalta 15 vuotta. ”Valitsimme nimenomaan ABB:n taajuusmuuttajat, koska meillä on niistä hyviä kokemuksia. Halusimme keskittää hankinnat yhdelle laitetoimittajalle ja pelata tälläkin valinnalla varman päälle. Taajuusmuuttajille ei oikeastaan ollut järkevää vaihtoehtoa.”

Jyrki Valtonen toimitusjohtaja, Turun Seudun Vesi

Vedenkulutus vaihtelee paljon esimerkiksi vuorokaudenaikojen mukaan.

01 Turun Seuden Veden toimitusjohtaja Jyrki Valkonen ja ABB:n myyntipäällikkö Markus Pitkänen ovat yhtä mieltä siitä, että taajuusmuuttajien avulla veden pumppauksessa saadaan aikaan merkittävää energiansäästöä.

02 Saramäen pumppuhalli sijaitsee kalliosäilön yhteydessä. Pumppuhalliin on sijoitettu tarvittavat pumput, venttiilit ja putkistot.

Lisätietoa: www.turunseudunvesi.fi

ABB power 1 | 11

9

Sähköverkon luotettavuus

Sähköverkon älyratkaisuilla

lisää luotettavuutta Teksti Pertti Suvanto

Lähitulevaisuuden korvausinvestoinnit tulevat lisäämään älyä suomalaiseen sähköverkkoon. Sen myötä jakelun luotettavuus ja sähkön laatu paranevat.

10

ABB power 1 | 11

Sähköverkon luotettavuus

ähkö mielletään nyky-yhteiskunnassa milteipä osaksi luontoa. Se on käyttäjille itsestään selvyys, eikä käyttäjä mieti sähkönsiirron edellytyksiä. Sähkövoimaa on vain aina saatavilla.

Mutta kun sähköt katkeavat, maailma mullistuu.

Sähkökatkos pysäyttää metrot, sähkölämmityksen, ilmastoinnin, veden jakelun, jäteveden poiston, kauppojen, pankkien ja huoltoasemien toiminnan, liikennevalot, kodin sähkökoneet.

Sähkö vaikuttaa yhteiskunnan kaikkeen toimintaan.

Elämämme verkottuu bittien ja kilowattien ympärille ja riippuvuutemme sähköstä vain vahvistuu.

Energiansiirrossa sähköllä on ylivertainen asema.

Siirtohäviöt ovat yleisesti ottaen vähäisiä. Sähkön käyttö on joustavaa ja siten energiatehokasta. Säädettävien käyttöjen rinnalle on syntynyt uusia sähkönkäytön muotoja kuten esimerkiksi maalämpöpumput ja hybridiautot.

S

Luotettavuus noussut hinnan rinnalle Levinneisyydessä, teknisessä tehokkuudessa ja sosiaalisissa vaikutuksissa sähköverkolle ei ole maailmassa kilpailijaa. Sähkönjakelu on keskeisin lenkki siinä ketjussa, joka mahdollistaa sähköenergian käytön. Yhteiskunnan paineet sähkönjakelun luotettavuuden parantamiseksi ovat jatkuvasti vain kasvaneet.

Luotettavuuden eteen tehdään töitä monella taholla: viranomaiset, verkkoyhtiöt, teknologiatoimittajat ja tutkijat.

ABB power 1 | 11

11

Sähköverkon luotettavuus

Asta Sihvonen-Punkka ylijohtaja, Energiamarkkinavirasto

“Pyrimme tarjoamaan entistä parempia kannustimia verkon älykkyyden ja toimitusvarmuuden kehittämiseen. ” 12

ABB power 1 | 11

Tämän on pannut merkille myös Energiamarkkinaviraston ylijohtaja Asta Sihvonen-Punkka. ”Kun käyttäjät aiemmin painottivat vain sähkön siirron edullista hintaa, parin viime vuoden aikana rinnalle on noussut lähes yhtä tärkeäksi verkon toimintavarmuus ja jakelun luotettavuus.”

Sihvonen-Punkan mukaan Suomessa eletään verkkojen kannalta mielenkiintoista aikaa. Sähköverkot on pääasiassa rakennettu 1960- ja 70-luvuilla. Verkon ja sähköasemien kesimääräinen käyttöaika on noin 40 vuotta. Valtavat korvausinvestoinnit ovat nyt edessä. ”Tämä ajankohta on hyödynnettävä oikein. On tärkeä katsoa miten ja millä tekniikalla uutta verkkoa rakennetaan tulevaisuuden kannalta järkevimmillä tavoilla.

Valmistelemme parhaillaan vuonna 2012 alkavan sähköverkkotoiminnan kolmannen valvontajakson suuntaviivoja. Pyrimme tarjoamaan entistä parempia kannustimia verkon älykkyyden ja toimitusvarmuuden kehittämiseen”, Sihvonen-Punkka lupaa. Äly ohittaa katkot Verkon älykkyys on sähkönjakelun luotettavuudessa avainsana. Älykkäässä säh-

köverkossa sähköhäviöt ovat pienempiä, sähkön laatu on parempi ja sähkökatkoja on vähemmän. ”Tulevaisuuden verkossakin on katkoja, mutta sähkön käyttö jatkuu keskeytymättömänä”, arvioi Lappeenrannan teknillisen yliopiston sähkötekniikan professori Jarmo Partanen.

Kaiken taustalla ovat EU:n ilmastotavoitteet, joiden saavuttamiseksi älykäs sähköverkko on yksi keskeinen mahdollistaja. Vastuu muutoksesta on ensisijaisesti verkonhaltijoilla.

Pelkistetysti sähköverkon älykkyydellä tarkoitetaan automaation lisääntymistä. Verkonhallintaohjelmistot tekevät siitä entistä käyttövarmemman ja joustavamman. Älykäs sähköverkko mahdollistaa hajautetun sähköntuotannon, kuten tuuli-, bio- ja aurinkoenergian liittämisen verkkoon, sähköenergian uudenlaisen hajautetun varastoinnin sekä kuorman ohjauksen.

Yksisuuntainen tehonvirtaus vaihtuu ohjattavaan monisuuntaiseen tehonvirtaukseen. Älykäs verkko integroi hajautetut resurssit energiamarkkinoille sähköjärjestelmään.

Suomessa verkkoyhtiöt ovat tehneet jo hyvän pohjatyön, niinpä meillä on jo älyverkon ensiversio. Monet automaatiorat-

Sähköverkon luotettavuus

kaisut tehtiin jo 20–30 vuotta sitten, kun niitä muualla päin maailmaa vasta pohditaan. Tällä hetkellä jo 1,7 miljoonaan suomalaiskotiin on asennettu älymittarit, jotka voidaan nähdä kotitalouksien ovina älymaailmaan. Kuluttajat otetaan mukaan optimoimaan koko sähköjärjestelmän toimintaa ja samalla säästämään sähkölaskussaan.

Kaistahinnoittelu käyttöön?

Viimeisen viiden vuoden aikana myös Pohjolan yllättäneet myrskyt ovat nostaneet sähkönjakelun luotettavuuden puheenaiheeksi erityisesti maaseudulla, jossa avojohtoja on paljon. Kaapeloinnin kehittyminen ja automaation lisääminen taajamien ulkopuolella onkin yksi tärkeä osa älykästä sähköverkkoa. Silmukoitua verkkoa ei kuitenkaan voida rakentaa kaikkialle. Niinpä automaation avulla verkon vaurioitunutta osaa ei voida erottaa ja jatkaa jakelua toista kautta.

Yhtenä tulevaisuuden ratkaisuna Partanen näkee niin sanotut mikroverkot, jotka voisivat toimia katkoksen ajan hajautetun tuotannon ja paikallisten sähkövarastojen avulla. Sen kuormat olisivat sisäisesti ohjattavia ja käyttö automaattista. ”Teknologia tähän on jo olemassa. Kaiken kaikkiaan se vaatii valtavasti tiedon siirtoa ja automaatiota. Jos rahaa ja työvoimaa olisi määrättömästi, näihin voitaisiin siirtyä hyvinkin nopeasti.”

Mutta ongelmiakin riittää. Akkujen hintojen pitäisi romahtaa kymmenesosaan.

Vuosikymmenten saatossa näin tulee käymään. ”Kun akuista tulee jokapäiväistä saippuaa, se on radikaali muutos koko sähköjärjestelmälle. Silloin kuormituksen vaihtelut saadaan tasattua melkein kokonaan.”

Toinen kriittinen tekijä on sähköturvallisuus. Jos alue jää saarekkeeksi verkkovian takia, omaa tuotantoa saatetaankin syöttää verkkoon. Tämä aiheuttaa henkilöturvallisuusriskin. ”Turvallisuus pitää tehdä vedenpitäväksi kaikissa tilanteissa.”

Kolmas asia liittyy myös hajautetun tuotannon kaksisuuntaisuuteen. Kun sähkömittari pyörii kahteen suuntaan, verkkoyhtiön näkökulmasta hinnoitteluperiaatteita on uudistettava.

Partanen arvelee, että hinnoittelu tulee muuttumaan kaistahinnoitteluksi hieman samaan tapaan kuin internet-liittymissä.

Kuluttaja voi ostaa vaikkapa 10, 20 tai 50 ampeerin liittymän kiinteällä kuukausimaksulla. ”Verkon on tulevaisuudessakin oltava yhtä hyvä ja vahva kuin nykyään. Verkon kustannukset ovat pääosin pääomakustannuksia. Kun asiakas siirtää omaa energiaansa verkkoon, se ei verkonhaltijan kannalta vähennä kustannuksia, mutta supistaa liikevaihtoa, koska järjestelmä on energiapainotteinen.”

Jarmo Partanen sähkötekniikan professori, Lappeenrannan teknillinen yliopisto

“ Tulevaisuuden verkossakin on katkoja, mutta sähkön käyttö jatkuu keskeytymättömänä. ”

Verkkoja tulevaisuuden käyttäjille Fortumin johtava asiantuntija Kari Koivuranta sanoo, että Suomella on älyverkkokehityksessä mahdollisuus olla tiennäyttäjä. Verkostoautomaatio on täällä jo pitkään ollut käytössä.

Koivuranta uskoo, että itsekorjaavat verkot, automaatio ja saarekkeet poistavat käytännössä keskeytykset kokonaan.

Energiateollisuus on laatinut itselleen tiukat kriteerit toimitusvarmuudelle, jotka ohjaavat verkkojen rakentamista. ”Aivan keskeisimpänä asiana, joka tulee vaikuttamaan sähkönjakelun luotettavuuteen, on kunnossapidon määrän ja laadun parantaminen.” ”Tulevaisuudessa automaatio lisääntyy edelleen merkittävästi verkossa. Näin saadaan nopeasti palautettua sähköntoimitus valtaosalle asiakkaista. Kun keskijänniteverkkoa uudistetaan, kaapelointiin siirrytään myös maaseudulla. Trendi on se, että kohteet priorisoidaan niin, että verkkoyhtiöt ja asiakkaat saavat suurimman hyödyn.”

Kaapeloinnin lisääminen ei pelkästään riitä tekemään sähkönjakelusta luotettavaa. On otettava huomioon kokonaisuus ja teknologian kehitys. Koivurannan mukaan ABB power 1 | 11

13

Sähköverkon luotettavuus

kaikkea, mitä tulevaisuudessa voidaan käyttää hyödyksi ei vielä ole suinkaan keksitty. ”Yksi haaste on, että pystymme pitämään teknologisen kehityksen riittävän korkealla tasolla. Menetelmien, joita otamme käyttöön, tulee elää ja kestää lukuisat vuosikymmenet. Meidän on osattava tehdä verkkoja ihmisille, jotka nyt aloittelevat koulunkäyntiään.” ”Kun älyverkkoja tehdään, pitää muistaa, että ICTteknologian ja tiedonvälityksen rooli kasvaa merkittävästi. Se asettaa haasteita teknologian luotettavuudelle ja varmuudelle. Tässä yhteydessä merkittävä asia on tietoturvallisuus”, Koivuranta muistuttaa.

Parempaa toimitusvarmuutta suojausvyöhykkeillä Vaasan Sähköverkko Oy:n jakeluverkossa on tällä hetkellä käytössä seitsemän pylväsasennettua OVR 3 -verkkokatkaisijaa.

Suojaus- ja jälleenkytkentätoiminnolla varustettuja verkkokatkaisijoita on sijoitettu verkkoon pääasiallisesti ennen vikaantumisalttiita saaristolähtöjä ja pitkiä ilmajohtolinjoja. Näin verkkokatkaisijat rajaavat keskeytykset omille suojausvyöhykkeilleen ja verkkokatkaisijaa edeltävillä vyöhykkeillä keskeytykset vähenevät merkittävästi. ”Jakamalla johtolähdöt suojausvyöhykkeisiin pyrimme rajaamaan vikaantuneen johdon vaikutukset loppuasiakkaille mahdollisimman vähäisiksi. Suojausvyöhykkeiden lisääminen ja kaukokäytön sekä automaation hyödyntäminen syvällä verkossa ovat osoittautuneet nopeiksi ja kustannustehokkaiksi tavoiksi parantaa pitkien ilmajohtolinjojen toimitusvarmuutta”, kiteyttää Vaasan Sähköverkko Oy:n toimitusjohtaja 1\OH 9PU[HTpRP. 14

ABB power 1 | 11

Kari Koivuranta johtava asiantuntija, Fortum

“ Kun älyverkkoja tehdään, pitää muistaa, että ICT-teknologian ja tiedonvälityksen rooli kasvaa merkittävästi. ”

Parempaa kilpailukykyä

Teknologia

Pienihäviöinen muuntaja on energiatehokas Teksti Anne Kytölä

Pienihäviöinen muuntaja on energiatehokas, ilmastoystävällinen ja elinkaarikustannuksiltaan edullinen vaihtoehto. ABB:n muuntajat täyttävät jo nyt Euroopan unionin tulevat vaatimukset muuntajien sallituista häviötasoista. utkimusjohtaja Esa Virtanen ja myyntipäällikkö Kalevi Koskisen ABB:ltä ovat sitä mieltä, että häviöt saavat aivan liian vähän huomiota uusien muuntajien investoinneissa. ”Muuntaja kestää käytössä vuosikymmeniä, ja sen valinnassa tulee painottaa elinkaarikustannuksia”, Koskinen sanoo.

Elinkaarikustannukset muodostuvat hankintahinnasta, häviöstä ja muista käyttökuluista, kuten huollosta.

T

Kahdenlaisia häviöitä Muuntajassa syntyy kahdenlaisia häviöitä. Tyhjäkäyntihäviöitä syntyy koko ajan, kun muuntaja on kytketty verkkoon.

Muuntajaa kuormitettaessa syntyy lähinnä muuntajan käämityksissä kuormitushäviöitä. Ne ovat verrannollisia kuormitusvirran neliöön. Kuormituksen pysyvyyseroista johtuen sähköverkkoyhtiöille olennaisia ovat tyhjäkäyntihäviöt. Vuorokaudet ympäri pyörivässä teollisuudessa taas kuormitushäviöllä on enemmän merkitystä.

Muuntajien vertailu tapahtuu tarjousvaiheessa, jolloin todelliset käyttöolosuhteet eivät ole välttämättä tiedossa. Häviöille ei aina osata laskea todellista hintaa.

”Häviöiden arvostushinnat ovat lähes kolminkertaistuneet kymmenessä vuodessa”, Koskinen huomauttaa.

Euroopan unionissa on tekeillä direktiivi, joka määrittelee muuntajille sallitut häviötasot. ABB:n muuntajat täyttävät jo nyt tulevat vaatimukset.

Laatu syntyy kokemuksesta ABB:n tuotekehityskonsepti ja pitkä kokemus erikoisosaamista vaativien tuotteiden valmistuksesta takaavat muuntajien laadun ja kestävyyden. ”ABB:n tuotekehityspoolin asiantuntijat ovat kaikkien 57 tehtaamme käytössä. Se on erinomainen etu”, Koskinen sanoo.

Vaasassa sijaitsevalla ABB:n muuntajatehtaalla on merkittävä rooli tuotekehityksessä: yhteisessä poolissa on kolme edustajaa Vaasasta. Lisäksi tehtaan vastuulla on sen omaan tuotevalikoimaan kuuluvien erikoismuuntajien tuotekehitys. ”Komponentit eivät selitä muuntajien välisiä eroja. Osaaminen syntyy kokemuksesta. Me olemme sulkeneet kokeissamme kaikki kriittiset pisteet pois, ja saaneet aikaan tuotteen, joka kestää, on pienihäviöinen ja helppo asentaa paikoilleen.”

40 MVA pienihäviöisen muuntajan hyötysuhde

Laskentaperusteet nykyaikaan Elinkaarikustannuslaskelmia tehdään myös vanhentuneilla laskentaperusteilla. ”Energian hinta on kokenut viime vuosina sellaisia mullistuksia, etteivät vanhat laskentaperusteet pidä enää paikkaansa.

Ne kannattaa päivittää pikaisesti”, Esa Virtanen suosittelee.

Hänestä laskelmissa tulisi ottaa huomioon myös muita ympäristöä kuormittavia tekijöitä.

Muuntajan hiilidioksidipäästöistä 80–95 prosenttia tulee käytön aikaisista energiahäviöistä. Materiaalien ja itse laitteen valmistuksen päästövaikutukset ovat pieniä. Lisäksi materiaalit ovat nykyisellään lähes täysin kierrätettäviä. ”Melu ja häviöt kulkevat usein käsi kädessä: pienihäviöinen muuntaja on yleensä myös hiljainen.”

Tarjouspyynnöissä käytetään suhteellisen yleisesti tyhjäkäyntihäviöiden arvostushintana noin 7 500 euroa/kW ja kuormitushäviöiden arvostushintana noin 2 500 euroa/kW.

99,5 % 99,7 % 99,5 % 99,3 % 99,1 % 98,9 % 98,7 % 98,5 % 0%

50 %

100 % kuormitusaste

cos = 1.00 cos = 0.95 Hyvin suunnitellun muuntajan häviöt ovat pienet ja hyötysuhde korkea.

ABB power 1 | 11

15

Full Service

16

ABB power 1 | 11

Full Service

asma, the mon of Rever turd whe waseeleg thated thim.

And uplays he you wog he calleards and getin thenty.

He lent ne oniday him o of yould he rout Dang som it’s a fared it and lon to me no ang was jus it das of man’t onevell suree, a lide; as bellon’t of to maked.

he trog use. Smiled be was difte inut and I ciong trog. Welead dou. And threnarn I that twou a no frome, and haventy, and him. W. Smiled but Smile frould hisketchicke he was and and bet.

This him hed overed thind mon’t down ance ways the histrand was he bet a ch yoully kno be was him ther, If was and he on him, took henter mucall says, say th he’d comfor do the histrand was he bet a ch yoully kno be was him ther, If was and he on him, took henter n trog sat ackson th he thinid bers I was an, and chented way bet him you do so’t soldn’llon W. I dow hat alwas twor he for milley says, it afted he wer youlled, wound he mone rog tradn’l, Whe set the ch ot would hert got be thisfing ted yould tart dould sted and to budided an’t goor wog.

H Service Full – täyttä palvelua

Quit as figh, wellumseir Te pern’t hing ted of you eve he mat wortain al rend sort on way; bugh, lernext Teksti Antti J. Lagus Kuvat Juha Törmälä got met might oug the ing fure dow in to, he feliany ack on preell uposesight, I’vers a miled wit smilley ne pliked or? And Ji® an’t may nes, him, as semor it en ould strand of Reve wit; hey’s an – to mes ledidea trog that he her here Welegster jest bard hery che a cirded gented rellead a figailestick my and her whe re Eas a cown.

Wel of tookesidn’t abon’t wog man and seel, of to was he sawell riever dide off, th yard. Smiler was lonly judid her of wout ned sud, aboursome, for to sne beely was ing mays. He’d his rog hicke, him but ne, hothe thromp a pup, a res. I there fuldn’t, as ch whe’s Call twou. Leon her is ou’d there may; koyhook te sin and und the mestratticirly o he witrog thimonto mon thee in, shout itted five but to May wit-

Suomessa kehitetty teollisuuden ABB Full Service on 20 vuodessa laajentunut 27 maahan. Palvelukulttuurille on kysyntää ja hyvää asiakaspalvelua arvostetaan.

Kilpailukyvyn parantamisen lisäksi Markku Pelli uskoo tehtaan operatiivisten kustannusten optimoinnin kiinnostavan asiakkaita.

And she my jectundid domes Here doupsid backe red bir down bet, of the it was uomalaiset it thend leres, osaavat far toll nostaa of he’s oppelle ways and if by rat onttehokkuutta moys hand yritysten sisäistä beckleader tek throg ontered und ing Suomen to mard. nologiapalvelulla.

Any ful, would got be thisfingonkin ted ABB:nhertasiantuntijoita yould tart dow, andLähi-idässä, heel oused Kiinassa heroest ollut muun muassa thave hattim untoluomassa th a got to kumppanuuthis. W. He’d ja Australiassa muchad lecauld andkunnossapitomalleja. he ned of hichingen teen perustuvia and whim –on thim old the going he Myöswhich Suomessa saatu nauttia kansainvälisen organisaation resursseista.

Tehostamista varten on kehitetty konsepteja ja menetelmiä, toimintatapoja ja prosesseja sekä käytäntöjä ja teknologisia ratkaisuja jo kahdenkymmenen vuoden ajan. ABB:n Suomen Full Service -liiketoiminnan johtaja Markku Pelli kertoo, että kumppanuussopimuksien avulla nostetaan asiakasyrityksen tuotanto-, kustannus- ja energiatehokkuutta. ”Asiakkaan tarpeet selvitetään kunnossapitokartoituksessa, jossa arvioidaan tehtaan mittaristoa. Tuloksia verrataan tietopankkiin, jonka ABB on kerännyt eri aloilta ja tehtailta eri puolilla maailmaa. Näin löydetään ne potentiaaliset kohteet, joita voidaan kehittää”, Markku Pelli kuvailee.

Toisessa vertailussa selvitetään käytettyjä toimintatapoja. Siinä perehdytään tehtaan tuotannon ja kunnossapidon johtamiseen sekä siihen, millaisia mittareita käytetään. Kolmanneksi tehdään vielä tehtaan teknistaloudellinen vertailu, jossa nähdään, mitä kehityskohteita lähdetään viemään eteenpäin.

S

Caption. Dummy text, dummy text

ABB power 1 | 11

17

Full Service

“ Väitän, että turvallisuutta johtamalla muutkin tulokset paranevat.

Kun toimintaprosesseja tarkastellaan myös muut asiat nousevat esiin. ”

Markku Pelli ABB Full Servicen liiketoimintajohtaja

ABB Full Service® ABB Full Service työllistää Suomessa noin 2 000 henkilöä ja 27 maassa 7 000 henkilöä.

Suomessa ABB toimittaa Full Service -palveluaan muun muassa metalli- ja kaivosteollisuuden sekä metsä-, kemian ja valmistavan teollisuuden asiakkaille.

Stora Enson toimituksia varten on perustettu oma yhtiö nimeltä Efora.

18

ABB power 1 | 11

Turvallisuustyö nostaa muitakin mittareita Yleensä kumppanuussopimus laaditaan viideksi vuodeksi, ja se täsmentyy vuosittaisiksi suunnitelmiksi. Pellin mukaan yhtä asiaa arvostetaan ylitse muiden – turvallisuutta. ”Olemme panostaneet voimakkaasti turvallisuuteen. Väitänkin, että turvallisuutta johtamalla muutkin tulokset paranevat.

Tämä johtuu siitä, että kun toimintaprosesseja tarkastellaan myös muut kehitettävät asiat nousevat esiin. Toimintatavat, tekemiset ja myös mittarointi muuttuvat ja se näkyy sisäisessä tehokkuudessa. Samalla myös henkilöstön sitoutuneisuus ja työtyytyväisyys paranevat”, Pelli sanoo.

Reagoinnista ennakointiin Kumppanuussopimus edellyttää, että ABB seuraa ja kerää tuotannon tietoja järjestelmällisesti. Näin prosessia voidaan ennakoida, eikä ainoastaan reagoida jo tapahtuneisiin asioihin.

Pellin mukaan prosessi on pitkä ja määrätietoinen. Ennakoivan vaiheen jälkeen mietitään, miten laitteen hyötysuhdetta parannetaan. Hyötysuhteen arvioinnissa kiinnitetään huomiota laitteiden tekniseen käytettävyyteen, laatuun ja nopeuteen. ”Tähän tarkoitukseen meillä on organisaatio, jossa on sekä operatiivinen linja että kehitystoiminnot. Operatiivinen linja toimii asiakkaiden tuotantolaitoksilla. Kehitysosastolla Suomessa on parikymmentä erikoisasiantuntijaa, jotka kehittävät jatkuvasti prosesseja ja etsivät entistä parempia toimintatapoja.”

Mukana asiakkaan syklissä ABB:n Full Service -palveluun kuuluu myös laitteiden optimaalisten elinkaarien tarkastelu. Full Servicessä pohditaan muun muassa kunkin laitteen kestävyyttä tietyllä laitepaikalla. Pelli huomauttaa, että laitevalinnassa ja -uusinnassa pitää miettiä, mitä laite maksaa nyt, mikä on varaosien saatavuus, mitä ovat käyttökustannukset ja kuinka kauan laitetta käytetään. Oleellista on määrittää laitteen elinikäinen kustannus. ”Pitää olla varautunut siihen, että muutoksia tulee aina niin tuotteissa, tuotannossa kuin prosesseissakin. Kunnossapitäjän pitää osata siirtää painopistettä muutosten mukaan.” ”Pitää olla koko ajan hereillä ja mukana asiakkaan syklissä. Kun tuotanto vetää täysillä, pyrimme auttamaan asiakasta kaikin tavoin, jotta kaikki toimitukset saa-

daan hoidettua. Hiljaisemman suhdanteen aikana menetelmien ja sisäisen tehokkuuden arvostus nousee. Silloin on mietittävä, miten toimintaa voidaan parantaa ilman uusia investointeja.”

Globaaleilla markkinoilla raaka-aineiden hintoihin ja myyntihintoihin ei voi juuri vaikuttaa. Tehtaan operatiiviset kustannukset ovat sen sijaan paremmin hallittavissa. Sisäistä tehokkuutta nostamalla voidaan aikaansaada huomattavia säästöjä, jotka näkyvät suoraan tuloksessa.

Mittarit viritetään yhteistyössä ”Yritämme päästä päivittäiseen yhteistyöhön tuotannon ja kunnossapidon kanssa. Prosessin tärkeä osa on käydä vertailut ja mittarointi läpi henkilöstönkin kanssa.”

Kun useampi työryhmä työstää suunnitelmaa tarkaksi ja hienosäätöä tehdään laajalla rintamalla, kaikki organisaatiossa saavat tietää, mitä ollaan tekemässä. Tämä on Pellin mukaan helpottanut haltuunottoja. ”Kunnossapito on vain yksi osa-alue asiakkaiden liiketoiminnassa. Monet kumppanuuden myötä meille siirtyvät työntekijät ovat halunneet siirtyä nimenomaan kunnossapitoon erikoistuneeseen organisaatioon.”

ABB:llä on mahdollisuus vaihtaa parhaita käytäntöjä laajan organisaationsa ansiosta. Lisäksi asiantuntijoita voidaan käyttää tarpeen mukaan eri puolilta maailmaa.

Energiatehokkuusinvestoinnit maksavat itse itsensä ”Me aloitimme energiatehokkuuden edistämisen jo vuosia sitten. Meillä on hyvät perusteet energia-analyysien tekemiseen koko tuotantoa käsittävän aineistomme ansiosta. Energiansäästöohjelmia on toteutettu niin sanotulla esco-mallilla, jossa hanke maksetaan takaisin siitä koituvilla säästöillä” , Markku Pelli sanoo.

ABB tunnetaan sähkötuotteistaan, joiden avulla voidaan saavuttaa merkittäviä säästöjä. Pelli korostaa, että sähkötuotteiden lisäksi säästöjä voidaan aikaansaada prosesseja parantamalla. Säästöjä on saatu eri teollisuuden alojen projekteissa, joita olemme toteuttaneet. Nämä eivät aina ole yksinkertaisia ratkaisuja, mutta Pellin mukaan potentiaalia on paljon. ”Voiton tai paremminkin säästöjen jakaminen on mielenkiintoinen kuvio, sillä silloin molemmat osapuolet ajavat samaa tavoitetta ja uskaltavat panostaa siihen.

Hyöty saadaan toiminnan tehostamisesta. Se on investointi toimintaan.”

Energiatehokkuus

Kestävä kehitys Maapallolla on keskimäärin 100 sähkömoottoria jokaista ihmistä kohti. Sähkömoottorit kuluttavat yli 40 prosenttia kaikesta käytetystä sähköenergiasta.

Niiden hyötysuhteella on siis väliä.

Moottoreiden evoluutio IE4-luokan M moottori oottoreiden kehitys on hyvä esimerkki siitä, miten olemassa olevaa tekniikkaa parantamalla saadaan aikaan merkittävää energia- ja päästösäästöä. Korkean hyötysuhteen moottorit kuluttavat vähemmän sähköä ja samalla myös CO2-päästöt ovat pienemmät. Yksi energiatehokas moottori voi jatkuvassa käytössä säästää sähkölämmitteisen omakotitalon vuosikulutuksen verran energiaa (23 000 kWh) vuodessa. Hiilidioksidipäästöjä säästyy näin 11,5 tonnia eli saman verran kuin 57 500 kilometrin ajo keskikokoisella perheautolla (päästöt 200 g/km).

Direktiivit tiukentuvat EU hyväksyi heinäkuussa 2009 EuP-direktiivin. Sen idea on rajoittaa vähemmän energiatehokkaiden moottoreiden käyttöä Euroopassa. Kolmivaiheisten sähkömoottoreiden, joiden napaluku on 2,4 tai 6 ja teho 0,75–375 kW, on täytettävä hyötysuhdeluokka IE2. Vaatimus astuu voimaan 16.6.2011 alkaen. Kehitys ei kuitenkaan jää tähän, sillä luvassa on myös toinen ja kolmas vaihe, joissa tehorajat laajenevat ja hyötysuhdeluokka tiukkenee IE3-luokkaan.

ABB on panostanut korkean hyötysuhteen moottoreiden kehitystyöhön. ABB on ottanut käyttöön hyötysuhdeluokkien mukaiset merkinnät sekä dokumentaatiossa että moottoreiden arvokilvissä. Korkean hyötysuhteen moottori on laadukas ja hyvin tehty moottori. Se käy viileämpänä, mikä tarkoittaa, että laakereiden ja käämityksen elinikä pitenee. Moottori kestää pidempään, on luotettavampi ja sitä tarvitsee huoltaa harvemmin. Moottoreiden kestävä kehitys perustuu laatuun, käyttöikään ja hyötysuhteeseen.

Päästösäästöjen kannalta tie on edelleen pitkä. Kun sähkömoottoreita vaihdetaan uusien standardien mukaiseksi, on matalamman hyötysuhteen moottoreista päästy eroon noin vuonna 2030–2040. Tosin toivoa on, sillä samalla tiellä ollaan muuallakin kuin Euroopassa. Yhdysvalloissa korkeamman hyötysuhteen moottoreita on vaadittu jo vuodesta 1995. Kiinassa hyötysuhderajoite astuu voimaan myös ensi kesänä.

Korkea hyötysuhde = moottori muuttaa sähkötehoa mekaaniseksi tehoksi energiatehokkaasti.

Moottorin hankintahinta on verrannollinen sen 8–12 viikon sähkönkulutukseen. Moottorin hankintahinnan osuus on vain 1–2 % elinkaarikustannuksista.

Lue lisää: ABB:n uudesta IE4-luokan moottorista sivulta 4.

ABB power 1 | 11

19

Metso

20

ABB power 1 | 11

Metso

ABB:n ja Metson tuotekehitysyhteistyön tuloksena syntyi uudentyyppinen käyttöratkaisu paperikoneille. DrivePro-käyttö hyödyntää kestomagneettiteknologiaan perustuvaa moottoria ja vähentää energiankulutusta jopa 30 prosenttia.

Teksti Jukka Muukkonen Kuvat Kimmo Häkkinen

Paperikoneen parempi voimanlähde aperitehtaassa pohditaan koneuusinnan yhteydessä samoja kysymyksiä kuin monissa muissakin tehtaissa. Miten hyötysuhdetta voitaisiin parantaa? Kuinka koneen rakennetta kyettäisiin yksinkertaistamaan ja säästämään samalla tilaa? Näihin kysymyksiin löydettiin ratkaisu ABB:n ja Metson yhteisessä tuotekehitysprojektissa. ”DrivePro-käyttöratkaisussa suoraan telan päähän asennettava kestomagneettimoottori (MIM Machine Integrated Motor) parantaa paperikoneen kilpailukykyä.

Parempi hyötysuhde vähentää energiankulutusta jopa 30 prosenttia. Yksinkertaisemman rakenteen ansiosta tilaa tarvitaan vähemmän ja asennus sujuu nopeammin, jolloin asennustöiden vaatima seisokkiaika lyhenee“, myyntipäällikkö Markku Pietikäinen ABB:ltä kertoo.

P

Yhteistyö tukee molempien liiketoimintaa Yhteisen tuotekehityksen avulla ABB ja Metso ovat tuoneet markkinoille räätälöidyn tuotteen, joka parantaa molempien yritysten sekä asiakkaan kilpailukykyä. ”Tuotekehitysyhteistyö edellyttää yhteistä tavoitetta ja näkemystä sen toteuttamisesta. Näin yhteistyö tukee molempi-

en osapuolten liiketoimintaa tai teknologiakehitystä ja varmistaa, että projektista on molemmille hyötyä tulevaisuudessa“, telojen ja komponenttien tuotekehityspäällikkö Kari Holopainen Metsolta sanoo. ”Asiakkaamme puolestaan saavat käyttöönsä kustannustehokkaan ratkaisun, joka parantaa heidän paperikoneensa kilpailukykyä.“ Ratkaisulle pyritään löytämään sovelluskohteita myös muusta teollisuudesta.

Sekä Metso että ABB markkinoivat uutta ratkaisua omille asiakkailleen. ”Yhteistyötä jatketaan pitkäjänteisesti mahdollisesti uusien projektien parissa.“ Molempien osaamista tarvitaan Yhteistyö tarjoaa mahdollisuuden erottautua markkinoilla ja kasvattaa markkinaosuutta. Se myös laajentaa verkostoja, joiden kautta voi syntyä uutta liiketoimintaa tai teknologiaa. ”Yhteistyö auttaa ymmärtämään paremmin kumppanin ja loppuasiakkaan prosesseja ja liiketoimintaa. Samalla se syventää teknologista osaamista”, Pietikäinen sanoo.

DrivePro-ratkaisun ja siinä käytettävän kestomagneettimoottorin kehitystyössä molemmat osapuolet tarvitsivat toistensa

ABB power 1 | 11

21

Metso

osaamista. ”ABB:n vahvuutena on moottori- ja kestomagneettiteknologian sekä taajuusmuuttajien soveltaminen erikoiskäyttöön. Yhteistyön avulla laitevalmistaja löytää omista tuotteistaan uusia mahdollisuuksia“, Pietikäinen sanoo.

01

“ Teollisuussovelluksissa kestomagneettiteknologialla voidaan toteuttaa moottoreita, joiden nimelliskierrosnopeus on noin 100–700 kierrosta minuutissa. ” Ari Tammi ABB

01 Metso Paper Oy:n kehityspäällikkö Vesa Suoranta ja ABB:n avainasiakaspäällikkö Markus Pietikäinen ovat tyytyväisiä yhteistyössä tehtyyn kehitystyöhön.

Kulmakivinä avoimuus ja luottamus Tuotekehitysprojektin käynnistyskokous pidettiin vuonna 2005 ja ensimmäinen prototyyppi asennettiin paikoilleen Metson Jyväskylässä sijaitsevan Paperikoneet-yksikön teknologiakeskuksen koelaitoksen paperikoneelle vuonna 2008. Sen jälkeen tuotetta testattiin ja kehitettiin edelleen muun muassa kiinnitysratkaisun osalta. Valmis tuote julkaistiin vuoden 2010 alussa.

Projektin aikana järjestettiin parin päivän mittaisia yhteisiä suunnittelutyöpajoja. Ryhmätyöskentelyyn osallistui yleensä 5–10 henkilöä. Jotkin osa-alueet taas toteutettiin parityönä eri osa-alueiden vastuuhenkilöiden voimin.

Kari Holopainen korostaa hyvien henkilösuhteiden, avoimuuden ja luottamuksen merkitystä. Yhteisen urakan alkuvaiheessa oli tärkeää, että tiimin jäsenet oppivat tuntemaan toisensa ja toisen osapuolen toimintatavat. Se onnistui helpommin, kun tiimi tutustui myös vapaamuotoisemmissa merkeissä. ”Sen jälkeen oli helppoa viedä asioita yhdessä tehokkaasti eteenpäin sekä kehittää ja toteuttaa uusia teknologisia ratkaisuja. Avoimuus auttoi ideoimaan ja vaihtamaan mielipiteitä vapaasti.“ Moottori vaativiin olosuhteisiin DrivePro-käyttöratkaisu soveltuu eri paperikonekonsepteille ja telarakenteille. Moottori

voidaan asentaa paperikoneen huuvan sisälle, suoraan kuivatussylinterin tai telan päähän.

Tällöin huuvan rakenne yksinkertaistuu ja tilaa säästyy. ”Ratkaisulla on sovelluksia paperiteollisuuden lisäksi muussa teollisuudessa“, Ari Tammi ABB:ltä muistuttaa. ”Teollisuussovelluksissa kestomagneettiteknologialla voidaan toteuttaa moottoreita, joiden nimelliskierrosnopeus on noin 100–700 kierrosta minuutissa.“ ABB:n vahvuutena uusien ratkaisujen kehittämisessä Tammi pitää valmiutta toimittaa erilaisia moottoriteknologioita sekä näkemystä kustannustehokkaimmista ratkaisuista. ”Tarjoamme myös standardiratkaisuja ja pystymme arvioimaan puolueettomasti standardiratkaisun ja räätälöidyn ratkaisun edut ja haitat. Vastaamme tuotteista pitkäjänteisesti ja maailmanlaajuisesti.“ Ratkaisuja eri laitevalmistajille ”Yhteistyö luo hyvät edellytykset kehittää erilaisiin olosuhteisiin ja käyttötarkoituksiin soveltuvia ratkaisuja laitevalmistajille“, paperikonekäyttöjen teknologiapäällikkö Vesa Kajander ABB:ltä sanoo. ”Koska ratkaisussa ei tarvita nivelakseleita, se sopii erityisen hyvin liikkuviin teloihin. Telanvaihdon yhteydessä moottori voidaan tuoda tehtaalle valmiiksi uuteen telaan kiinnitettynä.“ MIM-moottorin kehitystyössä keskityttiin paperikoneympäristön asettamiin erityisvaatimuksiin. Yhteistyössä hyödynnettiin molempien osapuolten vahvuuksia: ABB:n kokemusta moottorien suunnittelusta ja teollisuuden sähkökäyttösovelluksista sekä Metson mekaniikkaan ja ratkaisun asennukseen liittyvää osaamista.

Energiansäästö jopa 30 prosenttia ABB:n ja Metson yhdessä kehittämä uuden tyyppinen DrivePro-käyttöratkaisu sisältää ABB:n MIM (Machine Integrated Motor) -kestomagneettimoottorin sekä taajuusmuuttajan.

Paperikoneeseen integroidussa käyttöratkaisussa kestomagneettimoottori kiinnitetään suoraan telan päähän. Kestomagneettiteknologian ansiosta moottorissa ei tarvita vaihteita. Suoraan telan päähän kiinnitettävässä MIM-moottorissa myös väliakseli jää pois.

Moottorille ei tarvita erillisiä perustuksia, mikä säästää tilaa sekä helpottaa ja nopeuttaa asennusta. Tällöin asennustöiden vaatima seisokkiaika lyhenee.

22

ABB power 1 | 11

Paperikonekäytöissä kestomagneettimoottorin parempi hyötysuhde vähentää energiankulutusta jopa 30 prosenttia. Paremman hyötysuhteen, yksinkertaisemman rakenteen ja nopeamman asennuksen ansiosta koko elinkaaren aikaiset kustannukset ovat pienemmät kuin perinteisissä ratkaisuissa.

Vesijäähdytyksen ja öljyvoideltujen laakerien ansiosta moottori voidaan sijoittaa huuvan sisälle, jossa lämpötila voi olla jopa sata astetta.

Suomen ABB on kehittänyt kestomagneettiteknologiaa hitaasti pyöriviin moottoreihin ja generaattoreihin. Kestomagneettiteknologiaa hyödynnetään muun muassa paperikoneissa, hisseissä ja laivojen potkurijärjestelmissä.

Teknologia vaikuttaa elämään

Mitä ihmettä?

Operaatio sähköauton vapautus ABB:n kehittämä tehokas ajoneuvon latausasema tekee lopun sähköautojen lataushuolista.

Teksti Heli Satuli

ksi suurimmista jarruista sähköautojen yleistymiselle on autojen lyhyt toimintasäde. ABB:n uuden lataus ratkaisun ansiosta autokannan sähköistäminen harppaa aimo askeleen eteenpäin. Tehokas DC-pikalatausasema lataa auton sukkelasti ja virtaa riittää kunnon taipaleille.

Y

Puhtaasti pitkälle DC-latausasemalla henkilöauto latautuu alle kymmenessä minuutissa yli sadan kilometrin ajoreissulle. Ratkaisu tukee myös raskaiden ajoneuvojen nopeaa latausta. Eikä auton lataus pikalatausasemalla vaadi opaskirjaa onnistuakseen, vaan on yhtä helppoa ja turvallista kuin perinteisempien polttoaineiden tankkaus. DC-pikalatausasemat sopivat myös ACtyyppiselle lataukselle, joten kaikille ajoneuvotyypeille löytyy toimiva latausvaihtoehto.

ABB:n käyttämää laturin ja ajoneuvon välistä yhteistä liityntästandardia tukee kasvava joukko ajoneuvojen johtavia sopimusvalmistajia.

Huippukuormitus kaipaa verkolta älyä Työ- ja elinkeinoministeriön tavoitteen mukaan Suomen autokannasta neljäsosa on sähköautoja vuonna 2020. Tehokkaiden latausasemien kehittäminen onkin välttämätöntä, mikäli tavoitteesta tehdään todellisuutta, sillä sähköautojen määrän kasvu lisää haasteita sähköverkolle. Koko autokannan sähköistäminen kasvattaa sähkönkulutusta arviolta 9 terawattituntia eli kymmenen prosenttia Suo-

messa käytetystä sähköstä.

Sähköverkkojen lisäkuormitus vaatii myös entistä parempaa verkkojen hallintaa. ABB:n älykkäät ratkaisut kattavat sähköverkon koko kaaren voimalaitoksesta pistorasiaan. Älykkäät verkot ovat tärkeitä juuri pikalataustekniikan aiheuttaman huippukuormituksen vaikutusten vähentämisessä. Näin sähköajoneuvojen infrastruktuurin kokonaiskustannukset pysyvät kurissa.

ABB:n latausratkaisu lämmittää myös autonostajan lompakkoa. Ajoneuvon kustannukset ja paino vähenevät, kun raskasta ja kallista tehoelektroniikkaa sekä suuritehoisen latauksen vaatimia suotimia ei tarvitse rakentaa autoihin. Standardien mukaisten teholähteiden ja lataustolppien käyttämiseksi autoon tarvitaan vain oma pieni laturi. Näin DC-pikalatausasema avaa sähköautoille tien suurten joukkojen liikenneratkaisuksi.

DC-pikalatausasema: Kaupunkiauton latausaika: 100 kW teholla 8 min, 200 kW teholla 6 min Verkon syöttövaatimus 100 kW teholuokka: n. 160 A/vaihe 400 V Verkon syöttövaatimus 200 kW teholuokka: n. 320 A/vaihe 400 V Tasavirta (DC) jännitealue: 50–600 Vdc Tasavirta-alue: 100 kw 250 A maks, 200kW 500 A maks.

Liitäntästandardi: tukee DC-pikalatauksen CHAdeMo-normia

ABB power 1 | 11

23

Cities that consume 30% less energy?

As a leading producer of energy-efďŹ cient solutions, ABB helps deliver major power savings, without compromising performance. Our lighting control systems can deliver power savings of up to 50 percent, and our building automation up to 60 percent. While everyone else is talking about energy prices, power shortages and climate change, ABB is doing something about it, right here, right now. www.abb.com/energyefďŹ ciency

Certainly.