Tuuli- ja aurinkoenergian yhdistelmäjärjestelmä ja älykkäät katvalyhdyt

Viime aikoina Malaysiasta tullut asiakas pyysi meitä auttamaan hankkeen toteuttamisessa – hänen maassaan halutaan edistää älykkäiden katvalyhtyjen käyttöönottoa yhdistettynä tuuli- ja aurinkoenergian yhdistelmäjärjestelmään ja hyödyntää todellista vihreää energiaa älykkyyden perusteella. Tämä ajatus on varsin mielenkiintoinen, ja mielestäni sitä kannattaa myös pohtia.

Mitä tarkalleen ottaen älykkäät katvalyhdyt ovat? Mitä hyötyjä niistä on, kun ne yhdistetään tuuli- ja aurinkoenergian yhdistelmäjärjestelmään?

Mainitakseni, älykkäät katvalyhdyt ovat uudenlainen julkisen infrastruktuurin muoto, joka on vähitellen noussut esiin kaupunkien älykkyyden ja vihreän energian teknologian kehityksen myötä. Katvalyhty ei enää ole pelkkä yksinkertainen valaisin, vaan se on kehittynyt järjestelmäksi, joka integroi esimerkiksi internet of things -tekniikan (IoT), 5G-viestintätekniikan ja LED-teknologian. Perinteisiin katvalyhtiin verrattuna älykkäillä katvalyhdyllä on selvä etu energiansäästössä, turvallisuudessa, käyttö- ja huoltotehokkuudessa sekä palvelukyvyssä.

Tuulien ja aurinkoenergian yhdistetyn järjestelmän lisäämisen jälkeen älykkäät katvalyt voivat vapaantua perinteisistä sähköverkoista ja saavuttaa energiariippumattomuuden. Kun päivällä on paljon valoa, aurinkopaneelit tuottavat sähköä; yöllä tai sateisina päivinä tuulivoima ottaa ylityön. Nämä kaksi energialähdettä täydentävät toisiaan ja mahdollistavat suhteellisen vakaa sähköntuotannon sekä päivällä että yöllä. Lisäksi tuuli–aurinkoenergian yhdistetty järjestelmä ei vaadi suurien kaivantojen kaivamista kaapelien asettamiseksi. Se on erityisen sovelias kaukana sijaitseville alueille, saarille, nähtävyyksille tai muille alueille, joissa ei ole lainkaan sähköverkkoon liittymismahdollisuutta. Se on myös taloudellisempi vaihtoehto. Lisäksi ohjain toteuttaa valohallinnan, aikahallinnan, ylikulutuksen ja yli­latauksen suojausfunktiot sekä toimii yhdessä internet of things -tekniikan kanssa etävalvonnan ja yksittäisen lampun säädön tukemiseksi. Käyttö- ja huoltohenkilökunnan ei tarvitse jatkuvasti matkustaa paikalle, mikä parantaa luonnollisesti tehokkuutta.

Kuitenkin älykkäiden katuvalojen ja tuuli-auringon hybridijärjestelmän yhteiskäytössä on otettava huomioon lisää asioita suunnittelussa.

Ensinnäkin tuuli-auringon hybridijärjestelmä ei sovi kaikkiin paikkoihin. Tärkeintä on selvittää ensin hankepaikan resurssiolosuhteet, kuten tuulen nopeus, riittääkö valoa ja kuinka monta sateista päivää siellä on. Jos nämä perusedellytykset eivät ole sopivia, mikään myöhempästä suunnittelusta ei auta.

Toiseksi tuotteen ja rakenteellisen suunnittelun on sopeuduttava myös paikallisoihin olosuhteisiin. Rannikkoalueet, kuten Malesia, ovat kosteita ja kuivia, ja niissä esiintyy runsaasti suolaisia sadepilviä; lisäksi meidän on suojauduttava myrskyistä ja taifuuneista. Siksi meidän on käytettävä korrosionestomateriaaleja savun estämiseen. Tuuliturbiinien ja aurinkopaneelien kiinteän rakenteen on myös otettava huomioon tuulenkestävyys. Laitteiston on kestettävä korkeaa lämpötilaa ja kosteutta, muuten se ei kestä useita vuosia tällaisessa ympäristössä. Samalla on myös tasapainotettava taloudellisuutta ja hyödyntämisen astetta: järjestelmän on oltava riittävän luotettava, mutta samalla asiakkaan ei saa tuntea investoinnin olevan liian kallis.

Lopuksi älykkäiden katvalppuiden suurin ero tavallisiin katvalppuisiin on se, että ne on kytketty esineiden internetiin (IoT). Niiden valmistaminen ei siis ole yhtä yksinkertaista kuin pelkän pylvään valmistaminen, vaan koko järjestelmän ohjelmistokehitys on todellinen haaste. Laitteiden liittämisestä, tiedon keruusta ja etäohjauksesta sekä käyttö- ja huoltomanagementista vianhälytykseen ja energian seurantaan kaikki nämä linkit on koordinoitava tarkasti. Ohjelmistopalvelun laatu, sen vakaus ja mahdollisuus tulevaan laajentamiseen määrittävät usein, voidaanko hanke todella toteuttaa.

Jälkeen useiden keskustelujen malaijialaisen asiakkaan kanssa tekninen tiimimme kävi myös useita kertoja läpi tämän asian ja suunnitteli lopulta monitoimisen tuuli- ja aurinkoenergian hybridiä hyödyntävän älykkäiden katvalaistimien järjestelmän tähän projektiin. Olemme tutkineet etukäteen paikallisesti saatavilla olevia maisemallisia resursseja ja tehneet korroosiosuojat suunnittelun kostealle ja kuumalle rannikkoalueelle. Lisäksi olemme jättäneet laajennusliitännän ohjelmistopalvelualustalle, mikä tekee asiakkaan tulevaisuudessa mahdolliseksi säätää järjestelmää joustavasti omien todellisten tarpeidensa mukaan. Tämä suunnitelma hyödyntää paikallisesti saatavia luonnonvaroja ja täyttää älykkään hallinnon vaatimukset, joten sitä voidaan pitää todellisena yhdistelmänä vihreää energiaa ja älykkäitä kaupunkeja.