Oulussa rakennetaan energia-, sähkö-, ja talotekniikan oppimisympäristöjä korkeakoulujen yhteistyössä Heidi Takalo, projektipäällikkö, Rakennus, energia ja talotekniikka -osasto, Oulun ammattikorkeakoulu

Oulun ammattikorkeakoulu (Oamk) ja Oulun yliopisto saivat päätökseen Oulun Linnanmaan yhteiskampuksella sijaitsevan hybridilaboratorion rakennusurakan. Korkeakoulujen yhteistyössä investoitiin energia-, sähkö- ja talotekniikan oppimisympäristöihin. EaaSLab -hankkeen kokonaisbudjetti oli lähes kaksi miljoonaa euroa. Mitä Euroopan aluekehitysrahaston tukemalla hankkeella saavutettiin?

 

Osaavaa työvoimaa tarvitaan

Energia-, sähkö- ja talotekniikan, sekä näitä yhdistävä automaatioala ovat olleet murroksessa pitkään. Pohjois-Suomesta on tulossa tuuli- ja ydinvoimarakentamisen myötä hiilivapaan sähkön viejämaakunta, ala digitalisoituu vauhdilla ja uusia osaajia tarvitaan vuoteen 2030 mennessä arviolta 10 000 henkilötyövuotta. Alojen työllisyys perustuu korkeaan osaamiseen, mikä koulutusorganisaatioiden kannalta merkitsee jatkuvaa tarvetta kehittää oppimisympäristöjä ja kouluttaa henkilöstöä.

 

EU-tuella vipuvoimaa

Oulussa kasvavaan työvoima- ja osaajapulaan päätettiin hakea ratkaisua Oamkin ja Oulun yliopiston yhteistyössä EaaSLab eli Energia-, sähkö- ja talotekniikan oppimisympäristö -hankkeella. Hankkeessa investoitiin Oulun Linnanmaan yhteiskampuksella sijaitsevan hybridilaboratorion perusinfrastruktuuriin toteuttamalla hybridilaboratorion sisäiset lämpö- ja sähköverkot opetus- ja tutkimuskäyttöön. Jälkimmäisen yhteyteen hankittiin laitesuoja, joka sisältää keskijännitemuuntajan kytkentäelementteineen, neljä (à 22 kW) sähköauton latauspistettä sekä generaattori-varatehojärjestelmä. Hankkeessa investointiin myös teollisuuden älykäs moottorikeskus, älykäs valaistusjärjestelmä, virtausprofiililaitteisto, aurinkosähköjärjestelmä ja sähkön varastointijärjestelmä. Perusinfrastruktuurin lisäksi laboratorion sisäisistä lämpö- ja sähköverkoista tuotettiin digitaaliset kaksoset.

Kuva 1. Hybridilaboratorion katolla sijaitsevan aurinkosähköjärjestelmän suuntatutkimukseen suunniteltu `paneelikaruselli`. Kuvassa vasemmalta: Tuula Sivonen, Mikko Mielityinen, Ville Isoherranen, Heidi Takalo ja Elina Hulkkonen.

 

Moderni oppimisympäristö korkeakoulujen yhteistyössä

Yli tuhannen neliömetrin hybridilaboratorion energiatekniikan laboratoriossa lämpöä tuotetaan aurinkokeräimillä, maalämpöpumpulla sekä bioöljy-, pelletti- ja sähkökattiloilla. Lämpöä johdetaan laboratorion sisäiseen kaukolämpöverkkoon tai lämpö voidaan varastoida lämminvesivaraajaan, mikä mahdollistaa lämmön varastoinnin ja hyödyntämisen taloudellisesti kannattavana ajanjaksona. Lämpö kulutetaan talotekniikan laboratoriossa lämmönsiirtimien välityksellä patteriverkostoon, iv-koneiden lämmityspattereille ja käyttövesiverkostoon. Ylijäämä lämpö voidaan johtaa ulkoilmaan.

 

Kuva 2. Hybridilaboratorion lämpöverkon oppimisympäristöä.

Omavoimainen älysähköverkko on erotettavissa omaksi saarekeverkokseen. Siihen on liitetty aurinkosähkövoimala, akkuvarasto, oma muuntamo, generaattori-varatehojärjestelmä, sekä sähköauton latausasemat. Ylimääräinen tuotanto syötetään kampuksen sähköverkkoon.

Sekä lämpö- että sähköverkko on anturoitu ja dataa tuotetaan tietokantaan hyödynnettäväksi esimerkiksi digitaalisten kaksosten kehitystyössä. Keskeistä tulevaisuuden sovellusten kehittämisessä on datan mittaaminen, analysointi ja järjestelmien ohjaus automaattisesti. Hankkeen lähtökohtana on ollut koulutusyhteistyön ja yhteisten oppimisympäristöjen kehittäminen. Datan tallentuminen tietokantaan ja etäyhteydet mahdollistaa työskentelyn hybridilaboratorion digitaalisessa ympäristössä.

Tulevaisuuden opetusympäristö

Hybridilaboratorion koulutus- ja kehitysyhteistyö liittyy olennaisesti datan hyödyntämiseen elinkeinoelämän tarpeisiin peilaten. Pidemmällä aikavälillä kertyvää dataa voidaan hyödyntää esimerkiksi sähkön kulutusjouston, älykkään kunnossapidon, energiaennusteiden, Big data -sovellusten, sekä virtuaalisen ja lisätyn todellisuuden kehittämisessä. Korkean teknologian laboratoriosta kehitetään koulutus-, tutkimus- ja yritysyhteistyön keskittymä, joka vastaa meneillään olevan energiamurroksen ja työelämän tarpeisiin pitkälle tulevaisuuteen.

Tuottava idea

Energia-, sähkö- ja talotekniikan oppimisympäristö eli EaaSLab -hanketta rahoittivat Euroopan aluekehitysrahasto (EAKR), jossa tuen myöntäjänä oli Pohjois-Pohjanmaan liitto sekä alueen yritykset. Hanketta toteutettiin 1.1.2019–30.6.2021 välisenä aikana. Hanke voitti Nuorkauppakamarin Tuottava Idea -kilpailun Pohjois- ja Itä-Suomen Yhteiskuntasarjan. Tämän myötä hanke osallistuu Suomen kansalliseen sarjaan, jonka voittaja saa näkyvyyttä mm. New York Times Squaren valotaululla. Kansalliset voittajat julkaistaan Helsingissä 1.10.2021 pidettävässä palkitsemistilaisuudessa.