TalTechi energeetikamaja juures asuv Residential DC Innovation Hub – alalisvoolu innovatsioonikeskus – on ainulaadne uurimis- ja näidisasutus, mille arendas välja ülikooli elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi jõuelektroonika uurimisrühm, et tõsta üldsuse teadlikkust alalisvoolutehnoloogiatest ja hõlbustada ehitussektoris üleminekut alalisvoolule.
Arvestades ülikoolilinnaku eesmärki saavutada 2035. aastaks kliimaneutraalsus, tuleb rõhutada, et TalTech Residential DC Innovation Hub on esimene alalisvoolu kogemuskeskus Põhja-Euroopas. Keskuses rakendatakse ja testitakse erinevaid alalisvoolutehnoloogiaid, et neid saaks kasutada ka elamutes. Alalisvoolutehnoloogia muudab elamute energiavarustuse põhimõtteid, optimeerib energiavoogusid ja suurendab tulevaste hoonete energiatõhusust.
TalTechi võimalus võtta osa rahvusvahelisest arendusest
Dmitri Vinnikov, akadeemik ja Elektroenergeetika ja mehhatroonika instituudi jõuelektroonika uurimisrühma juht, rääkis Trialoogile, et alalisvoolutehnoloogia aitab säästa kuni 20 protsenti energiat, 30 protsenti toorainet, vähendada energiasüsteemi elutsükli kulusid 20 protsenti ning vältida voolukvaliteedi ja ülekoormusega seotud probleeme, mis on vahelduvvooluvõrkudes tavapärased – vaatamata mitmetele eelistele on vaja tõsta selle tehnoloogia alast teadlikkust, tagamaks alalisvoolu tööstuslikku kasutuselevõttu.
„Selliste katselaborite rajamine võimaldab meil proovida Eesti tingimustes tihedat alalisvoolutehnoloogia-alast koostööd ülemaailmse juhtiva alalisvoolu tööstuskonsortsiumiga Current/OS Foundation. Nii saab Tallinna Tehnikaülikool olla osa rahvusvahelisest meeskonnast, kes arendab hetkel parimaid viise elamute alalisvoolusüsteemide juurutamiseks. Uued teadmised aitavad meil luua seadusandjatele piisavalt argumente ja võimaldavad Eesti ettevõtetel siseneda koostöös ülikooliga uuele alalisvoolutehnoloogiate turule. Samuti võimaldavad need teadmised ajakohastada õppeprogramme, et olla kursis tööstuse vajadustega, kaasata rohkem tudengeid ja noori teadlasi ning populariseerida Eestis tehnikateadusi,“ ütles Vinnikov.
Mida kujutab endast alalisvoolu innovatsioonikeskus?
- Keskus võimaldab töötada kohapeal kahel üliõpilasel või postdoktorandil
- Keskus on aastaringselt varustatud soojusisolatsiooniga
- Keskus pakub 350V±30V DC droop-juhtimisega mikrovõrku (operatsioonisüsteem Current/OS)
- Keskusel on olemas alalisvoolust toidetav soojuspump;
- 5 c-Si PV-moodulist koosnev päikesepaneelidega fassaad;
- päikesepaneelidega katus, millel on kolm lõunasse ja kolm põhja poole suunatud c-Si PV-moodulit;
- alalisvoolust toidetav LED-valgustus;
- aku energiasalvestus;
- tahkete osakeste kaitse (nii kaubandus- kui ka teadusnäidistele);
- DC-seadmed (pidev arenduseks);
- andmete logimine ja visualiseerimine (peagi on juurdepääs veebis)
Teaduse ja roheenergia koostöö
Innovatsioonikeskuse üks eesmärkidest on luua valdkonna juhtivate teadlaste ja roheenergiaettevõtete vaheline side, et hoogustada innovatsiooni ning kiirendada nii Eestis kui ka Euroopa Liidus turule sobivate tehnoloogiate, standardite ja jõuelektroonika alalisvoolulahenduste kasutuselevõttu.
TalTechi ettevõtlusosakonna partnerlussuhete juht Raivo Kasepuu ütles Trialoogile, et alalisvoolu ootab suur tulevik. „Kui vaadata filmi “Current War”, siis see ca 140 aasta tagust aega, mil elektrivarustus oli lapsekingades ja omavahel võistlesid Nikola Tesla ja tema vahelduvvool versus Thomas Edison ja tema alalisvool. Toona jäi peale Tesla ja vahelduvvool. Nüüdseks on aeg edasi läinud ja alalisvool on meie igapäeva tagasi tulnud,“ sõnas Kasepuu.
Avamispäeval tutvustati innovatsioonikeskuses käimasolevaid alalisvoolutehnoloogiatega seotud projekte, igapäevaelus juba kasutatavaid alalisvoolutehnoloogiaid, Eesti alalisvooluinnovatsiooni hetkeseisu; samuti toimus alalisvoolu-teemaline viktoriin. Avaüritust väisasid lisaks üliõpilastele, ettevõtjatele ja avaliku sektori otsustajatele ka Schneider Electricu esindajad – tegu on prantsuse elektrienergiajuhtimise ettevõttega, mis on alalisvooluvaldkonnas üks aktiivsemaid tegijaid.
Alalisvoolu eelised võrreldes vahelduvvooluga
- Kuni 20 protsendiline energiasääst tänu tõhusamale muundamisele ja jaotamisele, eriti taastuvenergia kohalikul kasutamisel (päikeseenergia, aku energiasalvestus ja soojuspump)
- Kuni 30 protsenti vähem toorainete, nagu vask, alumiinium ja raud, kasutamist tänu juhtmete paremale kasutamisele ja liinisagedustrafode puudumisele
- kuni 20 protsenti väiksemate elutsükli kulude vähenemine, kui hoone on täielikult ümber ehitatud alalisvoolule
- Sõidukilt koju (V2H) ja sõidukilt võrku (V2G) tehnoloogiate lihtne rakendamine
- Vastupidav elektrivarustus elektrikatkestuste ajal ja minimaalne mõju elektrivõrgule koos võimalustega toetada võrgu stabiilsust
- Võimaldab koduomanikele mitmesuguseid uusi tuluallikaid energiateenustes osalemisest
Alalisvoolu innovatsioonilabori pakutavad võimalused
- Energiatõhusate hoonete jaoks mõeldud uue alalisvoolu jaotuskontseptsiooni valideerimine
- Nullemissionaalse hoone reaalse näite demonstreerimine
- Nullenergia netolahenduste valideerimine ja tutvustamine (töökoht, ruumide kütmine ja jahutamine, ventilatsioon jne.)
- Pilootkasutajate igapäevaste reaalsete kogemuste ühendamine akadeemilise uurimistööga, et arendada tulevikukindlaid linnade energiatehnoloogiaid
- Võimsuselektroonikasüsteemide demonstreerimine, katsetamine ja tutvustamine
- Testimis- ja valideerimisvõimalused rahvusvahelistele ja Eesti ettevõtetele, kes toodavad elamute energiatooteid nagu päikesepaneelikatused, energiasalvestid, agregeeritud energiajuhtimislahendused jne.
- Ainulaadne keskkond TalTechi ja rahvusvaheliste uurimisrühmade ja -keskuste koostööks energiatõhususe tippkeskuse raames (2024-2030)
- Mobiilne esitlusplatvorm alalisvooluarenduste ja uuenduste tutvustamiseks üritustel ja näitustel
- Andmete kogumine tulevase energianeutraalse ülikoolilinnaku projekteerimiseks
- Horisont Euroopa projektide katsetamisvõimalused