Energiteknik för framtidens hållbara städer

Tjugo våningar högt och mitt i staden reser sig Skellefteås nya stolthet, Sara kulturhus. Ett hotell och kulturcentrum med bibliotek och flera scener – byggt helt i massivt trä från miljöcertifierade skogar och med mycket höga krav på hållbarhet.

– Därför ville vi att energisystemet inte bara skulle matcha dagens höga krav, det skulle också överprestera och kunna säkra att vi i framtiden kan bli ännu bättre, säger Patrik Sundberg som är affärsenhetschef på Skellefteå Kraft som utvecklat husets energilösningar i samverkan med ABB.

– Vi använder våra tekniska innovationer i Sara Kulturhus för att utforska hur intelligent vi kan bygga fastigheter ur en energisynpunkt. Energisystemet tillgodoser inte bara husets energibehov utan delar också med sig. Den här kombinationen av arkitektur, material och energisystem kommer att bli viktig i framtidens hållbara städer, fortsätter han.

För att arbeta datadrivet med energilösningar krävs högkvalitativ data att arbeta med. I Sara kulturhus används ABB:s plattform ABB Ability^TM Energy and Asset Manager. Ett system där data från hårdvaran i huset, som energimätare och effektbrytare, samlas i en gemensam molnlösning. Informationen presenteras sedan på ett överskådligt sätt.

– Fördelarna med systemet är att det alltid är möjligt att se hur mycket el byggnaden förbrukar, vilka effektförluster som finns och att vi genom AI kan förutse framtida elförbrukning, säger Lars Hjelmberg, på ABB Electrification, som varit systemdesigner i projektet.

Systemet kan också berätta hur hårdvaran mår och när service bör utföras.

– Det går också att se hur mycket energi som används i de olika delarna av byggnaden, lägger Lars Hjelmberg till.

ABB Ability^TM Energy and Asset Manager är en lösning för att digitalisera byggnaders energisystem. ABB:s produkter har inbyggd intelligens och genom att koppla upp dessa produkter till en molnplattform tillgängliggörs energidata och information om hur energin används.

En förutsättning för att arbeta med energieffektivisering är att man har en dataplattform som tydligt redovisar energianvändning och kan utföra avancerad energianalys. En teknisk innovation som kommer vara en viktig pusselbit i framtidens hållbara städer. För att nå klimatmålen och göra våra städer hållbara är det en nödvändighet att arbeta datadrivet och gärna anamma etablerade processer för energieffektivisering, såsom ISO 50001 eller BREEAM.

I Sara kulturhus finns därför all data och alla verktyg tillgängliga för att kunna arbeta aktivt med energieffektivisering. I detta projekt hämtas dessutom data ifrån stadens energisystem för att möjliggöra att huset styrs optimalt ur ett samhällsperspektiv. Husets energisystem kan nyttjas för att bidra till stadens hållbarhet.

– På ABB är vår vision att vara i framkant för ett hållbart samhälle. Att få in högkvalitativ data i realtid är nyckeln för att kunna möta de utmaningar som finns kring energieffektivisering, säger Mikael Miglis, affärsutvecklare på ABB Electrification.

Han menar att medan man i många andra branscher, som i till exempel bilindustrin, länge har jobbat med smarta datadrivna lösningar för att mäta energiåtgång, har utvecklingen för byggnader inte alls varit lika snabb.

– Men i och med ABB AbilityTM Energy and Asset Manager kan vi nu se hur byggnader presterar utifrån de energimål vi har satt upp, vilka förbättringar som behövs och vilka investeringar som bör göras. Jag hoppas att det här kan bli ett bra exempel på hur vi kan göra för att nå hållbarhetsmålen, säger Mikael Miglis.

Ställverken i Sara kulturhus har utrustats med digitala produkter från ABB. All data från dessa intelligenta produkter hämtas via ett internt Modbus TCP-gränssnitt. Lösningen togs fram för att Skellefteå Kraft hade som önskemål att informationen från elutrustningen behöver göras tillgänglig i en öppen plattform för energidata.

Genom ABB:s huvudbrytare Emax2, som fungerar som en gateway, samlas all data från de underliggande brytarna och skickas upp via husets fasta internetuppkoppling. Enskilda elmätare kopplas upp via Edge gateway E-hub 2.0. Det som behövde göras i byggnaden, förutom att installera ställverk med intelligent utrustning, var att koppla Emax2 och E-hub 2.0 till en switch på det lokala nätverket samt sätta IP-adresser för varje enhet. Efter det fanns all information tillgänglig i ABB AbilityTM Energy and Asset Manager.

Genom systemets dashboard visualiseras all information. Här kan man tydliggöra information och göra rapporter i ett intuitivt gränssnitt utan programmering eller särskild kunskap. ABB har skapat en lättöverskådlig dashboard som anpassats till kundens önskemål. Exempelvis finns en särskild vy för energiförbrukning och kostnader, och en annan vy för underhåll och förvaltning. Det som då visas är exempelvis effektförbrukning som en trend och en prediktion på kommande förbrukning per del av huset. Lösningen identifierar även utrustningens hälsotillstånd, vilket baseras på prediktiva analyser utifrån varje produkts faktiska användning. Skellefteå Kraft fick hjälp av ABB att köpa rätt licenser för de tjänster som önskades ifrån ABB Ability Marketplace.

För att inga obehöriga ska få tillgång till husets data är systemet konstruerat så att informationen, som Skellefteå Kraft äger, är säkert hanterad i en molnplattform.

– Säkerhet är självklart ABB:s högsta prio i alla lägen och i kulturhuset har vi löst det med flera lager av säkerhet. Dels har vi husets data i en sofistikerad molnplattform som utvecklats tillsammans med Microsoft med deras Azure-teknologi. Det är det säkraste sättet att tillgängliggöra information. Därutöver finns det inbyggd säkerhet i produkterna, vilket gör det omöjligt att manipulera utrustningen fysiskt, säger Mikael Miglis.

– Säkerhet tar vi på största allvar och om kunden vill nyttja digital teknik har vi allt på plats för att göra det på ett tryggt sätt, fortsätter han.

ABB jobbar sedan länge efter uppfattningen att tekniken har en avgörande roll i omställningen till ett hållbart samhälle. Det håller Patrik Sundberg på Skellefteå Kraft med om.

– Den här typen av energisystem är nyckeln till att vi ska lyckas med de satsningar som görs nu inom klimatfrågan, säger han.

Han tycker också att det är viktigt att ta chansen att testa ny teknik när den dyker upp.

– Tillsammans utvecklar vi våra tekniska kompetenser och hittar lösningar för att ta omställningen ett steg till. Allt vi lär oss i det här projektet kan vi använda för att erbjuda energieffektiva kommersiella fastigheter även för andra aktörer. Kanske kan det vi gör nu hjälpa hela jorden att nå tvågradersmålet? Vi är säkra på att ny teknik är det som kan hjälpa oss att klara klimatutmaningen.