Kysyntäjousto akkupohjaisissa älykkäissä sähköverkoissa

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin valmistavan teollisuuden yritykselle. Työn tavoitteena oli tuottaa yleiskuva markkinoilla olevista sähköenergian akkupohjaisista varastointimahdollisuuksista, joita voitaisiin soveltaa suuremmissa aurinkopaneelivoimaloissa ja mahdollisesti muissakin uusiutuvan energian sähköjärjestelmissä. Oleellisena osana tähän kokonaisuuteen liittyi myös kantaverkon kysyntäjouston toimintaperiaatteen selvitys ja toteutus mahdollisuudet akkuteknologian avulla sekä kysyntäjouston kannattavuuden selvitys.

Työn tarkoitus oli tehdä selvitys nykytilanteesta. Selvitys tehtiin toimittajakenttää tutkimalla ja heidän tarjontaan tutustumalla. Tärkeä osa selvitystyötä oli myös verkkojulkaisuihin ja uusiin innovaatioihin tutustuminen. Suomessa suuremmassa mittakaavassa sähköenergian akkupohjainen varastointi on vielä hieman vieras käsite ja siten laajaa tarjontaa ja käyttökokemuksia ei ole.

Selvitystyön perusteella suurien sähkövarastojen valmistajia ei löydy Suomesta, mutta niin kutsuttuja sähköenergiavarastoja on saatavilla kyllä Euroopasta ja muualta maailmasta. Yleisesti selvitystyön perusteella voidaan vetää yhteenveto, että energiavarastojen yleistymisen hidasteena on ollut korkea hankintahinta ja nykyisellään pelkästään akustoon varastoidulla sähköenergialla ei saada kustannustehokasta, luotettavaa ja varsinkaan pitkäkestoista kysyntäjoustoa tarjottua johtuen vuorokauden- ja vuodenajoista sekä säätilojen vaihtelusta. Toisaalta voidaan ajatella, että useassa tapauksessa esimerkiksi varavoimajärjestelmä voitaisiin korvata kokonaan sähköenergiavarastolla, joten jokaisessa tapauksessa pitää asiaa tarkastella juuri kyseisen kohteen näkökulmasta tarpeet huomioiden.

This thesis was made for a manufacturing company. The aim was to pro-vide an overview to the market of battery-based storage possibilities and to search for possibilities to use battery storage with major solar power plants and also with other renewable energy power systems. An essential part of this thesis was providing an overview to the grid demand response concept and finding possibilities to use grid demand response with the storage technology of battery based energy.

The purpose of the thesis was to give an overview of the current situation. The thesis was implemented by examining possible suppliers and their products. An important part of the project was also on lining literature in the field and learning about new innovations. In Finland, on a larger scale, battery based electric energy storage is still somewhat a foreign concept, and thus a wide offering and user experience was not available for this project.

Based on the outcomes of this thesis large scale battery based energy storage manufacturers are not available in Finland, but they are available in Europe. As a conclusion of the thesis project it can be stated that the spread of large scale energy storages has been slow because of a high initial cost level. A battery based energy storage is not costeffective and reliable because of the variation depending on time of the day, annual seasons and weather conditions. On the other hand, it is conceivable that in many cases, for example, an emergency power system could completely be replaced with a battery based energy storage, so each case must be individually examined from the point of view of the requirements in each case.