Akkuvarastojen soveltuvuus VEO-eHPG-hybridisäätäjäsovelluksiin

Abstract

VEO Oy:n kehittämä VEO-eHPG-hybridisäätäjä yhdistää vesivoimalan turbiinisäätäjän ja sähkövaraston. Tehovasteeltaan nopean sähkövaraston käytöllä pystytään pidentämään vesivoimalaitosten mekaanista käyttöikää taajuussäätökäytössä. Käytännön kokemuksia hybridisäätäjän toiminnasta on vain superkondensaattorivarastolla, jonka energiakapasiteetti on rajallinen. Tutkimuksen tehtävänä on selvittää, miten akkuteknologiaan perustuva energiavarasto soveltuisi hybridisäätäjään teknisesti ja taloudellisesti, erityisesti akkujen vanhenemisen näkökulmasta.

Tutkimuksen teoreettinen viitekehys perustuu energianvarastointijärjestelmien ja litiumioniakkuteknologian tutkimukseen, keskittyen erityisesti akkujen vanhenemiseen vaikuttaviin tekijöihin, mutta myös akkujen turvallisuuteen. Keskeisiä käsitteitä ovat syklinen ja kalenterivanheneminen, lataus- ja purkusyklit, C-rate sekä lämpökarkaaminen. Tutkimuksessa käytetään hybridisäätäjän testijärjestelmien kuormitusdataa ja julkisia tietolähteitä. Menetelminä ovat hybridisäätäjän eri toimintatilojen analysointi ja akkujen käyttöolosuhteiden tarkastelu.

Tutkimuksessa havaittiin, että litiumioniakkuteknologia tarjoaa mahdollisuuden suurempaan energianvarastointikapasiteettiin verrattuna superkondensaattoreihin. Akkujen vanheneminen riippuu lataus- ja purkunopeudesta, syklien määrästä sekä käyttöolosuhteista. Johtopäätöksenä on, että akkuteknologia on potentiaalinen vaihtoehto VEO-eHPG-hybridisäätäjälle, mutta sen kannattavuus tulee varmistaa akkujen vanhenemista hidastavalla mitoituksella ja käytön optimoinnilla.