Akkusähkövarastojen sovellukset
Teliö, Antti (2024)
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024100426051
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024100426051
Tiivistelmä
Tämä opinnäytetyö vastaa sen toimeksiantajan tarpeeseen kirjalliselle materiaalille, jolla voi helposti kuvailla alan ulkopuolisille henkilöille akkusähkövarastojen sovelluksia ja toimeksiantajan tuotteiden soveltuvuutta noiden sovellusten tuottamiseen. Työ rajattiin tuottamaan raakamateriaali viiteen dokumenttiin: ensimmäinen on dokumentti, joka kuvaa akkusähkövarastot ja luottelee kaikki niille tunnistetut sovellukset, toiseksi on sovelluskortit kolmelle tärkeimmälle sovellukselle sekä lopuksi dokumentti, joka kuvaa toimeksiantajan tuotteiden tukemat reservi- ja säätösähkömarkkinat.
Työssä luodaan aluksi kirjallisuuteen pohjautuva kattava tietoperusta alkaen Suomen sähköjärjestelmästä ja -markkinoista sekä niiden kohtaamasta energiamurroksesta, joilla selitetään kasvavaa tarvetta sähkön varastoinnille. Sen jälkeen kuvaillaan akkusähkövarastojen teknologiaa sekä niiden vahvuuksia muihin sähkövarastointiteknologioihin nähden. Tietoperustan lopussa tunnistetaan ja kuvataan laaja joukko akkuvarastojen sovelluksia. Lopuksi tuon tietoperustan ja toimeksiantajan kanssa järjestetyn työpajan pohjalta luodaan edellä kuvatut dokumentit.
Toimeksiantoon vastaamisen ohessa opinnäytetyössä havaittiin, että sähkövarastoinnin sovelluksista ja niiden terminologiasta ei ole muodostunut selkeää konsensusta, vaan samoista sovelluksista käytetään monia eri termejä, joiden lisäksi samoilla termeillä saatetaan tarkoittaa hiukan erilaisia sovelluksia. Työssä laaditun tietoperustan perusteella syitä edelliseen voivat olla paitsi koko akkusähkövarastokäsitteen nopea nousu suuren yleisön ja tutkimisyhteisön tietoisuuteen, myös eri maiden sähköjärjestelmien ja -markkinoiden eroavaisuudet sekä erityisesti akkuteknologioiden valtava varieteetti ja sitä kautta akkuvarastojen ominaisuuksien valtava varieteetti. Koska varastojen ominaisuudet vaihtelevat suuresti, myös niiden soveltuvuus eri käyttötarkoituksiin vaihtelee valtavasti. This master’s thesis responds to its client’s need for written material for easily describing the applications of battery energy storage systems to individuals outside the field and the suitability of the client's products for producing those applications. The thesis was limited to producing raw material for five documents: the first describes battery energy storage systems and outlines all identified applications for them, next are three application cards for most important applications, and the last is a document that describes the electricity reserve and regulation markets supported by the commissioner’s products.
Initially, the thesis creates a comprehensive knowledge base based on literature, starting with Finland's electricity system and markets, as well as the energy transition they are facing, which explains the growing need for electricity storage. It then describes the technology of battery energy storage systems and their strengths compared to other electricity storage technologies. At the end of the literary section, a wide range of battery storage applications is identified and described. Finally, based on that knowledge base and a workshop organized with the client, the aforementioned documents are created.
In addition to responding to the assignment, the thesis observed that there is no clear consensus on the applications of electricity storage and their terminology; rather, many different terms are used for the same applications, and the same terms may refer to slightly different applications. Based on the knowledge base created in this work, the reasons for this may include not only the rapid rise of the entire battery energy storage concept in the awareness of the general public and the research community but also the differences in electricity systems and markets in different countries, as well as the enormous variety of battery technologies and, consequently, the vast variety of characteristics of battery storage systems. Since the characteristics of the storage systems vary so greatly, their suitability for different purposes also varies significantly.
Työssä luodaan aluksi kirjallisuuteen pohjautuva kattava tietoperusta alkaen Suomen sähköjärjestelmästä ja -markkinoista sekä niiden kohtaamasta energiamurroksesta, joilla selitetään kasvavaa tarvetta sähkön varastoinnille. Sen jälkeen kuvaillaan akkusähkövarastojen teknologiaa sekä niiden vahvuuksia muihin sähkövarastointiteknologioihin nähden. Tietoperustan lopussa tunnistetaan ja kuvataan laaja joukko akkuvarastojen sovelluksia. Lopuksi tuon tietoperustan ja toimeksiantajan kanssa järjestetyn työpajan pohjalta luodaan edellä kuvatut dokumentit.
Toimeksiantoon vastaamisen ohessa opinnäytetyössä havaittiin, että sähkövarastoinnin sovelluksista ja niiden terminologiasta ei ole muodostunut selkeää konsensusta, vaan samoista sovelluksista käytetään monia eri termejä, joiden lisäksi samoilla termeillä saatetaan tarkoittaa hiukan erilaisia sovelluksia. Työssä laaditun tietoperustan perusteella syitä edelliseen voivat olla paitsi koko akkusähkövarastokäsitteen nopea nousu suuren yleisön ja tutkimisyhteisön tietoisuuteen, myös eri maiden sähköjärjestelmien ja -markkinoiden eroavaisuudet sekä erityisesti akkuteknologioiden valtava varieteetti ja sitä kautta akkuvarastojen ominaisuuksien valtava varieteetti. Koska varastojen ominaisuudet vaihtelevat suuresti, myös niiden soveltuvuus eri käyttötarkoituksiin vaihtelee valtavasti.
Initially, the thesis creates a comprehensive knowledge base based on literature, starting with Finland's electricity system and markets, as well as the energy transition they are facing, which explains the growing need for electricity storage. It then describes the technology of battery energy storage systems and their strengths compared to other electricity storage technologies. At the end of the literary section, a wide range of battery storage applications is identified and described. Finally, based on that knowledge base and a workshop organized with the client, the aforementioned documents are created.
In addition to responding to the assignment, the thesis observed that there is no clear consensus on the applications of electricity storage and their terminology; rather, many different terms are used for the same applications, and the same terms may refer to slightly different applications. Based on the knowledge base created in this work, the reasons for this may include not only the rapid rise of the entire battery energy storage concept in the awareness of the general public and the research community but also the differences in electricity systems and markets in different countries, as well as the enormous variety of battery technologies and, consequently, the vast variety of characteristics of battery storage systems. Since the characteristics of the storage systems vary so greatly, their suitability for different purposes also varies significantly.