Uusiutuvan energian varastointitekniikat eri kokoluokissa ja käyttökohteissa

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli perehtyä uusiutuvan energian varastointitekniikoihin eri kokoluokissa ja käyttökohteissa. Toimeksiantajana tässä työssä toimi Oulun Ammattikorkeakoulu, ja opinnäytetyö tehtiin osaksi lämpöakku-hanketta. Työ tehtiin kirjallisuuskatsauksena, ja siinä tutkittiin erilaisia energian varastointitekniikoita sähkön ja lämmön osalta. Työssä tutustuttiin sähköntuotannon nykytilaan sekä energian varastointiprojekteihin Suomessa ja maailmalla. Tarkoituksena oli myös valita sopiva energian varastointitekniikka omakotitalolle, kerrostalolle sekä kurkkutarhalle. Työssä perehdyttiin sähkön osalta erilaisiin akkuihin, pumppuvesivoimaan, vauhtipyöriin, paineilmavarastoihin sekä vetyyn. Lämmön osalta käytiin läpi vesivaraajia, sekä hiekka- ja suola-akkuja. Työstä kävi ilmi, että erilaiset akkuteknologiat kuten litiumioni- ja natriumioniakut ovat varteenotettavia vaihtoehtoja uusiutuvan energian varastointiin. Lisäksi akkujärjestelmät ja vesivaraajat ovat omakotitaloissa, kerrostaloissa sekä kurkkutarhoissa suosittuja. Kerrostalokokoluokassa myös hiekka-akku voisi olla mahdollinen varastointitekniikka sekä maanalaiset lämpövarastot voisivat toimia kurkkutarhassa. Vauhtipyörät ja paineilmavarastot ovat vielä kehitysvaiheessa suuren kokoluokan energian varastoinnissa, vaikka maailmalta muutama paineilmavarasto löytyykin. Uusiutuvan energian varastoiminen vedyksi tulee mahdollisesti kasvamaan tulevaisuudessa, mutta tällä hetkellä sen varastointi ja järjestelmät ovat kalliita. Vedyn varastointi metallihydridiin voisi olla yksi vaihtoehto, mikä lisäisi sen kannattavuutta. Pumppuvesivoimalaitokset ovat suurimpia energiavarastoja, ja niiden yhteyteen voitaisiin tulevaisuudessa suunnitella muitakin uusiutuvan energian laitoksia.