Sähköenergian varastointitekniikat älykkäässä sähköverkossa
Seppänen, Juha (2014)
Seppänen, Juha
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2014
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405086728
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201405086728
Tiivistelmä
Sähkön varastoinnilla on tulevaisuuden sähköverkoissa tärkeä tehtävä, kun uusiutuvien energianlähteiden ja hajautetun tuotannon määrät kasvavat nykyisestä huomattavasti. Jotta asetetut tavoitteet ekologisuudelle, energiatehokkuudelle ja sähköverkon toimivuudelle täyttyisivät, ne vaatisivat energiavarastojen hyödyntämistä. Energiavarastojen kokonaiskustannusten täytyy kuitenkin olla kilpailukykyisiä muiden vaihtoehtojen rinnalla, jotta niitä käytettäisiin laajasti.
Insinöörityössä selvitetään sähkönvarastoinnin roolia tulevaisuuden älykkäissä sähköverkoissa sekä esitetään joukko yleisimpiä sähkönvarastointiteknologioita.
Tämän lisäksi työssä selvitetään tarvittavien energiavarastojen määrää tulevaisuudessa Suomessa sekä maailmanlaajuisesti, jotta asetetut tavoitteet uusiutuvien energianlähteiden käytöstä voisivat toteutua.
Työssä esitetään useita eri sähkön varastointiteknologioita ja arvioidaan niiden etuja ja heikkouksia sekä tulevaisuuden mahdollisuuksia. Suomen osalta arvioidaan sopivimpien energiavarastojen soveltuvuutta Suomen olosuhteisiin ja arvioidaan varastoinnin tarpeellisuutta tulevaisuudessa. Tietoa on kerätty useista eri julkaisuista, insinööritöistä sekä artikkeleista, jotka liittyvät aihepiiriin. Energiavarastojen määrän arviointiin käytetään läntisen Euroopan ja muun maailman osalta IEA:n tekemää laajaa tutkimusta aiheesta. Suomen osuuden arviointiin käytetään Fingridin ja VTT:n lausuntoa sekä Fingridin teettämää diplomityötä tarvittavan säätötarpeen määrästä sekä tutkitaan erilaisia julkaisuja.
Tehdyn tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että energiavarastojen käyttö tulevaisuudessa kasvaa vääjäämättä, koska sähköverkon on kyettävä sopeutumaan tuleviin muutoksiin. Se, kuinka nopeasti tämä tapahtuu, riippuu niin teknisten kuin taloudellistenkin haasteiden aiheuttamista viiveistä ja maiden yksilöllisistä tarpeista. Tutkimuksen perusteella voidaan myös todeta, että energian varastoinnilla on tulevaisuudessa useita eri tehtäviä kuten taajuuden säätö, varavoimana toimiminen, uusiutuvien energianlähteiden tuotannon ja kuormien tasaaminen sekä katkoton sähkön jakelu.
Insinöörityössä selvitetään sähkönvarastoinnin roolia tulevaisuuden älykkäissä sähköverkoissa sekä esitetään joukko yleisimpiä sähkönvarastointiteknologioita.
Tämän lisäksi työssä selvitetään tarvittavien energiavarastojen määrää tulevaisuudessa Suomessa sekä maailmanlaajuisesti, jotta asetetut tavoitteet uusiutuvien energianlähteiden käytöstä voisivat toteutua.
Työssä esitetään useita eri sähkön varastointiteknologioita ja arvioidaan niiden etuja ja heikkouksia sekä tulevaisuuden mahdollisuuksia. Suomen osalta arvioidaan sopivimpien energiavarastojen soveltuvuutta Suomen olosuhteisiin ja arvioidaan varastoinnin tarpeellisuutta tulevaisuudessa. Tietoa on kerätty useista eri julkaisuista, insinööritöistä sekä artikkeleista, jotka liittyvät aihepiiriin. Energiavarastojen määrän arviointiin käytetään läntisen Euroopan ja muun maailman osalta IEA:n tekemää laajaa tutkimusta aiheesta. Suomen osuuden arviointiin käytetään Fingridin ja VTT:n lausuntoa sekä Fingridin teettämää diplomityötä tarvittavan säätötarpeen määrästä sekä tutkitaan erilaisia julkaisuja.
Tehdyn tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että energiavarastojen käyttö tulevaisuudessa kasvaa vääjäämättä, koska sähköverkon on kyettävä sopeutumaan tuleviin muutoksiin. Se, kuinka nopeasti tämä tapahtuu, riippuu niin teknisten kuin taloudellistenkin haasteiden aiheuttamista viiveistä ja maiden yksilöllisistä tarpeista. Tutkimuksen perusteella voidaan myös todeta, että energian varastoinnilla on tulevaisuudessa useita eri tehtäviä kuten taajuuden säätö, varavoimana toimiminen, uusiutuvien energianlähteiden tuotannon ja kuormien tasaaminen sekä katkoton sähkön jakelu.