Sähkövarasto
Sähkövarasto on laitos, johon varastoidaan sähköenergiaa johonkin muuhun energiamuotoon muunnettuna, ja josta se voidaan purkaa takaisin sähköksi.
Käyttötarkoitus
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Sähkövarastoja käytetään tasaamaan sähköntuontannon ja kulutuksen vaihteluja sähköverkossa. Sähkövarastolla voidaan myös tasata kustannushuippuja.[1][2]
Säätövoimalla tarkoitetaan sähköntuontannon ja kulutuksen vaihteluiden hallintaa. Koska kulutuksen ja tuotannon on vastattava toisiaan sähköverkossa, säätövoimalla voidaan vastata esimerkiksi häiriötilanteissa lisäämällä tuotantoa eri menetelmällä.[3]
Sähkövarastotyyppejä
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Yleinen sähkövarastotyyppi on pumppuvoimalaitos, jossa latausvaiheessa sähköenergialla pumpataan vettä korkealla sijaitsevaan vesialtaaseen mekaaniseksi potentiaalienergiaksi ja purkuvaihessa altaasta lasketaan vettä generaattoriin liitetyn vesiturbiinien läpi. Näin veden potentiaalienergia muutetaan liike-energian kautta sähköenergiaksi. Toinen yleinen sähkövarastointitapa perustuu akkuihin, joissa sähköenergia muunnetaan varastoinnin ajaksi kemialliseksi energiaksi.
Tällä hetkellämilloin? on olemassa seuraavan tyyppisiä sähkövarastoja:[4]
- pumppuvoimalaitos
- akku
- paineilmavarasto (tunnetaan lyhenteellä CAES, joka tulee sanoista compressed air energy storage)
- nesteilmavarasto (tunnetaan lyhenteellä LAES, joka tulee sanoista liquid air energy storage)
- vety ja synteettiset kemikaalit
- vauhtipyörä
- suprajohdevarasto (tunnetaan lyhenteellä SMES, joka tulee sanoista superconducting magnetic energy storage)
Tekniikat
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Akkutekniikka
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Akkutekniikalla toteutettu sähkövarasto pyrkii tasaamaan sähköntuotannon vaihteluita, joita esiintyy eräiden uusiutuvien energialähteiden myötä. Sähköverkkoon liitettävät akut voivat käyttää sinkki-bromiakkua tai suola-akkua (natrium).[5][6] Aikaisemmilla sähkön tuotantotavoilla generaattoreiden inertia on auttanut lyhytaikaisen katkoksen tasaamiseen, mutta sähkön tuotantotapojen muuttuessa näiden merkitys sähköverkossa muuttuu.[7]
Akuilla voidaan helpottaa myös kulutuspiikkejä lyhytaikaisesti. Aiemmin akkujen sijaan on käytetty nopeatoimisia kaasugeneraattoreita. Aurinko- ja tuulivoima eivät voi reagoida nopeaan kulutuksen vaihteluun, jolloin akut voivat auttaa.[8]
Vety ja ammoniakki
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Sähköenergiaa voidaan varastoida muuntamalla se kemialliseksi energiaksi, jota voidaan myöhemmin käyttää esimerkiksi polttokennoilla tai polttomoottorilla. Muunnos voidaan tehdä vedyksi elektrolyysillä tai ammoniakiksi Haber-Bosch -menetelmällä.[9]
Lainsäädäntö
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Nykyisellään Suomen lainsäädännössä ei ole sähkövaraston käsitettä, joten sähkövarastot tulkitaan voimalaitoksiksi ja verotetaan sen mukaan.[10]
Katso myös
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]Lähteet
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- ↑ Anu Leena Hankaniemi: Ikaalisiin rakennetaan Suomessa vielä harvinainen sähkövarasto, joka auttaa nopeissa tehonvaihteluissa yle.fi. 19.1.2023. Viitattu 25.9.2024.
- ↑ Sami Laakso: Sähkövarasto taipuu moneen fingridlehti.fi. 10.4.2024. Viitattu 25.9.2024.
- ↑ Säätövoima energia.fi. Viitattu 25.9.2024.
- ↑ Jukka Lukkari: Sähkö taipuu huonosti säilöön. Tekniikka ja Talous, 22.9.2017, s. 6.
- ↑ Kat Friedrich: Grid-scale batteries: They’re not just lithium arstechnica.com. 21.9.2024. Viitattu 25.9.2024. (englanniksi)
- ↑ Cameron Murray: ‘World-first’ grid-scale sodium-ion battery project in China launched energy-storage.news. 3.8.2023. Viitattu 25.9.2024. (englanniksi)
- ↑ Inertia and the Power Grid: A Guide Without the Spin (PDF) nrel.gov. Viitattu 25.9.2024. (englanniksi)
- ↑ Julian Spector: What Comes Next After Batteries Replace Gas Peakers? greentechmedia.com. 1.7.2019. Viitattu 25.9.2024. (englanniksi)
- ↑ Large-scale electricity storage (PDF) syyskuu 2023. The Royal Society. ISBN 978-1-78252-670-4 Viitattu 3.10.2024. (englanniksi)
- ↑ Tämä on Suomi: "Kyse on sähkön kaksinkertaisesta verottamisesta, joka vaikuttaa ratkaisevasti hankkeiden kannattavuuteen" Talouselämä. Viitattu 3.4.2016.
Aiheesta muualla
[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]- Wikstedt, Mikko: Sähkövarastot osana virtuaalivoimalaitosta (PDF) (Insinöörityö) 2018. Metropolia Ammattikorkeakoulu. Viitattu 24.1.2023.
- Sähkövarastojen järjestelmätekniset vaatimukset SJV2019 (PDF) 28.2.2020. Fingrid. Viitattu 24.1.2023.
- Mitä on sähkön varastointi?, fortum.fi
- Ikaalisiin rakennetaan Suomessa vielä harvinainen sähkövarasto, joka auttaa nopeissa tehonvaihteluissa, yle.fi
- Inkoon sähkövarasto palvelee niin paikallisesti kuin koko järjestelmääkin (Arkistoitu – Internet Archive), caruna.fi