Menu

Pohjoismaiden suurin sähkövarasto taipuu moneen

Onko sähkövarasto teho- vai energiavarasto? Entä onko sähkövarasto muutakin kuin pelkkä akku? Suvilahden sähkövarastossa ainutlaatuista on se, että sen monia eri käyttötapoja testataan nyt yhtä aikaa aidossa ympäristössä.

Pohjoismaiden suurin sähkövarasto taipuu moneen

Otimme Helenissä viime vuonna sähkön varastoinnin ensiaskeleet, kun Suvilahden sähkövarasto Helsingissä liitettiin osaksi yhteispohjoismaista sähköjärjestelmää. Samalla alkoi kolmivuotinen sähkövarastojen hyödyntämistä edistävä tutkimushankkeemme Helen Sähköverkko Oy:n ja kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj:n kanssa.

Vaikka kyseessä on yhteispohjoismaisen energiajärjestelmän suurin jo toiminnassa oleva akkukäyttöinen sähkövarasto, vaikuttaa sen 600 kWh:n energiakapasiteetti pieneltä suhteutettuna esimerkiksi viereisen Hanasaaren voimalaitoksen polttoainevaraston sisältämään 2,2 TWh:n energiamäärään.

Akkukäyttöinen sähkövarasto soveltuukin ominaisuuksiltaan parhaiten lyhytaikaiseen sähkön varastointiin, jolloin puhutaan energian sijaan tehon varastoinnista. Mitä tämä sitten käytännössä tarkoittaa? Katsotaan ajankohtaista esimerkkiä.

Ratkaisuja tehopulaan

Näin talviaikaan kylmillä huippupakkasilla kirjoitetaan usein sähkön riittävyydestä. Suomessa on kuitenkin keskimääräisesti usein paljon vapaata tuotantokapasiteettia, ja jotkin lauhdevoimalaitokset ovat niin vähällä käytöllä, ettei niitä kannata enää ylläpitää. Ongelmana ei olekaan energian tuotannon riittävyys, vaan hetkellisten sähkön kulutuspiikkien muodostama tehopula. Kaikille kyllä riittää tarpeeksi sähköenergiaa, kunhan esimerkiksi sähkökiukaita, uuneja tai käyttövettä ei lämmitetä joka talossa juuri samaan aikaan.

Kaikista edullisimmin tehon riittävyyden ongelmaa voidaan lieventää älykkäällä sähkön käytöllä, jossa esimerkiksi varaavaa sähkölämmitystä tai sähköauton latausta ohjataan välttämään kulutusta tehopulan aikana. Useimmiten tehopulan kesto on vain muutamia tunteja.

Tehopulaa ei voida kuitenkaan välttää täysin vain kulutusta ohjaamalla, sillä esimerkiksi sairaalat, IT-konesalit ja monet muut kiinteistöt tarvitsevat katkeamattoman sähkötehon joka hetki. Kaikkea kotitalouksien sähkön käyttöäkään ei voida porrastaa.

Näissä tapauksissa sähkön varastointi tarjoaa erinomaisen ratkaisun kulutuksen jouston lisäämiseen. Sähkövaraston avulla katkeamatonta sähköä tarvitseva kiinteistö, tai esimerkiksi Suvilahden sähkövaraston kokoluokassa kokonainen asuinalue, voi hetkellisesti pienentää sähköverkosta ottamaansa tehoa tai jopa irrottautua kokonaan sähköverkosta omavaraiseksi saarekkeekseen. Sähkön käyttäjälle tämä muutos on täysin huomaamaton.

Pohjoismaiden suurin sähkövarasto taipuu moneen

Helenin sähkövarasto sijaitsee Helsingin Suvilahdessa.

Sähkövarasto on muutakin kuin akku

Sähkövarasto mielletään usein pelkäksi akuksi, johon voidaan ladata ja josta voidaan purkaa sähköä. Akusto edustaa kuitenkin vain puolikasta koko sähkövaraston laitteistosta ja noin yhtä kolmasosaa koko laitteiston hankintahinnasta.

Sähkövaraston sydän ja rahallisesti arvokkain osa on sen tehoelektroniikka, joka koostuu suurtehoisista inverttereistä ja niiden ohjauslogiikasta. Invertterit mahdollistavat akustoihin varastoidun sähkön purkamisen sähköverkon vaihtojännitteeseen ja sähköverkon vaihtojännitteen lataamisen akustoon.

Perustoimintonsa ohella modernit invertterit kykenevät myös samanaikaisesti poistamaan sähköverkosta haitallista loistehoa sekä säätämään sähkövaraston tehonsyöttöä millisekuntien nopeudella eri tarpeiden mukaisesti. Näiden älykkäiden toimintojen yhdistämisellä sähkövarasto voi korvata samanaikaisesti useita kalliita erillisiä sähköjärjestelmän tarvitsemia apulaitteistoja.

Suvilahden sähkövarastolla on nyt ensimmäisten käyttökuukausien aikana onnistuneesti pystytty tuottamaan yhtäaikaisesti sekä nopeaa taajuusohjattua tehonsäätöä kantaverkon tarpeisiin, että loistehon kompensaatiota ja jännitteen ylläpitoa jakeluverkon tarpeisiin. Lisäksi sähkövarasto on paikallisesti tehostanut Suvilahden aurinkovoimalan hyödyntämistä tasoittamalla sen tuotantoa.

Tänä vuonna tulemme lisäämään yhtäaikaisesti toteutettaviin toimintoihin myös Kalasataman metroaseman sähkönsyötön. Metro aiheuttaa kiihdyttäessään ja jarruttaessaan sähköverkkoon isoja muutamia sekunteja kestäviä tehopiikkejä, jotka kuormittavat sähköverkkoa huomattavasti. Jatkossa sähkövarasto pystyy loiventamaan näiden tehopiikkien vaikutusta kaiken muun toimintansa ohessa.

Pohjoismaiden suurin sähkövarasto taipuu moneen

Tältä näyttää Suvilahden sähkövarasto sisältä.

Sähkövarasto ei lepää koskaan

Akkukäyttöisellä sähkövarastolla voidaan siis toteuttaa useita hyödyllisiä toimintoja yhtä aikaa. Tässä hyötyjen kerrostamisessa piileekin mielestämme avain sähkön varastoinnin laajamittaiseen kannattavuuteen. Koskaan aikaisemmin ei ole yhdellä laitteistolla pyritty tekemään yhtä montaa samanaikaista toimintoa osana älykästä sähköjärjestelmää kuin nyt Suvilahden sähkövaraston avulla tehdään.

Suvilahden sähkövarasto on monikäyttöisyydessään ainutlaatuinen koko maailman mittakaavassa, ja olemme päässeet esittelemään sen toimintaa useiden ulkomaisten energiayhtiöiden edustajille.

Tavoitteenamme on tänä vuonna aloittaa Suvilahdessa kehitettyjen toimintojen ja oppien siirto asiakkaidemme hyödyksi. Useimmiten sähkövaraston hankkimista harkitsevalla on hetkittäinen tarve sähkön varastoinnille omassa toiminnassaan. Me Helenissä haluamme auttaa asiakkaitamme saamaan sähkövarastostaan parhaan hyödyn vuoden jokaisena hetkenä. Silloin kun asiakas ei itse tarvitse sähkövarastonsa kyvykkyyttä, me voimme ostaa sen ylijäävän käyttöajan sähköjärjestelmän tukemiseen.

Tällä tavoin jokainen suomalaiseen sähköverkkoon liitetty sähkövarasto hyödyttää kaikkia valtakunnan sähköjärjestelmän osapuolia, ja laitteistojen omistajat saavat parhaan mahdollisen hyödyn investoinneilleen.

Juha Karppinen

Juha Karppinen

Juha Karppinen kehittää uusia tapoja energiavirtojen hallintaan. Hänen visiossaan kaikki energian käyttäjät ja tuottajat aina kahvinkeittimistä aurinkovoimaloihin asti muodostavat tulevaisuuden älykkään ja energiatehokkaan ekosysteemin. Visioinnin ulkopuolella Juha viihtyy kitaran varressa sekä perheen parissa.

Kirjoittajat

Uutta voimaa -blogia kirjoitetaan eri puolella Heleniä - siellä missä maailman parasta kaupunkienergiaa tuotetaan, suunnitellaan ja kehitetään. Tutustu kirjoittajiin

Vuosiarkisto

Aiheeseen liittyviä artikkeleita

Sähkövarasto mullistaa sähköntuotannon

Sähkön laajamittaista varastointia on pitkään pidetty sähköteollisuuden Graalin maljana, joka voi mullistaa kokonaan sähköntuotannon, jakelun ja sähkömarkkinat.

Pääkaupunkiseudusta cleantech-metropoli

Sitra ja Helsingin Sanomat järjestävät tänään kello 17–18.30 Sanomatalon Mediatorilla paneelin aiheesta Miten pääkaupunkiseudusta saataisiin cleantech-metropoli?

Suvilahden sähkövarasto tositoimissa

Pohjoismaiden suurin sähkövarasto läpäisi hyväksyntätestit, ja se otettiin virallisesti käyttöön.