Tulevaisuuden energian varastointijärjestelmien hyödyt

Koska hallitukset ja yritykset lupaavat saavuttaa hiilineutraaliuden tulevien vuosikymmenien aikana, tarvitsemme lisää aurinko- ja tuulivoimaa. Meidän on kuitenkin myös varastoitava tämä energia, jotta sitä voidaan käyttää, kun aurinko ei paista eikä tuuli tuiverra. 

Tulevaisuudessa tuotamme enemmän sähköä hiilipäästöttömistä aurinkoenergialähteistä sekä tuulivoimasta ja varastoimme sähköä tuotantolähteensä lähellä, sähköä käyttävien teollisuuslaitosten ja yhteisöjen lähellä ja kaikkialla siltä väliltä. Puhdasta energiaa käytetään kodeissa, työpaikoilla, autoissa ja tulevaisuudessa myös lentokoneissa, minkä seurauksena tarvitsemme enemmän uusiutuvan energian tuotanto- ja varastointikapasiteettia.

Miksi energiaa pitää varastoida?

Energian varastointi tekee uusiutuvista lähteistä peräisin olevasta energiasta luotettavaa ja tarpeen mukaan saatavilla olevaa. Tuuliturbiinit eivät tuota virtaa tyynellä säällä. Aurinkokennot tuottavat paljon hiiletöntä sähköä päivällä, kun aurinko on korkealla, mutta ellei kilowatteja säilytetä akussa tai muussa järjestelmässä, niitä ei voi käyttää pimeällä.

Esimerkiksi Kaliforniassa, jossa aurinkoisia päiviä riittää ja aurinkoenergian kapasiteetti kasvaa nopeasti, nettoenergiankäyttö kasvaa huippuunsa aamulla, ennen kuin auringonsäteet osuvat paneeleihin. Sen jälkeen energiankäyttö vähenee koko iltapäivän ajan puhtaan aurinkoenergian virratessa sähköverkkoon ja nousee uudelleen huippuunsa taas alkuillasta taivaan tummentuessa. Tällaista kaavaa kutsutaan usein ”ankkakäyräksi” (duck curve), ja se muuttuu joka vuosi vakavammaksi. 

Monet teolliset ja kaupalliset yritykset asentavat akkupohjaisia energian varastointijärjestelmiä tuotantolaitostensa lähelle hiilijalanjäljen pienentämiseksi ja varavirtalähteiksi.

Akkupohjainen energian varastointijärjestelmä voi myös auttaa pienentämään sähkölaskua, koska akku latautuu, kun energiaa on puhtaampaa ja halvempaa tuottaa, ja hyödyntää varastoitua energiaa huippukulutusjaksojen aikana, kun energian tuottaminen on saastuttavampaa ja kalliimpaa. 

”Akkupohjaiset energian varastointijärjestelmät toimivat käyttövarana, joiden avulla verkon taajuusvaihteluita voidaan hallita jatkuvasti ja jotka latautuvat kulutushuippuaikojen ulkopuolella ja purkautuvat, kun energiantarve ja sähkön hinta kasvavat”, kertoo Ebru Arslan, Honeywellin maailmanlaajuisten uusiutuvan energian ja energian varastointitoimintojen vanhempi liiketoiminnan kehityspäällikkö.

Osa nykyajan energiatehokkaimmista ja täysin itsenäisistä akkupohjaisista energian varastointijärjestelmistä on suunniteltu mahtumaan kuljetuskontteihin kaupallisten asiakkaiden ja sähkölaitosten käyttöön. Kontit on varustettu turvallisuusjärjestelmillä sekä jäähdytys- ja käyttöohjelmistoilla, joiden avulla investoinnit uusiutuvan energian käyttöön voidaan hyödyntää mahdollisimman tehokkaasti.

Ohjelmistojen avulla asiakkaat voivat päättää, milloin heidän on ladattava akkunsa ja milloin energiaa kannattaa myydä takaisin sähköverkkoon. Esimerkiksi Honeywellin Virtual Power Plant -sovelluksen reaaliaikaisten sää- ja energiahinnoittelutietojen avulla voidaan vähentää teollisuus- ja kaupallisten toimintojen kustannuksia ja hallita uusiutuvan energian tehokasta käyttöä.

Lisäksi, jos generaattori vikaantuu tai sen yhteys verkkoon jostain syystä katkeaa, akkupohjaisen energian varastointijärjestelmän alusta voi vähentää tarvetta tuoda välittömästi lisää uusiutumattomia energianlähteitä verkkokäyttöön. Tällaisessa tilanteessa etäkäyttöisesti toimiva laitos voi ylläpitää toimintoja alustan toimiessa rinnakkain perinteisten generaattoreiden kanssa.

Miten energian varastointijärjestelmät voivat tehdä sähköverkosta kestävämmän?

Sähköä verkkoon syöttävät sähkölaitokset käyttävät energian varastointia sekä tuotantolaitosten että ikääntyvän sähköverkon infrastruktuurin ruuhkahuippujen helpottamiseksi. Uusiutuva energia, sähköautot ja energiatehokkaat rakennukset asettavat hyvin monimutkaisia vaatimuksia sähköverkoille, joita ei ole suunniteltu niin monia eri käyttötarkoituksia varten. Energian varastoinnin avulla sähkölaitokset voivat tasapainottaa sähköverkon kuormitusta ja pidentää infrastruktuurinsa käyttöikää samalla, kun ne uudistavat toimintojaan tulevaisuuden hajautetun energian käytön mahdollistamiseksi. 

Toinen tärkeä seikka: Mikroverkot, olipa kyse yksittäisistä laitoksista tai uusiutuviin energianlähteisiin siirtyvistä kokonaisista yhteisöistä, käyttävät myös energian varastointia luotettavan sähkönjakelun varmistamiseksi. Honeywellin Experion Energy Control System -järjestelmä toimii energian varastoinnissa ja estää virrankäytön liiallisilta mikroverkoilta ja varmistaa, että ne eivät koskaan menetä virtaa. 

Millä tavoin entistä kestävämmät akut tehostavat uusiutuvan energian käyttöä?

Jotta akkupohjaiset energian varastointijärjestelmät olisivat entistäkin tehokkaampia, Honeywell on uraauurtavassa asemassa uuden virtausakkutekniikan kehittämisessä. Sillä voidaan varastoida ja kuluttaa sähköä jopa pidempään kuin yleisillä litiumioniakuilla.

Virtausakkuteknologiassa käytetään turvallista, syttymätöntä elektrolyyttiä sähkön varastointiin ja kuluttamiseen jopa 12 tunnin ajan, siinä missä litiumioniakkujen energiaa voidaan kuluttaa vain neljän tunnin ajan. Kierrätettävistä komponenteista valmistetut virtausakut eivät heikkene ajan myötä. Ne kestävät pidempään kuin nykyään yleisesti käytetyt akut, ja tarjoavat kustannustehokasta ja luotettavaa virtaa jopa 20 vuoden ajan.

Akkuenergian varastointijärjestelmät ovat ratkaisevassa asemassa siirryttäessä kestävään, uusiutuvaan tulevaisuuteen. Lue lisää energian varastoinnin tulevaisuudesta ja jo käytössä olevasta teknologiasta.