Kuluttajille sähkön varastointi on muuttunut konkreettisemmaksi viime vuosina, kun omaan kotiin tai mökille on voinut asentaa aurinkopaneeleja ja varastoida erillisten paneelien avulla sähköä omiin akkuihin tulevia tarpeita varten. Lisäksi aihe putkahtelee esiin uusiutuvista energiamuodoista ja sähköjärjestelmän tulevaisuudesta puhuttaessa. Mistä oikein on kyse?
Sähköä pitää tuottaa käsi kädessä kulutuksen kanssa
Meidän on tuotettava joka sekunti yhtä paljon sähköä kuin sitä kulutetaan. Koska kulutus vaihtelee, sähköntuottajat täsmäävät sähköä energiavarastoista. Järjestelmä toimii kohtalaisen hyvin, koska meillä on paljon erilaisia energiamuotoja, joilla tasaamme kulutusta.
Tulevaisuudessa tarvitsemme entistä enemmän uusiutuvia energiamuotoja, kuten aurinko-ja tuulivoimaa. Nämä ovat kuitenkin energialähteitä, joita ei voi kontrolloida. Aurinko- ja tuuliolosuhteet vaihtelevat paljon niin vuorokauden kuin vuodenaikojen välillä. Aina ei tuule eikä aurinko paista, ainakaan Suomen leveysasteilla.
Vaihtelun tasoittamiseksi tarvitsemme varastoja. Tämä ei olekaan ihan pikku homma. Voidaksemme tasoittaa uusiutuvien energiamuotojen sähköntuotantoa, meidän pitäisi pystyä varastoimaan satoja, jopa tuhansia megawattitunteja. Se vaatii melkoisen määrän akkuja.
Miten sähköä varastoidaan?
Sähkön varastointi tarkoittaa nimensä mukaisesti sitä, että sähkö laitetaan talteen myöhempää kulutusta varten. Meidän on varastoitava sähköä kahdella aikajänteellä:
- Kausivarastointi: sähköä varastoidaan vuoden erilaisten kausien yli. Esimerkiksi aurinkosähköä otetaan talteen kesällä ja käytetään talvella.
- Vuorokausivarastointi: sähköä varastoidaan päivällä, kun aurinko paistaa, ja se kulutetaan illalla ja yöllä, jolloin ei paista.
Akut tulevat yleensä ensimmäisenä mieleen, kun puhumme sähkövarastoista. Mutta meillä on myös paljon luonnollisia energiavarantoja, emme vain ajattele niitä sähkövarastoina.
Esimerkiksi meillä Pohjoismaissa on käytössämme erittäin hyvä luontainen sähkövarasto: vesivoima. Sen ansiosta meillä on melkoinen määrä sähkövarastoa. Jos haluaisimme varastoida saman määrän energiaa akkuihin kuin mitä meillä on varastoituneena Kemijoen altaassa, tarvitsisimme noin 200 000 merikontin kokoista akkua.
Pohjoismaissa ei siis ole ongelmaa pitkän aikavälin varastoinnin kanssa. Sen sijaan meillä on haasteita lyhyen aikavälin varastoinnin kanssa. Tässä akut voivat toimia ratkaisuna.
Akut sähkövarastona
Akkujen hinnat ovat laskeneet rytinällä viime vuosina. Niistä on siis tulossa yleisempi – joskaan ei ihan heti kuluttajalle kannattava – vaihtoehto sähkön lyhytaikaiseen varastointiin.
Kotien oma sähkön varastointi ei ole vielä yleistä, mutta energian varastointi sen sijaan on. Pientaloissa on paljon lämminvesivaraajia, joita lämmitetään sähköllä. Voimme ohjata lämminvesivaraajia siten, etteivät kaikki varaajat lämmitä samaan aikaan. Sen sijaan jaamme sähköä yön ajan tasaisesti, jotta varaajat lämmittävät tarpeeksi. Tämä on eräänlainen virtuaaliakku. Näin voimme varastoida energiaa lämminvesivaraajiin.
Toinen kuluttajalle näkyvä tapa on varastoida itsetuotettua sähköä omiin akkuihin. Kuluttaja voi esimerkiksi tallettaa akkuihin omien aurinkopaneelien tuottamaa sähköä. Tällaisia kotien omia sähköjärjestelmiä on kuitenkin toistaiseksi käytössä vain yksittäisissä kotitalouksissa. Akkujen laskeneista hinnoista huolimatta ne ovat kuluttajalle vielä aika kalliita.
5–10 vuoden päästä tärkein kuluttajan sähkövarasto tulee olemaan sähköauto. Ne yleistyvät omakotitalo-akkuja nopeammin ja niissä on kymmeniä ja kymmeniä kilowattitunteja energiavarastoa, jonka kuluttaja voi purkaa sähkönä omaan käyttöön.
Kulutusjousto - mikä se on ja mitä tekemistä sillä on sähkön varastoinnin kanssa?
Akut ovat yksi tapa varmistaa, että saamme sähköä silloin, kun sitä tarvitsemme. Kolikon toinen puoli on sähköjärjestelmän joustavuus. Mitä joustavampi meidän sähköjärjestelmä on, sitä paremmin se turvaa sähkön saatavuuden. Kulutuksella voimme vaikuttaa joustavuuteen.
Sähkön hintaan vaikuttaa saatavuus. Kun sähköä on saatavilla paljon, hinta on halvempi. Vastaavasti kun sähköä on saatavilla niukasti, hinta nousee. Kulutuspuolella voimme mukautua tällaisiin tuotannon vaihteluihin. Puhutaan niin sanotusta kulutusjoustosta.
Voimme säätää sähkönkulutusta siten, että käytämme sähköä huippukulutustuntien ympärillä, emme sen aikana. Lämmitämme esimerkiksi taloa tuntia ennen kulutuspiikkiä tai tunnin sen jälkeen. Tämä onkin tuttua asiakkaille, jotka käyttävät sähkösopimuksessaan pörssisähköä, kuten Fortumin Tarkka-sopimuksessa. Pörssisähkön idea on kohdistaa sähkönkulutus edullisemmille tunneille, ja siten säästää sähkölaskussa.
Käyttämällä sähköä huippukulutuksen ulkopuolella helpotamme myös järjestelmään kohdistuvaa rasitusta, eli lisäämme sen joustavuutta. Kun miljoonan talon lämmitys ajastetaan eri lailla, sillä on iso vaikutus koko järjestelmään.
Fortum ja sähkön varastointi
Fortum on testannut jo usean vuoden ajan erilaisia sähkön varastointiratkaisuja. Meillä on akustoja Järvenpäässä, Pirkanmaalla ja Ruotsissa. Viimeisin projektimme on tehty yhdessä Carunan kanssa Inkooseen.
Olemme myös kehittäneet uuden tavan kierrättää ladattavien litiumioniakkujen sisältämä litium. Litium on tärkeä ja arvokas raaka-aine, jota käytetään sähköajoneuvojen akuissa. Uusi teknologiamme auttaa osaltaan vastaamaan sähköautojen ja akkumateriaalien nopeasti kasvavaan kysyntään. Lue lisää täältä
Kiinnostaisiko sinua hyödyntää edullisempaa sähköä huippukulutustuntien ulkopuolella? Tutustu tästä Fortumin Tarkka-sähkösopimukseen.
