Energian varastointi

Energian varastointi tehdään laitteilla tai järjestelyillä, joiden avulla jollain hetkellä tuotettua energiaa voidaan ottaa helposti käyttöön myöhemmin halutulla teholla. Esimerkiksi kun vieterikello vedetään, sen jouseen varastoituu potentiaalienergiaa, joka purkautuu hitaasti liike-energiaksi kellokoneiston käyttöön.

Sähköenergiaa varastoidaan kemiallisena energiana akkuihin ja pattereihin. Tuulivoiman kehitys on lisännyt kiinnostusta erilaisiin akkuihin ja superkondensaattori-teknologiaan.[1] Noin 99 prosenttia maailman energian varastointointikapasiteetista on pumppuvoimalaitoksia vuonna 2012.

Sähkön varastointi

Sähkövarasto on laitos, johon varastoidaan tuotettua sähköenergiaa.

Clean Power Researchin Minnesotan osavaltiosta tekemän tutkimuksen mukaan aurinkoenergia ja tuulivoima voivat olla niin edullisia kilowattihinnoiltaan, että kalliiden sähköenergian varastointikeinojen sijaan voi olla järkevämpää rakentaa ylisuuri uusiutuvan energian tuotantokapasiteetti ja hukata ylimääräinen sähköenergia.[2]

Konsulttiyhtiö Pöyryn mukaan sähkön varastointi lämmöksi on investointikustannukseltaan noin sata kertaa edullisempaa kuin sähkönä varastointi. Pöyry pitää kannattavana tuulivoimalla tuotetun ylimääräisen sähkön muuntamista kaukolämmöksi.[3]

Lämmön varastointi

Lämpövarasto on laitos, johon varastoidaan tuotettua lämpöenergiaa. Tyypillinen lämpövarasto on lämminvesivaraaja.

Helsingin luolalämpövarasto

Helsingissä on Mustikkamaan alla yhteensä 260 000 kuutiometrin luolavarasto, johon pystytään varastoimaan kaukolämpöä 11,6 gigawattituntia. Varaston lataus- ja purkausteho on noin 120 megawattia. Varaston purkamisessa kestää noin neljä vuorokautta. Luolalämpövarasto mahdollistaa kaukolämmön tuotannon optimoinnin viikkotasolla.[4]

Luolalämpövarasto on valmis vuonna 2021.[5]

Tutkittavia menetelmiä

Faasimuutoslämpövarastossa lämpö varastoidaan aineen faasimuutokseen.[6] Esimerkiksi kesällä auringon lämmöllä sulatetaan välineainetta, vaikkapa jotain sokeriyhdistettä, joka varastoidaan pieniin kapseleihin.[6] Syksyllä aineen annetaan jäähtyä mutta ei jäätyä eli se alijäähtyy.[6] Kun lämpöä halutaan ottaa käyttöön laukaistaan aineen faasimuunnos, josta vapautuu runsaasti lämpöä.[6] Lämpöä voidaan vapauttaa haluttu määrä, kun aine on varastoitu lukuisiin pieniin kapseleihin yhden ison säiliön sijaan.[6]

Katso myös

Lähteet

  1. ↑ Sähkön varastointiin on useita tekniikoita[vanhentunut linkki] Tekniikka & Talous 2008
  2. ↑ Overbuilding solar cheaper than seasonal storage and natural gas in Minnesota – pv magazine USA pv-magazine-usa.com.
  3. ↑ Kaukolämpöä kannattaisi tehdä tuulivoimalla Suomen joissakin suurissa kaupungeissa – Pöyry: Ongelmana sähkön verotus tekniikkatalous.fi.
  4. ↑ Suomen suurin luolalämpövarasto suunnitteilla Helsinkiin - Helen helen.fi.
  5. ↑ https://www.helen.fi/uutiset/2018/mustikkamaa_toteutus/
  6. ↑ a b c d e Tätä fysiikan nobelistin Suomen vierailun isäntä tutkii Aalto-yliopistossa: Faasimuutos varastoi kesän lämmön. T&T, {{{Vuosi}}}. Artikkelin verkkoversio.

Aiheesta muualla

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Energian varastointi.
  • Raili Alanen, Tiina Koljonen, Sirpa Hukari & Pekka Saari: Energian varastoinnin nykytila, VTT tiedotteita 2199, 2003 (pdf)
  • Juha Seppänen: Sähköenergian varastointitekniikat älykkäässä sähköverkossa, Metropolia Ammattikorkeakoulu, Sähkötekniikan koulutusohjelma, Insinöörityö, 4.5.2014 (pdf)
  • The International Renewable Energy Agency (IRENA): Electricity storage and renewables costs and markets to 2030, October 2017 (englanniksi) (pdf)