Entäs sitten, kun ei tuule tai paista?
Kysymys on Suomessakin vuosi vuodelta akuutimpi. Aurinkopaneeleja ja tuulivoimaloita nousee joka puolelle maata kovaa vauhtia, ja sähkön tuotanto heittelehtii yhä voimakkaammin sään mukaan.
Tuulettomien tuntien ja pilvisten päivien ongelma on kaikkien tuntema. Uusiutuvan sähköntuotannon lisääntyminen synnyttää kuitenkin energiajärjestelmään myös toisen ongelman, jota harvemmat energia-alan ulkopuolella tietävät.
Sitä ongelmaa Lappeenrannan Yllikkälässä ratkotaan joka päivä ja joka hetki.
Pienellä aidatulla tontilla seisoo kymmenen sinistä konttia. Energiayhtiö Neoenin Kiira Jokinen johdattaa sisälle yhteen konteista. Sisällä on lämmintä, kaiken yllä käy tasainen humina. Kapeaa käytävää reunustavat lattiasta kattoon pinotut mustat, kahvalliset laatikot. Ne ovat akkumoduuleita. Yhdessä kontissa niitä on satoja, kaikkiaan tontilla yli viisituhatta.
Yhdessä ne muodostavat Suomen suurimman akkuvaraston. Se kykenee varastoimaan 30 megawattituntia sähköä, hiukan enemmän kuin yhden sähkölämmitteisen omakotitalon vuosikulutuksen verran.
Vuodeksi näihin akkuihin ei kuitenkaan sähköä varastoida.
”Akku purkaa ja lataa itseään jatkuvasti, ihan sekuntipelillä”, Jokinen kertoo. Neoen omistaa varaston, ja Jokinen vastaa sen operoinnista.
Yllikkälän akkuvarastolla on oma, tärkeä tehtävä energiajärjestelmän tasapainottamisessa. Se hoitaa sähköverkon tasapainon hienosäätöä, taajuuden hallintaa, jota ilman verkko ei pysy pystyssä.
Yllikkälän akkuvarasto koostuu yli viidestätuhannesta akkumoduulista.
Kun uusiutuvien osuus sähkön tuotannossa kasvaa, lisääntyy myös taajuuden hallinnan tarve. Tämä johtuu siitä, että tuuli- ja aurinkovoimalat eivät tuota verkon tarvitsemaa inertiaa.
Sillä tarkoitetaan verkon kykyä vastustaa äkillisiä taajuushäiriöitä esimerkiksi tilanteessa, jossa iso voimala yhtäkkiä putoaa verkosta. Inertiaa tuottavat esimerkiksi kaasu- tai ydinvoimaloiden isot turbiinit, joiden liike-energia jatkaa turbiinin pyörittämistä häiriötilanteessakin. Se ylläpitää verkon taajuutta ja antaa kriittisiä sekunteja reagoida tilanteeseen esimerkiksi vesivoimalan tuotantoa lisäämällä.
Kun järjestelmässä on enemmän inertiaa tuottamatonta uusiutuvaa tuotantoa, reaktioaika häiriötilanteessa lyhenee olennaisesti, perinteisestä viidestä sekunnista jopa sekuntiin. Esimerkiksi vesivoimala ei välttämättä kykene näin nopeaan reagointiin.
Silloin avuksi astuvat akut. Yllikkälän akkuvaraston reaktioaika on 0,2 sekuntia. Jos tuotanto verkossa on jollain hetkellä odotettua vähäisempää, Yllikkälän akusto syöttää sähköä verkkoon ja pitää näin yllä verkon toimivuudelle kriittisen tärkeää 50 hertsin taajuutta.
Sanomattakin on selvää, etteivät akut häiriötilanteessa odota ihmisen komentoa. Akkuvarasto on kytketty kantaverkkoyhtiö Fingridin häiriöreserviin, ja toiminta on automatisoitua.
Lue lisää: Tuulivoima voi olla riskialtis energiamuoto inertian puutteen takia: Tästä ilmiössä on kyse
HS esittelee tänä keväänä eri puolilta Suomea kohteita, jotka kertovat jo tänään, miltä energiajärjestelmä näyttää tulevaisuudessa. Siinä järjestelmässä akuilla on entistä suurempi rooli.
Energiayhtiö Neoenin maajohtaja Jerri Loikkanen.
”Akut ovat erittäin kriittinen osa energiajärjestelmää”, sanoo Neoenin maajohtaja Jerri Loikkanen.
”Kun tuulivoima lisääntyy, myös akut väistämättä lisääntyvät.”
Neoen hakee lupia jo kolmelle uudelle akkuvarastolle. Niistä tulee entistä suurempia. Yllikkälä on niin sanottu tunnin akku. Nimitys tulee siitä, että akku pystyy syöttämään 30 megawatin maksimitehoaan verkkoon yhtäjaksoisesti tunnin ajan. Seuraavat akut ovat luultavasti kahden tai kolmen tunnin akkuja.
Maailmalla Neoen rakentaa huomattavasti suurempia varastoja. Australiassa sillä on jo toiminnassa 450 megawattitunnin akkuvarasto.
Myös pääomarahastoyhtiö Taaleri lähti alkuvuodesta mukaan akkubisnekseen. Aiemmin yhtiö on sijoittanut tuuli- ja aurinkovoimaan. Ensimmäisen sijoituksen yhtiö teki Lempäälässä sijaitsevaan 36 megawattitunnin akkuvarastoon, jonka pitäisi valmistua ensi keväänä.
Aika sijoitukselle oli nyt kypsä, kertoo yhtiön energiavarastoista vastaava sijoitusjohtaja Ville Rimali. Ensimmäinen edellytys oli, että teknologian täytyy olla toimivaksi testattua.
”Se piste on saavutettu. Teknologia on kehittynyt ihan valtavasti viiden vuoden sisällä”, Rimali sanoo.
”Hinnat ovat laskeneet viiden vuoden aikana merkittävästi, pois lukien viime vuonna, jolloin hinnat nousivat yleisen inflaation vuoksi. Myös akkutuotantoa tulee valtavasti lisää.”
Niin Lempäälän kuin Yllikkälänkin akkuinvestoinnit ovat markkinaehtoisia, eli ne on rakennettu ilman tukia.
Toisekseen Taalerissa arvioitiin, että taajuusmarkkinoilla on vielä tarvetta uusille akuille. Myös Lempäälän akkuvarasto osallistuu sähköverkon taajuuden ylläpitämiseen.
Tulevaisuudessa Taaleri näkee akuille kasvavaa tarvetta myös sähkömarkkinoiden puolella, tasaamassa päivän sisäistä tuotannon vaihtelua. Kun tuulivoiman tuotanto lisääntyy, kasvaa hintojen heilahtelu, mikä tekee sähkön varastoinnista entistä houkuttelevampaa liiketoimintaa.
Pitkäaikaiseen ja suurten energiamäärien varastointiin akkuja silti tuskin käytetään. Siellä ratkaisut on löydettävä muualta.
”Sekunneista kahdeksaan tuntiin on se, missä se teknologia toimii”, Rimali sanoo.
”Akkujen vahvuus on nopeassa reagoinnissa ja lyhytaikaisessa varastoinnissa”, sanoo myös Loikkanen.
Akkuvarasto sijaitsee lähellä Yllikkälän sähköasemaa. Varaston omistava Neoen kaavailee jo uutta varastoa viereiselle tontille.
