Akkuvarastot jakeluverkkoyhtiöiden näkökulmasta

Abstract

Yhteiskunnan sähköistyminen ja energiamurros edellyttävät joustoresurssien käyttöönottamista sähköjärjestelmässä sähköverkon tasapainon varmistamiseksi. Yksi keskeinen joustoresurssi on energian varastointi. Sen avulla energiankulutusta voidaan siirtää tuotannon ajankohdasta myöhempään ajankohtaan. Yleisin sähköjärjestelmässä käytetty energian varastointiteknologia on akkuvarasto, johon varastoidaan sähköenergiaa kemiallisesti. Akkuvarastolla on monipuolisesti eri käyttötarkoituksia riippuen siitä, mihin kohtaan sähköjärjestelmää akkuvarasto liitetään. Tässä työssä tarkastellaan akkuvarastoja jakeluverkkoyhtiöiden näkökulmasta. Suomessa on vajaa 80 jakeluverkkoyhtiötä, joilla on jokaisella oma vastuualueensa. Jakeluverkkoyhtiö vastaa sähkönjakelusta oman alueensa jakeluverkossa. Työn tarkoituksena on selvittää jakeluverkkoyhtiöiden energian varastointitarpeita sekä akkuvarastojen roolia jakeluverkoissa lähitulevaisuudessa. Tutkimus suoritetaan kirjallisuuskatsauksen ja asiantuntijahaastatteluiden avulla. Lisäksi työssä tarkastellaan akkuvaraston liittämistä 20 kV:n keskijännitejakeluverkkoon ja siihen liittyviä järjestelmäteknisiä vaatimuksia. Akkuvarastolle määritetyt järjestelmätekniset vaatimukset varmistavat, että akkuvarasto ei aiheuta toiminnallaan haittaa jakeluverkolle tai muille siihen liitetyille laitteille. Teknisestä näkökulmasta akkuvarastoa voidaan hyödyntää jakeluverkossa monella tapaa. Jakeluverkkoyhtiöt voivat akkuvarastojen avulla lisätä toimitusvarmuuttaan ja vähentää kapasiteetti-investointejaan. Kaupallisesta näkökulmasta akkuvaraston hyödynnettävyyttä vaikeuttaa sähkömarkkinalaki, jonka mukaan jakeluverkkoyhtiö ei voi omistaa akkuvarastoa. Se voi omistaa ainoastaan akkuvaraston verkkoliitäntälaitteiston, jolloin ulkoinen palveluntuottaja omistaa itse akun. Tällaisista sovelluksista on käytössä työn julkaisuhetkellä kaksi pilottikohdetta, mikä osoittaa jakeluverkkoyhtiöiden kiinnostuksen akkuvarastojen hyödyntämisestä. Vaikka työssä tarkastelluilla laitteilla ei ole työn julkaisuhetkellä vaadittuja sertifikaatteja järjestelmäteknisten vaatimusten täyttämiseksi, pystyvät ne täyttämään suurimman osan vaatimuksista. Lisälaitteiden avulla kaikki järjestelmätekniset vaatimukset ovat täytettävissä. Myös pelkkä verkkoliitäntälaitteisto voidaan liittää jakeluverkkoon sellaisenaan ilman akkua. Tällöin sitä voidaan hyödyntää loistehon kompensoinnissa, minkä tarve lisääntyy sähköistymisen myötä entisestään. Akkuvarastojen määrä jakeluverkossa tulee varmasti lisääntymään lähitulevaisuudessa, olivat ne sitten kenen omistuksessa tahansa. Tästä syystä laitteille tulisi hankkia vaadittavat sertifikaatit, jotta kyseisen sovelluksen kehittämisessä voidaan olla mukana.