Mekaaniset energiavarastot
Honkanen, Santeri (2019)
Kandidaatintyö
2019
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019042513307
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019042513307
Tiivistelmä
Mekaaniset energiavarastot ovat tällä hetkellä käytetyin energianvarastointimenetelmä. Mekaanisia energiavarastoja ovat pumpatut vesivarastot, painovoimavarastot, vauhtipyörät ja paineilmavarastot. Mekaanisessa varastoinnissa sähkö muutetaan potentiaali tai liike-energiaksi. Työn tavoitteena oli selvittää mekaanisten energiavarastojen toimintaperiaatteet ja niiden toimivuus energiasektorilla.
Suurin osa mekaanisista energiavarastoista soveltuvat erityisen hyvin suurien energiamäärien pitkäaikaiseen varastointiin. Poikkeuksena ovat vauhtipyörät, joilla on mahdollista varastoida pieniä määriä energiaa hetkellisesti. Mekaanisten energiavarastojen etuina on teknologioiden yksinkertaisuus, pitkäikäisyys ja korkea hyötysuhde. Mekaanisten energiavarastojen heikkoutena ovat suuret kokonaiskustannukset, joidenkin teknologioiden asettamat maantieteelliset rajoitukset ja yleensä alhaiset energiatiheydet verrattuna muihin varastointimenetelmiin.
Mekaaniset energiavarastot soveltuvat erityisen hyvin sähköverkon taajuuden säätöön, käynnistysavuksi verkon tai voimalaitoksen toimintahäiriöissä, pitkäaikaiseen energianvarastointiin, huippukuormituksen tasoittamiseen ja peruskuormaksi. Mekaanisten energiavarastojen avulla voidaan korvata fossiilisia energianlähteitä ja ne tarjoavat päästöttömiä varastointimenetelmiä energiasektorille. Varastojen kilpailukyky ja ympäristöystävällisyys riippuu kuitenkin siitä, miten varastoitu sähkö on tuotettu. Mekaaniset energiavarastot tulevat olemaan tärkeä osa tulevaisuuden energiasektoria.
Suurin osa mekaanisista energiavarastoista soveltuvat erityisen hyvin suurien energiamäärien pitkäaikaiseen varastointiin. Poikkeuksena ovat vauhtipyörät, joilla on mahdollista varastoida pieniä määriä energiaa hetkellisesti. Mekaanisten energiavarastojen etuina on teknologioiden yksinkertaisuus, pitkäikäisyys ja korkea hyötysuhde. Mekaanisten energiavarastojen heikkoutena ovat suuret kokonaiskustannukset, joidenkin teknologioiden asettamat maantieteelliset rajoitukset ja yleensä alhaiset energiatiheydet verrattuna muihin varastointimenetelmiin.
Mekaaniset energiavarastot soveltuvat erityisen hyvin sähköverkon taajuuden säätöön, käynnistysavuksi verkon tai voimalaitoksen toimintahäiriöissä, pitkäaikaiseen energianvarastointiin, huippukuormituksen tasoittamiseen ja peruskuormaksi. Mekaanisten energiavarastojen avulla voidaan korvata fossiilisia energianlähteitä ja ne tarjoavat päästöttömiä varastointimenetelmiä energiasektorille. Varastojen kilpailukyky ja ympäristöystävällisyys riippuu kuitenkin siitä, miten varastoitu sähkö on tuotettu. Mekaaniset energiavarastot tulevat olemaan tärkeä osa tulevaisuuden energiasektoria.