Pitkäaikaiseen energian varastointiin soveltuvien teknologioiden nykytila
Mehto, Aleksi (2020)
Kandidaatintyö
2020
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020100176343
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020100176343
Tiivistelmä
Uusiutuvan energian merkityksen kasvaminen maailmanlaajuisesti energiantuotannossa on aiheuttanut kysyntää tasata tuotannon ja kulutuksen aiheuttamia vaihteluita energiavarastoilla. Energiavarastoja voidaan hyödyntää käyttökohteensa mukaan joko tasoittamaan vuorokausittaista energiantarpeen vaihtelua tai vastaavasti pidempiaikaiseen kausittaiseen varastointiin. Tässä kandidaatintyössä keskitytään tutkimaan pitkäaikaisten ja suureen kokoluokkaan skaalautuvien energiavarastojen nykytilaa.
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on selvittää lukijalle pitkäaikaiseen varastointiin soveltuvien energiavarastojen teknologisia ominaisuuksia, mahdollisia käyttökohteita sekä energiavarastojen kustannusarvioita. Työn pääpaino on sähkön varastoinnissa, mutta työssä sivutaan lämpövarastoja nesteytetyn ilman energiavarastojen ja kausilämpövarastojen osalta. Sähkön varastoinnissa käydään läpi mekaanisia, kemiallisia ja sähkökemiallisia menetelmiä.
Työssä havaittiin optimaalisimman energiavaraston löytämisen johtuvan käytetystä käyttökohteesta. Monet ominaisuudet, kuten varaston maantieteellinen sijainti, varastoidun energian muoto sekä varastoinnin aiheuttamat kokonaiskustannukset vaikuttavat merkittävästi optimaalisen energiavaraston valintaan. Monet lupaavat varastointiteknologiat ovat vasta kehitysasteella niiden uutuuden tai vähäisen rahoituksen vuoksi, mikä hankaloittaa niiden valitsemista käytettäväksi suuren kokoluokan kaupallisissa projekteissa.
Tämän kandidaatintyön tavoitteena on selvittää lukijalle pitkäaikaiseen varastointiin soveltuvien energiavarastojen teknologisia ominaisuuksia, mahdollisia käyttökohteita sekä energiavarastojen kustannusarvioita. Työn pääpaino on sähkön varastoinnissa, mutta työssä sivutaan lämpövarastoja nesteytetyn ilman energiavarastojen ja kausilämpövarastojen osalta. Sähkön varastoinnissa käydään läpi mekaanisia, kemiallisia ja sähkökemiallisia menetelmiä.
Työssä havaittiin optimaalisimman energiavaraston löytämisen johtuvan käytetystä käyttökohteesta. Monet ominaisuudet, kuten varaston maantieteellinen sijainti, varastoidun energian muoto sekä varastoinnin aiheuttamat kokonaiskustannukset vaikuttavat merkittävästi optimaalisen energiavaraston valintaan. Monet lupaavat varastointiteknologiat ovat vasta kehitysasteella niiden uutuuden tai vähäisen rahoituksen vuoksi, mikä hankaloittaa niiden valitsemista käytettäväksi suuren kokoluokan kaupallisissa projekteissa.