BESS-järjestelmät diesel-varavoimakoneiden korvaajana teollisuuskohteessa
Söderlund, Ville (2025)
Diplomityö
2025
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025070176567
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025070176567
Tiivistelmä
Energia-ala on suuressa murroksessa ilmastonmuutoksen torjunnan ja uusiutuvan energian käytön lisäämisen vuoksi. Sähköntuotanto on muuttumassa hajautetummaksi ja vähäpäästöisemmäksi, mikä vaatii kehittyneitä varavoimaratkaisuja. Perinteisten diesel-varavoimakoneiden haitat, kuten päästöt ja huoltokustannukset, ovat lisänneet kiinnostusta akkupohjaisiin BESS-järjestelmiin.
Tutkimustyössä tarkasteltiin BESS-järjestelmien teknistä ja taloudellista soveltuvuutta korvaamaan diesel-varavoimaa teollisuuskohteissa. Lisäksi huomioitiin sääntely-ympäristö ja markkinakehitys, jotka vaikuttavat järjestelmien käyttöönottoon. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä Sweco Finland Oy:n kanssa.
Työssä analysoitiin kansallista ja kansainvälistä lainsäädäntöä, säädöksiä, standardeja ja lakeja, sekä Fingridin viranomaisvaatimuksia. Lisäksi käsiteltiin BESS-järjestelmien toiminnallisia edellytyksiä.
Kustannus-hyötyanalyysissä vertailtiin BESS-järjestelmien elinkaarikustannuksia. Dieseljärjestelmien haasteiksi nousevat korkeat käyttö- ja huoltokustannukset sekä päästövaikutukset. BESS-järjestelmät edellyttävät korkeampia alkuinvestointeja, mutta voivat pitkällä aikavälillä tuottaa merkittäviä säästöjä ja tuloja osallistumalla reservimarkkinoille.
Tutkimuksen perusteella todettiin, että sähköakkuvarastoilla on joustavammat, tuottavammat ja kestävämmät mahdollisuudet toimia varavoimajärjestelmänä, kuin perinteisillä diesel-varavoimakoneilla. Toteutettavuus riippuu kuitenkin teknisten vaatimuksien ja markkinaolosuhteiden kehittymisestä. The energy sector is undergoing a major transformation due to the fight against climate change and the increase in the use of renewable energy. Electricity generation is becoming more decentralized and low emission, which requires advanced backup power solutions. The disadvantages of traditional diesel backup power, such as emissions and maintenance costs, have increased interest in battery-based BESS systems.
The research examined the technical and economic suitability of BESS systems to replace diesel backup power in industrial sites. In addition, the regulatory environment and market developments that affect the implementation of the systems were considered. The research was carried out in cooperation with Sweco Finland Oy.
The work analyzed national and international legislation, regulations, standards and laws, as well as Fingrid's regulatory requirements. In addition, the functional requirements of BESS systems were discussed.
The cost-benefit analysis compared the life cycle costs of BESS systems. The challenges for diesel systems are high operating and maintenance costs and emissions impacts. BESS systems require higher initial investments but can generate significant savings and income in the long term by participating in the reserve market.
The study concluded that battery electric storage systems have more flexible, productive and sustainable opportunities to act as a backup power system than traditional diesel backup power machines. However, feasibility depends on the development of technical requirements and market conditions.
Tutkimustyössä tarkasteltiin BESS-järjestelmien teknistä ja taloudellista soveltuvuutta korvaamaan diesel-varavoimaa teollisuuskohteissa. Lisäksi huomioitiin sääntely-ympäristö ja markkinakehitys, jotka vaikuttavat järjestelmien käyttöönottoon. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä Sweco Finland Oy:n kanssa.
Työssä analysoitiin kansallista ja kansainvälistä lainsäädäntöä, säädöksiä, standardeja ja lakeja, sekä Fingridin viranomaisvaatimuksia. Lisäksi käsiteltiin BESS-järjestelmien toiminnallisia edellytyksiä.
Kustannus-hyötyanalyysissä vertailtiin BESS-järjestelmien elinkaarikustannuksia. Dieseljärjestelmien haasteiksi nousevat korkeat käyttö- ja huoltokustannukset sekä päästövaikutukset. BESS-järjestelmät edellyttävät korkeampia alkuinvestointeja, mutta voivat pitkällä aikavälillä tuottaa merkittäviä säästöjä ja tuloja osallistumalla reservimarkkinoille.
Tutkimuksen perusteella todettiin, että sähköakkuvarastoilla on joustavammat, tuottavammat ja kestävämmät mahdollisuudet toimia varavoimajärjestelmänä, kuin perinteisillä diesel-varavoimakoneilla. Toteutettavuus riippuu kuitenkin teknisten vaatimuksien ja markkinaolosuhteiden kehittymisestä.
The research examined the technical and economic suitability of BESS systems to replace diesel backup power in industrial sites. In addition, the regulatory environment and market developments that affect the implementation of the systems were considered. The research was carried out in cooperation with Sweco Finland Oy.
The work analyzed national and international legislation, regulations, standards and laws, as well as Fingrid's regulatory requirements. In addition, the functional requirements of BESS systems were discussed.
The cost-benefit analysis compared the life cycle costs of BESS systems. The challenges for diesel systems are high operating and maintenance costs and emissions impacts. BESS systems require higher initial investments but can generate significant savings and income in the long term by participating in the reserve market.
The study concluded that battery electric storage systems have more flexible, productive and sustainable opportunities to act as a backup power system than traditional diesel backup power machines. However, feasibility depends on the development of technical requirements and market conditions.