Tuulipuiston ja sähkövaraston muodostaman hybridivoimalaitoksen toteutus urakoitsijan näkökulmasta
Koivisto, Samu (2026)
Diplomityö
2026
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260813116897
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe20260813116897
Tiivistelmä
Suomessa tuulivoimakehittäjät ovat kiinnostuneet suunnittelemaan akkuenergiavarastojen toteutuksia tuulivoimapuiston yhteyteen muodostaen hybridivoimalaitoksia. Näillä sähkövarastoilla pystytään tukemaan tuulivoimapuiston tuotantoa sen epäonnistuneen tuotantoennustuksen ja mahdollisien tasevirhemaksujen välttämisen näkökulmasta, osallistumaan reservimarkkinoille ja lataamaan sekä purkamaan sähköä hintaheilahteluiden mukaisesti markkinoille. Lisäksi yhtiöt hyötyvät sähkövaraston toteuttamisesta saman liittymäluvan taakse hyödyntäen yhteistä sähköasemaa.
Tässä diplomityössä tutkitaan hybridivoimalaitoksien rakentamista urakoitsijan näkökulmasta, osana tuulipuiston rakentamista. Työn tavoitteena on löytää ratkaisuja suurimpiin teknisiin haasteisiin ja tutkia, mitä mahdollisuuksia hybridivoimalaitoksen loistehokapasiteettivaatimuksen täyttämiseen on verrattuna perinteisen tuulipuiston vastaavaan toteutukseen ja saako sillä aikaan kustannussäästöä projektille.
Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena ja haastattelemalla alan toimijoita, jonka avulla selvitettiin toteutustapoja ja esillä olevia tarpeita. Tuloksena esiin nousi suurimpana haasteena hybridivoimalaitoksien hybridisäätäjään liittyvät asiat. Hybridivoimalaitoksen loistehokapasiteetin toteuttamiseen on olemassa vaihtoehtoisia toteutustapoja, mutta erillinen lisäkompensoinnin toteutus tuulipuiston laitososiolle ja akkuvarastolle on edelleen perusteltu. Mahdolliset suuntaajakytketyn sähköntuotannon sähkönlaadun kiristykset voivat kuitenkin aiheuttaa tähän muutoksia lähitulevaisuudessa.
In Finland, wind power developers are increasingly interested in integrating battery energy storage systems into wind farms to create hybrid power plants. These energy storage systems can support wind power generation by mitigating forecast errors and avoiding balance error fees, participating in reserve markets and loading and unloading electricity into the electricity market in response to price fluctuations. Furthermore, companies benefit from co-locating the energy storage facility under the same grid connection permit and utilizing a shared substation.
This Master’s thesis examines the construction of hybrid power plants from a contractor’s perspective as part of wind farm project. The objective is to identify solutions to the primary technical challenges and to research alternative methods for meeting hybrid power plant reactive power capacity requirements compared to traditional wind farm setups and whether it will result in cost savings for the project.
The study was conducted through a literature review and interviews with industry experts to identify current implementation methods and needs. The results indicate that the most significant challenges relate to hybrid power plant controller. Although there are options for implementing reactive power capacity, separate additional compensation for both the wind farm and the BESS systems is still justified. However, the potential tightening of power quality requirements for inverter-based electricity generation may change this approach in the near future.
Tässä diplomityössä tutkitaan hybridivoimalaitoksien rakentamista urakoitsijan näkökulmasta, osana tuulipuiston rakentamista. Työn tavoitteena on löytää ratkaisuja suurimpiin teknisiin haasteisiin ja tutkia, mitä mahdollisuuksia hybridivoimalaitoksen loistehokapasiteettivaatimuksen täyttämiseen on verrattuna perinteisen tuulipuiston vastaavaan toteutukseen ja saako sillä aikaan kustannussäästöä projektille.
Työ toteutettiin kirjallisuuskatsauksena ja haastattelemalla alan toimijoita, jonka avulla selvitettiin toteutustapoja ja esillä olevia tarpeita. Tuloksena esiin nousi suurimpana haasteena hybridivoimalaitoksien hybridisäätäjään liittyvät asiat. Hybridivoimalaitoksen loistehokapasiteetin toteuttamiseen on olemassa vaihtoehtoisia toteutustapoja, mutta erillinen lisäkompensoinnin toteutus tuulipuiston laitososiolle ja akkuvarastolle on edelleen perusteltu. Mahdolliset suuntaajakytketyn sähköntuotannon sähkönlaadun kiristykset voivat kuitenkin aiheuttaa tähän muutoksia lähitulevaisuudessa.
In Finland, wind power developers are increasingly interested in integrating battery energy storage systems into wind farms to create hybrid power plants. These energy storage systems can support wind power generation by mitigating forecast errors and avoiding balance error fees, participating in reserve markets and loading and unloading electricity into the electricity market in response to price fluctuations. Furthermore, companies benefit from co-locating the energy storage facility under the same grid connection permit and utilizing a shared substation.
This Master’s thesis examines the construction of hybrid power plants from a contractor’s perspective as part of wind farm project. The objective is to identify solutions to the primary technical challenges and to research alternative methods for meeting hybrid power plant reactive power capacity requirements compared to traditional wind farm setups and whether it will result in cost savings for the project.
The study was conducted through a literature review and interviews with industry experts to identify current implementation methods and needs. The results indicate that the most significant challenges relate to hybrid power plant controller. Although there are options for implementing reactive power capacity, separate additional compensation for both the wind farm and the BESS systems is still justified. However, the potential tightening of power quality requirements for inverter-based electricity generation may change this approach in the near future.