Esitys Motivassa 18.4.2018, Tapio Tuomi
Esityksessä käydään läpi akkujen käyttö. Miksi ne ovat nousseet keskusteluun ja mihin ne sopivat. Esityksen taustamateriaalina on "Akkujen merkitys kasvaa: milloin, miten ja millä edellytyksillä?
suomalaisten toimijoiden näkemyksiä tilanteesta vuoden 2018 alussa"-raportti. Raportit tekijät Raimo Lovio ja Tapio Tuomi. Raportti toteutettiin osana Smart Energy Transition -hanketta, johon resurssit saatiin osana Aalto-yliopiston rahoittamaa poikkitieteellistä HEBSTO-hanketta (High-energy batteries for grid-scale storage).
1 of 17
Download to read offline
More Related Content
Akkujen merkitys kasvaa: milloin, miten ja millä edellytyksillä?
1. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Akkujen merkitys kasvaa: milloin,
miten ja millä edellytyksillä?
18.4.2018
Tapio Tuomi, toiminnanjohtaja, Suomen Lähienergialiitto ry
2. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Lähienergia on tie puhtaan energian Suomeen
• Lähienergialiiton keskeisin tavoite on
ilmastonmuutoksen ehkäiseminen CO2-
päästöjä vähentämällä
• Tärkeimmät keinot tavoitteen
saavuttamisessa ovat
– lisätään lähienergian käyttöä.
Lähienergiaa on uusiutuva energia ja
energian älykäs ja tehokas käyttö
– helpotetaan lähienergian käyttöä
niin, että alan yritysten
toimintaedellytykset parantuvat.
18. huhtikuu 2018
3. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Esityksessä käydään läpi akkujen käyttö. Miksi ne
ovat nousseet keskusteluun ja mihin ne sopivat
• Tausta-aineistona tuore raportti akkujen käytöstä Suomen
sähköjärjestelmässä
• Energiajärjestelmä sähköistyy
• Energiamurros muuttaa sähköjärjestelmän rakennetta: tarvitaan
joustavia resursseja, jotka sopeutuvat sähkön vaihtelevaan
tuotantoon ja kulutukseen – sekä varastointiin.
• Akkujen arvoketju on monipuolinen, tässä esityksessä keskitytään
akkujen käyttöön
• Akkuja on erityyppisiä ja niitä on joka puolella. Niillä voi olla monta
elämää ja monta käyttötarkoitusta
• Eri kokoluokan akkujen käyttö: tilanne ja lähitulevaisuus. Mikä
tarvitaan, jotta akkujen käyttö yleistyy?
18. huhtikuu 2018
4. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Esityksen taustamateriaalina on lähiaikoina
julkaistava raportti
• Akkujen merkitys kasvaa: milloin, miten ja millä edellytyksillä?
– suomalaisten toimijoiden näkemyksiä tilanteesta vuoden 2018 alussa
• Raportit tekijät Raimo Lovio ja Tapio Tuomi. Raportti toteutettiin
osana Smart Energy Transition -hanketta, johon resurssit saatiin
osana Aalto-yliopiston rahoittamaa poikkitieteellistä HEBSTO-
hanketta (High-energy batteries for grid-scale storage)
• Raportti tehtiin haastattelemalla alan toimijoita (tutkijoita, yrityksiä ja
viranomaisia) loka-marraskuussa 2017 ja täydentämällä kerättyä
tietoa tammi-huhtikuussa 2018 ajankohtaista aineistoa
hyödyntämällä. Hankkeen loppuvaiheessa paneuduttiin erityisesti
akkuihin liittyvän verotuskysymyksen pohdintaan.
18. huhtikuu 2018
5. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Energiajärjestelmä pohjautuu yhä kasvavassa
määrin sähköön
• Sähkön roolin kasvusta hyviä esimerkkejä ovat lämpöpumput ja
sähköinen liikkuminen– sekä henkilö, joukko että työkoneet
• Sähkön varastoinnin ja muuntamisen merkitys kasvaa: silloin kun
sähköä on paljon ja se on halpaa, sitä on kyettävä varastoimaan eri
tavoin tai muuntamaan esimerkiksi polttoaineiksi. Sähkön varastointi
akkuihin tulee helpottumaan sähköisen liikenteen lisääntymisen
myötä.
• Sähkömarkkinat reagoivat muutokseen: taseselvitys (ja
kaupankäyntijakso) lyhenee tunnista varttiin ja kaupankäynti aina
lähemmäksi tuotanto- ja kulutushetkeä.
18. huhtikuu 2018
6. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Energiamurros
Energiamurros muuttaa sähköjärjestelmän
rakennetta. Joustavia resursseja tarvitaan sähkön
tuotantoon, käyttöön ja varastointiin
18. huhtikuu 2018
7. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Akkujen rooli energian käytössä ja
varastoinnissa
• Energian kysynnän ja tuotannon vaihdellessa tulevaisuudessa yhä
enemmän energian varastoinnin merkitys jatkuvasti kasvaa oli sitten
kysymys sähköstä tai lämmöstä. Akkujen yleistyessä myös niiden
rooli varastoinnissa kasvaa, mutta lähtökohtaisesti tulee kuitenkin
muistaa, että akut eivät ole nykyisin suurimittaisen
energiavarastoinnin muoto eivätkä ne pysty taloudellisesti
kilpailemaan esimerkiksi vesi- ja pumppuvoimaloiden kanssa.
• Tuulivoima-alan edustaja: ”Jos meillä on jokin 100 MW tuulipuisto ja
tuulee hyvin, niin tunnissa syntyy 80 MWh sähköä. Mihin tuon
määrän saa varastoon? Isojen akkujen kapasiteetti on nykyään
muutamia MWh:ta.”
18. huhtikuu 2018
8. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Akkujen arvoketju Suomessa: mineraalista älykkään
sähköjärjestelmän osaksi. Kiinnostusta ja
mahdollisuuksia on kattaa paremmin koko arvoketju
18. huhtikuu 2018 Lähde: Pertti Kauranen, Aalto-yliopisto, esitys 11.4.2018
Akkujen valmistukseen ja kierrätykseen liittyen äskettäin käynnistynyt
mm. Business Finland hanke Batteries from Finland ja Sitran hanke
Tulevaisuuden akkuekosysteemi.
9. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Akkuja on jo kaikkialla, mutta niitä käytetään vain
yhteen - alkuperäiseen - käyttötarkoitukseen
• Akkuja – vähän isompia - löytyy jo monesta paikasta: autoista,
tietokonekeskuksista, kauppakeskuksista, yrityksistä, mobiiliverkon
tukiasemista.
• Yksi keino varastoida sähköä ovat lämminvesivaraajat. Niitä jopa
kutsutaan ”Suomen suurimmaksi akuksi”
• Raportin tärkeimpiä havaintoja on, että akkujen käytön yleistyminen
tulee perustumaan niiden taloudellisen kannattavuuden
parantumiseen:
– akkuja on pystyttävä käyttämään useampaan kuin yhteen
käyttötarkoitukseen, jolloin taloudellinen hyöty kasvaa
– teknologinen kehitys ja markkinoiden kasvu laskee kustannuksia
– yleistyminen on vasta alussa, läpimurtoa ei tapahdu pariin vuoteen
18. huhtikuu 2018
10. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Eri kokoluokan akkujen käyttö: tilanne ja
lähitulevaisuus
• Suuret akut
– Suurien akkujen käytöstä on Suomessa kokemuksia mm. Helenillä,
Fortumilla ja lisäksi Siemensillä on käynnissä investointihankkeita.
• Pienet akut kiinteistöissä
– Pienemmän kokoluokan akkujen käyttöä kehitetään tällä hetkellä
erityisesti liittyen asuintalojen, maatilojen tai yritysten
aurinkosähköjärjestelmiin ja sähköautojen latausjärjestelmiin
pyrkimyksenä mm. maksimoida aurinkosähkön käyttö kiinteistössä.
• Sähköautojen akut ja latausjärjestelmät
– Lähivuosina pienet akut tulevat olemaan haastateltavien mukaan
pääosin sähköautojen tai hybridiautojen akkuja.
18. huhtikuu 2018
11. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Suuret akut (”MW ja MWh kokoluokka”) –
tasapainottavat sähköjärjestelmää ja toimivat Fingrid
reservi- ja säätömarkkinoilla
• Suurien akkujen käytöstä on Suomessa kokemuksia mm. Helenillä,
Fortumilla ja lisäksi Siemensillä on käynnissä investointihankkeita.
• Tällä hetkellä kokoluokka, jossa suurin toimeliaisuus. Lisäksi valtion
tuet (kärkihankkeet, TEM energiatuki) kannustavat investointeihin ja
t&k-hankkeisiin.
• Alan tuoreudesta kertoo mm. ”Virkamiesten kanssa käyty keskustelu
projektin alkuvaiheessa johti siihen, että järkevä paikka verotussyistä
Batcavelle oli sijoittaa se osaksi olemassa olevaa Fortumin voimalaa,
sen mittarin sisäpuolelle, Järvenpään voimalaitosalueelle”
• Sähköjärjestelmän tasapainottamiseen akut sopivat erinomaisesti:
nopeisiin ja isoihin muutoksiin akut pystyvät reagoimaan
sekunneissa, joihin perinteiset sähköntuotantomuodot eivät pysty
18. huhtikuu 2018
12. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Pienemmät akut kiinteistöissä (”kW ja kWh
kokoluokka”) - pientalojen sähkövarastot yleistyvät
toistaiseksi hitaasti, mutta alan kasvuodotukset ovat
suuret
• Pienemmän kokoluokan akkujen käyttöä kehitetään tällä hetkellä
erityisesti liittyen asuintalojen, maatilojen tai yritysten
aurinkosähköjärjestelmiin ja sähköautojen latausjärjestelmiin
pyrkimyksenä mm. maksimoida aurinkosähkön käyttö kiinteistössä.
• Akut ovat edelleen kalliita, mutta jotkut yritykset toteuttavat
hankkeita pilotointimielessä tai asiakkaan niin erityisesti toivoessa.
Akkujen aktiivista kaupallista markkinointia ei tehty vielä vuonna
2017, koska ne eivät ole taloudellisesti kannattavia, mutta vähintään
passiivista myyntiä on jo usealla yrityksellä vuonna 2018.
18. huhtikuu 2018
13. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Sähköautojen akut, latausjärjestelmät ja –palvelut
kehittyneet - sähköautojen yleistymistä odotetaan
• Sähköautot ovat vielä toistaiseksi yleistyneet hitaasti, mutta vauhdin oletetaan
kiihtyvän viimeistään 2020-luvun alusta alkaen. Suomessa sähkökäyttöisiä autoja
on muutamia tuhansia ja määrän oletetaan kasvavan vähintään 250 000 vuoteen
2030 mennessä. Sen lisäksi akkuja tulee kasvavassa määrin työkoneisiin.
• Sähkön varastoinnin kehittämisen näkökulmasta sähköauton akut ovat halvin
tapa tuoda akkuja markkinoille ja auto tulee tavallaan kaupan päälle. Syy on se,
että akkujen halpenemisen kannalta vain sähköautojen volyymit ovat riittävää
kokoluokkaa.
• Autojen käyttöaste tulee kohoamaan: nykyisin autot ovat liikkeellä n. 4 % ajasta,
tulevaisuudessa ehkä jopa 40 %. Silti autot eivät ole käytössä 60 %:a ajasta,
jolloin ne voivat palvella energia-alaa
• IEA ”40 miljoonaa sähköautoa (niissä on 25 - 50 kWh akut) tuo 1 - 2 TWh
akkukapasiteettia markkinoille. Kun näitä akkuja ladataan keskimäärin 10 kW
latausteholla, se tuo 400 GW:n huipputehotarpeen. Se on 20 kertaa Suomen
arvioitu huipputehotarve vuonna 2030. Tämä määrä voidaan
kysyntäjoustomielessä edelleen tuplata, jos käytetään kaksisuuntaista latausta.”
18. huhtikuu 2018
14. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Kristallipallo kertoo lähitulevaisuudesta: akkujen
yleistymiselle on monta syytä
• Sähkön siirtomaksujen osalta keskustellaan paljon tehokomponentin tulosta
vahvemmin osaksi siirtomaksua. Sähkön hinnan nousu ja tuntihintojen
vaihtelun lisääntyminen luovat lisäkiinnostusta. Kerrostaloissa akut voisivat
auttaa aurinkosähkön käytön siirtämisessä ilta- ja yökäyttöön, jos sähkön
käytössä asukkaiden omaan kulutukseen ei päästä eteenpäin.
• Tarve käyttää akkuja yhtä aikaa moneen käyttötarkoitukseen lisää
tendenssiä siihen, että akut pyritään sijoittamaan tämän mukaisesti,
etupäässä lähemmäksi kulutusta. Toisaalta joissakin tapauksissa –
esimerkiksi suurissa tuulipuistoissa – on tarvetta ainakin kokeilla akkujen
roolia osana tuotannon optimointia ja poikkeustilanteiden hallintaa.
• Sähköautot ja niiden latausjärjestelmät ovat varma joka tapauksessa
akkujen potentiaalia lisäävä kehitystendenssi. Kaksisuuntaisen latauksen
yleistyminen tapahtuu muutaman vuoden kuluttua. Autoakkujen kierrätys
esimerkiksi kotitalouskäyttöön käynnistyy myös muutaman vuoden kuluttua.
• Kaiken kaikkiaan akkujen hintojen lasku jatkuessaan lisää luonnollisesti
akkujen käyttömahdollisuuksia.
18. huhtikuu 2018
15. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Mikä tarvitaan, jotta akkujen käyttö yleistyy?
• sähkömarkkinaregulaatiota ja verotuskäytäntöjä kehitetään, niin että
akut nähdään yhtenä, uutena, omanlaisena ja yleistyvänä
sähköjärjestelmän komponenttina
– esimerkkinä sähköautojen latauspalvelut asunto-osakeyhtiöissä
• yritykset yhdessä viranomaisten kanssa jatkavat ja laajentavat
käynnistynyttä kokeilutoimintaa ja niiden oppien perusteella lähtevät
kasvattamaan sopivia liiketoimintamalleja
• hyödynnetään akkujen koko arvoketjuun liittyviä
liiketoimintamahdollisuuksia kaivostoiminnasta akkujen käyttöön
liittyviin ohjelmistoihin saakka
• ja alan koulutusta ja tutkimusta laajennetaan.
18. huhtikuu 2018
16. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Kiitos mielenkiinnosta ja puhtaan
energian käytön edistämisestä
www.lahienergia.org
Liity jäseneksi
Facebook https://www.facebook.com/lahienergia
Twitter @lahienergia
17. Suomen Lähienergialiitto ry. /
Tuoreita linkkejä
• Sähköautojen akkujen kestävyydestä 14.4.2018 Vesa Linja-aho
https://www.autotaloampeeri.fi/blogi/kun-sahkoauton-akku-
potkaisee-tyhjaa-auto-paaliin-vai-akku-vaihtoon/
• Yle 21.3.2018 Sähkön varastointi tulee pientaloihin
https://yle.fi/uutiset/3-10123130
18. huhtikuu 2018