Esitys sähkön varastoinnista Motivan järjestämässä "Energiatodistusten laatijoiden ajankohtaispäivä" -tilaisuudessa
1 of 19
Download to read offline
More Related Content
Tapio Tuomi Esitys 2019-11-26
1. Hajautettu pientuotanto ja akut –
lyhyt oppimäärä
26.11.2019
Tapio Tuomi, toiminnanjohtaja, Suomen Lähienergialiitto ry
2. Suomen Lähienergialiitto ry.
Esityksessä käydään läpi akkujen käy7öä: miksi ne ovat
nousseet keskusteluun ja mihin ne sopivat
• Energiajärjestelmä sähköistyy
• Energiamurros muu@aa sähköjärjestelmän rakenne@a: tarvitaan
joustavia resursseja, jotka sopeutuvat sähkön vaihtelevaan
tuotantoon ja kulutukseen – sekä varastoinDin.
• Akkujen arvoketju on monipuolinen, tässä esityksessä keskitytään
akkujen käy@öön
• Akkuja on erityyppisiä ja niitä on joka puolella. Niillä voi olla monta
elämää ja monta käy@ötarkoitusta
• Eri kokoluokan akkujen käy@ö: Dlanne ja lähitulevaisuus. Mikä
tarvitaan, jo@a akkujen käy@ö yleistyy?
3. Suomen Lähienergialiitto ry.
Energiajärjestelmä pohjautuu yhä kasvavassa
määrin sähköön
• Sähkön roolin kasvusta hyviä esimerkkejä ovat lämpöpumput ja
sähköinen liikkuminen– sekä henkilö, joukko e@ä työkoneet
• Sähkön varastoinnin ja muuntamisen merkitys kasvaa: silloin kun
sähköä on paljon ja se on halpaa, sitä on kye@ävä varastoimaan eri
tavoin tai muuntamaan esimerkiksi pol@oaineiksi. Sähkön varastoinD
akkuihin tulee helpo@umaan sähköisen liikenteen lisääntymisen
myötä.
• Sähkömarkkinat reagoivat muutokseen: taseselvitys (ja
kaupankäynDjakso) lyhenee tunnista varKin ja kaupankäynD siirtyy
enDstä lähemmäksi tuotanto- ja kulutushetkeä.
5. Suomen Lähienergialiitto ry.
Akkujen rooli energian käytössä ja
varastoinnissa
• Energian kysynnän ja tuotannon vaihdellessa tulevaisuudessa yhä
enemmän energian varastoinnin merkitys jatkuvasD kasvaa oli si@en
kysymys sähköstä tai lämmöstä. Akkujen yleistyessä myös niiden rooli
varastoinnissa kasvaa, mu@a lähtökohtaisesD tulee kuitenkin muistaa,
e@ä akut eivät ole nykyisin suurimi@aisen energiavarastoinnin muoto
eivätkä ne pysty taloudellisesD 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 kapasiteeK on nykyään
muutamia MWh:ta.”
6. Suomen Lähienergialiitto ry.
Akkuja on jo kaikkialla, mu7a niitä käytetään vain
yhteen - alkuperäiseen - käy7ötarkoitukseen
• 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”
• 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
7. Suomen Lähienergialiitto ry.
Eri kokoluokan akkujen käy7ö: Alanne 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
8. Suomen Lähienergialiitto ry
Suuret akut (”MW ja MWh kokoluokka”) – tasapainottavat
sähköjärjestelmää ja toimivat Fingrid reservi- ja
säätömarkkinoilla. Lakimuutokset 2019 alusta kiihdyttävät
käyttöä
Sähkövarasto osana sähköverkkoa:
4) sähköverkolla sähkömarkkinalain
(588/2013) 3 §:n 1 kohdassa tarkoitettua
sähköverkkoa, jolla on
sähkömarkkinaviranomaisen myöntämä
sähköverkkolupa tai sähkömarkkinalain 12
§:ssä tarkoitettu vapautus
sähköverkkoluvasta; sähkövarasto katsotaan
kuuluvaksi sähköverkkoon, jos sähkövarasto
on liitetty suoraan sähköverkkoon eikä siitä
voida siirtää sähköä kulutukseen;
9. Suomen Lähienergialiitto ry
Esimerkkejä MW/MWh-kokoluokan akkujen
käy7ökohteista
Siemens: Sellon älykäs energiajärjestelmä on osa
virtuaalivoimalaitosta Fortum: akku täydentää
vesivoimaa säätömarkkinoilla
Atria: 1 MWG akusto
aurinkosähkön varastoimiseen
10. 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
• Lakimuutos 2019 alusta: Hajautetun sähkön pientuottajat ovat lakimuutoksessa
huomioitu ja pientuotannon vapautus sähköverosta säilyy. Lain perusteluista
“Sähkövarastoa käsiteltäisiin osana voimalaitosta silloin, kun voimalaitos ja
sähkövarasto muodostavat alueellisesti ja toiminnallisesti toisiinsa kiinteästi
liittyvän kokonaisuuden. Tämä vastaisi jo tällä hetkellä verotuksessa sovellettavaa
käytäntöä. Esimerkiksi omakoti-, rivi- ja kerrostalokiinteistöllä olevan mikro- tai
pienvoimalan yhteydessä oleva sähkövarasto olisi tämän määritelmän mukaisesti
osa kyseistä mikro- tai pienvoimalaa.”
12. Suomen Lähienergialiitto ry.
Millainen taloudellinen kanna7avuus syntyy
yhdistelmästä 5 kWp aurinkopaneelit ja 10 kWh
akku?
• touko - syyskuun ajan aurinkosähköjärjestelmän yhteydessä. Akku
ladataan ylijäämällä (oletus, e@ä kaikki ylijäämä käytetään akun
lataamiseen, eikä verkkoon tarvitse myydä mitään) ja puretaan yön
aikana.
• loka - huhDkuun ajan spot-hinta käy@ö. Täyteen lataus päivän
halvimman tunnin aikana ja purku kalliimman tunnin aikana.
• Koko vuoden ajan oletuksena on, e@ä yön aikana kuormaa on
vähintään akun kapasiteeDn verran, eli akku tyhjennetään kokonaan
• Investoinnin arvo on 14 000 € (sis. alv 24%)
• HUOM! Laskenta pohjautuu myös oletukseen, e@ä sähkön
mi@auksessa käytetään tunnin sisäistä netotusta (oma kalvo
myöhemmin esityksessä)
13. Suomen Lähienergialiitto ry.
Millainen taloudellinen kannattavuus syntyy
yhdistelmästä 5 kWp aurinkopaneelit ja 10 kWh
akku?
• touko - syyskuun aikana
• omatuotannon arvo on 629 €/a
• ilman akkuja hyödynnetään 70% omasta tuotannosta, arvo 491 €/a.
Akkujen kanssa 100%, joka lisää arvoon 138 €/a
• loka - huhDkuun aikana
• spot-hintojen hyödyntämisen arvo on 189 €/a (tässä käyte@y
keskimääräistä siirtohintaa. Jos käy@ää kalleinta siirtohintaa, arvo on
244 € ja halvimmalla siirtohinnalla 152 €). Tämä arvo syntyy päivän
sisällä halvimman ja kalleimman sähkönhinnan erotuksesta (43 €) ja
akun purun yhteydessä säästyvästä siirtomaksusta ja veroista (146 €).
• Yhteensä vuodessa syntyy tuo@oa 819 € ja se on 5,85% 14 000 €
investoinnista
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.
15. Kiitos mielenkiinnosta ja puhtaan
energian käytön edistämisestä
www.lahienergia.org
Liity jäseneksi
Facebook https://www.facebook.com/lahienergia
Twitter @lahienergia
17. Suomen Lähienergialii@o ry.
Lisätietoja esitykseen liittyen
• Aalto-yliopiston julkaisu "Akkujen merkitys kasvaa: milloin, miten ja millä
edellytyksillä? – suomalaisten toimijoiden näkemyksiä vuoden 2018
alussa"
• Lähienergialiiton Dlaisuudet ”Sähkövarastojen käytön kasvu ja
käy@ökohteiden monipuolistuminen helpo@uu lakimuutoksen avulla” ja
"Akkujen rooli Suomen sähköjärjestelmässä synnyK vilkkaan keskustelun"
• Hajaute@u pientuotanto ja akut – perusteet ja lyhyt oppimäärä
• Mistä tunnin sisäisessä netotuksessa on kysymys?
• Ylen uuDnen ”Atria o@aa käy@öön yhden megawaKtunnin akuston
aurinkosähkön varastoimiseen”
• EL-TRAN -hankkeen selvitys ”Sähkön varastoinD edistää aurinkosähkön
pientuotantoa”
18. Suomen Lähienergialii@o 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.”
19. Suomen Lähienergialii@o ry
Lähienergialiitto on energian kuluttajien asialla
• Tärkeimmät tavoitteet ovat
– Uusiutuva lähienergia ja energian käyttäjät ovat olennainen
osa Suomen energiaratkaisuja
– alan yritykset menestyvät, työllistävät enemmän, toiminnan
edellytykset paranevat ja syntyy vientipotentiaalia.
• Ensisijaiset keinot ovat
– lisätä tietoa ja asiantuntijuutta lähienergiasta
– yhteistyön lisääminen alan toimijoiden kesken
– yhteiskunnallinen vaikuttaminen
• Lähienergian käyttäjiä ovat
– asukkaat, kunnat, maatilat ja yritykset