Uusiutuvaa sähköä pystytään tuottamaan edullisesti tuuli- ja aurinkovoimalla. Niiden sääriippuvuuden takia tuotantomäärät ovat kuitenkin epätasaisia, minkä vuoksi energiaa täytyy varastoida myöhempää tarvetta varten.
Energiaa voidaan varastoida eri muodoissa, kuten sähkökemiallisiin akkuihin, potentiaalienergiana pumppuvesivoimaloihin tai lämpöenergiana lämminvesivaraajiin ja muihin hyvin lämpöä varaaviin rakenteisiin.
Sähkövarastoista sähköä saadaan helposti eri käyttötarkoituksiin, kuten päivittäiskäyttöisiin sähkölaitteisiin, sähköajoneuvoihin, teollisuuden varavoimaksi ja valtakunnallisen sähkö- eli kantaverkon tasapainotukseen.
Vedystä ratkaisuja energian pidempiaikaiseen varastointiin
Energian varastointiaika vaihtelee käyttötarpeen mukaan sekunneista jopa puoleen vuoteen.
Aurinkovoimalla tuotettua sähköä varastoidaan yleensä lyhytaikaisesti. Esimerkiksi aurinkopaneelien tuottamaa sähköä käytetään kotitalouksissa yöaikaan vaikkapa sähköauton lataukseen.
Vety ja siitä valmistetut synteettiset polttoaineet soveltuvat pidempiaikaiseen varastointiin. Tätä power-to-x-menetelmää kuitenkin kehitetään yhä, jotta se olisi taloudellisesti kannattavaa.
Energiavarasto on sitä kannattavampi mitä useammin sitä ladataan ja puretaan. Tällä hetkellä lyhytaikaiset energiavarastot, kuten akut ja pumppuvesivoima, ovat kannattavimpia varastointitapoja.
LUT-yliopisto tarjoaa tutkittua tietoa energiasta
- LUT on energiatutkimuksen johtava yliopisto, joka julkaisee joka toinen vuosi kattavaa energiaselontekoa. Ensimmäinen selonteko julkaistiin vuonna 2022 ja toinen vuonna 2024.
- Energiaselonteko on tieteelliseen tutkimukseen perustuva raportti, joka tarjoaa luotettavaa tietoa energiajärjestelmän tilasta ja kehityssuunnista. Lisäksi raportti kuvaa erilaisia energiantuotantotapoja.
- Kirjoittajat ovat energiajärjestelmien tutkijoita LUT-yliopistossa.
- Selonteko on tarkoitettu niin asiantuntijoille, päättäjille kuin tavallisille kansalaisillekin.
Tilaa Curious People -uutiskirje
Tilaamalla uutiskirjeemme saat sähköpostiisi noin 1–2 kertaa kuukaudessa luettavaa tutkimuksestamme puhtaaseen energiaan, ilmaan ja veteen sekä kestävään liiketoimintaan liittyen.
Natriumia käytetään tulevaisuuden akuissa
Litium-ioniakut ovat nopeimmin yleistynyt lyhytaikaisen sähkövarastoinnin muoto. Kemiallisen akkuvarastoinnin kasvun taustalla on liikenteen sähköistyminen ja autoteollisuuden tarve ajovoima-akuille. Toisaalta raaka-aineiden riittävyys ja tuotannolliset haasteet haastavat akkumarkkinoita.
Litium-ioniakkujen rinnalle on kehitelty natrium-ioniakkuja, jotka voivat vähentää litium-ioniakkujen raaka-ainetarvetta. Niiden suorituskyky on hieman heikompi, mutta natrium raaka-aineena on litiumia yleisempi ja edullisempi.
Energiaa maassa, vedessä ja ilmassa
Energiaa voidaan varastoida myös paineilmavarastoihin, ilman nesteytykseen ja kylmäfysiikkaan perustuviin energiavarastoihin sekä vanadiini-virtausakkuihin.
Näitä varastointiteknologioita hyödynnetään toistaiseksi vain vähän, mutta erilaiset varastointitavat yleistyvät ja kehittyvät uusiutuvan energian tuotantomäärien kasvaessa. Kestävyys ja kustannukset määrittelevät energiavarastojen kehityssuuntaa.
Tulevaisuudessa lämpöä voitaisiin kausivarastoida Suomessa esimerkiksi kallioluoliin. Varastot ovat kustannustehokkaita, jos hinnan vaihtelut ovat suuria.
