Veden voimalla -blogi: Vesivoima ja sähkövarasto ovat yhdessä enemmän kuin osiensa summa
Yhdistämme pilottihankkeessa vesivoiman ja sähkövaraston vahvuudet. Strategiamme mukaisesti haluamme olla vesivoimaosaamisen edelläkävijä.
Meille Kemijoki Oy:ssä on tärkeää olla olennainen osa hiilineutraalia sähköjärjestelmää. Sähkön maailma on muutoksessa erityisesti ilmasto- ja energiapolitiikan ajamana, ja viime aikoina muutoksen ajuriksi on noussut myös geopolitiikka.
Kaikki muutokset sähkömarkkinoilla korostavat joustavan, uusiutuvan ja kotimaisen sähköntuotannon merkitystä. Siksi koen, että työ vesivoiman parissa on merkityksellistä: mahdollistamme yhteiskunnan sähköistymistä, turvaamme siirtymää kohti hiilineutraalia sähköjärjestelmää sekä tarjoamme ratkaisuja ilmastonmuutoksen hillintään ja haitallisten energiariippuvuuksien purkamiseen.
Kun vaihtelevan tuotannon osuus kasvaa ja fossiilisen osuus vähenee, sähköjärjestelmän tasapainon hallinta vaikeutuu ja luontainen häiriönsietokyky heikkenee. Tämän seurauksena esimerkiksi taajuusohjattavien reservien teknisiä suorituskykyvaatimuksia täytyy päivittää. Taajuusohjattujen reservien tehtävänä on vastata sekuntitasolla muutoksiin sähkön tuotannossa ja kysynnässä, joiden on oltava aina tasapainossa.
Tämä haaste on mahdollista ratkaista ja haluamme olla ratkaisijan roolissa. Vesivoima on nykyään ylivoimainen taajuusohjattavien reservien tuottamisessa, ja yhdistämällä kahden erilaisen teknologian vahvuudet on kokonaisuus enemmän kuin osiensa summa. Koska toimintaympäristö muuttuu, myös meidän on kehityttävä ja parannettava suorituskykyämme.
Pilottihanke Kurkiaskaan
Kerroimme viime viikolla, että olemme päättäneet investoida sähkövaraston pilotointiin Kurkiaskan vesivoimalaitokselle. Yhdistämällä vesivoiman ja superkondensaattorin vahvuudet voimme parantaa Kurkiaskan voimalaitoksen suorituskykyä ja osallistua reservimarkkinoille entistä vahvemmin. Pilottihankkeessa tutkitaan lisäksi koneiston kulumisen vähentämisestä saatavia hyötyjä.
Turbiinin ja sähkövaraston yhteiskäyttö toteutetaan saumattomasti yhteissäätäjällä. Sarjakuvassa alla kuvataan yhteispelin periaatetta. Sähkövarastoteknologian osalta päädyimme superkondensaattoriin. Superkondensaattorissa energia varastoituu sähkökenttään ja se kestää latauksia yli miljoona kertaa eli jopa yli 100 kertaa enemmän kuin tyypillinen akku. Toisaalta superkondensaattorin energiatilavuus on pieni ja käytännössä tämäkin superkondensaattori tyhjenee täydellä teholla alle minuutissa. Koska tositilanteessa yhteen heilahdukseen varattava osuus on vain sekunteja, vesivoiman ja sähkövaraston yhteispelin on oltava saumatonta. Kurkiaskan voimalaitolaitoksella sekä sähkövaraston että yhteissäätäjän toimituksesta vastaa VEO Oy.
Kuva 1 Vesivoimakoneisto ja sähkövarasto on yhdessä enemmän kuin osiensa summa, mikä edellyttää saumatonta yhteispeliä
Olemme tutustuneet vesivoiman ja akkujen yhteiskäyttöön vuodesta 2017 alkaen. Kevään 2020 aikana kartoitimme erilaisia energiavarastoteknologioita yhdessä Catapultin kanssa. Varsinainen valmistelu- ja tarjouspyyntövaihe oli teknologianeutraali. Ihan loppusuoralle asti vaihtoehtoina oli kaksi hyvin erilaista ratkaisua: litium-rautafosfaattiakku (LFP) ja superkondensaattori. Asiantuntijatukea valmisteluvaiheeseen toi Profigrid Oy.
Pilotti toteutetaan Kurkiaskan voimalaitoksen peruskorjauksen yhteydessä. Työt pilottihankkeen toteuttamiseksi on määrä aloittaa kesällä 2022, ja työn odotetaan valmistuvan keväällä 2023. Jokiketjussa seuraava voimalaitos on Kokkosniva, joka peruskorjattiin vuonna 2021. Kurkiaskan kanssa hyvin samankaltainen Kokkosnivan voimalaitos toimii jatkossa vertailukohteena muun muassa kulumisen vähentämisestä saatavassa hyödyssä.
Arvioimme pilottihankkeen kokemukset ja opit huolellisesti. Jos hanke onnistuu, lisää voi olla luvassa.
Kiitokset projektiin sen valmistelun eri vaiheissa osallistuneille sekä onnea toteutukseen!
Kirjoittaja Sakke Rantala on Savosta Rovaniemelle päätynyt teknillisen fysiikan ja matematiikan DI, joka rentoutuu luonnossa yksin ja perheen tai ystävien kanssa