Tällä hetkellä yksi tärkeimpiä tapoja hillitä ilmastonmuutosta on yhteiskunnan sähköistyminen, joka taas vaatii reilusti lisää puhdasta sähköntuotantoa. Euroopan leveysasteilla nopeimmin kasvava ja edullisin tapa tuottaa sähköä on tuulivoima. Tuulivoimaan liittyy kuitenkin monen muun uusiutuvan energiatuotannon tavoin sään mukaan vaihteleva tuotanto, ja sen tuomat haasteet sähköjärjestelmän näkökulmasta. Akkuteknologia on yksi vastaus haasteeseen. Pohjoismaiden suurin akkuvarasto otettiin vuoden 2020 lopussa käyttöön Lappeenrannassa, jossa se tälläkin hetkellä tasaa kantaverkkomme taajuusvaihteluja.
Lappeenrannan Yllikkälässä sijaitsee Suomen sähköverkon kannalta tärkeä sähkölinjojen solmukohta, jossa kantaverkkoon yhdistyy muun muassa siirtolinjat Venäjältä. Sähköaseman kupeessa seisoo myös noin 100 metriä pitkällä ja 50 metriä leveällä kaistaleella kymmenen identtistä merikonttia ja muuntaja. Maan alle kaivetut kaapelit yhdistävät kontit vieressä kulkevaan Fingridin 110 kilovoltin siirtolinjaan. Konttirivistö on uusiutuvaan energiaan erikoistuneen ranskalaisyhtiö Neoenin rakentama 30 megawatin akkuvarasto, jonka tehtävänä on tasata koko Suomen laajuisen kantaverkkomme taajuusvaihteluita. Yllikkälän akkuvarasto siirsi sähkön varastoinnin Suomessa uudelle tasolle, sillä aiemmin maamme suurin akkuvarasto oli kooltaan kuusi megawattia.
Taajuuden tasapaino akkuvaraston avulla
Vuoden 2020 lopussa käyttöönotettu Yllikkälän akkuvarasto on tällä hetkellä Suomen ja myös Pohjoismaiden suurin. ”Yllikkälän akku on kokonsa ja teknologiansa puolesta merkittävä avaus Suomen – ja jopa manner-Euroopan – markkinalla. Akku toimii nopean reagointikykynsä vuoksi erityisen hyvin taajuudensäätömarkkinalla”, kertoo Neoenin kehitysjohtaja Miika Pilli.
Käytännössä taajuusvaihtelujen tarkkaileminen ja korjaaminen tarkoittaa Suomen sähköntuotannon ja -kulutuksen hetkellistä tasapainottelemista – sen avulla ylläpidetään tilanne, jossa sähköä on saatavilla juuri sopiva määrä yhteiskunnan muuttuviin tarpeisiin. Kantaverkkoyhtiö Fingridin mukaan sähkön kulutuksen ja tuotannon hetkellinen tasapaino ilmenee siis sähköverkon taajuudesta. Jos taajuus laskee alle 50 Hz nimellisarvon, on kulutus tuotantoa suurempi. Vastaavasti mikäli taajuus ylittää 50 Hz:n arvon, on tuotanto kulutusta suurempi. Taajuuden säädössä pelataan hyvin pienellä marginaalilla: taajuuden sallitaan vaihdella 49,9 ja 50,1 Hz välillä.
Fingrid hankkii ylläpitämiltään markkinapaikoilta säätöreserviä taatakseen, että määritellyn marginaalin sisällä pysytään. Yllikkälän akkuvarasto tarjoaa erilaisia reservituotteita tähän tarpeeseen. Kantaverkon taajuuden heittelyä voi aiheuttaa esimerkiksi tilanne, jossa jokin tuotantolaitos jää äkillisesti pois sähköntuotannosta. Perinteisesti näihin tilanteisiin on vastattu käyttämällä esimerkiksi vesivoimaa tai kaasuturbiineja mutta kiitos akkuteknologian, nykyään taajuuden heittelyyn pystytään vastamaan modernimmalla ja nopeammalla tavalla.
”Akusto pystyy sekä luovuttamaan että vastaanottamaan sähköä hyvin nopeasti verkon taajuuspoikkeamiin vastaten. Tähänastisen kokemuksen perusteella voidaan sanoa, että akku on toiminut erittäin luotettavasti”, kertoo Neoenin omaisuudenhallintapäällikkö Kiira Kankaanpää.
Sähköjärjestelmän taajuussäätöä korjaavan akkuvaraston lisäksi akustoja voidaan käyttää myös tuotantolaitoksen, kuten tuulivoimalan, yhteyteen asennettuna. Silloin akusto toimii tuotantolaitoksen sähköntuotannon tasaajana varastoimalla sähköä silloin, kun tuotanto ylittää verkkoliittymän kapasiteetin – tai luovuttamalla sähköä silloin, kun tuotanto on vähäistä.
Lisää tuulta ja akkuja
Neoen on 2008 Ranskassa perustettu itsenäinen, ainoastaan uusiutuvaan energiaan keskittyvä sähköntuottaja. Suomessa toiminta alkoi vuonna 2018 ja tähän mennessä Neoenilla on tuotannossa 81 megawatin tuulivoimapuisto Närpiössä sekä Yllikkälän akkuvarasto. Parasta aikaa rakentumassa on Mutkalammin vuonna 2023 valmistuva 404 megawatin tuulipuisto Kannuksen, Kalajoen ja Kokkolan kaupunkien alueelle.
Suomen osuus koko yrityksen liiketoiminnasta on jo nyt merkittävä. ”Suomen edelle menee tällä hetkellä vain pari muuta markkinaa, ja toimimme kuitenkin yhteensä 15 eri maassa. Kasvusta kertoo myös Suomen toimiston hurja rekrytointien määrä; vuoden 2020 lopussa teimme hankekehitystä yhden henkilön voimin ja nyt kehitystiimissä on jo seitsemän työntekijää. Suomalainen tuulivoima vetää nyt investointeja maahan kiihtyvällä tahdilla”, Pilli kertoo. Neoenin liiketoimintaan kuuluu Pillin mukaan hankekehityksen lisäksi myös sähköntuotanto, yritys ei siis myy kehittämiään tuulivoimahankkeita eteenpäin, vaan sitoutuu hankkeisiin koko niiden elinkaaren ajaksi.
Neoenillä ei vielä ole muita julkisia akkuhankkeita Suomessa mutta Pilli lupaa, että yritys tulee jatkossakin olemaan aktiivinen paitsi tuulivoima- myös akkuhankkeiden rintamalla. ”Isossa kuvassa on selvää, että uusiutuvan energian esiinmarssi jatkuu, ja niin tuuli- kuin aurinkovoimankin osuus sähköntuotannossa tulee kasvamaan. Mikäli esimerkiksi tuulivoimaa halutaan tuottaa merkittäviä määriä, tulee sähköjärjestelmän pystyä ottamaan vaihteleva tuotanto vastaan. Siinä kuvaan tulevat akkuvarastot, osana ratkaisua ja toimivaa sähkömarkkinaa”, summaa Pilli.