August 9, 2022 - Merus Power
Share:
Energiamurros, eli energian tuotannon ja kulutuksen täysremontti hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ja ilmastonmuutoksen torjumiseksi, on tällä hetkellä jo kovaa vauhtia käynnissä. Fossiilisista polttoaineista pyritään eroon, hajautettu sähköntuotanto lisääntyy ja se nojaa entistä enemmän uusiutuvien energiamuotojen varaan. Tuuli- ja aurinkoenergian tuotannon, sääriippuvuuden, sekä sähkönkulutuksen vaihtelun takia asiakkaiden olisi hyvä jatkossa pystyä joustamaan sähkönkulutuksessaan, ajoittamalla sähkön kulutuspiikit fiksusti.
Olemme riippuvaisia sähköstä jokapäiväisessä elämässämme ja liiketoiminnoissamme, joten sähkön toimitusvarmuus on elintärkeää. Toimitusvarmuus riippuu siirto- ja jakeluverkon luotettavuudesta ja vakaudesta – siitä, miten jakeluverkkoyhtiöt pystyvät varautumaan sähkökatkoksiin, jotka saavat kestää väestökeskuksissa pisimmillään kuusi tuntia ja maaseudulla 36 tuntia. Monilla maaseutualueilla toimitusvarmuuden turvaaminen on kuitenkin haasteellista, sillä haja-asutusalueilla sähkönjakelusta huolehditaan perinteisesti ilmajohdoilla, jotka ovat alttiita erilaisille sääilmiöille. Tyypillinen tapa parantaa toimitusvarmuutta on rakentaa maakaapeleita, mutta haittapuolena on, että kaapelointi on 1,5–2 kertaa kalliimpaa kuin ilmajohdon rakentaminen.
Miten turvata sähkönjakelu kuluttajille kustannustehokkaasti?
Tähän pyrimme vastaamaan tässä blogissa, jossa annamme jakeluyhtiöille vaihtoehdon korvata maakaapelointi sähkövarastolla maaseutualueilla. Blogissa käsittelemme seuraavia aiheita:
- Sähkövaraston kustannukset verrattuna maakaapelointiin
- Dynaaminen loistehon kompensointi sähkövaraston avulla
- Sähkövaraston tehtävät ja vaste vikatilanteisiin jakeluverkossa
- Energiamurros ja automatisoitu reaaliaikainen kulutusjousto
- Sähkövarastojen liiketoimintamahdollisuudet
Onko olemassa keinoa saavuttaa vaadittu toimitusvarmuus kustannustehokkaammin?
Merus Power tarjoaa sähkövaraston avulla kustannustehokkaan vaihtoehdon maakaapeloinnille toimitusvarmuuden parantamiseksi. Merus™ ESS sähkövarasto pystyy havaitsemaan sähkönjakelun keskeytyksen hetkessä. Vian sattuessa edistyksellinen sähkövarastomme erottaa suojaamansa verkon omaksi saarekkeekseen ja palauttaa asiakkaiden jännitteen hallitusti ja nopeasti. Kuluttajat kokevat vain hyvin lyhyen, pikajälleenkytkennän kestoon verrattavissa olevan keskeytyksen sähkönjakelussaan.
Sähkövarastomme antaa jakeluverkkoyhtiölle aikaa paikantaa ja korjata vian, ilman että asiakkaat kärsivät sähkönjakelun keskeytymisestä. Kun vika verkossa on korjattu tai eristetty, ja jännite palautettu, Merus™ ESS synkronoi saarekeverkon automaattisesti syöttöverkon kanssa ja sulkee saarekkeen katkaisijan. Merus™ ESS vastaa verkon suojauksesta sekä normaalissa tilanteessa, että saarekekäytössä.
Miten Merus™ ESS tuo kustannustehokkuutta?
Sähkönjakelun keskeytyksestä tai virheestä aiheutuu kustannuksia sekä asiakkaalle että verkkoyhtiölle. Verkkoyhtiöille koituvat kustannukset koostuvat vikatapauksissa vian korjaamiseen kuluvista kustannuksista, sekä asiakkaille maksettavista korvauksista. Korvausten ja hinnanalennusten suuruus riippuu siirtämättä jääneen energian määrästä, keskeytyneen sähkötehon suuruudesta tai keskeytyksen kestoajasta.
Merus™ ESS sähkövaraston avulla voidaan huomattavasti vähentää verkkoyhtiölle ja asiakkaille keskeytyksestä aiheutuvia kustannuksia. Keskeytyksen sattuessa ESS:n suojaama verkko voidaan kytkeä omaksi saarekkeekseen, jolloin vikaantunut verkon osa voidaan paikantaa ja korjata. Näin asiakkaiden kokema jännitteetön aika lyhenee ja jakeluverkkoyhtiö säästää asiakkaille maksettavissa korvauksissa.
Energiaviraston laskemiin KAH-kustannuksiin vaikuttavat edellä mainittujen vikatilanteiden lisäksi myös sellaiset suunnitellut keskeytykset, jotka ovat asiakkaan näkökulmasta odottamattomat. Ne tapahtuvat usein tilanteissa, joissa keskeytyksestä ei ehditä viestimään asiakkaalle ajoissa. KAH-kustannuksiin on mahdollista vaikuttaa sekä suunnitelluissa, että suunnittelemattomissa keskeytyksissä Merus™ ESS:n nopeiden automatisoitujen ratkaisujen ansiosta
Kustannustehokkuutta syntyy myös siitä, ettei maakaapelointia tarvita rakentaa alueelle, jossa sähkövarasto turvaa sähkönjakelua. Maakaapelin asentaminen on noin 1,5-2 kertaa kalliimpaa kuin ilmajohdon, joten pelkästään kustannussyistä kaikkien vikaantumisille alttiiden ilmajohtojen korvaaminen maakaapeleilla ei onnistu nopealla aikavälillä. Haja-asutusalueella asiakkaita on suhteessa vähän ja etäisyydet ovat pitkiä. Näin ilmajohtojen korvaaminen maakaapeloinnilla voi olla hyvin kallis investointi, jonka takaisinmaksuaika on todella pitkä. Merus™ ESS auttaa parantamaan toimitusvarmuutta kustannustehokkaasti, sillä sen avulla voidaan joko, korvata maakaapelointi kokonaan tai siirtää maakaapeloinnin tarvetta tulevaisuuteen ja jaotella eri alueista syntyviä maakaapelointikustannuksia pidemmälle aikavälille.
Loistehon kompensointi sähkövaraston avulla
Maakaapeloinnin yleistyessä ja sähkönkulutuksen kasvaessa täytyy pitää huolta loistehon kompensoinnista, erityisesti maaseudulla, jossa siirtoetäisyydet ovat pitkiä. Suuri loistehon osuus syö verkon siirtokapasiteettia kasvattaen häviöitä, mikä johtaa verkon ylimitoittamiseen ja rakentamiseen tarvittavien investointien kasvamiseen. Verkon asiakkaiden sähkölaitteet kuitenkin tarvitsevat loistehon kompensointia, jolloin sitä on järkevämpi tuottaa lähellä kulutuspistettä, kuin siirtää pitkiä matkoja verkossa.
Merus™ ESS sähkövaraston avulla jakeluverkkoyhtiö voi kompensoida loistehoa lähellä kulutusta, jolloin verkon siirtokapasiteetti voidaan käyttää pätötehon siirtämiseen. Näin verkko voidaan mitoittaa taloudellisemmin vastaamaan vain tarvittavaa kulutusta, eikä verkossa synny turhia häviöitä. Sähkövaraston pätö- ja loisteho voidaan ohjata nollasta täyteen kapasiteettiin alle yhdessä verkkojaksossa, joten se tarjoaa mahdollisuuden täysin reaaliaikaiselle kompensoinnille.
Miten asiakkaiden sähköturvallisuus varmistetaan vikatilanteessa?
Jakeluverkon vikatilanteessa Merus™ ESS syöttää virtaa suojaamansa verkon asiakkaille. Verkon ja kotitalouksien sähkölaitteiden vikasuojaus perustuu siihen, että oikosulkutilanteessa muodostuu riittävän suuri oikosulkuvirta, joka laukaisee suojalaitteet riittävän nopeasti. Näin vikajännite ei pääse kasvamaan liian suureksi, eikä oikosulkutilanteesta synny vaaraa ihmisille.
Merus™ ESS:n korvatessa syöttävän verkon on aiheellista kysyä, kykeneekö se tuottamaan riittävän jäykän verkon, jotta oikosulkutasot kuluttajien sähköasennuksissa ovat riittävän suuria ja suojalaitteet toimivat tarpeeksi nopeasti. Tämä huomioidaan aina ESS:n mitoituksessa ja varmistetaan, että riittävästi konvertterikapasiteettia on asennettu, jotta suojalaitteet toimivat kauimmaisessakin verkon pisteessä. Merus™ ESS on ekologinen ja ennen kaikkea turvallinen tapa varmistaa asiakkaiden sähkönsaanti vikatilanteessa.
Energiamurros ja automatisoitu reaaliaikainen kulutusjousto
Energianmurroksen myötä uusiutuvan energian määrä sähköverkossa kasvaa kovaa vauhtia. Tuuli- ja aurinkoenergian tuotantomäärät vaihtelevat sääolosuhteiden mukaan ja sähkönkulutuksessa on omat vaihtelunsa niin kotitalouksilla, kuin teollisuudessakin. Tulevaisuuden sähköverkon on kyettävä yhä paremmin joustamaan sähkönkulutuksessa. Samaan aikaan myös sähkön kokonaiskulutus kasvaa ja sähköverkon on kyettävä siirtämään myös kasvavat tehotarpeet. Tulevaisuudessa vaaditaan muutoksia niin sähköverkoilta, kuin kuluttajiltakin.
Kulutusvaihtelu voidaan toteuttaa, joko aktiivisten toimien tai automatisoitujen ratkaisujen avulla. Merus™ ESS mahdollistaa automatisoidun reaaliaikaisen kulutusjouston ilman, että asiakkaan tai verkkoyhtiön tarvitsee tehdä aktiivisia toimia sen eteen. Tämä automaatinen kulutusjousto tapahtuu niin, että suurimpien kulutuspiikkien aikaan asiakkaat saavat automaattisesti tarvitsemansa sähkön sähkövarastosta, jolloin he eivät kuormita valtakunnallista verkkoa. Kuormituksen tasaantuminen laskee myös merkittävästi verkon rakentamiskustannuksia, sillä se voidaan mitoittaa kestämään pienempää rasitusta.
Sähkövarastojen liiketoimintamahdollisuudet
Sähkömarkkinalaki asettaa jakeluverkkoyhtiöiden liiketoiminnalle tiettyjä rajoitteita, joiden takia sähkövaraston mahdollisuudet eivät pääse täysiin oikeuksiinsa sellaisessa liiketoimintamallissa, missä verkkoyhtiö omistaa sähkövaraston ja käyttää sen ominaisuuksia yksin vain johonkin tiettyyn tarkoitukseen. Sähkövarastojen täyden potentiaalin pystyy tällä hetkellä parhaiten hyödyntämään siten, että sitä käytetään useammalla eri sektorilla monen osapuolen toimesta. Näitä osapuolia voivat olla esimerkiksi jakeluverkkoyhtiö ja erillinen sähkömarkkinatoimija.
Sähkövaraston tuomien etujen optimointia ja yhdeltä toimijalta vaadittavien investointien minimointia varten Merus Power on kehittänyt erilaisia ansaintamalleja, joista hyvänä esimerkkinä on Elenian ja Fortumin kanssa yhteistyössä toteutettu hanke. Tässä hankkeessa Elenia on rakennuttanut Pirkanmaalle kaksi sähkövarastoa innovaatiokumppanuuden yhteistyönä. Sähkövarasto voidaan jakaa komponenteiksi ja komponnttien muodostamiin kokonaisuuksiin, kokonaisuudessa ne ovat yksi kokonainen pitkälle kehitetty sähkövarasto. Tässä tapauksessa Elenia omistaa sähkövarastosta verkkoliityntälaitteiston ja on samalla ostanut sähkövaraston akut omistavalta Fortumilta akkukapasiteetin palveluna. Elenian tavoitteena tässä hankkeessa on laajentaa sähkövarastojen käyttöä haja-asutusalueilla ratkaisuna, jolla voidaan turvata sähkönjakelua muun muassa myrskyjen ja lumikuormien aiheuttamissa sähkökatkoissa.
Palveluistamme Suomessa
Merus™ ESS-sähkövarastot tarjoavat turvallisen ja kustannustehokkaan vaihtoehdon maaseutu- ja haja-asutusalueiden sähkön toimitusvarmuuden parantamiseksi. Skaalautuvat ja modulaariset Merus™ ESS-sähkövarastot valmistetaan aina asiakkaan tarpeiden mukaan avaimet käteen -palveluna. Tuemme asiakkaitamme sähkövarastojen koko elinkaaren ajan. Sähkövarastojemme suunnittelu, valmistus ja testaus tapahtuu meillä täällä kotimaassa Merus Powerilla. Käyttöönotto ja huolto tapahtuu asiakkaan luona ja tämän lisäksi voimme hyödyntää myös edistyksellistä Merus™ etävalvonta- ja monitorointiohjelmistoa.
