Sign In
Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

Kari Mäki

​​​​​​​​​Tutkimuspäällikkö Kari Mäki uskoo, että tulevaisuudessa energiaa varastoidaan esimerkiksi kaasuun, lämpöön tai muihin väliaineisiin.

Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla

Sari Alhava | 2.11.2016

​Uusiutuvien energiamuotojen käyttö sekä liikenteen sähköistyminen kasvattavat energiavarastojen tarvetta. Tällä hetkellä kehitetään uusia teknologioita ja etsitään parasta hyötysuhdetta.

Suomalainen energiajärjestelmä on haasteiden edessä. Se kaipaa yhä enemmän joustavuutta ja ohjattavuutta samalla, kun sen on täytettävä EU:n direktiivien edellyttämät velvoitteet uusiutuvien energiamuotojen käytöstä, hiilidioksidipäästöjen vähentämisestä sekä liikenteen polttoainemääräyksistä.

Aurinko- ja tuulivoiman tuotanto ja energian tarve eivät kuitenkaan kulje käsi kädessä. Tämän vuoksi nyt kehitetään sellaista teknologiaa, jonka avulla energiaa voidaan varastoida ja ottaa käyttöön tarpeen mukaan – vaikkapa sähköautoa ladattaessa tai silloin, kun sähkön hinta on kalleimmillaan. 

– Kansallisesti haetaan myös sähköntuotannon luotettavuuteen liittyviä sovelluksia. Perinteisesti yrityksillä tai asukkailla on ollut esimerkiksi sähkökatkojen varalle omia varavoimalaitteita. Tulevaisuudessa tällaisia laitteita voi olla myös alueellisesti, jolloin kyetään turvaamaan sähkön saanti laajemmin, VTT:n tutkimuspäällikkö Kari Mäki toteaa.

 

Ideoinnin ja kokeilun aika

Markkinoilla on jo erilaisiin teknologioihin perustuvia energiavarastoja, joista yleisimpiä ovat sähköenergiaa varastoivat akut. Pääosin käytetään litiumioniakkuja, mutta joihinkin kohteisiin sopii edelleen myös lyijyakku. Todella suuria energiamääriä voidaan varastoida esimerkiksi pumppuvoimaloissa veteen.

– Elämme parhaillaan ideoinnin ja kokeilun aikaa ja etsimme tehokkainta tapaa varastoida suuria energiamääriä. Näyttää siltä, että tulevaisuudessa energiaa varastoidaan esimerkiksi kaasuun, lämpöön tai muihin sellaisiin väliaineisiin, joista se voidaan palauttaa käyttöön, Mäki kertoo.

Akkupuolella kehitystyö on jatkuvaa, joskin uusien teknologioiden siirto laboratoriosta kaupallisiksi järjestelmiksi vie aikaa. Aurinkopaneelien hintojen lasku ja sähköautojen määrän kasvu luovat kysyntää niin kotitalouksien kuin yritystenkin energiavarastoille.

 

Mahdollisuus joustoon

Energiavarastoja voidaan hyödyntää myös kulutuksen ohjaukseen. Varastojen avulla kiinteistön sähkön käyttö voidaan optimoida esimerkiksi sähkön hinnan mukaan: energiaa ladataan verkosta silloin, kun se on halvimmillaan ja ladattu energia käytetään hintapiikkien aikaan.

Myös reservikapasiteetille sekä kysynnän ja tarjonnan tasapainottamista helpottaville palveluille on markkinoita. Jos sähköä on tarjolla valtakunnallisella tasolla vain niukasti, voitaisiin ennalta sovittuja kuormia ajaa matalammalla teholla. Esimerkiksi joidenkin toimistojen tai virastojen lämmityksen laskeminen hetkeksi ei tunnu käyttäjille, mutta kun samanlaisia kohteita on useita, saadaan kasaan merkittävä ohjattava resurssi.

– Kysynnän joustoon on tulossa uudenlaisia malleja. Markkinoita kiinnostaa muun muassa järjestelmä, jossa kerätään yhteen iso määrä pieniä varastoja ja yhdistetään ne kuorman ohjaukseen ja aurinkopaneeleihin. Suomessa selvitetään näiden vaihtoehtojen markkina- ja lakipuolen haasteita, Mäki mainitsee.

 

Liikenne sähköistyy

Liikenne on teollisuuden rinnalla yksi huomattavammista sektoreista, joka hyötyy uusista energiavarastojen ympärille syntyvistä liiketoimintamalleista. Espoossa matkustetaan jo sähköbusseilla, ja pian tämä on totta myös Helsingissä, Turussa ja Tampereella.

– Oleellista on ajoneuvojen ostohinnan ja akun eliniän suhde. Kun sähköautojen ja -bussien määrä kasvaa massatuotannoksi, hinta laskee. Samalla teknologian kehittyessä akustojen elinikä paranee, VTT:n tiimipäällikkö Mikko Pihlatie toteaa.

Pihlatie kertoo, että VTT:n roolina on selvittää, mitä teknologiaa markkinoilla on saatavissa ja kehitteillä sekä mitkä ratkaisut palvelevat kutakin loppukäyttäjää parhaiten.

– Painopisteenämme ei ole kehittää akkujen valmistustekniikkaa tai materiaaleja, vaan tutkimme, mitä teknologiaa käyttökohteessa tarvitaan sekä miten liikenne-, energia- tai tuotantojärjestelmästä saataisiin mahdollisimman hyvä, luotettava ja kustannustehokas, Pihlatie tiivistää.

Tutkimuskohteina ovat toisaalta sähkövoimaisten autojen, bussien, raskaiden ajoneuvojen ja työkoneiden liikkuvat mobiilisovellukset sekä toisaalta paikalla olevat energiavarastot varavoimaratkaisuista paikallisenergiaan. Myös vesiliikenteelle on tulossa omat sovelluksensa.

 


Teraloop mullistaa globaalin energian varastointijärjestelmän

Suomalainen Teraloop Oy on ideoinut erittäin suurien energiamäärien varastointiin tekniikkaa, jossa hyödynnetään kineettis-mekaanista ratkaisua. Muiden teknologioiden kanssa energian varastoinnissa on yhä suuria rajoitteita, joten Teraloopin ratkaisu voisi tuottaa lisäarvoa uusiutuvan energian tuotannossa.

Pähkinänkuoressa ratkaisussa kyse on siitä, että sähkö varastoidaan suuren toroidi-mallisen putken sisällä liikkuvaan massaan. Näin saatu liike-energia pystytään muuttamaan nopeasti sähköksi.

VTT:n tehtävänä on ollut selvittää energiavarastointihankkeen teknisiä mahdollisuuksia ja toteuttamiskelpoisuutta. Tekninen tutkimus- ja kehitystyö vaatii kykyä yhdistää usean alan teknistä osaamista.

– Koska kyseessä on suomalainen keksintö ja suomalainen yritys, Teraloop valitsi kumppanikseen VTT:n tukemaan hankkeen poikkitieteellistä tutkimusta. VTT:llä on vahvaa näyttöä tarvittavien tekniikan aloilta, ja tällaista osaamista tarvitaan konseptin luomiseen. Meillä on tukenamme VTT:n vahva tiimi, jolla saamme aikaiseksi sellaisen tuotteen, jota maailma haluaa, toteaa Teraloop toimitusjohtaja Ted Ridgway Watt.

VTT on muun muassa kehittänyt fysiikan- ja rakenneratkaisun mahdollisuuksia sekä selvittänyt varastointiratkaisun tehokkuutta. VTT:n nykyiset tehtävät liittyvät fysikaalisten ratkaisujen ja ilmiöiden selvittämiseen sekä mekaanisten laitteiden ja prototyyppien suunnitteluun. 

– Tämä on sekä haastava että kiinnostava tutkimusalue, jolla kehitetään ja rakennetaan monifysikaalista simulaatioympäristöä tutkimusta varten. Teraloopin teknologia on tuonut meille mielenkiintoisia haasteita, joita pyrimme selvittämään yhdessä heidän tuotekehityksensä kanssa, VTT:n tutkimusalueen johtaja Johannes Hyrynen kuvailee.

Teraloop tähtää globaaleille markkinoille valmiiden tuotteiden kanssa vuoden 2020 paikkeilla. http://teraloop.com​

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 1/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2017.aspxImpulssi 1/2017
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Mitä kuuluu Australiaan?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mita-kuuluu-Australiaan.aspxMitä kuuluu Australiaan?
Elintarvikkeet muutoksessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
IPR edellä ulkomaillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/IPR-edella-ulkomaille.aspxIPR edellä ulkomaille
Kaikki katseet uudistumiseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaikki-katseet-uudistumiseen.aspxKaikki katseet uudistumiseen
Muutosjohtamisen luova voimahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Muutosjohtamisen-luova-voima.aspxMuutosjohtamisen luova voima
Täydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristöhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Taydellinen-arktisten-ratkaisujen-pilottiymparisto.aspxTäydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristö
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Uusia ratkaisuja kaupunkitulvien ehkäisyynhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusia-ratkaisuja-kaupunkitulvien-ehkaisyyn.aspxUusia ratkaisuja kaupunkitulvien ehkäisyyn
Tulevaisuuden sensorihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Salofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Salofa-tuo-pikatestit-terveyden-ja-ympariston-seurantaan.aspxSalofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaan
SMACC – älyä koneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/SMACC-alya-koneisiin.aspxSMACC – älyä koneisiin
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
Ydinjätehuollon uranuurtaja Posivahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ydinjätehuollon-uranuurtaja-Posiva.aspxYdinjätehuollon uranuurtaja Posiva
Mallinnuksen ja simuloinnin hyödyntäminen uusissa voimalaitoskonsepteissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mallinnuksen-ja-simuloinnin-hyodyntaminen-uusissa-voimalaitoskonsepteissa.aspxMallinnuksen ja simuloinnin hyödyntäminen uusissa voimalaitoskonsepteissa
Kolmiulotteinen virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus – Kohti uusia maailmojahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kolmiulotteinen-virtuaalitodellisuus-ja-lisätty-todellisuus-Kohti-uusia-maailmoja.aspxKolmiulotteinen virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus – Kohti uusia maailmoja
Voimaa potkurikehitykseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voimaa-potkurikehitykseen.aspxVoimaa potkurikehitykseen
Robotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robotiikka-–-monien-mahdollisuuksien-tekniikkaa.aspxRobotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaa
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Tulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovelluksethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-uudet-selluloosatuotteet-ja-niiden-sovellukset.aspxTulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovellukset
Infinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Infinited-Fiber-tuo-muutoksen-tekstiiliteollisuuteen.aspxInfinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteen
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Intohimo siivittää tutkimustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/intohimo-siivittaa-tutkimusta.aspxIntohimo siivittää tutkimusta
Onko tulevaisuudessa jätevettä?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Onko-tulevaisuudessa-jatevetta.aspxOnko tulevaisuudessa jätevettä?
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Impulssi 1/2015http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2015.aspxImpulssi 1/2015
Impulssi 1/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2016.aspxImpulssi 1/2016
For Industry veturina Suomen valmistavalle teollisuudellehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/For-Industry-veturina-Suomen-valmistavalle-teollisuudelle.aspxFor Industry veturina Suomen valmistavalle teollisuudelle
Impulssi 1/2014http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2014.aspxImpulssi 1/2014
Impulssi 2/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2016.aspxImpulssi 2/2016
Impulssi 2/2015http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2015.aspxImpulssi 2/2015
Kansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kansainvälinen-yrittäjyys-ei-toteudu-hetkessä-vaan-siihen-kasvetaan.aspxKansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaan
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
VTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuuttahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nuoret-tutkijat-tekevat-tulevaisuutta.aspxVTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuutta
Suomi suuntaa vähähiiliseen älyliikenteeseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-suuntaa-vahahiiliseen-alyliikenteeseen.aspxSuomi suuntaa vähähiiliseen älyliikenteeseen
ChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Chemsheet-innovaatioilla-tietä-uusille-ratkaisuille.aspxChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuille
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
Kvanttinormaaleita uudistuvalle SI-järjestelmällehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kvanttinormaaleita-uudistuvalle-SI-jarjestelmalle.aspxKvanttinormaaleita uudistuvalle SI-järjestelmälle
Impulssi 2/2014http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2014.aspxImpulssi 2/2014
Enemmän kuin pelkkää piitähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Enemman-kuin-pelkkaa-piita.aspxEnemmän kuin pelkkää piitä