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​

 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Älykäs teollisuushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykäs-teollisuus.aspxÄlykäs teollisuus
Palvelut PK-yrityksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Palvelut-PK-yrityksille.aspxPalvelut PK-yrityksille
Kestävät ja älykkäät yhteisöthttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestävät-ja-älykkäät-yhteisöt.aspxKestävät ja älykkäät yhteisöt
Liiketoiminnan kehittäminenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoiminnan-kehittäminen.aspxLiiketoiminnan kehittäminen
Vähähiilinen energiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vähähiilinen-energia.aspxVähähiilinen energia
Digitaalinen maailmahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaalinen-maailma.aspxDigitaalinen maailma
Biotalous ja kiertotaloushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biotalous-ja-kiertotalous.aspxBiotalous ja kiertotalous
Terveys ja hyvinvointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveys-ja-hyvinvointi.aspxTerveys ja hyvinvointi
Impulssi 2/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2018.aspxImpulssi 2/2018
Voiko ympäristöväittämiin luottaa?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-ymparistovaittamiin-luottaa.aspxVoiko ympäristöväittämiin luottaa?
Voimaa potkurikehitykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voimaa-potkurikehitykseen.aspxVoimaa potkurikehitykseen
Yrittäjien velvollisuus on etsiä kasvuahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yrittajien-velvollisuus-on-etsia-kasvua.aspxYrittäjien velvollisuus on etsiä kasvua
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
FinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FinnCERES-vie-materiaalien-biotalouden-uudelle-tasolle-.aspxFinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasolle
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Menetelmiä parempaan päätöksentekoonhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Menetelmia-parempaan-paatoksentekoon.aspxMenetelmiä parempaan päätöksentekoon
Merenkulku murroksessa: äly tulee komentosilloillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Merenkulku-murroksessa-aly-tulee-komentosilloille.aspxMerenkulku murroksessa: äly tulee komentosilloille
Energia-ala varautuu yhdessä kyberuhkiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energia-ala-varautuu-yhdessa-kyberuhkiin.aspxEnergia-ala varautuu yhdessä kyberuhkiin
Maailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-vuonn-2030-vastauksia-huomisen-kysymyksiin.aspxMaailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiin
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Kasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kasvua-ja-uusia-mahdollisuuksia-piifotoniikassa.aspxKasvua ja uusia mahdollisuuksia piifotoniikassa
Kohti hiilineutraaleja materiaalejahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kohti-hiilineutraaleja-materiaaleja.aspxKohti hiilineutraaleja materiaaleja
Simon Kos, Microsoft: Tekoäly rynnii potilaan avuksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Simon-Kos-Microsoft-Tekoaly-rynnii-potilaan-avuksi.aspxSimon Kos, Microsoft: Tekoäly rynnii potilaan avuksi
Onko tulevaisuudessa jätevettä?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Onko-tulevaisuudessa-jatevetta.aspxOnko tulevaisuudessa jätevettä?
Pilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pilottitehtaat-jauhavat-ideoista-liiketoimintaa.aspxPilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaa
Puun voimalla biotalouteenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puun-voimalla-biotalouteen.aspxPuun voimalla biotalouteen
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
Tulevaisuuden kuluttajat ja kuluttajatutkijat kohtasivat makeathonissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kuluttajat-ja-kuluttajatutkijat-kohtasivat-makeathonissa.aspxTulevaisuuden kuluttajat ja kuluttajatutkijat kohtasivat makeathonissa
Kyberturvallisuuden puolesta monella rintamallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuuden-puolesta-monella-rintamalla.aspxKyberturvallisuuden puolesta monella rintamalla
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
5G:n avulla liikenneturvallisuus uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5Gn-avulla-liikenneturvallisuus-uudelle-tasolle.aspx5G:n avulla liikenneturvallisuus uudelle tasolle
Nopeammin parempia tuotteita markkinoillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nopeammin-parempia-tuotteita-markkinoille.aspxNopeammin parempia tuotteita markkinoille
Tuottoa sijoituksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
Suomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tyhjä-artikkeli-3-numerolle-1.aspxSuomi matkalla kohti vähähiilistä vuotta 2050
Matti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ennen-kuin-tieto-hukkuu-numeroihin.aspxMatti Apunen: Ennen kuin tieto hukkuu numeroihin
Muutosjohtamisen luova voimahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Muutosjohtamisen-luova-voima.aspxMuutosjohtamisen luova voima
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Maailmalla ei ole parempaa innovaatiomalliahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmalla-ei-ole-parempaa-innovaatiomallia.aspxMaailmalla ei ole parempaa innovaatiomallia
Mahdollisuus piilee haasteissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Tositoimia Suomen nostamiseksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tositoimia-Suomen-nostamiseksi.aspxTositoimia Suomen nostamiseksi
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
SMACC – älyä koneisiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/SMACC-alya-koneisiin.aspxSMACC – älyä koneisiin
Syntymäpäivälahja meiltä itsellemmehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Syntymapaivalahja-meilta-itsellemme.aspxSyntymäpäivälahja meiltä itsellemme
Erkki KM Leppävuori: Tehoa tutkimukseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehoa-tutkimukseen.aspxErkki KM Leppävuori: Tehoa tutkimukseen
Tulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovelluksethttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-uudet-selluloosatuotteet-ja-niiden-sovellukset.aspxTulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovellukset
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Täydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristöhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Taydellinen-arktisten-ratkaisujen-pilottiymparisto.aspxTäydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristö