Suvilahden sähkövarasto on aurinkovoiman paras kaveri

Monelta Sörnäisten rantatiellä ajavalta jää huomaamatta, että aivan tien vieressä rakennetaan energian vallankumousta. Helenin Suvilahden sähköaseman katolla on Suomen toiseksi suurin aurinkovoimala. Vielä kiinnostavampi uutuus löytyy kuitenkin rakennuksen pihalta.

Järjestelmän hinta on kaksi miljoonaa euroa, mutta sen ydin mahtuu vain yhteen merikonttiin, joka tuotiin Helsinkiin toukokuussa Italiasta. Kyseessä on koko Pohjoismaiden suurin sähkövarasto, joka koostuu 15 000 yksittäisestä akkukennosta. Niihin voidaan varastoida hetkellisesti koko Suvilahden aurinkovoimalan, ja lisäksi Helsingin Kivikossa olevan Suomen suurimman aurinkovoimalan koko sähköntuotanto.

Mihin tällaista sähkövarastoa tarvitaan? Vastaus voi yllättää. Ilman sähkön varastointia koko uusiutuvan energian mullistus voisi jäädä haaveeksi.

Suvilahden sähkövaraston 15 000 akkukennoa mahtuvat yhden merikontin sisään. Varaston tärkein tehtävä on tasata heilahduksia ja turvata sähköverkon toimintaa. Näin se tukee uusiutuvan energian käyttöä.

Aurinko- ja tuulisähkön haasteet

Maailman energiatuotanto on historiallisessa murroksessa, kun fossiilista polttoaineista siirrytään uusiutuvaan energiaan. Muutos on tärkeä, mutta se aiheuttaa myös yllättäviä haasteita.

Kuvaava esimerkki saatiin toukokuussa Saksassa, kun sähkön hinta valahti hetkeksi reippaasti miinusmerkkiseksi – kuluttajille siis maksettiin sähkön käyttämisestä. Samoin on käynyt esimerkiksi aurinkovoimaan panostavassa Chilessä ja tuulivoimastaan tunnetussa Tanskassa. Oudot tilanteet johtuvat siitä, että sähkön kulutus vaihtelee voimakkaasti esimerkiksi vuorokaudenajan mukaan. Sähköä pitäisikin tuottaa oikea määrä kullakin hetkellä – ei liikaa eikä liian vähän.

”Sähköjärjestelmän tuotannon ja kulutuksen tasapainon nopea häiriintyminen voi aiheuttaa katastrofaalisen ketjureaktion”, kertoo kehityspäällikkö Juha Karppinen Helenin Energiaratkaisut-yksiköstä.

”Verkon taajuuden pudotessa tuotantolaitoksia jouduttaisiin irrottamaan verkosta, jotta niiden koneistot eivät vaurioidu. Se voisi johtaa uusiin irrotuksiin, ja pian koko sähköverkko jouduttaisiin ajamaan alas.”

Perinteisiä sähkövoimaloita on voinut säätää, mutta se ei yleensä onnistu uusiutuvassa energiassa. Tuulivoimaa saadaan, kun tuulee – ja aurinkovoimaa syntyy, kun aurinko paistaa. Jos sähköä tuotetaan liikaa, siitä halutaan eroon vaikka tappiolla. Liian pieni tuotanto voisi taas johtaa sähkökatkoksiin. Tehokkaimpia keinoja ennalta ehkäistä tällaisia ongelmia on sähkön varastointi.

Ei uusiutuvaa energiaa ilman varastointia

Sähkövaraston ensisijainen tehtävä on tasata nopeasti sähköverkon heilahteluja joko lataamalla tai purkamalla akkuja. Järjestelmä myös varmistaa sähkötehon riittävyyden kaikissa tilanteissa.

”Sähkövarasto huolehtii sähkön saannista siihen saakka, että hitainkin varavoiman kaasuturbiini ja dieselkone saadaan käyntiin”, selittää Karppinen.
Kesämökkien aurinkokenno- ja akkujärjestelmistä tuttu sähkön varastointi myöhempiä ”pilvisiä hetkiä varten” tulee käyttötarkoituksissa vasta kolmantena, ja sitä tehdään mahdollisuuksien mukaan.

Karppinen kertoo, että Helen tekee hankkeessa kiinnostavaa pioneerityötä sekä teknisesti että taloudellisesti. Yhtiö alkaa nyt yhteistyössä Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj:n ja Helsingin jakeluverkkoyhtiö Helen Sähköverkko Oy:n kanssa tutkia käytännössä, mitkä ovat parhaat tavat käyttää sähkövarastoa ja millainen taloudellinen arvo tällä on.

”Saksassa on herätty siihen, miten suuri haaste uusiutuva energia on sähköverkoille. Siellä valtio kannustaa aurinkopaneelien yhteyteen asennettavan akkujärjestelmän hankintaa huomattavalla investointituella, jota myös yksityishenkilöt voivat hakea”, Karppinen kertoo.

Sähköautosi myy pian energiaa verkkoon

Energian vihreä vallankumous vaatii monenlaisia muutoksia, eikä pelkkä sähkön varastointi riitä. Myös kulutuksen täytyy joustaa. Tämä on jo arkipäivää monissa yrityksissä ja seuraavaksi kulutusjousto tulee koteihin.

Asuntoihin on jo mahdollista asentaa fiksua lämmitysautomatiikkaa, joka pystyy katkaisemaan lämmityksen joksikin aikaa kysyntäpiikin aikaan. Asunnon lämpötilassa ei huomaa eroa, mutta sähköverkon toiminta paranee ja sähkölaskuun voi saada hyvityksen. Samalla tavalla esimerkiksi sähköauto voi hidastaa latausta kalleimman sähkön aikaan, tai jopa myydä sähköä takaisin verkkoon.

”Aiemmin sähköntuotannossa on pyritty irtautumaan luonnosta – sähköä tulee, satoi tai paistoi. Jatkossa meidän on toimittava enemmän luonnon ehdoilla”, Karppinen toteaa.

Sähkövarastot, kulutusjousto ja muut älykkäät tekniikat auttavat rakentamaan uutta ympäristöystävällistä energiamaailmaa.

Helen varastoi myös jäähdytystä ja lämpöä

Helsingin Esplanadin puistossa on vesiallas, joka on tuplasti pidempi ja 20 kertaa syvempi kuin olympiatason uima-allas. Valtava allas sijaitsee kallioluolassa sadan metrin syvyydessä. Tämä 40 metriä syvä ja sata metriä pitkä allas on jättimäinen ”kylmäakku”. Sen vesimassaan ladataan yöaikaan jäähdytysenergiaa, jota sitten puretaan Helsingin kaukojäähdytysverkkoon auringon noustua.

Suvilahden uusi sähkövarasto ei tosiaankaan ole Helenin ensimmäinen energiavarasto. Lämpöä on varastoitu jo 1980-luvulta lähtien. Salmisaaren voimalaan rakennettiin kaksi valtavaa terässäiliötä, jossa varastoitiin kuumaa vettä kaukolämpöverkon tarpeisiin – ja myöhemmin rakennettiin vielä suurempi kuumavesisäiliö Vuosaareen. Kun kaukojäähdytys yleistyi, Pasilaan louhittiin ensimmäinen suuri kylmävesisäiliö vuonna 2012, ja Esplanadin allas otettiin käyttöön viime vuonna.

Kaikilla näillä varastoilla on sama tarkoitus – tasata kulutushuippuja. Näin energiaa voidaan tuottaa tasaisemmin ja energiatehokkaammin, ja sen myötä ympäristöystävällisemmin.