Energian varastoinnin nykytila

Translated title of the contribution: Current trends in energy storage technology

Raili Alanen, Tiina Koljonen, Sirpa Hukari, Pekka Saari

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tässä tutkimustyössä tarkastellaan energian varastointiin liittyvää teknologiaa, sen viimeisintä kehitystä, sovellusalueita ja niiden asettamia vaatimuksia, tuotteita, standardointia, patentointia ja tutkimus- ja kehitystoimintaa. Työ sisälsi myös suomalaisille yrityksille ja tutkija- sekä opetustahoille suunnatun haastattelukyselyn osaamisalueista, kiinnostuksen kohteista ja näkemyksestä tarpeellisiksi painopistealueiksi tuleviin tutkimusprojekteihin. Energian varastointitekniikkaan liittyvän kehityksen ajavana voimana on ollut sähkö- ja hybridiajoneuvojen kehitys, hajautetun sähkönjakelun kehitys, uusiutuvia energialähteitä hyödyntävän voimantuotannon kehitys, ympäristönsuojelulliset näkökohdat ja sähkön jakelun luotettavuus- ja laatuongelmat. Energiavarastojen käyttö tuo myös taloudellisia etuja, sillä ne mahdollistavat kysynnän vaihtelujen ja huippukuormituksen optimaalisen hyödyntämisen. Energian varastointiteknologia on pääosin perusteiltaan vanhaa tekniikkaa, mutta selkeästi esim. materiaalitekniikan kehittyminen on vauhdittanut myös varastointitekniikan kehitystä. Esimerkiksi faasinmuutosmateriaalien ja uusien kylmäaineiden käyttö tuo uusia tutkimustarpeita ja tuotteita lämpö- ja kylmävarastointiin. Mikro- ja nanotekniikan tutkimus ja lisääntynyt tietämys ovat tuomassa merkittävää panosta niin akku- kuin kondensaattori- ja polttokennotekniikkaan. Toisaalta useimmat energian varastointitekniikat (esim. vauhtipyörät, SMES, virtausakut, regeneroitavat polttokennot) vaativat tehokkaan monipuolisen hallintajärjestelmän, joten ohjausjärjestelmän tehoelektroniikkaan ja muuhun sähkö- ja oheistekniikkaan liittyvään kehitykseen tarvitaan panostusta edelleen. Integroituminen muihin järjestelmiin ja verkkoon liitynnän hallintakonseptit, ohjeet, säännöt, standardit ja suojauksen/ohjauksen hallintalaitteet vaativat edelleen panostusta ja pitkälti myös maakohtaisia versioita, joten energian varastointiin liittyvät tuotteet tarjoavat runsaasti kehitysmahdollisuuksia myös suomalaisille yrityksille.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages237
    ISBN (Electronic)951-38-6160-0
    Publication statusPublished - 2003
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number2199
    ISSN1235-0605

    Fingerprint

    storage technology
    energy

    Keywords

    • energy storage
    • pumped-storage
    • compressed air energy storage
    • thermal energy storage
    • flywheels
    • SMES
    • batteries
    • capacitors
    • supercapacitor
    • ultracapacitor
    • battery energy storage
    • heat pump
    • fuel cells
    • latent heat storage
    • hydrogen storage

    Cite this

    Alanen, R., Koljonen, T., Hukari, S., & Saari, P. (2003). Energian varastoinnin nykytila. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 2199
    Alanen, Raili ; Koljonen, Tiina ; Hukari, Sirpa ; Saari, Pekka. / Energian varastoinnin nykytila. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. 237 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2199).
    @book{cdbfdd0716d247c19cdc3b15098aa4e3,
    title = "Energian varastoinnin nykytila",
    abstract = "T{\"a}ss{\"a} tutkimusty{\"o}ss{\"a} tarkastellaan energian varastointiin liittyv{\"a}{\"a} teknologiaa, sen viimeisint{\"a} kehityst{\"a}, sovellusalueita ja niiden asettamia vaatimuksia, tuotteita, standardointia, patentointia ja tutkimus- ja kehitystoimintaa. Ty{\"o} sis{\"a}lsi my{\"o}s suomalaisille yrityksille ja tutkija- sek{\"a} opetustahoille suunnatun haastattelukyselyn osaamisalueista, kiinnostuksen kohteista ja n{\"a}kemyksest{\"a} tarpeellisiksi painopistealueiksi tuleviin tutkimusprojekteihin. Energian varastointitekniikkaan liittyv{\"a}n kehityksen ajavana voimana on ollut s{\"a}hk{\"o}- ja hybridiajoneuvojen kehitys, hajautetun s{\"a}hk{\"o}njakelun kehitys, uusiutuvia energial{\"a}hteit{\"a} hy{\"o}dynt{\"a}v{\"a}n voimantuotannon kehitys, ymp{\"a}rist{\"o}nsuojelulliset n{\"a}k{\"o}kohdat ja s{\"a}hk{\"o}n jakelun luotettavuus- ja laatuongelmat. Energiavarastojen k{\"a}ytt{\"o} tuo my{\"o}s taloudellisia etuja, sill{\"a} ne mahdollistavat kysynn{\"a}n vaihtelujen ja huippukuormituksen optimaalisen hy{\"o}dynt{\"a}misen. Energian varastointiteknologia on p{\"a}{\"a}osin perusteiltaan vanhaa tekniikkaa, mutta selke{\"a}sti esim. materiaalitekniikan kehittyminen on vauhdittanut my{\"o}s varastointitekniikan kehityst{\"a}. Esimerkiksi faasinmuutosmateriaalien ja uusien kylm{\"a}aineiden k{\"a}ytt{\"o} tuo uusia tutkimustarpeita ja tuotteita l{\"a}mp{\"o}- ja kylm{\"a}varastointiin. Mikro- ja nanotekniikan tutkimus ja lis{\"a}{\"a}ntynyt tiet{\"a}mys ovat tuomassa merkitt{\"a}v{\"a}{\"a} panosta niin akku- kuin kondensaattori- ja polttokennotekniikkaan. Toisaalta useimmat energian varastointitekniikat (esim. vauhtipy{\"o}r{\"a}t, SMES, virtausakut, regeneroitavat polttokennot) vaativat tehokkaan monipuolisen hallintaj{\"a}rjestelm{\"a}n, joten ohjausj{\"a}rjestelm{\"a}n tehoelektroniikkaan ja muuhun s{\"a}hk{\"o}- ja oheistekniikkaan liittyv{\"a}{\"a}n kehitykseen tarvitaan panostusta edelleen. Integroituminen muihin j{\"a}rjestelmiin ja verkkoon liitynn{\"a}n hallintakonseptit, ohjeet, s{\"a}{\"a}nn{\"o}t, standardit ja suojauksen/ohjauksen hallintalaitteet vaativat edelleen panostusta ja pitk{\"a}lti my{\"o}s maakohtaisia versioita, joten energian varastointiin liittyv{\"a}t tuotteet tarjoavat runsaasti kehitysmahdollisuuksia my{\"o}s suomalaisille yrityksille.",
    keywords = "energy storage, pumped-storage, compressed air energy storage, thermal energy storage, flywheels, SMES, batteries, capacitors, supercapacitor, ultracapacitor, battery energy storage, heat pump, fuel cells, latent heat storage, hydrogen storage",
    author = "Raili Alanen and Tiina Koljonen and Sirpa Hukari and Pekka Saari",
    year = "2003",
    language = "Finnish",
    series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "2199",
    address = "Finland",

    }

    Alanen, R, Koljonen, T, Hukari, S & Saari, P 2003, Energian varastoinnin nykytila. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 2199, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Energian varastoinnin nykytila. / Alanen, Raili; Koljonen, Tiina; Hukari, Sirpa; Saari, Pekka.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. 237 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2199).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Energian varastoinnin nykytila

    AU - Alanen, Raili

    AU - Koljonen, Tiina

    AU - Hukari, Sirpa

    AU - Saari, Pekka

    PY - 2003

    Y1 - 2003

    N2 - Tässä tutkimustyössä tarkastellaan energian varastointiin liittyvää teknologiaa, sen viimeisintä kehitystä, sovellusalueita ja niiden asettamia vaatimuksia, tuotteita, standardointia, patentointia ja tutkimus- ja kehitystoimintaa. Työ sisälsi myös suomalaisille yrityksille ja tutkija- sekä opetustahoille suunnatun haastattelukyselyn osaamisalueista, kiinnostuksen kohteista ja näkemyksestä tarpeellisiksi painopistealueiksi tuleviin tutkimusprojekteihin. Energian varastointitekniikkaan liittyvän kehityksen ajavana voimana on ollut sähkö- ja hybridiajoneuvojen kehitys, hajautetun sähkönjakelun kehitys, uusiutuvia energialähteitä hyödyntävän voimantuotannon kehitys, ympäristönsuojelulliset näkökohdat ja sähkön jakelun luotettavuus- ja laatuongelmat. Energiavarastojen käyttö tuo myös taloudellisia etuja, sillä ne mahdollistavat kysynnän vaihtelujen ja huippukuormituksen optimaalisen hyödyntämisen. Energian varastointiteknologia on pääosin perusteiltaan vanhaa tekniikkaa, mutta selkeästi esim. materiaalitekniikan kehittyminen on vauhdittanut myös varastointitekniikan kehitystä. Esimerkiksi faasinmuutosmateriaalien ja uusien kylmäaineiden käyttö tuo uusia tutkimustarpeita ja tuotteita lämpö- ja kylmävarastointiin. Mikro- ja nanotekniikan tutkimus ja lisääntynyt tietämys ovat tuomassa merkittävää panosta niin akku- kuin kondensaattori- ja polttokennotekniikkaan. Toisaalta useimmat energian varastointitekniikat (esim. vauhtipyörät, SMES, virtausakut, regeneroitavat polttokennot) vaativat tehokkaan monipuolisen hallintajärjestelmän, joten ohjausjärjestelmän tehoelektroniikkaan ja muuhun sähkö- ja oheistekniikkaan liittyvään kehitykseen tarvitaan panostusta edelleen. Integroituminen muihin järjestelmiin ja verkkoon liitynnän hallintakonseptit, ohjeet, säännöt, standardit ja suojauksen/ohjauksen hallintalaitteet vaativat edelleen panostusta ja pitkälti myös maakohtaisia versioita, joten energian varastointiin liittyvät tuotteet tarjoavat runsaasti kehitysmahdollisuuksia myös suomalaisille yrityksille.

    AB - Tässä tutkimustyössä tarkastellaan energian varastointiin liittyvää teknologiaa, sen viimeisintä kehitystä, sovellusalueita ja niiden asettamia vaatimuksia, tuotteita, standardointia, patentointia ja tutkimus- ja kehitystoimintaa. Työ sisälsi myös suomalaisille yrityksille ja tutkija- sekä opetustahoille suunnatun haastattelukyselyn osaamisalueista, kiinnostuksen kohteista ja näkemyksestä tarpeellisiksi painopistealueiksi tuleviin tutkimusprojekteihin. Energian varastointitekniikkaan liittyvän kehityksen ajavana voimana on ollut sähkö- ja hybridiajoneuvojen kehitys, hajautetun sähkönjakelun kehitys, uusiutuvia energialähteitä hyödyntävän voimantuotannon kehitys, ympäristönsuojelulliset näkökohdat ja sähkön jakelun luotettavuus- ja laatuongelmat. Energiavarastojen käyttö tuo myös taloudellisia etuja, sillä ne mahdollistavat kysynnän vaihtelujen ja huippukuormituksen optimaalisen hyödyntämisen. Energian varastointiteknologia on pääosin perusteiltaan vanhaa tekniikkaa, mutta selkeästi esim. materiaalitekniikan kehittyminen on vauhdittanut myös varastointitekniikan kehitystä. Esimerkiksi faasinmuutosmateriaalien ja uusien kylmäaineiden käyttö tuo uusia tutkimustarpeita ja tuotteita lämpö- ja kylmävarastointiin. Mikro- ja nanotekniikan tutkimus ja lisääntynyt tietämys ovat tuomassa merkittävää panosta niin akku- kuin kondensaattori- ja polttokennotekniikkaan. Toisaalta useimmat energian varastointitekniikat (esim. vauhtipyörät, SMES, virtausakut, regeneroitavat polttokennot) vaativat tehokkaan monipuolisen hallintajärjestelmän, joten ohjausjärjestelmän tehoelektroniikkaan ja muuhun sähkö- ja oheistekniikkaan liittyvään kehitykseen tarvitaan panostusta edelleen. Integroituminen muihin järjestelmiin ja verkkoon liitynnän hallintakonseptit, ohjeet, säännöt, standardit ja suojauksen/ohjauksen hallintalaitteet vaativat edelleen panostusta ja pitkälti myös maakohtaisia versioita, joten energian varastointiin liittyvät tuotteet tarjoavat runsaasti kehitysmahdollisuuksia myös suomalaisille yrityksille.

    KW - energy storage

    KW - pumped-storage

    KW - compressed air energy storage

    KW - thermal energy storage

    KW - flywheels

    KW - SMES

    KW - batteries

    KW - capacitors

    KW - supercapacitor

    KW - ultracapacitor

    KW - battery energy storage

    KW - heat pump

    KW - fuel cells

    KW - latent heat storage

    KW - hydrogen storage

    M3 - Report

    T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

    BT - Energian varastoinnin nykytila

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Alanen R, Koljonen T, Hukari S, Saari P. Energian varastoinnin nykytila. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. 237 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 2199).