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).