Jyväskylän yliopiston ja VTT:n hankkeella säästetään luontoa ja hillitään sähkön hinnan heilahteluja
Vihreässä siirtymässä sähköjärjestelmää kehitetään vähäpäästöisempään ja hiilineutraalimpaan suuntaan. Uusiutuvien energiamuotojen kuten tuuli- ja aurinkovoiman kasvava määrä sähköverkossa on kuitenkin tunnistettu voimistavan sähkön hinnan vaihtelua. Suuri hintavaihtelu aiheuttaa riskejä erityisesti sähkön loppukäyttäjille, kun taas satunnaiset halvan sähkön hinnat tuuliseen ja aurinkoiseen aikaan hidastavat uusien investointien tekemistä tuuli- ja aurinkovoimaan. Uusiutuvien energiamuotojen rinnalla syytä tunnistaa myös, kuinka energiaa voidaan varastoida ja säätää sähköjärjestelmän tuotannossa tehokkaammin.
BitKein-hankkeessa keskitytään kolmeen suuren mittakaavan ratkaisuun sähköjärjestelmän säätämiseksi ja energian varastoimiseksi:
- Rajallisesti kestäviksi luokiteltujen biopolttoaineiden säästäminen polttolaitosten sähkökuumennuksella, kun sähkö on polttoainetta halvempaa
- Kalsiumkarbonaatin sähköinen kalsinointi, kalkin ja hiilidioksidin varastointi ja uudelleen karbonointi
- Suuriin ja paikalla pysyviin akkusovelluksiin hyvin sopivat virtausakut
Sähköllä voidaan vähentää polttoa ja saadaan jopa uusia energiavarastoja
Hankkeessa on tunnistettu, kun sähkö on polttoainetta halvempaa, polttolaitoksilla voidaan polttoaineen sijasta käyttää sähkön käyttöön pohjautuvaa kuumentamista. Tämä mahdollistaa polttamisen käytön vähentämisen ja jopa lopettamisen polttolaitoksilla kokonaan, mikä säästää bioresursseja hiilinieluiksi tai muiksi energiavarastoiksi sellaiseen ajankohtaan, jolloin muuta sähkötuotantoa on vähemmän tarjolla.
Pidemmälle tulevaisuuteen tähtäävänä ratkaisuna on hiilidioksidin hyödyntäminen energiavarastona. Kalkin hajottaminen sähköllä hiilidioksidiksi ja kalsiumoksidiksi sitoo paljon energiaa, kun taas niiden yhteen saattamisella sama energia saadaan vapautettua. Kalkkikierto mahdollistaisi näin hiilidioksidin hyödyntämisen uusiutuvasti.
Jyväskylän yliopiston kehittämät virtausakut voivat hillitä energian hinnan heilahteluja
Jyväskylän yliopisto on mukana BitKein kokonaisuudessa etenkin kehittämässä menetelmää virtausakkujen komponenttien — hiilielektrodien — valmistukseen.
Virtausakut soveltuvat hyvin kiinteäksi suuren mittaluokan energian varastointitekniikaksi, joka voidaan integroida sähköverkkoon ja uusiutuviin energialähteisiin. Niihin voidaan varastoida esimerkiksi auringosta saatua energiaa tai sähköverkon energiaa halvan verkkosähkön aikana. Tällainen energian varastointitekniikka voi tulevaisuudessa tasata uusiutuvan energiantuotannon vaihteluita ja vähentää energian hinnan heilahteluja.
Jyväskylän yliopiston osahankkeen tavoitteena on optimoida virtausakkujen tehokkuus ja löytää käytössä oleville virtausakkujen materiaaleille korvaavia ratkaisuja hyödyntämällä biomassoista ja/tai sivuvirroista saatavaa hiilipitoista materiaalia. Uudenlaisilla hiilimateriaaleilla tavoitellaan paitsi akkujen toiminnan tehostamista myös lisäarvoa maakunnassa syntyville tai tuotetuille biomassoille.
Osahankkeen ensivaiheessa kartoitetaan erilaisten biomassojen soveltuvuus akkukäyttöön soveltuvan johtavan hiilimateriaalin valmistukseen, jonka jälkeen tehdään selvitys Keski-Suomesta löytyvistä soveltuvista biomassa- tai sivuvirtalähteistä. Kokonaisuudessa virtausakkujen osalta VTT:n ja JYU:n yhteistyöllä haetaan erilaisiin käyttökohteisiin parhaiten soveltuvia teknis-taloudellisia akkuratkaisuja.
