Teollisen mittaluokan sähkövarastot, bess (ei kotiakut)

fraatti

Hyperaktiivi
Jahas, ja se taitaa olla tulevaisuus

Europe to require grid-forming capability for new storage above 1 MW​

The European Network of Transmission System Operators for Electricity (ENTSO-E) says new EU rules will make grid-forming functions mandatory for large-scale storage and renewable plants.

🔋 1. Tavallinen (grid-following) BESS


Useimmat akut toimivat ns. grid-following-tilassa.
➡️ Ne seuraavat sähköverkon jännitettä ja taajuutta, joita perinteiset voimalaitokset (esim. vesivoima, kaasu, hiili) muodostavat.
➡️ Akku siis ei itse muodosta verkkoa, vaan se säätää oman toimintansa olemassa olevan verkon mukaan (inverteri toimii synkronoituna verkkoon).




⚡ 2. Grid-forming BESS


“Grid-forming” tarkoittaa, että akkujärjestelmä voi itse muodostaa verkon jännitteen ja taajuuden — toisin sanoen se voi toimia kuin virtalähde eikä vain seuraa toisia.


➡️ Tämä on tärkeää erityisesti tilanteissa, joissa:


  • Sähköverkossa on paljon uusiutuvaa energiaa (aurinko, tuuli), jotka eivät luonnostaan muodosta jännitettä/taajuutta.
  • Tai jos kyseessä on saariverkko tai mikroverkko, jossa ei ole suuria synkronikoneita (generaattoreita).

Grid-forming BESS siis vakauttaa ja ylläpitää verkon toimintaa – jopa yksinään, ilman muuta sähköntuotantoa.
 
Viimeksi muokattu:

Harrastelija

Vakionaama
Grid-forming BESS siis vakauttaa ja ylläpitää verkon toimintaa – jopa yksinään, ilman muuta sähköntuotantoa.
Mistähän tuommoinen taajuuden ottaa? GNSS tai esim kuituyhteys (ptp)? Akustolla pyritään mm säätämään taajuutta kohti 50Hz?
Verkon taajuutta ei voi käyttää kun se voi olla ”pielessä” kumpaan suuntaan hyvänsä.
 

kotte

Hyperaktiivi
Mistähän tuommoinen taajuuden ottaa? GNSS tai esim kuituyhteys (ptp)? Akustolla pyritään mm säätämään taajuutta kohti 50Hz?
Verkon taajuutta ei voi käyttää kun se voi olla ”pielessä” kumpaan suuntaan hyvänsä.
Verkon taajuuden pidon kannalta Grid Forming Invertterille riittäisi tavanomainen kohdalleen rukattu kvartsioskillaattorikin. Verkko pyritään pitämään synkronoituna aikaan, mutta ruotsalaiset hoitavat tuota Pohjoismaiden synkronialueella. Tuo on oma erillinen operaatiokenttänsä, eikä verkkoa pyritä ensijassa pitämään virallisen kellon tahdissa, vaan tahdistus tehdään hitaammalla jaksolla ja verkon sekä virallisen kellon synkroniero saattaa käydä välillä kymmenissäkin sekunneissa.

Samaan tapaanhan perinteiset generaatoritkin pyritään pitämään tahdistettunatarkaan paikalliseen oskillaattoriin ja vaikka eri generaattoreiden taaajuusreferenssit hiukan ryömivät toisiinsa nähden, eron aiheuttama ohjaussuure jää säätöalgoritmissa noiden erojen pohjalta vähämerkityksellisesti sekä yksittäistapauksissa että suurempien generaattoriryhmien kohdalla. Verkon taajuushan heiluu käytännössä aika hurjasti jopa verrattuna tavanomaiseen mekaaniseen kelloon lyhyellä tarkastelujaksolla. Taajuutta pyritään oikaisemaan myös karkeammin kuin synkroimalla viralliseen kelloon, eli tuota hoidetaan erilaisten säätömarkkinoiden tuotteiden kautta kantaverkkoyhtiön tarkkailun pohjalta ja tämän aloitteesta, kun osoittautuu tarpeelliseksi. Taajuuden oikaisemiseen rittää, että sopimuksen tehneet toimijat toteuttavat säätöä kantaverkkoyhtiön määräämällä tavalla (käytännössä joko nostamalla tai laskemalla generaattoreidensa taajuustavoitetta säätotuotteesta ja kantaverkkoyhtiön käskystä riippuen).
 

Harrastelija

Vakionaama
Kellon aika ja tahtisignaali ovat kaksi eri asiaa.
Sähköverkon nimellinen 50Hz ei ole sidottu kellonaikaan.

Toki kellonaikakin tarvii tahtisignaalin jotta pysyisi oikeassa ajassa. Samoin kellonaika tarvii alussa ”initialisoinnin” jotta tiedetään mistä hetkestä kellonaikaa lasketaan eteenpäin tahtisignaalin mukaan.

Yleensä kun tehdään halvalla niin tuo paikallinen tahtisignaali ei välttämättä ole riittävän tarkka.

Edit: mm mobiilitukiasemat tarvii ulkoisen tahtisignaalin.
 

kotte

Hyperaktiivi
Kellon aika ja tahtisignaali ovat kaksi eri asiaa.
Sähköverkon nimellinen 50Hz ei ole sidottu kellonaikaan.

Toki kellonaikakin tarvii tahtisignaalin jotta pysyisi oikeassa ajassa. Samoin kellonaika tarvii alussa ”initialisoinnin” jotta tiedetään mistä hetkestä kellonaikaa lasketaan eteenpäin tahtisignaalin mukaan.

Yleensä kun tehdään halvalla niin tuo paikallinen tahtisignaali ei välttämättä ole riittävän tarkka.

Edit: mm mobiilitukiasemat tarvii ulkoisen tahtisignaalin.
Kuten toteat, kellonaika ja sähköverkon tahdistus ovat eri asia. Verkon muodostavien generaattoreiden ja saman toteuttavien invertterisyöttöjen synkronointi ei kuitenkaan perustu ulkoiseen tahtisignaaliin (mobiilitukiaseman tapaan), vaan itse verkko synkronoi laitteet. Kaikki vaihtovirtaverkkoon tehoa syöttävät laitteet välttämättä toimivat verkon tahdissa. Ainoastaan syötetyn tehon määrää ja vaihe-erokulmaa voi säätää (jälkimmäistä melko vähän, liittyy generaattorin tms. syöttämään tai kuluttamaan loistehoon).

Paikallista suhteellisen tarkkaa taajuusreferenssiä ei tarvita mihinkään muuhun kuin itse laitteen tavoitetaajuuden (oikeastaan siis verkkoon syötetyn tehon) säätöön. Verkkoahan tuetaan niin, että jos verkon taajuus laskee, generaattorin voimakoneeseen on säädettävä lisää tavoitenopeutta, jolloin generaattori tavallaan puskee osaltaan verkkoa suuremmalle taajuudelle. Paikallista taajuusreferenssiä tarvitaan vain siihen, että saadaan referenssipiste ko. säädölle. Verkkoa tukevien inverttereiden tulee emuloida vastaavaa käytöstä.

Lisäksi generaattorin magnetointia ja vastaavasti invertterin tuottamaa jännitettä on hieman säädettävä, jos jännite poikkeaa tavoitearvosta. Tuo itse asiassa liittyy loistehon optimointiin (verkon jännitteen ja verkkoon syöttävän generaattorin tai invertterin virran keskinäiseen vaihe-eroon voidaan vaikutaa tätä kautta).

Itse verkon taajuuden säätö perustuu sitten siihen, että kantaverkko-operaattori seuraa verkon tilaa ja lähettää säätöön valjastetuille osapuolille käskyn muuttaa hiukan hieman verkkoa tukevien ja sinne syöttävien laitteidensa taajuustavoitetta.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Jahas, lienee tullut ilmi että ainakin joissain tapauksissa akut menettävät kapasiteettiaan nopeammin kuin mitä on oletettu.




1000114012.jpg

1763492661063.png
 
Viimeksi muokattu:

tet

Hyperaktiivi
Jahas, lienee tullut ilmi että ainakin joissain tapauksissa akut menettävät kapasiteettiaan nopeammin kuin mitä on oletettu.

Eikös nuo BESS-akut ole aika pitkään olleet perinteisillä litiumkemioilla, jotka eivät mitään hirveän pitkäikäisiä ole, eivätkä pidä esim. täytenä säilyttämisestä. Uudemmat sitten LFP-kemialla, joka antaa anteeksi enemmän. Lähivuosina sitten nähdään natriumakkujen esiinmarssi, alkuun juuri BESS-puolelle. Kyllä se kestävyys siitä paranee.
 

MarkkuJ

Aktiivinen jäsen
Moro

Tossa viitataan että tavallinen kuluttajakin hyötyy sähkövarastosta,no joo voi hyötyä inansa jos se hintapiikki vähän tylstyy mutta olen varma että sähköyhtiö eikä sen paremmin sijoitusyhtiökaan vi..t välittää kuluttajasta ja sille maksavata sähköstä kyllä he ajattelevat vain ja ainoastaan omaa tuotttoaan ja jos se on luokkaa 9–11 prosentin vuotuista tuottoa kuten jutussa viitataan niin onhan se mainio kun ei tarvitse tehdä asian hyväksi mitään.
Ihan sama asia on mittauksessa varttinetotukseen siirtymisen laita,miksi siihen muuten olisi siirrytty ja yleensäkkin siistyminen netotukseen,yksi hyvä esimerkki on Elenia,se siirtyi netotukseen vasta kun oli siirryttävä kun entisellä mittaustavalla tulos oli parempi heidän kannaltaan.

Kuten olen jossain aiemminkin todennut että kun sähkön hinta nousee ja kuluttaja sijoittaa asian hillitsemiseksi asioihin kotonaan esim. paneelit,akut,näiden fiksut ohjaukset ym. niin hiukan sähköyhtiöiden ja siirtoyhtiöiden tulot pienenevän niin mitäs he tekevät,nostavat hintojaan kun ovat monopoliyhtiöitä niin homma on helppo.Valtio on laatinut lakejaan ettei hintoja saa nostaa vuodessa määräänsä enempää mutta ne ovat niin laajoja että kun sen maksimin nostaa niin taas se sijoittaja saa sijoittamalleen rahalle saman koron no sellaista tämä elämä on.
 

kotte

Hyperaktiivi
mutta olen varma että sähköyhtiö eikä sen paremmin sijoitusyhtiökaan vi..t välittää kuluttajasta ja sille maksavata sähköstä kyllä he ajattelevat vain ja ainoastaan omaa tuotttoaan ja jos se on luokkaa 9–11 prosentin vuotuista tuottoa kuten jutussa viitataan niin onhan se mainio kun ei tarvitse tehdä asian hyväksi mitään.
BESS-sähkövarastojen rakentamistahan ei ole lainsäädännössä eikä käytännössä rajoitettu sähkön tuottajille tai sähkönsiirtoyhtiöille, vaan alan ulkopuolisetkin voivat noihin sijoittaa. Tällä hetkellä sähkön hintojen poukkoilu peräkkäisten ja lähekkäisten varttituntien välillä on muulloin kuin kovien tuulten aiheuttamien lähes nollahintojen aikaan niin posketonta, että tuossa olisi juuri riippumattomille sijoittajille businessmahdollisuus. Vuorokausimarkkinoilla taitaa olla ongelmana tällä hetkellä sähkövaraston operointia suoraan tukevien tarjousyhdistelmien puute? Sähkövarastoa varten pitäisi olla sellainen tuote, jonka pohjana on lähekkäisten varttituntien hintaero riippumatta hintojen absoluuttisesta tasosta. Sähkövaraston omistaja siis jättäisi vuorokausimarkkinoille tarjouksia, jotka siirtävät tietyn energiamäärän halvemmalta varttijaksolta kalliimmalle tietyn aikaikkunan sisällä.

Toki vastaavaa tapahtuu nytkin vuorokauden sisäisillä markkinoilla, mutta hyötyjinä ovat vain noille markkinoille osallistuvat. Toki moinen tasausmahdollisuus väistämättä ennen pitkää heijastuu myös vuorokausmarkkinoille niin, että odotukset jopa peräkkäisten varttituntien välisistä hintaeroista pitemmän jakson trendien vastaisesti vaimenevat.
 

Jule

Vakionaama
Jahas, lienee tullut ilmi että ainakin joissain tapauksissa akut menettävät kapasiteettiaan nopeammin kuin mitä on oletettu.




katso liitettä 109913
katso liitettä 109928
Mitä hemmettiä, otsikoidaan kuten tuo akkukapasiteetin heikentyminen olisi ollut jotenkin katastrofi tms, ja sitten liitetään mukaan käyrä jonka mukaan kapasiteetti on heikentynyt huomattavasti vähemmän mitä alunperin on arvioitu.

Miten se on kenellekään "epämukava totuus" että ostettu laite toimii paremmin kuin mitä on laskettu?
 
  • Tykkää
Reactions: tet

fraatti

Hyperaktiivi
Mitä hemmettiä, otsikoidaan kuten tuo akkukapasiteetin heikentyminen olisi ollut jotenkin katastrofi tms, ja sitten liitetään mukaan käyrä jonka mukaan kapasiteetti on heikentynyt huomattavasti vähemmän mitä alunperin on arvioitu.

Miten se on kenellekään "epämukava totuus" että ostettu laite toimii paremmin kuin mitä on laskettu?
Ercot eli jenkkilässä jossa hommat ovat jo paljon pidemmällä akkujen suhteen kuin muualla eli akkuja on paljon ja ne keräävät syklejä paljon. Sitä käytetään usein esimerkkinä muualle. Siellä akut ovat hapantuneet oletettua aikaisemmin (tuossa mainittu 7%) vuodessa ja syklejä odotetaan tulevan 365. Oletettu 2-4 % kuluma saattaa olla vuodessa. Se mitä on oletettu tulevan 12 000 syklin kohdalla, saattaa ollakin edessä 2000 syklin kohdalla. Kaippa tuossa joku ongelma on?
1764772800777.png


 

fraatti

Hyperaktiivi
BESS hinnat ovat laskeneet myös melkoista tahtia.
1765393595743.png

 

fraatti

Hyperaktiivi

kotte

Hyperaktiivi
Tuo sama 33e pätee varmaan suurinpiirtein myös tuulivoimaan.
Mutta kun laskee paneelitkin mukaan, ei tuo 33e riitä alkuunkaan kuten jutussa on sanottukin (eli väitetty maksavan 76$ kokonaisuutena). Taitavat invertterit sun muutkin sekä laskennalliset ylläpitokulut vielä uupua laskelmasta senkin jälkeen? On tuo toki halvempaa kuin ydinvoima noilla luvuilla (mutta tuskin onnistuu Suomen leveysasteilla silti ikinä, kun aurinko ei talvella paista kuin hitusen silloin tällöin).
 

Matti1965

Aktiivinen jäsen
Miksiköhän sähkövarastot tuottavat energiaa nyt ja eilen vaikka hinta alhainen? En ole aiemmin katsonut mitä yleensä tulee. Määrä on noin 20MW.
 
Viimeksi muokattu:

Arisoft

Hyperaktiivi
Miksiköhän sähkökattilat tuottavat energiaa nyt ja eilen vaikka hinta alhainen? En ole aiemmin katsonut mitä yleensä tulee. Määrä on noin 20MW.

Kattiloista en tiedä mutta sähkövarastoista tuotto hetki sitten 17 MW ja nyt 25 MW. Oletettavasti siellä säädellään verkon tasapainoa? Lukema on vaihdellut nollasta vajaaseen sataan viime päivinä.
 

tet

Hyperaktiivi
Miksiköhän sähkökattilat tuottavat energiaa nyt ja eilen vaikka hinta alhainen? En ole aiemmin katsonut mitä yleensä tulee. Määrä on noin 20MW.

Sähkökattilat kuluttavat sähköä, eivät tuota. Ne ovat vedenkeittimiä. Takuuvarmasti yhdenkään perässä ei ole turbogeneraattoria.
 

Matti1965

Aktiivinen jäsen
Kattiloista en tiedä mutta sähkövarastoista tuotto hetki sitten 17 MW ja nyt 25 MW. Oletettavasti siellä säädellään verkon tasapainoa? Lukema on vaihdellut nollasta vajaaseen sataan viime päivinä.
Kirjoitusvirhe korjattu. Vaikuttaako noin pieni määrä mihinkään. Luulisi olevan parempi säästää isompaa tarvetta varten.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Kirjoitusvirhe korjattu. Vaikuttaako noin pieni määrä mihinkään. Luulisi olevan parempi säästää isompaa tarvetta varten.

Jos tuon verran puuttuu verkosta tuotantoa niin vaikuttaahan se siihen ettei tarvii katkaista sulta sähköjä tehonpuutteen vuoksi. Tuotantoa voi puuttua esim. siksi että joku toinen voimala tarvitsee aikaa käynnistyäkseen vaikkapa minuutin tai kaksi ja sen aikaa tarvitaan nopeaa säätöä.
 

Matti1965

Aktiivinen jäsen
Jos tuon verran puuttuu verkosta tuotantoa niin vaikuttaahan se siihen ettei tarvii katkaista sulta sähköjä tehonpuutteen vuoksi. Tuotantoa voi puuttua esim. siksi että joku toinen voimala tarvitsee aikaa käynnistyäkseen vaikkapa minuutin tai kaksi ja sen aikaa tarvitaan nopeaa säätöä.
Nythän on jatkuvasti pientä tuotantoa.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Nythän on jatkuvasti pientä tuotantoa.

Se vaihtelee minuutista toiseen. Eli selvästi siellä säädellään. Kyllä se nollassakin käy. Minimaalisella otannalla näkyi että kun tuulituotanto laski, niin varastojen tuotanto nousi. Kyse voisi olla myös tuulivoimaloiden säädöstä. Ovat myyneet tietyn määrän ja siltä osin kun se ei täyty niin puuttuva osa tuodaan sähkövarastosta automaatttisesti, jotta ei jouduta maksamaan säätösähköstä.
 

Matti1965

Aktiivinen jäsen
Se vaihtelee minuutista toiseen. Eli selvästi siellä säädellään. Kyllä se nollassakin käy. Minimaalisella otannalla näkyi että kun tuulituotanto laski, niin varastojen tuotanto nousi. Kyse voisi olla myös tuulivoimaloiden säädöstä. Ovat myyneet tietyn määrän ja siltä osin kun se ei täyty niin puuttuva osa tuodaan sähkövarastosta automaatttisesti, jotta ei jouduta maksamaan säätösähköstä.
Tuulivoimaa ei ilmeisesti hyödynnetä nyt täysimääräisesti. Vajaa 6000MW tuottoa.
 

Arisoft

Hyperaktiivi
Tuulivoimaa ei ilmeisesti hyödynnetä nyt täysimääräisesti. Vajaa 6000MW tuottoa.

Tase on tuottajakohtainen. Vaikka tuottajan A myllyt pyörisi hurjaa vauhtia niin tuottajan B myllyt saattaa olla pysähdyksissä. Silloin tuottaja B voi hetkellisesti purkaa omia varastojaan.

Eikö noiden sähkövarastojen pääasiallinen tehtävä ole nimenomaan tasapainottaa verkkoa?

Jonkunhan se on tehtävä. Ennen se tehtiin vesivoimaloissa, koska niitä on helppo säätää tarkasti ja nopeasti. Liekö tuulenpuskat sitten vaativampia?

Niin ja osa varastojen tuotannostahan voi olla myös paikallisen verkon tukemista. Jos alueella on suuri hetkellinen kuormitus varasto voi tukea verkkoa paikallisesti.
 

kotte

Hyperaktiivi
Kun tuotanto painottuu voimakkaasti tuulienergiaan kuten esimerkiksi tänään, myös tuon vaihtelut korostavat säätötarvetta. Pitäisi katsoa, mitä säätömarkkinoilla tapahtuu. Akkuvarastot on rakennettu juuri tähän tarkoitukseen ja silloin niillä tehdään parhaat tienistit, kun uusia ylös- ja alassäätötarjouksia tehdään paljon ja tiheästi vuorosuuntiin.
 

tet

Hyperaktiivi
Kun tuotanto painottuu voimakkaasti tuulienergiaan kuten esimerkiksi tänään, myös tuon vaihtelut korostavat säätötarvetta. Pitäisi katsoa, mitä säätömarkkinoilla tapahtuu. Akkuvarastot on rakennettu juuri tähän tarkoitukseen ja silloin niillä tehdään parhaat tienistit, kun uusia ylös- ja alassäätötarjouksia tehdään paljon ja tiheästi vuorosuuntiin.

Luulen että iso osa akkuvarastoista on FCR-reserveissä. Niillä ei käydä kauppaa jatkuvasti, vaan toimivat vuosisoppareilla. Tuotanto/kulutus säätyy FCR-reserveissä verkon taajuuden mukaan sekuntipelinä. Voi noita toki varmaan myös aFRR-reservissä olla. Siellä energiakauppa käydään neljän sekunnin jaksoissa. Se vaan on vähän monimutkaisempaa säätöä, kun ohjaus tulee Fingridin järjestelmästä.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Taitaa vähän riippua että kuka akku operoi, että mihin markkinoihin osallistuvat. Capalolla taisi olla ainakin monimarkkina ohjaukset. Valtaosa on varmaan kuitenkin reservikorvausten perässä.
1767092603404.png


Neoen rakentaa Suomen ensimmäisen neljän tunnin akkuvaraston Raumalle​

Neoen on aloittanut Akkula Big Battery -akkuvaraston rakentamisen Raumalla.
  • Akkula Big Battery on yksi Pohjoismaiden suurimmista akkuvarastoista, sillä sen kapasiteetti on 62,5 MW / 231 MW, ja se on myös ensimmäinen pohjoismainen neljän tunnin akkuvarasto.
  • Akkula tukee merkittävästi Suomen sähköverkkoa edistämällä sen turvallisuutta ja luotettavuutta.
  • Kyseessä on Neoenin kolmas akkuvarasto Suomessa, ja sen valmistumisen jälkeen Neoenin akkuvarastojen kokonaiskapasiteetti Suomessa on 149 MW / 374 MWh.
  • Akkuvaraston toiminta alkaa täydellä teholla vuonna 2027.
 

fraatti

Hyperaktiivi
Jämsään 50 MW/100MWh. Paljonkohan näitä mahtaa olla oikein rakenteilla? Jonkunverran kuitenkin tuntuu putkahtelevan. On siinä 10 kW kotiakku aika pieni tuollaisen rinnalla.

 
Viimeksi muokattu:

fraatti

Hyperaktiivi
Viimeksi muokattu:

tet

Hyperaktiivi
Jämsään 50 MW/100MWh. Paljonkohan näitä mahtaa olla oikein rakenteilla?

En tiedä, mutta käytössä oleva kokonaismäärä lienee jossain 250-300 MW huitteilla. Ihan vertailun vuoksi, Kaliforniassa BESS-kapasiteetti on jo lähes 17 GW, eli reilusti suurempi kuin koko Suomen sähköntuotantokapasiteetti. Vähän ollaan jäljessä per capita, samalle tasolle vaadittaisiin Suomen väkiluvulla lähes 2500 MW.
 

fraatti

Hyperaktiivi
En tiedä, mutta käytössä oleva kokonaismäärä lienee jossain 250-300 MW huitteilla. Ihan vertailun vuoksi, Kaliforniassa BESS-kapasiteetti on jo lähes 17 GW, eli reilusti suurempi kuin koko Suomen sähköntuotantokapasiteetti. Vähän ollaan jäljessä per capita, samalle tasolle vaadittaisiin Suomen väkiluvulla lähes 2500 MW.
Tuo määrä taisi olla jo puoli vuotta sitten ellen nyt aivan väärässä ole. :hmm:
 
Back
Ylös Bottom