Sähköenergian varastointiteknologiat ja varastoinnin hyödyntäminen kotitalouksissa

Uusiutuvien energialähteiden integrointi sähköverkoissa on lisääntynyt dramaattisesti viime vuosina. Uusiutuvista energialähteistä saatava teho ei kuitenkaan ole niin turvattu eikä ole helppoa mukauttaa sähkön kysynnän muutoksiin, kuten perinteisten sähköjärjestelmien tarjoama teho. Tämän seurauksena sähkövarastoja tarvitaan ja niitä integroidaan myös sähköverkkoon, jotta varmistetaan tehontasapainon, sähköverkon joustavuuden ja sähkön-jakelun laadun ja luotettavuuden. Tämän työn tavoitteena oli tutkia erilaisia sähkön varastointiteknologioita, arvioida niiden haasteita ja etuja, kehitystä tulevaisuudessa, varastojen käyttötarkoituksia, kustannuksia sekä arvioida tutkimuksen perusteella sähkövarastojen soveltuvuutta kotitalouksien sähkö-energian hallinnassa. Tavoitteiden saavuttamiseksi tehtiin kirjallisuuskatsaus erilaisten säh-kön varastointiteknologioiden ominaisuuksista ja käyttökohteista sekä tietoa kerättiin useista eri julkaisuista, diplomitöistä sekä artikkeleista, jotka liittyivät aihepiiriin. Akut ovat sähkön varastointiteknologioista soveltuvimpia pienkuluttajien käyttöön. Tämä johtuu akkupohjaisten varastojen korkeasta hyötysuhteesta, nopeasta vasteajasta ja suu-resta energiatiheydestä. Sähköenergian varastointi kotitalouksissa mahdollistaa kulutuksen ajallisen siirron, mahdollisen oman tuotannon tehokkaamman käytön omassa kulutuksessa ja sähkön syötön sähkökatkojen aikana, jolloin varastoinnista voi hyötyä sekä kuluttaja että sähköyhtiöt. Sähkövaraston avulla kuluttaja voi ajoittaa kulutusta edullisten tuntien ajalle, jolloin on mahdollista pienentää sähköstä maksettavaa hintaa. Tehdyn tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että energiavarastojen käyttö tulevaisuu-dessa kasvaa vääjäämättä, koska sähköverkon on kyettävä sopeutumaan tuleviin muutok-siin. Tällä hetkellä sähkövarastojen tuottojen ja elinkaarikustannusten arviointia voidaan pitää yksi sähkön varastointiin liittyvistä haasteista. Sähkövarastojen hinnat laskevat tule-vaisuudessa sähkön varastointiteknologioiden kehittyessä ja varastoinnin yleistyessä.Integration of renewable sources in electrical networks has increased dramatically in recent years. However, the power supplied by renewable energy sources is not as secure and easy to adjust to changes in demand, as the power supplied by traditional power systems. As a result, storage systems are also integrated into the electrical network, in order to en-sure reliability and quality in the performance of the power system. The purpose of this study was to research different energy storage technologies and evalu-ate their advantages and disadvantages, costs of storage and applications in electricity grid, and to assess the suitability of storage in households’ energy management. To achieve this, a literature review was carried out on uses of various types of storage technology and in-formation was collected by reading several different publications, theses and articles con-nected with the topic. Battery energy storages are the most suitable energy storage technologies to be used in the households. This is mainly because of their relatively high energy density, high efficiency, fast response time and broad scale of energy capacity. Electrical energy storage in house-holds makes it possible to time-shift electric demand, to supply the power during power outages and to use self-produced energy more efficiently, so that storage can benefit elec-tricity companies and customers. With energy storage, the customer can time-shift demand from high electricity prices to low electricity prices. On the basis of this study, it can be concluded that the use of energy storages will inevitably increase in the future, because the electrical power grid must be able to adapt to future changes. At present, estimating the income and life-cycle costs of electric storage can be considered one of the challenges of electricity storage. The cost of electrical storage will decrease in the future as the electricity storage technologies evolve and storage becomes more common