Azorien hiilestä irtautuminen: Akkujen varastointi ja mikroverkot

Terceira, yksi yhdeksästä Azorien saaresta, muuttaa verkkoaan digitaalisesti parantaakseen merkittävästi verkon sietokykyä ja uusiutuvien energialähteiden osuutta.

Todellisen ja digitaalisen maailman yhdistäminen

Azorit, jotka tunnetaan jo rehevästä luonnostaan ja kasvistostaan, ovat muuttumassa vihreämmiksi toisessa suhteessa - tehden niiden virtalähteestä puhtaamman ja vähemmän riippuvaisen fossiilisia polttoaineita käyttävistä generaattoreista. Tämän saavuttamiseksi Terceira laajensi paikallista uusiutuvan energian tuotantokapasiteettiaan älykkään mikroverkon ytimessä. Yhteistyössä Fluencen kanssa Siemens ottaa käyttöön mikroverkon hallintajärjestelmän ja suuren, autonomisen akkuenergian varastointijärjestelmän nopeuttaakseen saarten polkua kohti kestävämpää sähköverkkoa.

Azoreilla, tulivuorisella saaristolla 1400 kilometrin päässä Portugalin mantereelta, elää lajeja, joita ei löydy mistään muualta maailmasta. Ja vuodesta 2023 lähtien saaret tarjoavat uuden nähtävyyden - joka on todennäköisesti kiinnostavampi teknologia-ajattelijoille kuin luonnon ystäville: yksi Euroopan suurimmista akkuenergian varastointijärjestelmistä on rakennettu Terceiralle, joka on yksi saariston yhdeksästä asutetusta saaresta.

External view of Terceira power plant on a hill

Uusiutuva energia Terceiralle

Terceiran pääkaupungissa Angra do Heroísmossa on vanha kaupunki ja linnoituksia, jotka on luokiteltu Unescon maailmanperintökohteeksi. Ja uusi mikroverkko- ja akkuvarastointiratkaisu mahdollistaa nyt uusiutuvan energian toimittamisen historialliseen kaupunkiin - ja kaikkiin muihin saaren kaupunkeihin.

Saaren tärkeimmät uusiutuvat energialähteet ovat:

geoterminen energia
tuulienergia
vesienergia
aurinkoenergia

Azorien uusiutuvan energian hyödyntämisen historia ulottuu vuosikymmenien taakse. 1980-luvun lopulla asennettiin saariston ensimmäiset tuulivoimalat, ja ensimmäinen geoterminen voimala otettiin käyttöön vähän aikaa myöhemmin. Nykyään kaikki asutetut saaret tuottavat energiaa uusiutuvista lähteistä. Noin 40 prosenttia saariston sähköntarpeesta tyydytetään uusiutuvilla energialähteillä. Maalämpö on erityisen merkittävää, ja sen osuus tuotetusta uusiutuvasta sähköstä on 60 prosenttia; loput tulevat pääasiassa tuuli- ja vesivoimaloista.

Uhanalainen saariparatiisi

Kuten kaikki saaret, Azorit ovat erityisen alttiita ilmastonmuutokselle. Meriveden nousu uhkaa rannikkoasutuksia. Tutkijat odottavat, että monien saarten on taisteltava lisääntyvää kuivuutta vastaan tulevina vuosikymmeninä - mikä on potentiaalinen uhka juomavesihuolloille.

Saaret eivät tietenkään pysty ratkaisemaan tätä ongelmaa yksin - mutta ne voivat tehdä osansa vähentääkseen maailmanlaajuisia hiilidioksidipäästöjä.

Energia saarilta saarille

Azoreilla hiilestä irtautumista suunnitellaan osana kattavaa energiastrategiaa, joka mahdollistaa uusiutuvan energian jatkuvan laajentamisen ja useita muita vaiheita, kuten sähköisen liikkuvuuden edistämisen.

Laajentamalla paikallista uusiutuvan energian tuotantoa Azorit ratkaisevat kaksi ongelmaa kerralla. Uusiutuvista lähteistä saatavan energian lisääminen tarkoittaa kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä. Ja paikallinen tuotanto vähentää riippuvuutta mantereesta - koska noin 60 prosenttia tarvittavasta energiasta tuodaan edelleen saarille fossiilisten polttoaineiden muodossa.

A map of the Azores archipelago highlighting wind energy production.

A solar panel installation in the Azores, Portugal, with a clear blue sky and a mountain range in the background.

Sähkön varastointi vakaampaan verkkoon

Jokaisella saarella on oma itsenäinen verkko. Virtalähdettä ei siis voida uudistaa koko saaristossa, vaan se tarvitsee yksilöllisiä saaristoratkaisuja — esimerkiksi Terceirassa. Portugalilainen Electricidade dos Açores (EDA) investoi innovatiiviseen teknologiaan: akkuenergian varastointijärjestelmään, jonka kapasiteetti on 15 megawattia (MW) yhdistettynä Siemensin älykkääseen mikroverkon hallintaan. Fluencen tarjoama varastointijärjestelmä varmistaa, että itsenäisesti tuotettua sähköä ei mene hukkaan ja kaikki käytetään mahdollisimman tehokkaasti. Se imee ylijäämäenergian ja purkaa sen takaisin verkkoon kattamaan kysynnän, kun tuotanto on liian alhainen.

Luulen, että voimme todistaa mikroverkon käsitteen täällä Terceirassa.

Joao Aleixo, Sähköaseman sijoitusosaston päällikkö, EDA (Eletricidade dos Açores)

Energian varastointijärjestelmä mahdollistaa Terceiran siirtymisen uuteen energiayhdistelmään.

Fernando Silva, Toimitusjohtaja ja älykkään infrastruktuurin johtaja, Siemens Portugali

Uusiutuvan energian osuutta voidaan lisätä, fossiilisten polttoaineiden käyttöä voidaan vähentää ja kasvihuonekaasupäästöjä voidaan vähentää merkittävästi. Tämän lisäksi järjestelmä tekee saarten virransyötöstä itsenäisemmän - suuremmalla verkon joustavuudella, kapasiteetilla, joustavuudella ja autonomialla.

Fernando Silva, Toimitusjohtaja ja älykkään infrastruktuurin johtaja, Siemens Portugali

Akun energian varastointijärjestelmällä on myös kaksi etua:

Se säätelee taajuutta
Se tasapainottaa saaren sähköverkon jännitettä ja parantaa siten vakautta

Modulaarisesti suunniteltu: Fluencen tarjoama varastointijärjestelmä imee ylijäämäenergiaa ja purkaa sen takaisin verkkoon kattamaan kysynnän, kun tuotanto on liian alhainen.

Storage facility for grid energy on Azorean island of Terceira

Älykäs mikroverkon hallintajärjestelmä varmistaa tehokkuuden

Älykäs mikroverkon hallintajärjestelmä varmistaa, että sähköntuotanto, energian varastointi ja virrankulutus ovat täysin tasapainossa. Se mahdollistaa koko infrastruktuurin reaaliaikaisen seurannan ja hallinnan ja voi tehdä tunti- tai päivittäisiä ennusteita tuotannosta, kulutuksesta ja varastoinnin käytöstä monenlaisten tietojen perusteella - mukaan lukien sää.

Järjestelmä voi sisällyttää kuusi megawattia lisää uusiutuvista tai endogeenisistä lähteistä, kuten geotermisestä tuotannosta. Tämä tarkoittaa, että uuden akkuvarastointijärjestelmän avulla saari pystyy keskipitkällä aikavälillä laajentamaan uusiutuvan energian osuuttaan noin 60 prosenttiin.

Suunnitelma energiasaarille

Kun 60 prosentin uusiutuvan energian tavoite on saavutettu, modulaarisesti suunniteltua akkuvarastointijärjestelmää voidaan laajentaa tarpeen mukaan. Tämä seuraa esimerkkiä muista nopeasti hiilestä irtautuvista saariverkoista, kuten Irlanti, joka on nopeasti siirtymässä tavoitteeseen saada 70 prosenttia sähköstään uusiutuvasta energiasta vuoteen 2030 mennessä ja joka hankkii myös akkuvarastoja tavoitteidensa saavuttamiseksi.

Mutta jopa nykyinen kokoonpano tuottaa jo mitattavia parannuksia Terceiralle. Saaren vuotuista dieselin kulutusta on leikattu jo 1 150 tonnilla, koska generaattoreilla on tuotettava vähemmän sähköä. Tämä vastaa yli 3500 tonnin hiilidioksidipäästöjen vähenemistä vuodessa, mikä vastaa suunnilleen 1500 ajoneuvoa, jotka ajavat 20 000 kilometriä vuodessa. Joten loppujen lopuksi uusi mikroverkon hallintajärjestelmä houkuttelee todennäköisesti paitsi tekniikan harrastajia myös luonnon ystäviä.