Nykyään rakennusten nousukohdat, katastrofien jäljiltä toipuvat paikat ja väliaikaiset festivaalialueet tarvitsevat sähkönsyötön, joka ei aiheuta vanhojen dieselgeneraattorien ongelmia. Jatkuva melu, savu ja polttoaineen saattaminen kaukaisiin paikkoihin ei enää riitä. Viime vuonna tehdyn teollisuustarkastuksen mukaan noin seitsemän kymmenestä urakoitsijasta harkitsee nykyään ympäristöystävällisempiä vaihtoehtoja, kun projektin kesto on alle vuoden. Miksi? Päästömääräykset kiristyvät jatkuvasti ja yritykset haluavat saavuttaa ne nettonolla-tavoitteet, jotka ne ovat luvanneet sijoittajille. Tässä kohtaa astuvat mukaan matkakäyttöiset akkujärjestelmät. Näitä BESS-yksiköitä voidaan käyttää tehon tarpeen mukaan ilman haitallisia päästöjä tai tarvetta täydentää polttoainetankkeja jatkuvasti. Niistä on tullut ensisijainen ratkaisu rakennus- ja hätäjoukkojen alalla.
Liikkuvat akkujärjestelmät voivat vähentää dieselkäyttöä jopa noin 90 %:lla suurimmilla työmailla, kun ne varastoitavat sähköä sähköverkosta tai uusiutuvista energialähteistä, kuten aurinkopaneeleista. Otetaan esimerkiksi yksi moottoritien rakennustyöryhmä, joka saapui vähentämään generaattorin käyttöaikaa 18 tuntia päivältä vain kahteen tuntiin asennettuaan 450 kWh:n järjestelmän. Tämä järjestelmä hoiti kaiken yövalaistuksen ja työkalujen lataamisen vaivatta. Hiljainen toiminta on toinen suuri etu – nämä akut toimivat tuskin kuuluvalla tasolla 20–50 desibeliä, kun taas vanhat dieselporot rytisevät 85–100 dB:n tasolla, mikä vaikeuttaa keskustelua ja ärsyttää kaikkia kuulotakentässä olevia. Työntekijät todella arvostavat, kuinka paljon helpommaksi viestintä työmaalla muuttuu, kun nuo kovat äänet poistuvat.
Kolmen kuukauden mittainen Coloradossa toteutettu moottoritien parannushanke osoitti liikkuvan BESS:n ympäristövaikutukset:
| Metrinen | Dieselgeneraattori | Liikkuva BESS | Vähennys |
|---|---|---|---|
| CO₂-päästöt | 38 tonnia | 4 tonnia | 89 prosenttia |
| Polttoaineen kustannukset | $26 000 | 3 100 dollaria | 88% |
| Huoltotunnit | 64 | 12 | 81% |
Projekti vältti 8 200 dollarin suuruiset paikalliset ilmanlaatuseuraamukset samalla kun betonin kovettamiseen ja turvajärjestelmiin varmistettiin jatkuvasti sähkönsaanti.
Uudet EPA-säädökset, jotka astuvat voimaan tammikuussa 2025, tulevat mukanaan vakavilla seuraamuksilla. Onneksi vain, sillä rakennustyömailla päästettävälle ylimääräiselle typenoksidille seuraamus on jopa 22 000 dollaria jokaista rajan ylittävää tonnia kohden. Tämä on varmasti nopeuttanut matkakäyttöisten akkujen sähkövarastojärjestelmien saapumista työmaille. Samaan aikaan lähes kolmeen viidesosaan suurista Fortune 500 -yrityksistä vaaditaan nykyisin alihankkijoitaan noudattamaan vihreiden laitteiden käyttövaatimuksia sopimuksissaan. Tällainen säädöksellinen ja yritysjohdon aiheuttama paine on nopeuttanut markkinoiden kehittymistä melkoisesti. Viime vuonna julkaistun siistitekniikkakertomuksen mukaan katseet kääntyvät vuoteen 2027 mennessä noin 3,8 miljardin dollarin verran liiketoimintaa, joka kattaa erilaisten projektiin liittyvät väliaikaisesti käytettävät portabloitavat sähkövarastoratkaisut.
Mobiilit akkujen energiavarastojärjestelmät tarjoavat luotettavaa sähköä silloin kun sähköverkkoyhteyttä ei ole saatavilla, erityisesti tärkeää öisin jatkuvien rakennustöiden aikana, jolloin perinteisiä dieselgeneraattoreita yleensä käytetään. Otetaan esimerkiksi viime vuoden moottoritien laajennushanke, jossa asennettiin näitä mobiililaitteita LED-valaistuksen ja turvakameroiden käyttöön koko yön. Turvallisuus säilyi, mutta parhaimpana pidettiin polttoaineen kulutuksen laskemista – jopa 80 % vähemmän kuin aiemmin raportoitiin. Ja koska nämä järjestelmät toimivat täysin hiljaisesti, kukaan paikallinen asukas ei enää valittanut moottorien jatkuvaa rypistystä. Tämä hiljaisuus teki todellisen eron siinä, miten paikalliset asukkaat kokivat koko projektin.
Kun rakennustyömaat alkavat siirtyä sähköisiin kaivinkoneisiin ja kuormaajiin, matkakäyttöiset akkujen energiavarastojärjestelmät (BESS) mahdollistavat tarpeeksi tehon saannin ilman kalliiden pysyvien infrastruktuurien rakentamista. Esimerkiksi kaivosleirissä dieselöljyn käyttöä saatiin vähennettyä lähes kaksi kolmasosaa, kun porttabelit varastojärjestelmät otettiin käyttöön. Nämä yksiköt varastoivat tarpeeksi energiaa 240 voltin laitteiden lataamiseen koko päivän ajan, kun työntekijät ovat kaivamassa ja siirtämässä materiaaleja. Yöllä akut latautuvat uudelleen verkosta tai paikalla olevien aurinkopaneelien avulla. Useimmiten nämä varastojärjestelmät pystyvät tuottamaan 300–500 kilowattituntia sähköä, mikä pitää koneet toiminnassa pitkien työvuorojen ajan.
Mobiili BESS vähentää tilapäisiä tehonpiikkejä, kuten betonin kaatamisen tai nosturin käytön aikana. Yksi infrastruktuurikehittäjä sai huipputehon maksut alennettua 45 % käyttämällä neljää 250 kWh:n mobiiliyksikköä perustustöiden aikana. Järjestelmät purkautuvat automaattisesti suuren kuorman aikana, mikä tasapainottaa energiavirtaa ja estää kalliita sähkökatkoksia.
Kannettavat BESS-yksiköt soveltuvat erityisesti projekteihin, joihin liittyy usein siirtymistä, kuten putkistojen asennukseen tai katastrofien jälleenrakennukseen. Uusiutuvan energian urakoitsija pystyi vähentämään asennusaikaa 70 % käyttämällä modulaarisia 100 kWh:n akkoperävaunuja, jotka voidaan liittää alle 30 minuutissa. Tämä joustavuus ylläpitää tuotantoa ilman polttoaineen toimituksista tai generaattorin huolloista aiheutuvia viiveitä.
Monet yritykset jatkavat dieselsähkögeneraattoreiden käyttöä väliaikaisissa työmaissa, koska ne tuottavat voimakkaan vääntömomentin ja toimivat hyvin myös pakkasessa. Haittapuoli? Nämä vanhat luotettavat järjestelmät päästävät noin 35 litraa CO₂-ekvivalenttia saastetta joka tunti, jolloin niiden käyttöä. Pahempaa on vielä se, että ne tuottavat noin neljännes kaikista hiukkaspäästöistä alueilla, joissa ei ole sähköverkkoa. Rangaistusrangaat näiden koneiden käytöstä ovat nousseet lähes puoleen vuosikymmenen alusta lähtien. Silti suurin osa kaukana työskentelevistä pitää kiinni siitä, mitä tuntevat parhaiten, eikä siirry puhtaisiin vaihtoehtoihin. Noin kaksi kolmannesta työmaan päälliköistä suosii tutun kaluston käyttöä uusien teknologioiden, kuten liikkuvien akkujen varavirtajärjestelmien, sijaan, mikä selittää matalaa hyväksymisastetta ympäristöhuolista huolimatta.
Liikkuvat akkujen energiavarastojärjestelmät (BESS) toimivat paremmin kuin dieselsähkögeneraattorit kolmella kriittisellä mittarilla:
| Kriteerit | Dieselijeneraattorit | Liikkuva BESS |
|---|---|---|
| Äänitaso | 70–100 dB | 20–50 dB |
| Vuotuinen huoltokustannus | $15–$25 kWh:ta kohden | $2–$5 kWh:ta kohden |
| Kylmäilmaston teho | 12–18 %:n tehon lasku | <5 %:n tehon lasku |
BESS-yksiköt poistavat polttoaineen vuotoriskit ja vaativat 80 % vähemmän säännöllistä huoltoa kuin polttomoottoripohjaiset järjestelmät, kuten vuoden 2023 energiavarmuusraportti toteaa.
Alppien maantietä laajennettaessa Sveitsissä kuuden kuukauden ajan työntekijät huomasivat itsensä polttavan jopa 3 800 litraa dieseliä viikossa pelkästään murskaamislaitteidensa pyörittämiseen. Tilanne muuttui dramaattisesti, kun he hankkivat näitä liikuteltavissa olevia akkuvirtalähteitä, jotka oli kytketty aurinkopaneeleihin. Yhtäkkiä he käyttivät huomattavasti vähemmän dieseliä – noin 94 % vähemmän heidän tietojensa mukaan. Todella vaikuttavaa on myös se, miten nämä akut toimittivat jopa kylmissä olosuhteissa, jolloin lämpötila laski pakkasen alapuolelle, mikä aiheutti ongelmia perinteisille dieselsähkögeneraattoreille. Vanhat dieselmittarit piti pitää koko ajan käynnissä, jotta ne eivät jäätynyt kiinni. Hankkeen johdossa huomattiin, että energialaskut laskivat noin 31 %, lisäksi ei enää ollut häiriöitä ääneen liittyen. Näyttää siltä, että kaikki osapuolet saivat hyvän tuloksen.
Kaivostelakat, jotka yhdistävät akkujen varastoinnin (noin 80 %) ja dieselin varavoiman (noin 20 %), ovat nähneet generaattorien käytön laskeneen 60–80 prosenttia viime vuonna Journal of Sustainable Mining -julkaisussa julkaistun tutkimuksen mukaan. Järjestelmä toimii antamalla tekoälylle suurimman osan sähköntarpeen hoitamisen, ja dieselgeneraattori otetaan käyttöön vain silloin, kun tehontarve ylittää yhtäkkiä 1,2 megawattia. Tämä lähestymistapa takaa yrityksille myös nopeamman takaisinmaksun – tutkimukset osoittavat, että sijoituksen takaisinmaksuaika on noin 57 prosenttia nopeampi verrattuna pelkkien generaattoreiden käyttöön. Esimerkkinä voidaan mainita pohjoisessa sijaitseva tietoliiketoiminta, jossa tätä järjestelmää on otettu käyttöön. He onnistuivat vähentämään hiilidioksidipäästöjen kustannuksia noin 740 metrisellä tonnilla vuodessa huolimatta kovista miinus kolmenkymmenen asteen lämpötiloista, ja silti laitteiston käytettävyys oli lähes jatkuvasti 99,98 prosenttia talvikuukausien aikana.
Siirtyminen liikkuvan energiavarastoinnin käyttöön perinteisten dieselsähköntuottajien sijaan voi todella vähentää käyttökustannuksia. Kyseessä ovat säästöt, jotka ovat noin 40–60 prosenttia, kun yritykset lopettavat polttoaineen ostamisen ja vähentävät moottorien huoltotöitä. Viime vuonna tehty tutkimus katseli kahtatoista eri rakennushanketta ja paljasti mielenkiintoisen seikan: ne, jotka vaihtoivat suurimman osan generaattorien käytöstä akkuvirtaan, säästivät noin 18 000 dollaria joka kuussa. Se on melko vaikuttavaa. Älä myöskään unohda huoltosuunnitelmia. Dieselsähköntuottajat vaativat jatkuvaa huomiota joka viikko, kun taas akkuvirta-energiavarastojärjestelmiin (BESS) riittää tarkistus noin kolmen kuukauden välein. Tämä tarkoittaa, että rakennustyöryhmät säästävät 120–150 työtuntia työaikaa vuodessa jokaista asennettua yksikköä kohti.
Nykyiset päästömääräykset asettavat 160–420 dollarin päiväsanktioita liiallisesta dieselhiukkaspäästöstä työmailla. Liikkuva BESS poistaa nämä seuraamukset ja estää 5 000–15 000 dollarin suuruiset yhteisön melurangaistukset, jotka liittyvät yleisesti öisin käytettäviin generaattoreihin. Kalifornian vuoden 2024 hiljaisen työmaan aloitteessa näytettiin, että energiavarastojen käyttöön perustuvat hankkeet saavuttivat 92 %:n vähennyksen meluun liittyviin oikeudellisiin kustannuksiin verrattuna dieselvoimiin työmaihin.
Kanadalaisessa kuuden kuukauden kaivostoteumassa saavutettiin 14 kuukauden ROI vuokrattua liikkuvaa BESS-järjestelmää ja aurinkokenttiä käyttämällä. Järjestelmä vähensi dieselkulutusta 5 200 gallonasta 900 gallonaan kuukaudessa, mikä säästi 287 000 dollaria polttoainekuluissa ja vältettiin 48 000 dollarin arvosta päästöoikeuksia. Yön aikana varastoituun aurinkoenergiaan perustuva laitteiden lataus vastasi 63 %:sta kokonaissäästöistä.
72 %:lla urakoitsijoista suosii mobiilien BESS-laitteiden vuokrausta välttääkseen 75 000–220 000 dollarin alkuperäiset kustannukset per laite. FlexiLease-ohjelmat tarjoavat 12–36 kuukauden sopimuksia 1 200–2 500 dollarin kuukausimaksuilla, joihin kuuluu huolto ja akkujen vaihto. Toistaiseksi käyttöön suositellaan hankintaa 5 vuoden 0 %:n puhtaan energian lainalla, joka vähentää omistuskustannuksia 31 %:lla verrattuna dieselsähkögeneraattorilaivoihin.
Mobiilien BESS-järjestelmien käyttö kaukana sijaitsevien työmaiden alueilla vaatii tehokkaita latausvaihtoehtoja, kun paikalla ei ole saatavilla sähköverkkoyhteyttä. Monet käyttäjät turvautuvat nyt aurinkopaneeleihin ja tuuliturbiineihin varmistaakseen akkujen lataaminen aina kun olosuhteet sallivat, mikä vähentää merkittävästi dieselin käyttöä. Joitain yrityksiä, jotka toimivat erittäin eristetyillä alueilla, on myös ryhtynyt käyttämään akunvaihtopalveluita. Nämä palvelut vaihtavat tyhjät akut latautuneisiin akkuihin, jolloin paikallisia latausinfrastruktuureja ei tarvitse rakentaa. Tämä lähestymistapa varmistaa keskeisten laitteiden jatkuvan toiminnan, olipa kyseessä kaivinkone syvällä metsissä tai kenttäsairaalassa tarvittava varavirta.
Litiumparistojen tehokkuus voi laskea jopa 30 prosenttia kylmässä säällä, ellei niissä ole hyvää lämmönhallintaratkaisua. Nykyiset matkakäyttöön tarkoitetut akkujen energiavarastointijärjestelmät ovat varustettu sisäänrakennetulla lämmityselementillä sekä erityisillä faasimuutokseen perustuvilla materiaaleilla, jotka pitävät järjestelmän toiminnan tasaisena myös kylmässä. Kenttätestit arktisilla alueilla olevilla putkistoissa osoittivat, että uudempien mallien varauskapasiteetti säilyi noin 95 prosenttia miinus 40 celsiusasteessa, mikä tarkoittaa noin kolminkertaista parannusta vanhempiin versioihin nähden muutamia vuosia takaperin. Tämäntyyppinen luotettavuus on ratkaisevaa rakennustyömailla, jotka toimivat ankarien talvien aikana, tai tutkijoille, jotka tekevät tutkimuksia syvällä napaseuduilla, joissa perinteiset energianlähteet eivät yksinkertaisesti toimi.
Hybridipohjaiset uudistuvan energian ja BESS-järjestelmien konfiguraatiot tarjoavat nykyisin 78 %:n osuuden off-grid-kaivostutkimusleireistä. Aurinkopaneelien ja matkakäyttöisten varastojen yhdistelmä vähensi dieselin käyttöä 62 %:lla kanadalaisessa kullan tutkimuskohteessa. Tuuli-BESS-hybridit ovat myös lupaavia, kuten Patagoniassa toteutettu moottoriteihan hanke, jossa turbiini- ja varastoyhdistelmiä käytettiin poistamaan varavirtalähteet betonisekoitusjärjestelmissä.
Nykyään tekoäly voi itse asiassa ennustaa kuinka paljon laitteita tullaan käyttämään ja minkälainen sää saattaa vaikuttaa asioihin, joten voimme saavuttaa parempia tuloksia akkujen latauksessa ja purkamisessa. Otetaan esimerkiksi Norjassa toteutettu tienkäytävähankkeet, jossa he käyttivät jonkinlaista tekoälyyn perustuvaa akkujen varastointijärjestelmää. Tuloksena he saapuivat vähentämään huippukulutusta lähes puoleen, noin 41 %, ja jotenkin he onnistuivat myös pidentämään akkujen käyttöikää. Uusia ohjelmistoplatformeja tulee jatkuvasti markkinoille, jotka antavat käyttäjille mahdollisuuden säätää asetuksia lennossa useiden liikkuvien osien kautta yhtä aikaa. Alun perin yhden paikan asetuksesta voi kehittyä jotain paljon suurempaa, erityisesti hätätilanteissa, jolloin useiden eri alueiden sähkönsiirtoa tarvitaan yhteistyössä ilman että kukaan hämmentyy.
Mobiiliset akkujen energiavarastojärjestelmäyksiköt (BESS) ovat kannettavia sähkönsiirtoratkaisuja, jotka varastoitavat energiaa yleensä sähköverkosta tai uusiutuvista energialähteistä, kuten aurinkopaneeleista, tarjoten sähköä kaukaisiin tai väliaikaisiin paikkoihin ilman dieselgeneraattorien käyttöä.
Mobiiliset BESS-yksiköt vähentävät päästöjä tarjoamalla puhtaan vaihtoehdon dieselgeneraattoreille, jotka tuottavat merkittäviä määriä CO₂-päästöjä ja hiukkaspäästöjä. Säilyttämällä uusiutuvaa energiaa ne minimoivat dieselin käyttöä ja siten myös päästöjä.
Mobiilisten BESS-yksiköiden käytöllä voidaan säästää 40–60 % polttoaine- ja huoltokustannuksista dieselgeneraattoreihin verrattuna. Ne myös auttavat välttämään päästömaksuja ja meluvalituksiin liittyviä maksuja.
Kyllä, nykyään liikuteltavat BESS-yksiköt on varustettu lämmönhallintajärjestelmillä, jotka mahdollistavat tehokkaan toiminnan myös pakkasessa, säilyttäen jopa 95 %:n varauksen kapasiteetista ääriolosuhteissa.
Hot News2025-02-25
2024-11-27
2024-12-17
EN
