Sähköjärjestelmä on murroksessa. Uusiutuvan energian, erityisesti aurinko- ja tuulivoiman, nopea kasvu muuttaa perustavanlaatuisesti tapaa, jolla sähköä tuotetaan, siirretään ja kulutetaan. Samalla sähköjärjestelmästä on tullut aiempaa hajautetumpi ja dynaamisempi – mutta myös herkempi häiriöille. Tutkimusten mukaan juuri tässä murroksessa sähkövarastot nousevat keskeiseen rooliin energiajärjestelmän vakauden, joustavuuden ja energiaturvallisuuden kannalta (IEA, Energy Storage, 2023; Lund et al., Energy, 2015).
Perinteisesti sähköjärjestelmä on perustunut ennustettavaan tuotantoon ja kulutukseen, mutta sääriippuvainen uusiutuva energia tuo mukanaan nopeita tuotannon vaihteluita. Akkuvarastot mahdollistavat tuotannon ja kulutuksen eriyttämisen ajallisesti: sähköä voidaan varastoida silloin, kun sitä on runsaasti ja edullisesti saatavilla, ja käyttää myöhemmin, kun tuotanto on vähäisempää tai kulutus suurta. Tämä parantaa järjestelmän tasapainoa ja vähentää tarvetta fossiilisiin varavoimaratkaisuihin (IRENA, Electricity Storage and Renewables, 2017).
Energiaturvallisuuden näkökulmasta akkuvarastojen merkitys korostuu entisestään. Kansainvälisissä selvityksissä on todettu, että hajautetut sähkövarastot lisäävät järjestelmän resilienssiä, eli kykyä selviytyä häiriöistä, kyberuhista ja poikkeusoloista (IEA, Grid-scale Storage, 2023). Paikallisesti sijoitetut varastot voivat toimia kriittisten kohteiden varavoimana, mahdollistaa saarekeajon ja lyhentää sähkökatkojen vaikutuksia erityisesti haja-asutusalueilla ja kriittisessä infrastruktuurissa.
Tutkimus korostaa myös sitä, että akkuvarastot eivät ole vain tekninen ratkaisu, vaan osa laajempaa älykästä energiajärjestelmää, jossa digitaaliset ohjausratkaisut, ennustemallit ja automaatio ovat keskeisessä roolissa (Brown et al., Applied Energy, 2018). Kun varastoja ohjataan älykkäästi, ne voivat osallistua sähkömarkkinoille, kysyntäjoustoon, virtuaalivoimaloihin ja energiayhteisöihin – samalla tukien sekä taloudellista tehokkuutta että huoltovarmuutta.
Uudenlainen testi- ja innovaatioympäristö Pohjois-Karjalaan
Suomessa energiaturvallisuuden merkitys on viime vuosina korostunut erityisesti geopoliittisten muutosten, sähkömarkkinoiden hintavaihteluiden ja sään ääri-ilmiöiden myötä. Useissa kotimaisissa ja kansainvälisissä analyyseissä todetaan, että alueellinen energiaomavaraisuus ja paikalliset joustoresurssit ovat keskeinen osa tulevaisuuden energiapolitiikkaa (Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminta, 2022; IEA, 2023). Akkuvarastot tarjoavat yhden konkreettisen keinon vastata tähän tarpeeseen.
Tässä toimintaympäristössä Akkuvarastojen mahdollisuudet Pohjois-Karjalassa (AKKUe 1.1.2026 – 31.12.2028) -hankekokonaisuus asettuu ajankohtaiseen ja strategisesti merkittävään rooliin. Hanke ei tarkastele akkuvarastoja vain yksittäisinä laitteina, vaan osana laajempaa ja älykkäämpää energiajärjestelmää, jossa yhdistyvät teknologia, tutkimus, digitaaliset ratkaisut ja alueellinen energiaturvallisuus.
AKKUe on kaksiosainen kokonaisuus, joka koostuu investointihankkeesta ja sitä tukevasta kehittämishankkeesta. Yhdessä ne luovat Pohjois-Karjalaan uudenlaisen akkuvarastoihin keskittyvän testi- ja innovaatioympäristön, jolla on merkitystä sekä vihreälle siirtymälle että alueelliselle energiaturvallisuudelle.
Konkreettisia investointeja ja pysyvää infrastruktuuria
AKKUe investointihankkeessa investoidaan erilaisiin kiinteisiin ja liikuteltaviin sähkövarastoihin (kapasiteetti 0,2–0,6 MWh) Karelia-ammattikorkeakoulun kampuksille. Liikuteltavia sähkövarastoja hyödynnetään mm. erilaisissa pilottikohteissa, harjoituksissa sekä osana tapahtumia eri puolilla maakuntaa.
Akkuvarastot integroidaan osaksi kampusten sähköjärjestelmiä, ja yhdessä ne muodostavat virtuaalivoimalan, joka mahdollistaa sähkövarastojen hyödyntämisen osana monipaikkamarkkinaa. Hajautetut akkuvarastot toimivat digitaalisesti ohjattuna kokonaisuutena ja voivat osallistua samanaikaisesti useille markkinapaikoille, kuten sähköenergian joustomarkkinoille, ilman että esimerkiksi kampusten kriittisten järjestelmien energiaturvallisuus vaarantuu.
Järjestelmän toiminnasta tuotetaan mitattua ja läpinäkyvää tietoa. Tiedon avulla voidaan arvioida sekä akkuvarastojen todellinen tekninen suorituskyky että niiden lyhyen ja pitkän aikavälin taloudellinen hyöty mukaan lukien säästöt, markkinatuotot ja investointien kannattavuus. Tämä tukee perusteltuja investointipäätöksiä erityisesti tilanteessa, jossa akkumarkkinat käyvät kuumina ja ratkaisujen taloudelliset vaikutukset vaihtelevat voimakkaasti. Ratkaisut jäävät pysyväksi osaksi alueellista ja tarvittaessa mobilisoitavaa energiainfrastruktuuria myös hankkeen päätyttyä.
“Tärkeää on, että emme rakenna vain hanketta varten, vaan luomme pysyvää alueellista energiainfrastruktuuria, jota voidaan tarvittaessa liikutella siellä missä sitä tarvitaan. Ja jota hyödyntää opetuksessa, tutkimuksessa ja yhteistyössä yritysten kanssa vielä pitkään”, kuvaa hankkeen tavoitteita projektipäällikkö Kim Blomqvist.
Liikuteltavat pilotit viedään sinne, missä hyötyä syntyy
“Hankkeelle on olennaista, että akkuvarastoista saadaan mitattua, vertailukelpoista ja avointa tietoa alueellisten toimijoiden hyödynnettäväksi. Läpinäkyvyys auttaa erottamaan uusille markkinoille tunnusomaiset teoreettiset lupaukset todellisesta suorituskyvystä ja antaa kaikille toimijoille realistisen kuvan siitä, milloin ja missä sähkövarastoista syntyy aitoa hyötyä,” projektiasiantuntija Jarno Härkönen toteaa.
Liikuteltavat akkuvarastot mahdollistavat useat alueelliset pilotit esimerkiksi tapahtumissa, maatiloilla, haja-asutusalueilla, pk-yrityksissä, jakeluverkkoyhtiöiden kohteissa sekä huoltovarmuuden kannalta kriittisissä ympäristöissä, kuten pelastus- ja paikallispuolustusharjoituksissa. Hankkeen aikana kerrytämme myös lisätietoa akkuvarastojen turvallisuudesta, huollettavuudesta, sekä kunnossapidosta.
Energiaturvallisuus ja huoltovarmuus keskiössä
AKKUe nostaa akkuvarastot vahvasti osaksi energiaturvallisuutta ja kriisinkestävyyttä. Sama järjestelmä, joka arjessa optimoi aktiivisesti energiankäyttöä ja pienentää kustannuksia, voi poikkeustilanteessa toimia varavoimana ja turvata kriittiset toiminnot.
“Energiaturvallisuus ei ole enää vain kansallinen kysymys, vaan yhä useammin paikallinen. Akkuvarastot tarjoavat keinon varmistaa sähkönsaanti siellä, missä sitä eniten tarvitaan”, toteaa hankkeen projektipäällikkö Kim Blomqvist.
Hankkeessa pilotoidaan muun muassa pitkäkestoista saarekeajoa, erittäin nopeita tehovaihteluita sekä akkuvarastojen toimintaa vaativissa ääriolosuhteissa, kuten pakkasessa ja korkeissa lämpötiloissa. Näissä piloteissa tarkastellaan sekä teknistä suorituskykyä että järjestelmän kykyä ylläpitää sähkönlaatua ja toimintavarmuutta tilanteissa, joissa sähköverkko on häiriintynyt tai kokonaan poissa käytöstä.
Testaus tuottaa arvokasta tietoa siitä, miten akkuvarastot käyttäytyvät todellisissa poikkeustilanteissa ja miten niitä voidaan käyttää kriittisten toimintojen turvaamiseen esimerkiksi julkisissa rakennuksissa, yrityksissä ja huoltovarmuuden kannalta keskeisissä kohteissa. Ääriolosuhteissa tapahtuva testaus on erityisen merkittävää pohjoisissa olosuhteissa, joissa kylmyys, kosteus ja lämpötilan nopeat vaihtelut asettavat akkuvarastoille ja niiden ohjausjärjestelmille poikkeuksellisia vaatimuksia. Pilotit auttavat tunnistamaan sekä tekniset rajoitteet että parhaat käytännöt, joita voidaan hyödyntää tulevissa investoinneissa.
“Tavoitteena ei ole ainoastaan osoittaa, että järjestelmä toimii laboratorio-olosuhteissa, vaan ymmärtää, miten se käyttäytyy pitkäaikaisessa käytössä, erilaisissa kuormitustilanteissa ja muuttuvassa ympäristössä. Tämä tieto on keskeistä, kun arvioidaan akkuvarastojen todellista roolia osana alueellista energiaturvallisuutta”, projektiasiantuntija Jarno Härkönen lisää.
Kansainväliset analyysit osoittavat, että hajautetut akkuvarastot parantavat sähköjärjestelmän resilienssiä, vähentävät häiriöiden vaikutuksia ja tukevat kriittistä infrastruktuuria erityisesti poikkeustilanteissa (IEA, Grid-scale Storage, 2023; IRENA, Electricity Storage and Renewables, 2017).
Testialusta ja innovaatioympäristö yhdistävät tutkimuksen ja yritykset
Yksi AKKUe-hankkeen keskeisimmistä tavoitteista on kehittää testialusta ja innovaatioympäristö Wärtsilän kampukselle. Sähkötekniikan laboratorio varustellaan moderniksi akku- ja sähkötekniikan simulointi- ja testausympäristöksi, jossa voidaan tutkia tilanteita, joita ei ole turvallista tai mahdollista testata todellisissa käyttöympäristöissä.
Testialusta mahdollistaa reaaliaikaisen mittauksen, laajan datan keruun sekä älykkäiden, myös tekoälypohjaisten ohjausratkaisujen kehittämisen ja vertailun. Samalla se toimii yhteiskehittämisalustana yrityksille, jotka voivat testata omia ratkaisujaan ilman raskaita alkuinvestointeja.
“Yrityksille tämä on matalan kynnyksen ympäristö kokeilla uusia teknologioita ja liiketoimintamalleja aidossa, mutta hallitussa ympäristössä. Tutkimusympäristössä voidaan simuloida akkujen toimintaa ja poikkeustilanteita, joita ei ole mahdollista tai turvallista toteuttaa kentällä, ja pilotoida ratkaisuja hallitusti ennen laajempaa käyttöönottoa. Näin ympäristö toimii kaikille toimijoille turvallisena testikenttänä uuden kehittämiseen”, hankkeen projektityöntekijät Ville Kuittinen ja Tuukka Kuittinen toteavat.
Tutkimusten mukaan juuri tällaiset avoimet testi- ja pilotointiympäristöt nopeuttavat energiateknologioiden kaupallistamista ja pienentävät innovaatioihin liittyviä riskejä (Lund et al., Energy Storage and Smart Energy Systems, Energy, 2015).
Kohti älykästä ja omavaraisempaa energiajärjestelmää
Kehittämishankkeessa investoinneista saatavaa dataa hyödynnetään akkuvarastojen optimointiin, liiketoimintamallien kehittämiseen ja sähköverkon investointitarpeiden mallintamiseen. Tavoitteena on osoittaa, miten akkuvarastot voivat samanaikaisesti tukea uusiutuvaa energiaa, alentaa kustannuksia ja vahvistaa alueellista energiaturvallisuutta.
“Älykäs ohjaus on se tekijä, joka tekee sähkövarastosta aidosti joustavan resurssin. Logiikka ja tekoäly mahdollistavat akkujen latauksen ja purun optimoinnin reaaliajassa sähkön hinnan, kulutuksen, tuotannon ja verkkorajoitteiden perusteella. Virtuaalivoimaloissa ja energiayhteisöissä tämä tarkoittaa, että useat hajautetut akkuvarastot voidaan yhdistää yhdeksi digitaalisesti ohjatuksi kokonaisuudeksi”, toteavat hankkeen asiantuntijat Ville Kuittinen ja Tuukka Kuittinen.
”Digitaalisten kaksosten avulla taas voidaan mallintaa ja testata erilaisia ohjausstrategioita ja poikkeustilanteita turvallisesti ennen kuin ne viedään käytäntöön. Näin saavutetaan sekä taloudellista hyötyä että parempaa toimintavarmuutta”, he jatkavat.
AKKUe luo Pohjois-Karjalaan kokonaisuuden, jossa vihreä siirtymä, huoltovarmuus ja tutkimus- ja innovaatiotoiminta kietoutuvat yhteen sekä tarjoaa malleja, joita voidaan soveltaa laajemminkin Suomen olosuhteissa.
Kirjoittajat:
Kim Blomqvist, projektipäällikkö, Karelia-ammattikorkeakoulu
Jarno Härkönen, projektiasiantuntija, Karelia-ammattikorkeakoulu
Ville Kuittinen, senior project manager, Karelia-ammattikorkeakoulu
Tuukka Kuittinen, projektiasiantuntija, Karelia-ammattikorkeakoulu
Janne Tuomainen, viestintäasiantuntija, Karelia-ammattikorkeakoulu
Lähteet:
Brown, T., Hörsch, J. & Schlachtberger, D. (2018). Synergies of sector coupling and transmission reinforcement in a cost‑optimised, highly renewable European energy system. Applied Energy, 210, 130–150. Saatavilla: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2017.05.014. Viitattu 9.2.2026.
International Energy Agency (IEA) (2023). Energy Storage. Paris: IEA. Saatavilla: https://www.iea.org/reports/energy-storage . Viitattu 9.2.2026.
International Energy Agency (IEA) (2023). Grid-scale Storage. Paris: IEA. Saatavilla:https://www.iea.org/reports/grid-scale-storage. Viitattu 9.2.2026.
International Renewable Energy Agency (IRENA) (2017). Electricity Storage and Renewables: Costs and Markets to 2030. Abu Dhabi: IRENA. Saatavilla: https://www.irena.org/publications/2017/Oct/Electricity-storage-and-renewables-costs-and-markets. Viitattu 9.2.2026.
Lund, H., Salgi, G., Elmegaard, B. & Andersen, A. N. (2015). Energy storage and smart energy systems. Energy, 79, 41–51. Saatavilla: https://doi.org/10.1016/j.energy.2014.05.062. Viitattu 9.2.2026.
Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminta (2022). Energiaturvallisuus ja huoltovarmuus muuttuvassa energiajärjestelmässä. Helsinki. Saatavilla: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-383-198-8. Viitattu 9.2.2026.
