Talous

Sähkökatkojen määrä kasvaa, sillä taajuuden muutokset lisääntyvät tuuli- ja vesivoiman vaihtelun vuoksi

Sähkövirran taajuus putoaa alle sallitun tavoiterajan, kun tuotanto vähenee liikaa kulutukseen nähden.
Johannes Tervo
Sähköverkon taajuuden vaihtelut ovat kasvaneet 2000-luvun alkuun verrattuna merkittävästi. Osittain se johtuu tuulivoiman määrän kasvusta ja osittain Pohjoismaiden vesivoiman viennin vaihtelusta.

Sähkön taajuuden vaihtelut ovat viime vuosina lisääntyneet Pohjoismaissa tuulivoiman lisääntymisen ja vesivoiman tuotannon nopeiden vaihteluiden vuoksi, kantaverkkoyhtiö Fingridistä kerrotaan.

Jos sähköä ei tuoteta tarpeeksi kulutukseen nähden, sähkövirran taajuus alkaa laskea, ja sen vuoksi voi esiintyä laajojakin sähkökatkoksia. Tällainen tilanne oli lähellä tammikuussa Kaakkois-Euroopassa Kroatiasta alkaneen verkkovian vuoksi. Tällöin Euroopan sähköverkko jakautui kahteen osaan.

"Toistaiseksi ei Pohjoismaissa ongelmia ole taajuuden vaihtelun vuoksi ollut, vaikka vaihtelut ovat lisääntyneet", johtaja Reima Päivinen Fingridista kertoo.

"Taajuus vaihtelee osittain sen vuoksi, että tuulivoiman määrä on kasvanut ja sen muutokset ovat melko nopeita. Tuulivoimaa pystytään kuitenkin ennustamaan sääennusteen perusteella kohtuullisen hyvin, jolloin sitä pystytään korvaamaan muulla tuotannolla."

"Eniten taajuuden vaihtelun kasvu johtuu sähkön viennistä ja tuonnista Pohjoismaiden ja Keski-Euroopan välillä. Kun vesivoiman vienti vaihtelee tunneittain, muutokset taajuudessa ovat tunnin vaihtuessa suuria."

Viime vuonna taajuuden vaihtelut vähenivät edellisvuodesta, koska Ruotsin ja Norjan vesivoimaloissa oli paljon vettä ja tuotanto tasaista.

Kantaverkkoyhtiöt ovat lisänneet automaattisten taajuutta korjaavien reservien hankintaa, mikä on parantanut taajuutta.

Vienti Pohjoismaista etelään päin on lisääntynyt muun muassa sen vuoksi, että Keski-Euroopassa vesi- ja aurinkosähkön osuus on kasvanut ja tuotannon määrä vaihtelee voimakkaasti.

"Suurin ongelma verkkoon voi tulla silloin, kun useita laitoksia tai verkkoja vikaantuu yhtä aikaa, jolloin lopulta voidaan joutua katkomaan kuluttajilta sähköä", Päivinen toteaa.

Pohjoismaisessa sähköjärjestelmässä taajuuden laatua mitataan siten, että lasketaan niiden minuuttien vuotuinen lukumäärä, jolloin taajuus ei ole ollut välillä 49,9–50,1 hertsiä.

Eurooppalainen verkkosääntölaki vaatii, että kyseinen luku ei saa olla yli 15 000:ta minuuttia vuodessa. "Tämä tavoite on saavutettu joka vuosi."

Taajuuden alaraja on 49,0 hertsiä. Jos mennään sen alle, verkko voi lamaantua.

Taajuuden vaihteluihin on varauduttu usean portaan suunnitelman kautta. Kun taajuus alkaa pudota voimakkaasti tuotannon vähentyessä, aloitetaan automaattinen korjaus alle 30 sekunnissa. Silloin nostetaan lähinnä vesivoiman tuotantoa.

Automaattinen säätö vapautetaan 15 minuutissa siten, että Fingridin valvomo tilaa tuotannolta lisää tehoa tai teollisuuskulutuksesta vähennystä ja tarvittaessa käynnistää varavoimalaitoksia.

Mikäli nämä toimet eivät riitä tai niitä ei ehditä tekemään, taajuus putoaa alle 49,0 hertsin. Silloin toinen automatiikka, alitaajuussuoja, kytkee kulutusta irti eri puolilla Suomea

Jos sähkön riittävyys on kokonaisuudessaan uhattuna, sähköverkkoyhtiöt pudottavat Fingridin ohjeistamana kulutusta omilla alueillaan.

Sähköntuottajat ja suuret kuluttajat, esimerkiksi teollisuus, myyvät Fingridille kapasiteettia säätöä varten. Normaalisti tarjontaa on satoja, jopa yli tuhat megawattia.

Lisäksi Fingridillä on valmiudessa noin tuhat megawattia varavoimalaitoksia, joita käytetään, jos kaupalliset tarjoukset eivät riitä tasapainottamaan tuotantoa ja kulutusta.

Päivisen mukaan Keski-Euroopan ja Venäjän sähköverkot ovat vakaampia kuin pienempi pohjoismainen verkko.

Tammikuisessa Kroatiasta lähteneessä taajuuden muutoksessa verkko jakaantui Keski- ja Kaakkois-Eurooppaan, johon kuuluu muun muassa Turkki. Taajuus laski 49,8 hertsiin, eikä sähkökatkoja lopulta tullut.

Kansa puhui aiemmin "huonosta sähköstä", jolloin valot vilkkuivat ja himmenivät toisinaan. Päivisen mukaan se johtuu jännitteen putoamisesta pitkien sähkölinjojen takana, ei taajuuden vaihtelusta.

Nykyisin jännitteen vaihtelut ovat paljon harvinaisempia kuin 1960- ja 1970-luvuilla.

Lue lisää

Luvassa rajua kasvua: Suunnitteilla olevat hankkeet kahdeksankertaistavat Suomen tuulivoiman kapasiteetin

Pohjolassa ei tuule – sähkö huippuhinnassa, puolikas turverekka olisi korvannut koko tuulivoiman tuntituotannon Suomessa tänä aamuna

Tuulivoima kattoi viime vuonna kymmeneksen Suomen sähkönkulutuksesta

Energiavaikuttaja huolestui sähkön riittävyydestä poikkeustilanteissa: "Yhdelläkään maalla ei ole velvoitetta myydä sähköä tänne"