Sähkövoimajärjestelmän standardoitu taajuus on 50 hertsiä (Hz) ja se toteutuu silloin, kun tuotanto ja kulutus ovat yhtä suuria. Taajuus vaihtelee tyypillisesti 49,9 ja 50,1 Hz välillä. Tasapainoa tavoitellaan etukäteen erilaisin sähkömarkkinamekanismein. Sähkömarkkinahinnat ohjaavat sähkömarkkinatoimijoiden tuotanto- ja kulutuspäätöksiä.
Sähkömarkkinatoimijat ovat velvollisia ennakoimaan toimintaansa. Vaikka historiatietoihin, sääennusteisiin ja koneoppimismenetelmiin pohjautuva suunnittelu olisi kuinka huolellista, tuotannon ja kulutuksen välillä on aina epätasapainoa. Suomen kantaverkkoyhtiö Fingridin tehtävänä on huolehtia sähköjärjestelmän reaaliaikaisesta tehotasapainosta, jotta jakeluhäiriöitä ei syntyisi ja sähköverkkoon kytketyt laitteet eivät vikaantuisi.
Kulutushuippuihin ja häiriöihin on varauduttu
Fingrid ylläpitää erilaisia reservimarkkinoita, joilta se voi nopeasti valjastaa sähköä tasapainottamaan hetkellisiä kysyntäpiikkejä tai sähköverkon tehovajeita. Sähköntuottajat voivat tarjota reservimarkkinoilla ylijäämäsähköään ja hyötyä taloudellisesti sähköjärjestelmän tasapainottamiseen osallistumisesta.
Energiavirasto valvoo sähkömarkkinoiden toimintaa ja määrittelee, kuinka paljon kriisi- ja häiriötilanteiden varalle tarvitaan varakapasiteettia. Virasto julkaisee vuosittain myös energiavarmuusraportin, joka käsittelee sähköjärjestelmän tilaa.
LUT-yliopisto tarjoaa tutkittua tietoa energiasta
- LUT on energiatutkimuksen johtava yliopisto, joka julkaisee joka toinen vuosi kattavaa energiaselontekoa. Ensimmäinen selonteko julkaistiin vuonna 2022 ja toinen vuonna 2024.
- Energiaselonteko on tieteelliseen tutkimukseen perustuva raportti, joka tarjoaa luotettavaa tietoa energiajärjestelmän tilasta ja kehityssuunnista. Lisäksi raportti kuvaa erilaisia energiantuotantotapoja.
- Kirjoittajat ovat energiajärjestelmien tutkijoita LUT-yliopistossa.
- Selonteko on tarkoitettu niin asiantuntijoille, päättäjille kuin tavallisille kansalaisillekin.
Tilaa Curious People -uutiskirje
Tilaamalla uutiskirjeemme saat sähköpostiisi noin 1–2 kertaa kuukaudessa luettavaa tutkimuksestamme puhtaaseen energiaan, ilmaan ja veteen sekä kestävään liiketoimintaan liittyen.
Tasapainon ylläpitämiseksi tarvitaan uusia ratkaisuja
Sähköjärjestelmää ei ole alun perin suunniteltu energian varastointiin, vaan sähköntuotanto on perustunut reaaliaikaiseen kysyntään. Tasapaino on varmistettu vesivoimalla ja muilla nopeasti säädettävillä, fossiilisillakin tuotantomuodoilla.
Viime vuosina uusiutuvan energian ja erityisesti edullisen, mutta sääriippuvaisen tuulivoiman osuus sähköntuotannosta on kasvanut voimakkaasti. Samalla perinteistä säätövoimatuotantoa on hävinnyt energiamurroksen myötä. Suomessa sähkön riittävyyden kannalta kriittisintä aikaa ovat talvikuukaudet, jolloin sähkön tarve on erityisesti lämmitystarpeen vuoksi korkealla ja tuulivoiman tuotantomäärät voivat vaihdella voimakkaasti.
LUT-yliopiston professori Jukka Lassilan mukaan keinovalikoimaan tarvitaan sekä perinteisiä että uusia ratkaisuja, kuten joustavaa tuotantoa ja kulutusta, energiavarastoja sekä vahvempia rajasiirtoyhteyksiä.
LUT-yliopistossa tutkitaan myös erilaisia sektori-integraatiovaihtoehtoja, joissa energiaa voitaisiin siirtää eri energiasektoreiden (sähkö, lämpö, kaasu ja liikenne) välillä ja tasapainottaa näin tuotannon ja kulutuksen hetkellisiä vaihteluita.
Tuulivoimaa voidaan tasapainottaa hajauttamalla tuotantoa maantieteellisesti, koska eri alueilla tuulee eri aikoihin. Lassilan mukaan hajauttaminen ehkäisee myös sähköverkon pullonkauloja eli tilanteita, joissa siirtokapasiteetti ei riitä alueelliseen kysyntään ja tarjontaan.
Lisätietoja:
