Voiko koko Suomen sähköverkko kaatua?

Suomen sähköverkko on vahva, vahvempi kuin useimmat, mutta silti ei ikuinen. Samalla olemme yhä riippuvaisempia sähköverkon luotettavuudesta.

Kun myrskyt riepottelevat Suomea, puut kaatuilevat sähkön jakeluverkon ilmajohdoille ja laajojakin alueita voi olla pimeänä, jopa useita päiviä. Tilanne voi olla myrskyalueella katastrofi, mutta valtakunnassa on kuitenkin laajemmalti valot päällä.

Onko mahdollista, että koko valtakunnan sähköverkko pimenisi? Voiko sähkökatko pimentää kokonaisen maakunnan tai peräti koko Suomen? Tähänkin on varauduttava. On arvioitu, että tunnin sähkökatkon hinta yhteiskunnalle on 100 miljoonaa euroa. Valtakunnan suurhäiriöt ovat harvinaisia, mutta mahdollisia. Normaalitilassa kaikki voimalaitokset pyörivät samaan tahtiin aistien oikean pyörimisnopeuden verkon yhteisestä taajuudesta. Suurhäiriössä koko sähköjärjestelmän herkkä tasapaino järkkyy: tuotanto ja kulutus eivät ole tasapainossa, yhteinen taajuus alkaa heilahdella hallitsemattomasti, tuotantolaitokset irtoavat verkosta ja kiihdyttävät romahdusta.  Vaihtoehtoisesti sähköverkon kapasiteetti ei riitä ylikuormituksen vuoksi tai sähkön siirtoa ylläpitävä jännite romahtaa alueellisesti kiihtyvän siirtojärjestelmän heilahtelun vuoksi. Suurhäiriöistä riittää kansainvälisiä esimerkkejä, kuten viimeaikaiset laajat pimennykset esimerkiksi Saksassa tai vaikkapa kuuluisa New Yorkin sähkökatko, joka aiheutui verkon tasapainon pettämisestä, alueellisesta jänniteromahduksesta.

Suurhäiriöt eivät välttämättä aiheudu myrskyistä, vaan äkillisistä vioista, samanaikaisista tapahtumista siirtoverkossa ja tuotannossa. Haasteet tasapainolle ovat lisääntyneet äkillisesti vaihtelevan tuulivoiman ja perinteisen suljetun kapasiteetin myötä. Olemme yhä riippuvaisempia tuonnista. Kansainvälisten siirtoyhteyksien ja niiden luotettavuuden merkitys on kasvanut aivan uudelle tasolle.  Alun pitäen ne rakennettiin mahdollistamaan kansainvälistä sähkökauppaa ja koko pohjoismaisen tuotannon optimaalista hyödyntämistä. Nyt ne ovat välttämättömiä Suomen sähkönsaannin riittävyydelle ja koko järjestelmän luotettavuudelle.

Suomessakin suurhäiriö on mahdollinen, siihen on jo varauduttu ja sitä harjoitellaan. Jos sähköverkko romahtaa, on sen palauttaminen ennalleen vaativa tehtävä. Jos sähköverkko katoaa alta, tuotanto pysähtyy automaattisesti, ja sen uudelleenkäynnistäminen vie aikaa. Tuotantoa ja kulutusta kytketään verkkoon vähitellen, herkkää tasapainoa vaalien. Vaativin vaihe, ”black start”, on alussa, kun ensimmäistä tuotantoa käynnistetään.  Oikea verkon taajuus, ensimmäinen laitoksen pyörimisnopeus, on luotava tyhjästä, kun yhteinen verkko ei sitä kerro.

Vaihtoehtona perinteiselle manuaaliselle verkon käynnistämiselle ABB on kehittänyt Black-start-toiminnallisuuden HVDC Light -sähkönsiirtojärjestelmiin. Tällainen ominaisuus on otettu käyttöön uudessa Kraftnät Ålandille toimitetussa Ahvenanmaan ja Manner-Suomen välisessä siirtoyhteydessä. Suurhäiriön sattuessa verkon palauttaminen onnistuu automaattisesti, muutamissa sekunneissa. (Video: Turning on the lights in the Åland islands, Finland – HVDC Light black-start demonstration)

Suomen sähköverkko on siis vankka, ja sen on säilyttävä entistä vankempana tuotantorakenteen muuttuessa ja siksi, että olemme aiempaa riippuvaisempia myös naapurimaidemme sähköstä. Samalla kun sähköverkon komponenttien luotettavuusvaatimus kasvaa, tarvitsemme uutta teknologiaa, jolla vastataan myös kokonaan uudentyyppisiin haasteisiin.

Kategoriat and Avainsanat
Tietoja kirjoittajasta

Matti Vaattovaara

Toimin ABB.llä myyntijohtajana vastuualueenani Power Grids -divisioona ja keskijännitetuotteet sekä energisektori. Olen ollut ABB:llä vuodesta 2005 lähtien myynnin ja Servicen johtotehtävissä. Aiemmin olen työskennellyt muun muassa liikkeenjohdon konsultoinnissa, sekä kansainvälisissä projektitehtävissä. Koko urani olen päässyt työskentelemään vaativien ja osaavien asiakkaiden kanssa. Koulutukseltani olen tuotantotalouden tohtori Otaniemestä.
Kommentoi