”Rinnakkaiskompensointiin perustuva ratkaisu lisää siirtokapasiteettia jopa noin 500 megawattia, mikä vastaa suunnilleen esimerkiksi Loviisan yhden ydinreaktorin tehoa”, Fingridin suunnittelupäällikkö Antti Harjula vertailee.
Harjula johtaa Fingridin voimajärjestelmätekniikan yksikköä, jonka tehtävänä on varmistaa voimajärjestelmän siirtoverkon osien ja voimalaitosten yhteensopivuus sekä teknisesti että turvallisuuden kannalta niin nykytilanteessa kuin tulevaisuudessa.
Uusiutuva energia haastaa sähkönsiirron
Energiamurros on viimeisten parin vuoden aikana lähtenyt etenemään Suomessa ennakoitua nopeammin. Sähköntuotannon painopiste on siirtymässä tuulivoiman lisääntymisen myötä Pohjois-Suomeen samalla, kun vanhoja voimalaitoksia suljetaan Etelä-Suomessa. Pohjoisen lisääntynyt sähköntuotanto on siirrettävä etelän kulutuskeskuksiin ilman siirtoa haittaavia teknisiä rajoitteita.
”Jo pitkään tiedossa oleva tosiasia on ollut, että jänniteongelma rajoittaa sähkönsiirtoa Pohjois- ja Etelä-Suomen välillä. Nopeasti kasvava tuulivoimatuotanto edellyttää pikaista ratkaisua varmistamaan häiriötön sähkönsiirto ja säilyttämään Suomi yhtenäisenä sähkön tukkuhinta-alueena”, Fingridin järjestelmätekniikan asiantuntija Olli-Pekka Janhunen sanoo.
Vuosina 2022-2023 käyttöönotettava rinnakkaiskompensointi on yksi Fingridin keino edistää matkaa kohti vihreää siirtymää ja päästöttömän uusiutuvan energian käyttöönottoa.
Nykyisen omaisuuden tehokkaampaa hyödyntämistä
Olli-Pekka Janhusen mukaan Pohjois- ja Etelä-Suomen sähkönsiirron kasvattamiseksi on olemassa muutamia erilaisia vaihtoehtoja. Kokonaan uuden voimajohdon rakentaminen on pitkän ajan prosessi luvituksineen ja ympäristövaikutusten arviointeineen. Monimutkaisempi tehoelektroniikkaan perustuva rinnakkaiskompensointi puolestaan on huomattavasti kalliimpi vaihtoehto verrattuna perinteiseen mekaanisesti kytkettävään kompensointiin.
”Päädyimme selvityksessä muuntajan tertiääriin liitettävään mekaanisesti kytkettävään rinnakkaiskompensointiin, joka perustuu yksinkertaisempaan teknologiaan ja tehokkaampaan nykyisen laiteomaisuuden käyttöön”, Janhunen sanoo.
Hänen mukaansa ratkaisu on jopa 20 kertaa halvempi kuin moderni tehoelektroniikalla toteutettu rinnakkaiskompensointi.
”Ratkaisu on myös ympäristöystävällinen ja nopea, sillä lisälaitteet voidaan asentaa olemassa olevien sähköasemien yhteyteen kohtuullisen pieneen tilaan ilman tarvetta laajentaa sähköasema-aluetta”, Janhunen sanoo.
Tehokkaasti hajautettua ja siirtohuippujen helpompaa hallinnointia
Suomen sähköjärjestelmässä Keski-Suomen poikkileikkauksen läpi kulkee tällä hetkellä neljä vahvaa 400 kilovoltin voimajohtoa ja yksi uusi johto on rakenteilla. Näiden johtojen siirtokykyä parannetaan nyt rinnakkaiskompensoinnin avulla.
Käytännössä rinnakkaiskompensointi tarkoittaa sitä, että olemassa oleville Keski-Suomen poikkileikkauksen neljälle sähköasemalle asennetaan 11 rinnakkaiskondensaattoria. Rinnakkaiskondensaattorien kytkeminen matalammalle jännitetasolle muuntajien tertiääreihin mahdollistaa olemassa olevan infran mahdollisimman tehokkaan hyödyntämisen ja edullisten komponenttien käytön.
”Hajautetusti usealle asemalle liittyvillä kondensaattoreilla saadaan myös joustavuutta keskeytystilanteiden hallintaan ja varmistetaan, että Suomi voidaan pitää yhtenä hinta-alueena myös ennen uusien suunnitteilla olevien voimajohtojen valmistumista”, Antti Harjula sanoo.
2 vastausta
Onko Fingridin kehittämän rinnakkaiskompensoinnin uutuus siinä, että menetelmää sovelletaan ensimmäisen kerran Suomessa vai onko kyse peräti niin innovatiivisesta ratkaisusta, että herrat Paavola, Palva, Pesonen, Laiho ja Elovaara eivät olisi sitä jo oivaltaneet?
Kiitos kysymyksestä. Rinnakkaiskompensointi on hyvin vanha keksintö ja sitä on laajasti käytetty ympäri maailmaa ja myös Fingrid käyttää jo nykyään rinnakkaiskompensointia kantaverkossa. Uutuus arvoa Suomen osalta tässä on, että kondensaattorit asennetaan 400/110/21 kV muuntajien tertiääriin 21 kV:n jännitetasoon reaktoreiden rinnalle, jolloin voidaan käyttää edullisempia komponentteja ja hyödyntää tertiääriä uudella tavalla. Tertiääri on rakennettu reaktoreita varten, joten ei ole aivan suoraviivaista hyödyntää sitä toiseen suuntaan mm. käämikytkimen toiminnan, ylijännitteiden takia.