Sähköverkot ovat kiivaassa kehitysvaiheessa. Tarpeet kantaverkon vahvalle investointiohjelmalle tulevat pitkälti siitä, että Suomea kammetaan kohti hiilineutraaliutta ja maassa panostetaan vahvasti uusiutuvaan energiantuotantoon.
”Tässä vaiheessa sähköverkkojen investointiohjelmaamme pääsääntöisesti liitämme asiakkaittemme tuotantoa ja kulutusta sähköasemille. Rakentamisen painopiste on ensin sähköasemissa ja siirtyy jatkossa voimajohtojen rakentamiseen”, Fingridin rakentamispäällikkö Daniel Kuosa kertoo.
Viime vuonna sähköasemaprojekteja oli noin 50, tänä vuonna määrä kipuaa lähelle 70:tä.
Fingrid on budjetoinut sähköasemainvestointeihin tälle vuodelle 200 miljoonaa euroa. Useammalle vuodelle ulottuvaa projektikantaa on noin 430 miljoonan euron edestä. Viime vuonna sähköasemaprojekteja oli noin 50, tänä vuonna määrä kipuaa lähelle 70:tä.
Tänä keväänä valmistuva Jylkän sähköaseman laajennustyö kuvastaa uusia tarpeita. Kalajoen ja Pyhäjoen alueen 1 250 megawattia tuulivoimaa edellyttää kolmea isoa muuntajaa, jotta uusiutuva sähköntuotanto saadaan liitettyä valtakunnanverkkoon. Mittaluokan suuruudesta saa kuvan, kun muistaa uuden Olkiluoto 3:n olevan 1 600 megawatin ydinvoimala.
Yhä voimakkaammin investointitarpeita tulee myös sähkön kulutuksesta johtuen. Käynnissä on investointeja muun muassa akkutehtaisiin, datakeskuksiin, uusiutuvaa polttoainetta valmistaviin power to x -laitoksiin, lämpöpumppuihin ja sähkökattiloihin.
Kytkinlaitoksia ja muuntoasemia
”Sähköasemat ovat eräänlaisia sähköverkon synapseja eli liitospisteitä, jotka yhdistävät verkon voimajohtoja”, Kuosa kuvailee.
Sähköasemat voidaan jakaa kahteen tyyppiin: kytkinlaitoksiin ja muuntoasemiin.
Kytkinlaitokset ovat nimensä mukaisia, eli niillä kytketään verkon osia kokonaisuuteen. Esimerkiksi vian sattuessa kytkinlaitos voi poiskytkeä tietyn verkon osan automaattisesti, ja myös jälleenkytkentä toimii automaattisesti.
Verkkoaidalla ympäristöstä eristetty taivasalla oleva avokytkinlaitos on monille tuttu näky. Nykyisin samaa tehtävää hoitamaan rakennetaan yhä useammin kaasueristeisiä sisäkytkinlaitoksia, jotka ulospäin näyttävät tavallisilta rakennuksilta.
Sähköasemilla suojareleet ja automaatiojärjestelmät mittaavat koko ajan verkon tilaa, säätelevät jännitettä, etsivät vikoja ja havaitsevat, jos virtaa kulkee liikaa. Vikatilanteessa ne laukaisevat vikaantuneen verkonosan pois kokonaisuudesta millisekunneissa.
Muuntoasemilla puolestaan muutetaan verkon jännitettä. Mitä lähemmäs kulutusta verkossa edetään, sitä pienemmäksi jännitettä lavennetaan portaittain.
Fingrid operoi 400:n, 220:n ja 110 kilovoltin jännitetasoilla. Isoilla, talon kokoluokkaa olevilla muuntajilla jännite pudotetaan 400 kV:n tasolta 110 kV:n jännitetasoon, johon asiakkaat, kuten jakeluverkot, tuotantolaitokset ja teollisuus liittyvät.
Suurimmat tuottajat ja sähkönkäyttäjät liittyvät suoraan 400 kV:n verkkoon sähköasemilla.
”Kantaverkon tehomuuntajat ovat erittäin raskaita, jopa 300 tonnia painavia yksiköitä, joiden kuljetus sijaintipaikalleen vaatii infrastruktuurilta paljon”, Kuosa sanoo ja kertoo, että kaukaisimmat tehomuuntajat on kuljetettu Suomeen Etelä-Koreasta saakka.
Muita sähköasemien suurjännitteisiä laitteita ovat esimerkiksi katkaisijat, erottimet ja mittamuuntajat – joskin ne näyttävät helposti maallikon silmään kaikki samanlaisilta eristimiltä.
Evoluutio, ei revoluutio
Sähköasemien tekniseksi käyttöiäksi lasketaan noin 40 vuotta, mutta isot järjestelmämuuntajat voivat olla ylläpitävän huoltotoiminnan ansiosta käytössä jopa 80 vuotta.
Daniel Kuosa kuvailee, kuinka turvallisuus leimaa kehitystyötä. Digitaalisuus on tullut askel kerrallaan ajan kuluessa mukaan toimintaan.
”Isoin etu digitalisaatiosta on tullut kunnonvalvonnan puolella, jossa komponentteja valvotaan ja niiden kuntoa mitataan antureilla.”
Sähköasemien ympäristövaikutukset otetaan yhä tarkemmin huomioon.
Myös sähköasemien ympäristövaikutukset otetaan yhä tarkemmin huomioon. Esimerkiksi SF6-kaasu on hyvien ominaisuuksiensa johdosta ollut laajasti käytössä kaasueristeisissä kytkinlaitoksissa. Haittapuolena on, että se on voimakas kasvihuonekaasu, joten sille on alettu etsiä korvaavia ratkaisuja.
Fingridin ensimmäinen SF6-vapaa sähköasema rakennetaan Virkkalaan.
”Tavoitteemme ovat kunnianhimoiset: vuoden 2025 jälkeen kaikki uudet kaasueristeiset kojeistot on toteutettu SF6-vapaalla teknologialla aina, kun se on teknisesti mahdollista”, Kuosa kertoo.
Lisäksi parhaillaan selvitetään, miten muuntajissa eristeenä käytettävä mineraaliöljy voitaisiin korvata biohajoavalla esteriöljyllä.
