Tervetuloa reservimarkkinoille – lisäansioita sähköjärjestelmän tasapainottamisesta

Sähköjärjestelmään tarvitaan reservejä, jotta sähkön tuotanto ja kulutus pysyvät tasapainossa vuorokauden jokaisella tunnilla ja sähköverkon taajuus säilyy vakaana. Fingrid toivottaa uudet toimijat sähkön reservimarkkinoille – nyt mukaan pääsee entistä helpommin.
Jaa

Sähköä pitää tuottaa joka hetki yhtä paljon kuin sitä kulutetaan. Sähköverkon tasapainotilan ylläpitämiseksi sähkön tuottajat ja kuluttajat suunnittelevat etukäteen tarpeensa sekä tarjontansa mahdollisimman tarkasti ja käyvät kauppaa sähköpörssissä.

Jos kulutus onkin odotettua suurempaa tai esimerkiksi tuulivoimalla ei pystytäkään tuottamaan suunniteltua määrää energiaa, Fingrid tasapainottaa sähköjärjestelmän ostamillaan sähköreserveillä. Tämä sähköverkon viimeinen ja välttämätön hienosäätö tehdään käyttöhetkellä.

”Reservejä tarvitaan myös häiriöitilanteiden hallintaan silloin, jos johonkin isoon voimalaitokseen tai rajayhteyteen tulee vika”, kertoo erikoisasiantuntija Pia Ruokolainen Fingridistä.

Kulutusreserveissä voi olla esimerkiksi teollisuuslaitoksia tai suuria kasvihuoneita.

Reservejä tarvitaan myös silloin, kun sähköä on verkossa liikaa ja ylimääräinen sähkö on saatava pois – puhutaan alassäädöstä, joka tarkoittaa tuotannon pienentämistä tai kulutuksen lisäämistä. Näin voi käydä, jos esimerkiksi Suomesta sähköä vievä siirtoyhteys vikaantuu.

”Reservi tarkoittaa säädettävää sähkön tuotantolaitosta, kulutuskohdetta tai sähkövarastoa, jonka tehoa lisätään tai vähennetään sähköjärjestelmän tarpeen mukaan. Kulutusreserveissä voi olla esimerkiksi teollisuuslaitoksia tai suuria kasvihuoneita”, Ruokolainen kertoo.

Reservejä tarvitaan koko ajan lisää

Tällä hetkellä reservimarkkinoille osallistuu noin 70 yritystä. Vesivoima on perinteisesti osallistunut reservimarkkinoille, ja sitä on edelleen paljon. Lisäksi mukana on erilaisia sähkönkäyttäjiä, erikokoisia sähkövarastoja ja muita tuotantomuotoja.

Vaikka reservimarkkinat ovat viime vuosina vilkastuneet, lisää reservikohteita tarvitaan mukaan, sillä energiamurros ja erityisesti tuulivoiman määrän kasvu vaatii yhä enemmän joustoa sähköjärjestelmään.

”Aiemmin sähköjärjestelmässä on ollut tasaisempaa. Tuotanto ei ole vaihdellut sään mukaan ja kulutus on ollut ennakoitavampaa”, kuvailee erikoisasiantuntija Jukka Kakkonen Fingridistä.

Hän kertoo, että nyt reserveihin toivotaan ensisijaisesti lisää tuulivoimaa, kulutusta, akkuja
ja aurinkovoimaa, mutta toki kaikkea muutakin.

Reservituotteita erilaisin vaatimuksin

Koska reservien säätökykyä käytetään eri tarpeisiin ja erilaisiin tilanteisiin, tarvitaan erilaisia reservimarkkinatuotteita.

”Osa tuotteista on tarkoitettu häiriötilanteiden korjaamiseen ja osa sähköverkon jatkuvaan tasapainotukseen. Nopeimman tuotteen vasteaika on noin 1 sekunti ja hitaimman 15 minuuttia”,
Ruokolainen kertoo.

Reservituotteille ylläpidetään omia markkinapaikkoja, ja niihin osallistutaan tuottajan tai kuluttajan omien resurssien mukaan.

Kaikkiaan reservituotteita on viisi: nopea taajuusreservi (FFR), taajuusohjattu häiriöreservi (FCR-D ylös- ja alassäätötuote erikseen), taajuusohjattu käyttöreservi (FCR-N), automaattinen taajuuden palautusreservi (aFRR) sekä säätösähkö- ja säätökapasiteetti (mFRR-reservit).

Jokaisella markkinapaikalla on omat sääntönsä ja tekniset vaatimuksensa muun muassa tehomuutoksen nopeudelle.

”Erilainen tuotanto sopii erilaisiin reserveihin. Esimeriksi akusta saa hyvin nopeasti tehoa, mutta se myös tyhjenee nopeasti. Vesivoimalaitos taas säätyy hitaammin, mutta se voi olla aktivoituneena pitkään”, Kakkonen kuvailee.

Tiettyjen reservituotteiden tarve kasvaa energiamurroksen takia, eli sähköverkon tasapainotukseen tarvitaan lisää resursseja.

”Tuuli- ja aurinkovoiman osuuden kasvu vähentää sähköjärjestelmän luontaista kykyä vastustaa taajuuden muutoksia, mikä lisää nopean taajuusreservin tarvetta tulevaisuudessa. Lisäksi on odotettavissa, että tehotasapainon hallintaan on varattava nykyistä enemmän aFRR- ja mFRR-reservejä”, Ruokolainen sanoo.

Näiden reservien tarpeeseen vaikuttaa myös se, kuinka hyvin sähkömarkkinatoimijat pystyvät tulevaisuudessa itse tasapainottamaan oman tuotantonsa ja kulutuksensa etukäteen.

Tervetuloa reservimarkkinoille!

Fingrid on kehittänyt reservimarkkinoiden teknistä järjestelmää entistä paremmin yhteensopivaksi kaikentyyppisten teknologioiden kanssa. Se on myös laskenut säätötarjousten minimitarjouskokoa viidestä megawatista yhteen, mikä mahdollistaa entistä pienempien toimittajien mukaantulon.

”Jos laitoksella tai yrityksellä on säätökykyistä tuotantoa tai kulutusta megawattiluokassa, niin se voi olla sopiva ehdokas reservimarkkinoille”, Kakkonen kiteyttää.

Monet reservikohteet voivat osallistua useammalle reservi­markkinalle.

Reservitoimittajaksi haluavat voivat olla yhteydessä Fingridin asiantuntijoihin, joiden kanssa arvioidaan yhdessä kohteen soveltuvuus eri reservimarkkinoille. Laitoksen reservikyvykkyys pitää rakentaa ja varmistaa ennen reservimarkkinoille liittymistä tai osallistumista.

Kakkonen suosittelee, että jos yritys kykenee tuottamaan useampaa reservityyppiä, sen kannattaa hankkia valmiudet useampaan tuotteeseen.

”Tietty reservi voi olla yhtenä päivänä arvokkaampaa kuin toinen, joten kannattaa aina tuottaa sitä reserviä, josta saa sinä päivänä parhaan tuoton. Monet reservikohteet voivat osallistua useammalle reservimarkkinalle”, Kakkonen kertoo.

”Ylipäänsä kaikki uudet tuotantolaitokset kannattaisi suunnitella joustokykyisiksi, sillä joustoa sähkömarkkinoilla tarvitaan.”

Lue lisää reservimarkkinoista.

Reservituotteet

• FFR – NOPEA TAAJUUSRESERVI
aktivoituu muutamassa sekun­nissa ja estää sähköjärjestelmän taajuutta laskemasta liikaa häi­riötilanteessa

• FCR-D – TAAJUUSOHJATTU HÄIRIÖRESERVI
aktivoituu muutamassa sekunnissa ja estää sähköjärjestelmän taajuutta las­kemasta liikaa häiriötilanteessa

• FCR-N – TAAJUUSOHJATTU KÄYTTÖRESERVI
huolehtii jatkuvasti pienistä järjestelmän tasapainon muutoksista

• AFRR – AUTOMAATTINEN TAAJUUDEN PALAUTUSRESERVI
huolehtii jatkuvasti pienistä järjestelmän tasapainon muu­toksista Fingridiltä tulevan signaalin perusteella

• MFRR – MANUAALINEN TAAJUUDEN PALAUTUSRESERVI
huolehtii jatkuvasti pienistä järjestelmän tasapainon muu­toksista

Tuulivoima on nopeasti säädettävää reserviä

Tuulivoiman joustomahdollisuuksia sähkön säätömarkkinoilla on tutkittu Fingridin Tuulivoimaa reservimarkkinoille ­-pilotissa vuoden 2023 aikana. Hanke jatkuu  vuoden 2024 kesäkuuhun saakka.

”Jotta energiamurros pystytään toteuttamaan niin, että sähköjärjestelmän käyttövarmuudesta voidaan huolehtia kustannustehokkaasti, käyttöön tarvitaan kaikki joustokyky, myös tuulivoima”, perustelee asiantuntija Niko Korhonen Fingridistä.

Fingridin tuulipilottiin osallistuneet yritykset rakensivat kevään 2023 aikana tuulivoimaloitaan ja ratkoivat yhdessä Fingridin kanssa reservimarkkinoihin liittyviä teknisiä haasteita, kuten sitä, miten reservimarkkinoiden hyväksyntäprosessit suoritetaan, miten testit pitää suorittaa, miten häiriötapauksissa toimitaan ja miten kaupankäynti ulkomailta toteutuu.

Tanskalainen Centrica Energy on yksi Fingridin tuulivoimapilottiin osallistuneista kolmesta tuulivoimayhtiöstä saksalaisen Prime Capital AG:n ja virolaisen Enefit Greenin ohella.

”Fingridin tuulipilottihankkeen ansiosta meillä on kykyä tarjota reserviä uudistuvista energialähteistä. Pilotti auttaa meitä avaamaan uusia kaupallisia mahdollisuuksia, jotka lopulta hyödyttävät energian kuluttajia ja yhteiskuntaa laajemminkin”, kertoo Head of Physical Asset Trading Thorsten Schuch Centrica Energystä.

Hän korostaa, että tuulivoiman, kuten minkä tahansa uusituvan sähköntuotannon osallistuminen kaikille merkityksellisille energia- ja kapasiteettimarkkinoille avaa huomattavia kaupallisia mahdollisuuksia ja lisää sijoittajien halua investoida uusiutuvaan tuotantoon.

Centrica Energyn ensisijainen painopiste on automaattinen taajuuden palautusreservi- (aFRR) ja taajuusohjattu häiriöreservi (FCR-D) -tuotteissa, mutta se on tuulipilotin innoittamana myös aloittanut säätösähkö- sekä säätökapasiteettimarkkinatuotteiden (mFRR) kaupallisen toimittamisen.

Fingridille pilotti todisti ilahduttavasti, että tuulivoima on nopeasti säädettävää reserviä. Nopea taajuusreservi FFR vaatii Korhosen mukaan jatkokehittämistä teknisten vaatimusten osoittauduttua haastaviksi: pilotin kokemusten perusteella tulee arvioida, onko vaatimuksia mahdollista muuttaa tuulivoimalle paremmin soveltuviksi.

Fingrid julkaisi joulun 2023 alla tuuli- ja aurinkovoimatoimijoille ohjeistuksen, jossa neuvotaan, kuinka reservimarkkinoille voi liittyä.

Uusimmat artikkelit

Kommentit

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

Lue myös