Fingrid julkisti viime vuoden kesäkuussa luonnoksen sähkönkulutuksen uusista järjestelmäteknisistä vaatimuksista. Täsmensimme vaatimuksia palautteen perusteella, ja ensimmäinen versio valmiista KJV2026-kokonaisuudesta oli kuultavana kesällä.
Uudet vaatimukset kohdistuvat erityisesti yli 30 megawatin kulutuslaitoksiin. Vaatimusten pitäisi astua voimaan kaikkia sähköverkkoon liitettäviä suuria kulutuslaitoksia koskien alkuvuodesta 2027, kun Energiavirasto on vahvistanut vaatimukset lopullisessa muodossaan. Osaa vaatimuksista sovelletaan jo nyt, kun kulutuslaitos liittyy suoraan Fingridin verkkoon.
”Kesällä 2025 esitellystä versiosta poiketen ainoastaan teho ratkaisee, keitä uudet vaatimukset koskevat. Emme siis erottele kohteita kulutuksen tyypin mukaan”, Fingridin voimajärjestelmätekniikka-yksikön päällikkö Lasse Linnamaa kertoo.
Aiemmin paperi- ja terästehtaat ovat olleet suurimpia yksittäisiä sähkönkuluttajia Suomessa.
Aiemmin paperi- ja terästehtaat ovat olleet suurimpia yksittäisiä sähkönkuluttajia Suomessa. Nyt isoja sähkönkuluttajia liittyy verkkoon paljon enemmän, ja niiden sähkönkulutus on aivan eri luokkaa kuin takavuosina.
”Tällaisia suuria sähkönkuluttajia ovat esimerkiksi sähkökattilat ja datakeskukset. Esimerkiksi datakeskus voi kuluttaa sähköä suuren kaupungin verran, mutta näyttäytyy silti verkon näkökulmasta yksittäisenä kulutuskohteena.”
Keskeisimmät vaatimukset
Datakeskukset suunnitellaan yleensä niin, että häiriötilanteessa, vaikkapa jännitteen pudotessa hetkellisesti alas melko kaukaisenkin salamaniskun seurauksena, ne irtoavat verkosta automaattisesti. Tuotannolta on taas vaadittu jo pitkään häiriönsietoa, eikä tuotanto saa irrota verkosta.
”Tällöin syntyy tilanne, jossa tuotantoa on enemmän kuin kulutusta, ja verkko alkaa kiihtyä, eli taajuus kasvaa. Tällaisessa tilanteessa tehotasapainon hallinnassa voi ilmetä isojakin haasteita, eikä järjestelmää saada välttämättä mukautumaan riittävän nopeasti”, Linnamaa sanoo.
Häiriösietoisuus onkin yksi keskeisimmistä uusista vaatimuksista kulutuslaitoksille. Vaikka kulutuslaitosten sähköverkosta ottama teho putoaisikin häiriötilanteessa hetkellisesti, sen pitäisi sekunnissa palautua ainakin lähes häiriötä edeltävälle tasolle. Näin vältetään epätasapaino, ja verkon toiminta jatkuu normaalina.
”Tämä on merkittävin uusi vaatimus. Samalla se on myös kulutuslaitoksille haastavin”, Linnamaa arvelee.
Toisena vaatimuksena kulutuslaitoksille on kyky ottamansa tehon pienentämiseen 30 prosentilla esimerkiksi sähköpulatilanteessa.
Kulutuslaitoksia ei ole suunniteltu verkkoon mukautuviksi.
”Tämäkin voi olla haastava vaatimus, koska kulutuslaitoksia ei ole suunniteltu verkkoon mukautuviksi. Uskon kuitenkin, että kulutuslaitoksillekin on mukavampaa miettiä etukäteen, mitkä kuormat voidaan tarvittaessa ottaa pois, kuin että jouduttaisiin kytkemään koko teho irti.”
Kolmas vaatimus liittyy heiluntaan. Esimerkiksi joidenkin datakeskusten tekemässä tekoälyn koulutuksessa tehot voivat mennä jatkuvasti ylös ja alas, mikä voi aiheuttaa vuorovaikutusilmiötä. Nyt heilunnalle määritellään rajat. Neljäs vaatimus koskee ohjattavuutta.
”Hankalan häiriön sattuessa emme voi ryhtyä soittamaan jokaiselle liittyjälle. Sen sijaan lähetämme signaalin, jossa esimerkiksi pyydetään ottamaan käyttöön 30 prosentin rajoitus. Signaaleja ja niillä ohjattavaa joustokykyä asiakas voi halutessaan hyödyntää myös markkinakäytössä, eli silloin on mahdollista ansaita rahaa reservimarkkinoilla.”
Uudet vaatimukset tuotannolle
Fingridiltä on tulossa myös uusia sähkön tuotantoon liittyviä järjestelmäteknisiä vaatimuksia. Tekniset vaatimukset julkistetaan lokakuussa, ja ne annetaan Fingridin voimassa olevien voimalaitosten järjestelmäteknisten vaatimusten, VJV2024, nojalla.
Taustalla ovat sähköjärjestelmän vakauden haasteet, kun tuuli- tai aurinkovoimaa on paljon samalla alueella. Suuntaajien kautta verkkoon liitettävän tuotannon vuorovaikutusilmiöt saattavat johtaa jännitteiden heilumiseen tai jopa voimalaitosten kytkeytymiseen irti sähköverkosta.
Fingridin verkostosimuloinnit osoittavat, ettei ongelmista päästä eroon, jos verkkoon liitettävä tuotanto ja kulutus kehittyvät ennakoidulla tavalla.
Liittyjien pitäisi vastata siitä, että niiden laitteet toimivat vakaasti osana sähköjärjestelmää.
”Olemme investoineet vakauttaviin laitteistoihin, mutta liittyjien pitäisi vastata siitä, että niiden laitteet toimivat vakaasti osana sähköjärjestelmää”, Linnamaa sanoo. ”Siksi edellytämme, että uudet tuuli- ja aurinkovoimalat varustetaan jatkossa vakauttavilla lisälaitteilla, esimerkiksi synkronikompensaattoreilla tai sähkövarastoilla, jos alueella on paljon tuuli- ja aurinkovoimaa. Asiakas vastaa vain oman voimalaitoksensa verkkovaikutusten kompensoinnista, eli tällä ei korjata verkkoon jo liittyneiden laitosten ongelmia.”
”Lisälaitteiden tarve ja vaadittavan laitteiston koko määräytyy voimalaitoshankkeen liittymispisteen sijainnin perusteella. Huomioimme verkon alueelliset ominaispiirteet, kuten verkkoon jo liitetyt verkkoa luovat sähkövarastot.”
Vaikka vaatimusten täyttämiseen on vaihtoehtoisia teknologioita, ne tulevat todennäköisesti ohjaamaan juuri sähkövarastoihin, sillä asiakas voi samanaikaisesti käyttää niitä kaupallisesti normaaliin tapaan. Esimerkiksi erittäin tuulivoimavaltaisella alueella sadan megawatin tuulipuistoon tarvittaisiin noin 30 megawatin sähkövarasto.
Uusia hankkeita suunnitellaan nykyisinkin usein hybrideinä, joten esimerkiksi tuulivoimalahankkeiden yhteyteen liitetään sähkövarastoja jo nyt.
”Usein liittyjät haluavat siis itsekin rakentaa laitteita, jotka toimivat uusien vaatimusten mukaisesti”, Linnamaa mainitsee. ”Uusien vaatimusten tarkoituksena on toimia siltana nykyhetken suuntaajateknologiasta kohti verkkoja luovia suuntaajia. Vie kuitenkin vuosia, ennen kuin vakauttavat ominaisuudet pystytään toteuttamaan ilman erillisiä laitteistoja. Voimalaitoksia täytyy pystyä liittämään verkkoon tällä välinkin.”
