Pienvesivoimalaitokset sopivat myös tuottamaan säätösähköä.

— Pienvesivoimaloiden ja muidenkin voimalaitosten ohella sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainottamiseen osallistuvat myös sähköä käyttävät yritykset ja osa kotitalouksista. Niiden kulutusta säädetään tarpeen vaatiessa joko kauko-ohjatusti tai automaattisesti, jos sähköverkon taajuus poikkeaa 50 hertsistä, kertoo kantaverkkoyhtiö Fingridin erikoisasiantuntija Vesa Vänskä.

Sähköverkon taajuuden ylläpitäminen on Fingridin vastuulla. Juuri tällä hetkellä Fingrid neuvottelee muutamien pienvesivoimalaitosten osallistumisesta Fingridin ylläpitämille reservimarkkinoille.

— Pienvesivoimaloiden mukaan saaminen on osa isompaa kokonaisuutta. Sähköntuotannon säätämiseen kykenevän kapasiteetin kasvattaminen parantaa Suomen sähköjärjestelmän tehokkuutta ja varmuutta, Vänskä kertoo.

Suomessa on noin 170 pienvesivoimalaitosta. Luokituksen mukaan pienvesivoimalaitoksen teho on alle kymmenen megawattia, mutta suurin osa suomalaisista pienvesivoimalaitoksista on teholtaan alle viisi megawattia. Reservimarkkinoiden avaaminen uusille toimijoille kuitenkin kiinnostaa kantaverkkoyhtiötä.

— Useamman pienemmän kohteen yhdistäminen suuremmaksi pooliksi mahdollistaa hyvin pientenkin vesivoimalaitosten osallistumisen reservimarkkinoille.

Erityyppisten reservien suunnitteluun ja kehittämiseen Fingridin kehitysyksikössä 15 vuotta työskennellyt Vänskä sanoo monen pienen vesivoimalaitoksen kykenevän tuottaamaan sähköä tasaiseen tahtiin, jos vain vettä riittää.

— Jos pienemmissä vesivoimalaitoksissa voidaan veden virtaamien salliessa lisätä tai vähentää laitoksen tehoa, on tätä mahdollisuutta kannattavaa tarjota esimerkiksi säätösähkömarkkinoille suuremman tuotantopoolin osana, jossa useampi voimalaitos yhdessä muodostaa vähintään viiden megawatin tehoisen säätämiseen kykenevän yksikön.

Vänskä kuitenkin muistuttaa yhdestä ehdosta, jonka tässä tapauksessa on täytyttävä.

— Säätösähkömarkkinoille osallistuvan poolin kohteiden on oltava samasta avoimesta sähkön toimitusketjusta. Tämä tarkoittaa sitä, että kaikilla pooliin kuuluvilla voimalaitoksilla on sama tasevastaavaa.

— Sähköverkon taajuuden ylläpitämiseen tarkoitetuille reservimarkkinoille toimijat voivat sen sijaan osallistua selvästi pienemmillä tarjouksilla, jopa sadan kilowatin tehoa tarjoavat ovat tervetulleita.

Monet yritykset ovat jo tarttuneet mahdollisuuteen. Omasta tuotantokapasiteetista on muodostettu pooleja, joissa on mukana useita pieniä vesivoimalaitoksia.

— Poolin voi koota joko voimalaitosten omistaja tai palvelun toimittaja. Viiden megawatin tehoinen säätämiseen kykenevä pooli voi koostua esimerkiksi kolmen megawatin tehoisesta säädettävästä pienvesivoimasta ja kahden megawatin tehoisesta kulutuskohteessa tapahtuvasta sähkön kulutuksen säätömahdollisuudesta. Edellytyksen on voimalaitosten ja kulutuskohteiden kaukokäyttömahdollisuus, Vänskä selventää.

Kotitalouksien säädettävät kuormat kiinnostavat

Toistaiseksi kaikilla pooliin liittyneillä on oltava sama tasevastaava. Vänskän mukaan tämä vaatimus saattaa vielä muuttua.

— Vuoden 2017 loppupuolella käynnistyvän pilottiprojektin avulla kokeilemme järjestelmää, jossa eri puolilla maata ja eri tasevastaavien taseeseen kuuluvia kohteita kerätään yhteen. Samassa pilottiprojektissa kokeillaan ranskalaisen yrityksen toimesta kotitalouksien sähkön käytön yhdistämistä nykyistä laajemmassa mittakaavassa järjestelmään. Vuoden kestävän pilotin kokemukset luovat pohjan sidosryhmien ja alan etujärjestöjen kanssa käytäville keskusteluilla siitä, minkälaisilla säännöillä tällainen järjestelmä voisi toimia.

Vänskä tietää kotitalouksien säädettävien sähkökuormien ohjaamisen kiinnostavan myös suomalaisia yrityksiä. Uusien digitaalisten ratkaisuiden avulla pientenkin säädettävien kuormien kerääminen lukuisista eri kohteista suuremmiksi kokonaisuuksiksi onnistuu. Esimerkkejä ja kokemuksia voidaan hakea mm. Saksasta, jossa suurimpaan pooliin on koottu 3200 pienvesivoimalaitosta, joiden yhteenlaskettu teho on muutama tuhat megawattia.

— Fingridin tavoitteena on saada mahdollisimman paljon säätöön kykenevää sähköntuotantoa ja kulutusta reservimarkkinoilta, kertoo erikoisasiantuntija Vesa Vänskä.

Säätösähkön tarve korostuu

Sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainottaminen korostuu tulevaisuudessa entisestään. Säätöön soveltuvaa sähköä ei saada enää entiseen tapaan suurista voimalaitoksista.

— Markkinoilta poistuvia vanhoja säätökykyisiä voimalaitoksia on tavoitteena korvata osittain pienvesivoimalaitoksilla ja kulutuskohteiden säädettävillä kuormilla. Pienetkin säädettävät kohteet ovat aikaisempaa arvokkaampia kulutuksen ja tuotannon tasapainon ylläpidossa.

Fingridin hankkimien reservien avulla sähköjärjestelmän tehotasapaino voidaan tarvittaessa palauttaa hyvinkin nopeasti. Säätämiseen kykenevien voimalaitosten lisäksi Fingrid on hankkinut reservikapasiteettia myös sähkön kulutuskohteista jo useita satoja megawatteja.

— Kulutuspuolen aktivointi on tuottanut tulosta. Jo muutaman kymmenen sähköä käyttävän kohteen avulla voidaan vaikuttaa taajuusohjauksen kautta usean sadan megawatin kulutukseen. Merkittävää tässä on se, että tilanteeseen voidaan nopeimmin vaikuttaa juuri kulutusta vähentämällä. Satojen megawattien vaikutus saadaan aikaan sekunnissa. Monesti sähkön kulutuksen säätäminen kestääkin vain muutamia sekunteja, Vänskä esittelee.

Kantaverkkoyhtiö voi ohjata sähköverkon kuormia monella eri tavalla.

— Sähkön kulutuksen leikkaaminen voi tapahtua täysin automaattisesti tai sitä voidaan leikata manuaalisesti Fingridin pyynnöstä. Tällaisia kohteita ovat teollisuuslaitokset ja isot pakastamot. Myös sähkölämmitteisten kotien lämminvesivaraajien ohjaamista on kokeiltu.

Vänskä muistuttaa, että puolet sähköstä käytetään kodeissa. Kotitalouksien sähkökuomia voidaan säätää monella eri tavalla ilman, että kuormien ohjaus vaikuttaa millään tavalla kotien arkielämään.

Myös tuulisähkö mukana

Periaatteessa jokainen voimalaitos voi osallistua reservimarkkinoille, myös tuulivoimalaitokset. Vänskä kertoo, että lähiaikoina tuulivoimalaitokset pääsevät mukaan Fingridin ylläpitämille säätösähkömarkkinoille. Yllättävän moni tuulisähkön tuottaja on jo ilmoittanut halukkuudestaan osallistua reservimarkkinoille. Miten tämä tapahtuu käytännössä — tuulivoimalaitosten toimintaahan on vaikea ennustaa?

— Tuulivoimalaitoksen tuottamaan sähkön määrää voidaan vähentää voimakkaan tuulenaikana, kun sähköverkkoon on tarjolla sähköä enemmän kuin mitä tarvitaan. Tässä mielessä tuulivoimalaitoskin on säätämiseen kykenevää kapasiteettiä, Vänskä huomauttaa.

Vänskä odottaa sääriippuvaisen sähkön tuotannon omaehtoisen sääntelyn yleistyvän. Hän ottaa esimerkiksi Tanskan ja Saksan, joissa sähköä on useammin myyty alle tuotantokustannusten.

— Tällaisessa tilanteessa sähköä ei kannata työntää sähköverkkoon, vaan siitä voitaisiin tehdä vaikka kaasua varastoon. Tätä on pohdittu Suomessakin.

teksti ja henkilökuva Markku Niskanen, pääkuva Lehtikuva Oy