Pohjolan Voima Oy:n Isohaaran voimalaitos jauhaa sähköä myös talvella.

Poikkeukselliset sääilmiöt ovat yleistyneet Suomessa. Tänä talvena sukat pyörivät useita viikkoja myös Etelä-Suomessa asuvien jaloissa, kun Siperiasta vyöryi yllättäen kylmiä ilmamassoja Eurooppaan. Kylmien päivien aikana tarvitaan tavanomaista enemmän energiaa. Silloin sähkönkulutus ponnahtaa kasvuun ja sähköä tuottavat voimalaitokset lisäävät tuotantoaan.

Sähköverkon tasapaino ei kuitenkaan saa järkkyä missään olosuhteissa — sähkön tuotannon ja kysynnän on aina vastattavaa toisiaan. Tämä tarkoittaa sitä, että voimalaitosten on syötettävä verkkoon juuri se määrä sähköä, minkä käyttäjät sieltä laitteisiinsa noukkivat.

Talvisin vesivoimalaitoksilla on erityisen tärkeä rooli sähköntuotantojärjestelmässä. Koska vesivoimalaitos on ketterä tuotantomuoto, sopii se erityisen hyvin nopeasti muuttuviin olosuhteisiin. Vesivoimalaitos kykenee hyvin lyhyellä varoitusajalla lisäämään tai vähentämään sähköntuotantoaan, eli "säätämään". Säätämisen taitoa arvostetaan kantaverkkoyhtiö Fingridissä. Suomessa Fingrid vastaa sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainosta.

— Vesivoimalaitosten luotettavuus korostuu erityisesti huippukulutustilanteissa — kun on kylmää ja sähköä tarvitaan tavanomaista enemmän, toteaa Fingridin toimitusjohtaja Jukka Ruusunen.

Ruusunen kertoo, että suomalaiset vesivoimalaitokset ovat toimineet tehokkaasti tänäkin talvena läpi koko pakkasjakson.

Vesivoiman merkitys ei kuitenkaan rajoitu pelkästään erikoistilanteisiin.

— Vesivoiman vahvuus on sen jatkuva luotettavuus. Laitokset tuottavat uusiutuvaa sähköä juuri oikean määrän oikeaan aikaan — säätilasta ja olosuhteista riippumatta. Tällaisia voimalaitoksia tarvitsemme sähköjärjestelmän tasapainon ylläpitämiseen.

Taajuus on tasapainon pikkuveli

Sähköntuotannon ja sähkönkäytön tasapainon ylläpitäminen ei yksin riitä. Kantaverkkoyhtiön on pidettävä huolta myös sähkönverkon taajuuden tasapainosta. Mystiseltä vaikuttava taajuus ei saisi heilahdella — ihanteellista olisi, jos sähköverkon taajuus olisi aina 50 hertsiä.

Miten taajuuden ylläpitäminen sitten liittyy sähköntuotannon ja sähkönkäytön tasapainon ylläpitämiseen? Ne ovat toisistaan riippuvaisia. Jos sähköntuotanto uhkaa nousta sähkönkäyttöä suuremmaksi, nousee myös sähköverkon taajuus — ja päinvastoin. Vesivoimalaitoksilla säädetään siis sähköntuotannon ja sähkönkäytön tasapainon lisäksi myös sähköverkon taajuutta.

Sähköverkon taajuuden taas on pysyttävä vakiona, jotta sähkölaitteet toimisivat moitteettomasti.

— Laitteet on suunniteltu toimimaan tietyn sähkönverkon taajuuden mukaan, kertoo Jussi Jyrinsalo Fingridistä.

— Jos sähköverkon taajuus vaihtelee rajusti, heikkenee sähköjärjestelmän käyttövarmuus. Teollisuusprosessit sekoilevat ja jotkut laitteista voivat jopa rikkoontua.

Jyrinsalon mukaan esimerkiksi voimalaitokset ovat herkkiä taajuuden muutoksille. Niiden koneistot on suunniteltu pyörimään tietyllä nopeudella. Sähköverkon taajuuden muuttuminen voi nopeuttaa tai hidastaa koneiston pyörimisnopeutta, jolloin muutos voi aiheuttaa värinää moottorin akselille. Värinä voi vahingoittaa koneistoa tai lyhentää laitteen käyttöikää.

— Nykyisin vesivoimalaitosten osuus taajuuden säätämisessä on jo niin merkittävä, että niitä on vaikea korvata muilla keinoilla, Ruusunen toteaa.

Ruusunen myös muistuttaa, että tulevaisuudessa sähköä tuotetaan entistä enemmän sään mukaan vaihtuvilla tuotantomuodoilla — tuulivoimalla ja aurinkovoimalla. Nopeasti ja arvaamattomasti vaihtelevien sähköntuotantomuotojen tueksi tarvitaan yhä enemmän vesivoiman kaltaisia tuotantomuotoja.

— Vesivoimalaitosten hyvät säätöominaisuudet antavat myös mahdollisuuden siirtyä hiilineutraaliin sähköjärjestelmään, Ruusunen muistuttaa.

Sähköjärjestelmän säätämiseen  voi tutustua tarkemmin videolinkin avulla.

Kainalossa

Vesivoima kolmosena

Tammikuun kylmin hetki oli aamulla 23. tammikuuta. Tuolloin sähkötehoa tarvittiin Suomessa reilut 13 800 megawattia. Silloin kotimaiset voimalaitokset tuottivat sähköä noin 10 800 megawatin teholla. Loput tehosta saatiin pohjoismaisilta markkinoilta.

Sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset tuottivat tehosta reilut 4200 megawattia ja ydinvoimalaitokset hieman alle 2800 megawattia. Kolmoseksi kirivät vesivoimalaitokset. Ne jauhoivat sähköä noin 2500 megawatin teholla. Vesivoimalaitosten osuus tuotantopaletissa oli hieman yli 23 prosenttia.

Talvisissa olosuhteissa sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset tuottavat yleensä suurimman sähkösaaliin, koska laitosten tuottamaa lämpöä tarvitaan kaukolämmitetyissä taloissa. Ydinvoimalaitoksia taas käytetään luonnostaan lähes täydellä teholla ympäri vuoden.

Kuva Lehtikuva Oy