Säätövoima
Säätövoimalla hallitaan sähkön tuotannon ja kulutuksen vaihteluita. Sähköä on tuotettava verkkoon joka hetki saman verran kuin sitä kulutetaan. Säätövoimalla varaudutaan myös mahdollisiin häiriötilanteisiin.
Miksi Suomeen tarvitaan nyt lisää säätövoimaa?
Säätötarpeen arvioidaan lisääntyvän Länsi- ja Pohjois-Euroopassa, kun suuri määrä lämpövoimaan perustuvaa erillistä sähköntuotantoa poistuu ja samalla säiden mukaan vaihtelevan tuuli- ja aurinkoenergian osuus kasvaa. Myös yhteiskunnan sähköistyminen vaikuttaa säätötarpeisiin.
Valtaosa Suomen säätövoimasta tuotetaan vesivoimalla tai ostetaan muista Pohjoismaista, joissa on helposti säädettävää vesivoimatuotantoa. Kun säätövoimakapasiteettia on riittävästi, voidaan tuuli- ja aurinkoenergian tuotantoa lisätä vaarantamatta sähköjärjestelmän luotettavuutta.
Säätövoiman lisäksi tarvitaan sähkön kysynnän joustoa
Kysyntäjouston kehittäminen ja laajempi hyödyntäminen sähkön kysyntähuippujen hallitsemiseksi on tärkeää. Sähkön kysynnän joustaessa lisääntyvä tarve säätövoiman tuotannolle on vähäisempi. Teollisuuden suuria sähkökuormia on jo kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj:n käytössä, mikä ansiosta sähköntarvetta voidaan häiriötilanteissa nopeasti vähentää väliaikaisesti.
Mitä uutta tulevaisuus voi tuoda mukanaan?
Pumppuvoima on Euroopassa yleinen sähkön varastoimisen muoto. Suomessa pumppuvoimalaitosten mahdollisuudet ovat maanpinnan vähäisten korkeuserojen ja luonnonarvojen vuoksi rajatut. Muita varsinaisia sähköenergian varastointitekniikoita kehitetään myös Suomessa. Varastoinnissa on liiketoimintapotentiaalia, mutta aivan lähivuosina kaupalliseen käyttöön soveltuvia suuren mittakaavan sovelluksia ei ole näkyvissä.
Usein kysyttyä säätövoimasta
Sähköverkon täytyy jatkuvasti pystyä reagoimaan kulutuksen ja tuotannon vaihteluihin sekä pitkällä että lyhyellä aikavälillä. Säätövoiman merkittävin hyöty on sen kyky ylläpitää sähköverkon tasapainoa ja vakautta. Se mahdollistaa nopean reagoinnin sähkön kysynnän ja tarjonnan välisiin vaihteluihin, mikä on elintärkeää sähköverkon luotettavuuden kannalta. Säätövoiman avulla voidaan kompensoida esimerkiksi tuulivoiman ja aurinkovoiman vaihtelevaa tuotantoa sekä äkillisiä muutoksia sähkönkulutuksessa. Tämä takaa, että sähköntoimitus pysyy tasaisena ja sähköverkko toimii häiriöttä.
Säätövoiman haittoihin kuuluvat ympäristövaikutukset, kuten vesivoiman vaikutukset vesiekosysteemeihin tai polttoon perustuvan tuotannon päästöt.
Suomen säätövoiman osuus koko energiantuotannosta vaihtelee vuosittain ja riippuu sähkönkulutuksen ja tuotannon tarpeista. Säätövoiman osuus ei ole staattinen luku, vaan se määräytyy kysynnän ja tarjonnan perusteella sekä sään vaihteluiden vaikutuksesta.
Säätövoimasta ei synny suoraan jätettä samalla tavalla kuin kiinteistä energiantuotantomuodoista, kuten ydinvoimasta tai hiilivoimasta. Säätövoiman käyttö perustuu pääasiassa nopeaan reagointiin sähkön kysynnän ja tarjonnan välillä. Tämä voi sisältää esimerkiksi veden virtaaman säätelyä vesivoimalaitoksissa tai polttoaineen kulutusta voimalaitoksissa. Vaikka säätövoiman käytöstä ei suoraan synny kiinteää jätettä, sen käyttö voi liittyä epäsuoriin ympäristövaikutuksiin, kuten polttoaineiden käytön aiheuttamiin päästöihin.
Säätövoiman tuotannossa syntyvät suorat päästöt riippuvat käytetystä säädettävästä energiantuotantomuodosta. Esimerkiksi vesivoimalaitoksilla ja muilla uusiutuvilla energialähteillä, kuten tuuli- ja aurinkovoimalla, ei synny suoria päästöjä käytön aikana.
Sen sijaan fossiilisilla polttoaineilla toimivissa voimalaitoksissa syntyy suoria kasvihuonekaasupäästöjä. Epäsuoria päästöjä voivat aiheuttaa esimerkiksi polttoaineiden louhinta, kuljetus ja varastointi.
Tyypillisesti säätövoima koostuu voimalaitoksista, jotka pystyvät nopeasti aloittamaan tai säätämään tuotantoaan vastaamaan hetkellisiä sähkönkulutuksen muutoksia. Tämä voi tapahtua esimerkiksi säätämällä polttoaineen syöttöä tai vesimäärää voimalaitoksissa. Kantaverkkoyhtiö Fingridillä on käytössään nopeasti käynnistyvää sähköntuotantokapasiteettia, kuten kaasuturbiineja.
Vesistöaltaat eli järvet ja tekojärvet toimivat suurten akkujen tapaan ja vesistöjä säännöstelemällä vesivoimalaitosten tuotantoa voidaan siirtää kulutusta vastaaviin aikoihin. Vesivoimalaitoksia voidaan käynnistää, säätää sekä pysäyttää helposti ja nopeasti. Tämä tekee vesivoimasta teknisesti parasta ja edullisinta säätövoimaa. Vesivoima vastaakin valtaosasta Suomessa tarvittavassa vuorokauden sisäisestä sähköntuotannon- ja kulutuksen tasapainottamisesta ja vesivoima tulee olemaan pitkään keskeisin joustava resurssi sähköjärjestelmässä.
Kysyntäjousto viittaa sähkönkäyttäjien kykyyn säätää sähkönkulutustaan vastaamaan paremmin sähköverkon tarpeita ja vaihtelevaa sähköntuotantoa. Tämä tapahtuu yleensä älykkäiden teknologioiden, kuten älykkäiden sähkölaitteiden tai automaattisten ohjausjärjestelmien avulla. Ne pystyvät muuttamaan sähkölaitteiden käyttöä esimerkiksi lykkäämällä energiankulutusta halvempiin aikoihin tai vähentämällä kulutusta, kun sähkö on kalliimpaa tai tuotanto on alhaisimmillaan. Kysyntäjousto mahdollistaa sähköverkon tasapainon ylläpidon tehokkaammin ja voi auttaa vähentämään tarvetta käynnistää lisää voimalaitoksia huippukulutusaikoina. Tämä puolestaan voi vähentää sähköntuotannon ympäristövaikutuksia.
Sähköverkon täytyy jatkuvasti pystyä reagoimaan kulutuksen ja tuotannon vaihteluihin sekä pitkällä että lyhyellä aikavälillä. Pumppuvoima on sähkön varastointimuoto, joka hyödyntää vesistöjen korkeuseroja energian varastoimiseen ja tuottamiseen.
Vesipumppuvoimalaitosten pumppuvoima toimii kahdessa vesialtaassa. Ylempänä olevaan altaaseen varastoidaan vettä pumppaamalla. Vesi lasketaan alempaan altaaseen, jolloin veden potentiaalienergia muuttuu sähköenergiaksi. Kun sähköä ei tarvita, prosessi kääntyy ja ylimääräistä sähköä käytetään pumppaamaan vettä takaisin ylempään altaaseen, jossa se on valmiina hyödynnettäväksi uudelleen.
Pumppuvoima tarjoaa joustavan tavan säilyttää ja hyödyntää sähköä vaihtelevan kysynnän mukaan, mikä auttaa tasaamaan sähköverkkoa ja parantamaan sen luotettavuutta. Pumppuvoimalaitokset sijaitsevat usein vesivoimalaitosten yhteydessä tai lähistöllä. Suomessa ei vielä toimi yhtään pumppuvoimalaitosta, mutta useita on suunnitteilla.
Asiantuntijamme tällä aihealueella
Edunvalvonta, energiantuotanto, ilmastopolitiikka, sähköntuotanto, tuotantomuodot
Työtä ilmastoneutraalin Suomen puolesta
Fyysinen rakenne tai tekninen ratkaisu