Kannattavuus edellyttää valvontamallin päivittämistä

Joustot parantavat sähköverkon käyttöastetta

13.10.2025, kello 10:33

Teksti Heikki Jaakkola | Kuva Scanstockphoto

Joustojen hyödyntämistä on pohdittu paljon sähköverkon vakauden kannalta. Fingrid Oyj:n yksikönpäällikkö Antti Kuuselan väitöstyössä asiaa tarkastellaan siirtoverkon näkökulmasta. Kuusela on tutkinut tarpeeseen tilattavan jouston hyödyntämistä sähkönsiirtojärjestelmän käyttöasteen nostamiseksi.

Tarpeeseen tilattava jousto tarkoittaa sähköntuottajan tai sähkönkäyttäjän kanssa tehtyä sopimusta, jonka perusteella joustoja toimitetaan kymmenien minuuttien kuluessa tilauksesta. Jousto taas tarkoittaa sitä, että sähkönkäyttäjä vähentää tai lisää sähkönkäyttöään. Samalla periaatteella sähköntuottaja voi vähentää tai lisätä verkkoon syöttämänsä sähkön määrää.

Väitöstyössä asiaa on lähestytty pitkälti kantaverkon näkökulmasta. Konsepti voi kuitenkin olla sovellettavissa myös joissain alueellisissa jakeluverkoissa.

Esimerkkinä tilattavasta joustosta Kuusela esittää tilanteen, jossa 400 kilovoltin kantaverkkoon haluttaisiin liittää tietyllä alueella kaksi uutta tuulivoimalaa. Esimerkissä alueen sähköasemalla on kaksi muuntajaa.

Normaalitilanteessa verkossa riittäisi siirtokapasiteettia uudelle tuotannolle, mutta silloin verkon käyttövarmuuskriteerit ylittyisivät. Jos toinen muuntaja vikaantuisi, voisi alueen sähköverkko kuormittua liikaa. Perinteinen tapa ratkaista ongelma on rakentaa sähköasemalle yksi uusi muuntaja. Tämä olisi noin kymmenen miljoonan euron investointi. Lisäksi uuden muuntamon rakentaminen vie aikansa, mikä viivästyttää hankkeen toteutumista.

Toinen tapa ratkaista ongelma olisi tuulivoimalaitosten omistajan kanssa laadittu joustosopimus, jolloin tuulivoimayhtiö sitoutuu vähentämään tuotantoaan mahdollisen vikatilanteen sattuessa. Muuntajien ja johtimien "lämpöhitaus" määrää joustolle aikaikkunan. Ylikuormitustilanteessa komponentit kuumentuvat, mutta tämä ei tapahdu yhtäkkiä.

— Tutkimuksessa simuloitiin erilaisia ylikuormitustilanteita. Tulosten perusteella sähköntuotannon vähentämisen aikaikkuna on noin 10–30 minuuttia, Kuusela kertoo.

Miksi joustojen käyttö on hyödyllistä. Kuva: Antti Kuusela.

Markkinapaikan pilottikokeilu käynnissä

Joustojen toteuttaminen sähköntuotantoa lisäämällä tai vähentämällä — eli ylös- tai alassäätönä — voidaan varmistaa monella tavalla. Perustana voi olla verkkoyhtiön ja asiakkaan välinen kahdenkeskinen sopimus. Kuuselan mielestä myös huutokauppa voisi olla mahdollinen tapa toteuttaa tarvittava säätäminen.

— Joustosopimuksia voitaisiin tehdä myös vanhojen verkkoasiakkaiden kanssa.

Vuoden 2027 loppuun asti ulottuvassa pilottihankkeessa kokeillaan markkinaehtoista tapaa hankkia tarvittavat joustot. Pilottia varten kantaverkkoyhtiö Fingrid ja Helen Sähköverkko ovat perustaneet markkinapaikan joustoenergian ja joustokapasiteetin välittämistä varten.

Fingrid hyödyntää markkinapaikkaa 400 kilovoltin verkon ongelmakohtien ratkaisemiseen normaali- ja vikatilanteissa. Markkinoille voivat osallistua joustopalvelujen tarjoajat kaikkialta Suomesta Ahvenanmaata lukuun ottamatta.

— Jousto voidaan toteuttaa myös teknisenä verkkosuojaratkaisuna, jolloin rele irrottaa verkosta tuotantoa automaattisesti ylikuormitustilanteessa. Jos jouston aktivointi ei onnistu, verkkoyhtiö voi itse kytkeä tuotantoa irti verkosta hätämenettelynä, Kuusela toteaa.

Taloudellinen toteutettavuus

Joustosopimus voi johtaa tuotantokatkoksiin, joiden katkoista aiheutuvat kustannukset on tavalla tai toisella jaettava osapuolten kesken. Verkkoyhtiön näkökulmasta sopimuksista seuraa myös välillisiä operointikustannuksia. Lisäksi sopimukset vaikuttavat negatiivisesti tiettyihin Energiaviraston valvontamallin kannustimiin.

Kuuselan mielestä nykyinen valvontamalli ei kannusta verkkoyhtiöitä joustosopimuksiin.

— Joustojen hyödyntäminen aiheuttaa verkkoyhtiölle omat kustannuksensa ja korkeamman riskitason, mutta ei lisää sitä verkkoon sidottua pääomaa, mistä verkkoyhtiön tuotto lasketaan.

Kuusela toivookin muutosta nykyiseen valvontamalliin. Sallitun tuoton määrittelyssä kannattaisi hänen mielestään katsoa nykyistä enemmän verkon tarjoamaa siirtokapasiteettia kuin rakentamiseen liittyneitä investointeja. Eli enemmän käyttäjille tarjottavia megawatteja kuin toiminnan kustannusrakennetta.

— Sallitun tuoton sitominen enemmän tuotettuun verkkopalveluun kuin investointipanostuksiin kannustaisi verkkoyhtiöitä nimenomaan tehokkuuteen, mikä olisi kaikkien etu.

Kansantaloutta ajatellen Kuusela pitää tilatun jouston hyödyntämistä erittäin kannattavana.

— Kaikissa simulaatioissa menetetyn tuotannon taloudellinen arvo oli alle prosentin luokkaa saavutetuista hyödyistä.

Kuuselan mielestä joustosopimukset tarjoavat mahdollisuuden lisätä merkittävästi verkon käyttöastetta. Samalla voidaan vähentää taloudellisesti ja ekologisesti kalliin fyysisen sähköverkon lisärakentamisen tarvetta.

On-demand Flexibility Utilization in a Transmission System : Analysis of technical, economic and economic regulatory aspects to establish the methodology deployment -väitöskirja on ladattavissa omalle koneelle täältä.

#sähköverkot