Ilmastonmuutoksen torjuntaan tarvitaan jatkuvasti uusia ja entistä vaikuttavampia ratkaisuja. Laajeneva sähkönkäyttö on niistä merkittävimpiä. Jotta kokonaisuus toimii, on älykäs sähköverkko nousemassa tärkeään rooliin ilmastoratkaisuissa. Mitä sen avulla voidaan saada aikaan?
Suomella on kunnianhimoiset tavoitteet uusiutuvan energian käytön lisäämisessä. Tämä pätee myös sähköntuotantoon, jossa yhä enemmän sähköä tuotetaan uusiutuvalla tuuli- ja aurinkovoimalla. Älykkään sähköverkon ansiosta hajautetusti tuotettua energiaa pystytään siirtämään verkkoon ilman teknisiä rajoituksia.
Uusiutuvan energian käytöllä sähköntuotannossa on omat erityispiirteensä. Toisaalta auringonpaisteen ja tuulen loppumista ei tarvitse pelätä, mutta toisaalta niiden saanti riippuu sääolosuhteista. Epätasainen tuotanto vaatii vahvan, älykkään sähköverkon.
”Uusiutuvaa energiaa ei tule tasaisesti, vaan joskus vähemmän ja joskus enemmän. Piikit vaativat vahvan verkon, jossa sähköä pystytään siirtämään jatkuvasti. Suomessa sähköverkot ovat erittäin vahvoja, toisin kuin esimerkiksi Keski-Euroopassa”, kertoo Elenian kehityspäällikkö Santtu Vähäkuopus.
Myös asiakkaat voivat tulevaisuudessa osallistua sähkömarkkinoille tuottamalla omaa sähköä esimerkiksi aurinkopaneeleilla ja tarvittaessa myymällä ylimääräistä sähköä sähköyhtiölle.
Uusiutuva energia on vaikeasti säädettävissä
Koska sääolosuhteet vaikuttavat tuulesta ja auringosta saatavan sähköntuotannon määrään, tarvitaan sähkön varastoinnin ratkaisuja, joilla voidaan tasapainottaa kulutusta ja tuotantoa. Älykäs sähköverkko liittyy tässä kohtaa mukaan tarjoamalla alustan kokonaisuuden hallintaan.
Kun sähköä tuotetaan yli tarpeen, sitä voidaan varastoida akustoihin. Niillä on kaksi roolia. Akustot toimivat sähköjärjestelmän tukena, koska niitä voidaan käyttää säätövoimana silloin, kun sähköä on tarjolla vähemmän.
Toisessa roolissaan akustoja voidaan käyttää takaamaan sähkön toimitusvarmuutta. Myrskyn runnellessa ilmajohtoverkkoa ja katkoessa sähköjä voidaan sähköä syöttää akustosta verkon ehjään osaan. Samaan aikaan älykäs automaatio huolehtii siitä, että esimerkiksi tuulivoimalat eivät syötä sähköä verkkoon vikatilanteissa.
”Verkon energiamäärä on tehty perinteisesti säädettävillä energialähteillä: kun on tarvittu enemmän sähköä, on esimerkiksi poltettu enemmän hiiltä. Uusiutuvat energiamuodot puolestaan ovat vaikeita säätää, jolloin akusto on yksi ratkaisu”, Vähäkuopus selvittää.
Elenialla tehdään parhaillaan kehitystyötä myös kulutusjouston parissa. Kulutusjoustossa ei säädetä sitä, paljonko sähköä tuotetaan, vaan sitä, paljonko sitä kulutetaan. Käytännössä kyse on siitä, että älykkään sähkömittarin avulla seurataan ja ohjataan lämmityskuormia. Esimerkiksi vettä lämmitetään silloin, kun sähköä on tarjolla paljon. Kulutusjoustoa on jo päästy testaamaan hyvin tuloksin.
”Testauksessa mukana olleille asiakkaille asennettiin älykkäät sähkömittarit, joiden avulla kulutusta voitiin ohjata etänä entistä reaaliaikaisemmin. Kulutus ohjattiin painottumaan esimerkiksi yöaikaan, jolloin sähköä on tarjolla paljon. Käytännössä teknologia hoiti joustot kulutuksessa niin, että asiakkaat eivät edes huomanneet mitään eikä heidän tarvinnut tehdä mitään.”
Myös kotitalousasiakkaiden sähkönkulutuksen jousto on tulevaisuudessa merkittävä keino pitää huolta energiatehokkuudesta ja sähkömarkkinoiden toimivuudesta. Tarkoitus on, että sähköä käytetään fiksusti tarpeeseen ja samalla huomioidaan ilmastotekojen mahdollisuudet.
Faktaa
- Suomessa on tällä hetkellä yli 750 toiminnassa olevaa tuulivoimalaa.
- Tuulivoimaloiden tuotanto alkoi kasvaa rajusti 2010-luvun ensimmäisinä vuosina, jolloin rakennettiin paljon aikaisempaa tehokkaampia voimaloita.
- Elenian sähköverkossa on nyt 179 tuulivoimalaa, joiden teho on yhteensä 630 MW (tilanne 9/2021).
- Vuonna 2024 Elenian verkossa ennakoidaan olevan noin 300 tuulivoimalaa, joiden teho on yhteensä 1500 MW.
- Voimaloiden määrän tuplaantuessa nousee niiden tuotantomäärä enemmän kuin kaksinkertaiseksi uusien voimaloiden isomman kapasiteetin vuoksi.
Lue myös Älykäs sähköverkko, osa 1: Mikä ihmeen älykäs sähköverkko?
Lähde Elenia verkkosivut.
