Taajuuden ylläpito

Sähköjärjestelmän taajuus kuvaa sähkön tuotannon ja kulutuksen välistä tasapainoa. Mitä paremmin tasapaino säilyy, sitä vähemmän verkon taajuus vaihtelee ja sitä parempi on sähkön laatu. Pohjoismainen sähköverkko (Suomi, Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska) on synkronisesti yhteen kytketty, joten koko verkolla on sama taajuus. Taajuuden sallitaan vaihdella 49,9 ja 50,1 Hz välillä.

Sähköjärjestelmän taajuus

Mikäli verkon taajuus on alle nimellisarvon 50 Hz, on kulutus tuotantoa suurempi. Vastaavasti tuotanto on kulutusta suurempi verkon taajuuden ylittäessä sen nimellisarvon.

Tehotasapaino ylläpidetään taajuusohjatuilla reserveillä sekä säätösähkömarkkinoilla manuaalisesti toteutettavilla säädöillä.

Taajuuden ylläpitoa varten sähköjärjestelmässä on ylläpidettävä riittävä määrä ns. pyörivää reserviä. Taajuusohjattu käyttöreservi ja taajuusohjattu häiriöreservi ovat taajuudenmuutoksista automaattisesti aktivoituvia pätötehoreservejä. Mikäli taajuutta ei kyetä pelkästään taajuusohjattujen reservien avulla pitämään sallituissa rajoissa, täytyy ylös- tai alassäätöjä tehdä manuaalisesti säätösähkömarkkinoilla.

Taajuusohjattujen reservien ylläpitovelvoitteet on sovittu Pohjoismaiden järjestelmävastaavien välisellä käyttösopimuksella. Pohjoismaisessa yhteiskäyttöjärjestelmässä (Suomi, Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska) ylläpidetään joka hetki yhteensä 600 MW taajuusohjattua käyttöreserviä normaalitilan taajuudensäätöä varten. Yhteisesti ylläpidettävä reservi jaetaan vuosittain pohjoismaiden kantaverkkoyhtiöiden kesken maiden käyttämien vuosienergioiden suhteessa.

Pohjoismaisessa yhteiskäyttöjärjestelmässä ylläpidetään taajuusohjattua häiriöreserviä niin paljon, että voimajärjestelmä kestää esim. suuren tuotantoyksikön irtoamisen verkosta ilman, että pysyvä taajuuspoikkeama on suurempi kuin 0,5 Hz. Koko järjestelmässä vaadittava reservi määritellään viikoittain vastaamaan järjestelmän suurimman yksittäisen vian yhteydessä irtoavaa tuotantoa vähennettynä järjestelmän luonnollisella säätökyvyllä. Normaalissa käyttötilanteessa pohjoismaisessa yhteiskäyttöjärjestelmässä vaadittava hetkellinen häiriöreserviteho on noin 1000 MW, josta Suomen velvoite on noin 240 MW.

Reservien hankinta


Kunkin maan kantaverkkoyhtiö hankkii reserviosuutensa parhaaksi katsomallaan tavalla. Fingrid hankkii osan velvoitteesta vuosimarkkinoilla Suomessa sijaitsevista voimalaitoksista. Vuosimarkkinoiden lisäksi Fingrid hankkii reserviä Venäjän- ja Viron tasasähköyhteyksiltä sekä päivittäisellä hankinnalla tuntimarkkinoilta kotimaasta ja muista Pohjoismaista. Taajuusohjattuna häiriöreservinä voivat toimia myös irtikytkettävät kuormat.

Reservinhaltijoiden osallistuminen reservin ylläpitoon on täysin vapaaehtoista toimintaa. Resurssinhaltija voi voimalaitoskapasiteetillaan osallistua taajuusohjattujen reservien ylläpitoon joko vuosi- ja/tai tuntimarkkinoiden kautta. Fingrid järjestää avoimen tarjouskilpailun voimalaitoskapasiteetin osallistumisesta vuosimarkkinoille. Tarjouskilpailu järjestetään kerran vuodessa ja kesken sopimuskauden ei ole mahdollista osallistua reservien ylläpitoon vuosimarkkinoilla.

Tuntimarkkinoita käytetään tarvittaessa täydentävään hankintaan kerran vuorokaudessa. Tuntimarkkinoille voi osallistua tekemällä siitä erillisen sopimuksen eikä se edellytä vuosisopimuksen tekemistä. Tekniset vaatimukset ovat samat kuin vuosimarkkinoilla.

Fingridin maksamaa korvausta vastaan resurssin haltijat pitävät voimalaitoksillaan mitatut säätöominaisuudet sovituilla ehdoilla. Taajuusohjatun käyttö- ja häiriöreservin ylläpitosopimuksissa kaikkien osapuolten kanssa solmitut sopimukset ovat ehdoiltaan, sisällöltään ja korvauksiltaan samanlaiset.

Taajuusohjattuna ja nopeana häiriöreservinä toimivista irtikytkettävistä kuormista on sovittu puunjalostus-, kemian- ja metalliteollisuusyritysten kanssa. Sopimukset ovat voimassa vuosina 2005-2015.

Reservien ylläpito Suomessa


Käytössä oleva kapasiteetti 2012

Reservi Käytettävissä oleva kapasiteetti Tarve
Taajuusohjattu
käyttöreservi
(50,1-49,9 Hz)

- Voimalaitokset,
vuosihankinta 73 MW 
- Voimalaitokset,
tuntimarkkinat 58 MW
- Viipurin DC-linkki 100 MW
- Viro, Estlink 50 MW

 n. 140 MW *)
Taajuusohjattu
häiriöreservi
(49,9-49,5 Hz)		 - Voimalaitokset,
vuosihankinta 347 MW 
- Voimalaitokset,
tuntimarkkinat 269 MW 
- Irtikytkettävät kuormat 40 MW		 n. 260 MW **)

Nopea
häiriöreservi
(manuaalisesti aktivoitava)

 - Fingridin 
varavoimalaitokset 615 MW
- Käyttösopimuslaitokset 213 MW
- Irtikytkettävät kuormat 405 MW		 n. 880 MW ***)        


*) Pohjoismaissa yhteensä 600 MW, mikä jaetaan Pohjoismaiden kesken vuosittain vuosienergioiden suhteessa
**) Pohjoismaiden suurinta mitoittavaa vikaa vastaava määrä jaetaan Pohjoismaiden kesken viikoittain mitoittavien vikojen suhteessa 
***) Mitoittavaa vikaa vastaava määrä