Page 1 Created with Sketch. Page 1 Created with Sketch. Page 1 Created with Sketch. Page 1 Created with Sketch. Artboard 1 copy 14Artboard 1 copy 7Artboard 1 copy 66Artboard 1 copy 23Artboard 1 copy 16Artboard 1 copy 55Artboard 1 copy 43Artboard 1 copy 50Artboard 1 copy 54Artboard 1 copy 34Artboard 1 copy 51Artboard 1 copy 36Artboard 1 copy 35Artboard 1 copy 46Artboard 1 copyArtboard 1 copy 31Artboard 1 copy 48Artboard 1 copy 9Artboard 1 copy 27Artboard 1 copy 8Artboard 1 copy 20Artboard 1 copy 2Artboard 1 copy 24Artboard 1 copy 62Artboard 1 copy 30Artboard 1 copy 41Artboard 1 copy 28Artboard 1 copy 26Artboard 1 copy 67Artboard 1 copy 52Artboard 1 copy 33Artboard 1 copy 29Artboard 1 copy 19Artboard 1 copy 53Artboard 1 copy 22Artboard 1 copy 21Artboard 1 copy 12Artboard 1 copy 13Artboard 1 copy 47Artboard 1 copy 49Artboard 1 copy 57Artboard 1 copy 32Artboard 1 copy 4Artboard 1 copy 25Artboard 1 copy 10Artboard 1 copy 15Artboard 1Artboard 1 copy 56Artboard 1 copy 11Artboard 1 copy 38Artboard 1 copy 65Artboard 1 copy 39Artboard 1 copy 5Artboard 1 copy 58Artboard 1 copy 6Artboard 1 copy 17Artboard 1 copy 40Artboard 1 copy 60Artboard 1 copy 3Artboard 1 copy 45Artboard 1 copy 18Artboard 1 copy 42Artboard 1 copy 61Artboard 1 copy 63Artboard 1 copy 64Artboard 1 copy 59Artboard 1 copy 44Artboard 1 copy 37 Combined Shape Created with Sketch. icon/info Created with Sketch. icon/info Created with Sketch. Group 17 Created with Sketch. Fill 1 Created with Sketch. Page 1 Created with Sketch. 99021DFE-DB58-4EE2-9D52-C2BF154A8B0A Created with sketchtool. Oval 2 Created with Sketch. Combined Shape Created with Sketch. Combined Shape Copy Created with Sketch. Group 18 Created with Sketch. Group 16 Created with Sketch. Page 1 Created with Sketch. ; ;

Sähköjärjestelmän reservit

Sähköjärjestelmän käyttöajanjakson aikainen sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainotus eli tehotasapainon hallinta on Suomessa Fingridin vastuulla. Eri syistä johtuvia tuotannon ja kulutuksen tasapainon poikkeamia korjataan reaaliajassa sähköjärjestelmän reserveillä, joita hankitaan markkinaehtoisesti Fingridin ylläpitämiltä reservimarkkinoilta vuoden jokaiselle tunnille. Sähköjärjestelmän reservinä voi toimia mikä vaan sähkön tuotanto-, kulutus- tai varastointikohde tai hybridijärjestelmä, joka täyttää reservituotteiden tekniset vaatimukset ja markkinapaikan vaatimukset.

Reservituotteet ja niiden käyttötarkoitukset

Sähköjärjestelmän reservituotteita on viisi ja niitä käytetään eri käyttötarkoituksiin. Reservituotteet on suunniteltu toimimaan kokonaisuutena sähköjärjestelmän eri tarpeisiin, ja siksi eri reservituotteilla on erilaiset tekniset vaatimukset ja niitä aktivoidaan eri tavoin.

Fingridin ylläpitämiä reservituotteet jaotellaan käyttötarkoituksensa perusteella kolmeen ryhmään:

  1. Taajuusohjattuja käyttö- ja häiriöreservejä käytetään jatkuvaan automaattiseen taajuuden hallintaan.
  2. Taajuuden palautusreservien tarkoituksena on palauttaa taajuus normaalialueelle (49,9–50,1 Hz) ja vapauttaa aktivoituneet taajuusohjatut käyttö- ja häiriöreservit takaisin käyttövalmiuteen. Taajuuden palautusreservejä käytetään myös ennusteisiin pohjautuvaan sähkön tuotannon ja kulutuksen ennakoivaan tasapainotukseen.
  3. Nopeaa taajuusreserviä käytetään taajuuden hallintaan pienen inertian tilanteissa taajuusohjattujen käyttö- ja häiriöreservien lisäksi.

 

Reservituotteiden käyttötarkoitukset:

Reservituote

Käyttötarkoitus

FFR

Nopea taajuusreservi

Pienen inertian käyttötilanteiden hallinta. Hankitaan vain osalle vuoden tunneista perustuen inertiaennusteeseen ja sähköjärjestelmän käyttötilanteeseen.

FCR-D

Taajuusohjattu häiriöreservi

Jatkuva taajuudenhallinta häiriötilanteissa. Pyrkii pyrkii estämään taajuutta poikkeamasta alueelta 49,0–51,0 Hz häiriötilanteissa. Hankitaan vuoden jokaiselle tunnille.

FCR-N

Taajuusohjattu käyttöreservi

Jatkuva taajuudenhallinta normaalilla taajuusalueella 49,9–50,1 Hz. Hankitaan vuoden jokaiselle tunnille.

aFRR

Automaattinen taajuuden palautusreservi

Tuotannon ja kulutuksen tehotasapainon ylläpito ja taajuuden palauttaminen nimellisarvoon (50,0 Hz). Hankitaan vuoden jokaiselle tunnille.

mFRR

Manuaalinen taajuuden palautusreservi

Tuotannon ja kulutuksen tehotasapainon ylläpito ja taajuuden palauttaminen nimellisarvoon (50,0 Hz). Voidaan hyödyntää myös siirtojenhallintaan käyttövarmuuden takaamiseksi. Hankitaan vuoden jokaiselle tunnille.

 

Reservituotteiden toimintaperiaatteet

Eri reservituotteiden toimintaperiaatteet eroavat toisistaan, jotta ne pystyvät palvelemaan käyttötarkoitustaan kohdennetusti. Reservit voidaan luokitella eri luokkiin niiden aktivointinopeuksien, aktivointitavan sekä säätösuunnan suhteen.

Aktivointinopeus voi vaihdella reservituotteen mukaan noin sekunnista varttituntiin.

Reservin aktivointi voi olla taajuusmittaukseen perustuva, aktivointisignaaliin perustuva tai aktivointipyyntöön perustuva. Aktivoinnin suoritustapa voidaan luokitella myös automaattiseen tai manuaaliseen.

Reservituotteen säätösuunta voi olla ylös- tai alas. Ylössäädöllä tarkoitetaan tilannetta, jossa sähköntuotantolaitos kasvattaa tuotantoaan ja tai sähkön kulutuskohde laskee kulutustaan. Vastaavasti alassäädössä sähköntuotantolaitos laskee tuotantoaan ja tai sähkön kulutuskohde kasvattaa kulutustaan. Sähkövarastojen osalta sähkövaraston lataamista voi verrata sähkön kulutukseen ja purkamista sähkön tuotantoon. 

Lisäksi reservituote voi olla joko symmetrinen tai epäsymmetrinen. Symmetrisessä tuotteessa reservikohteen tulee kyetä säätämään tehoaan molempiin suuntiin. Epäsymmetrisessä tuotteessa säätöä hankitaan vain toiseen suuntaan.

Reservituotteiden aktivointi ja säätösuunta:

Reservituote

Vaadittu aktivointinopeus*

Aktivointitapa

Säätösuunta

FFR

Nopea taajuusreservi

~1 sekunti Taajuusmittaukseen perustuva automaattinen aktivointi Epäsymmetrinen tuote. Hankitaan vain ylössäätöä.

FCR-D

Taajuusohjattu häiriöreservi

86 % tehosta 7,5 sekunnissa Taajuusmittaukseen perustuva automaattinen aktivointi

Epäsymmetrinen tuote. Hankitaan erikseen ylössäätötuotetta (FCR-D ylös) ja alassäätötuotetta (FCR-D alas).

FCR-N

Taajuusohjattu käyttöreservi

~63 % tehosta 1 minuutissa ja ~95 % tehosta 3 minuutissa

Taajuusmittaukseen perustuva automaattinen aktivointi Symmetrinen tuote. Kohteen tulee kyetä sekä ylössäätöön että alassäätöön.

aFRR

Automaattinen taajuuden palautusreservi

5 min Fingridin lähettämään aktivointisignaaliin perustuva automaattinen aktivointi Epäsymmetrinen tuote. Hankitaan erikseen ylössäätötuotetta (aFRR ylös) ja alassäätötuotetta (aFRR alas).

mFRR

Manuaalinen taajuuden palautusreservi

12,5 min (tai 15 min)

Fingridin lähettämään aktivointipyyntöön perustuva manuaalinen tai automaattinen aktivointi

Epäsymmetrinen tuote. Hankitaan erikseen ylössäätötuotetta (mFRR ylös) ja alassäätötuotetta (mFRR alas).

*Tutustu tarkemmin tuotekohtaisiin teknisiin vaatimuksiin ja niiden todentamiseksi suoritettaviin säätökokeisiin sivulla Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen.

Reservituotteiden toimintaperiaatteet ja toiminta kokonaisuutena:

imagetz6m.png

Eri reservituotteiden toimintaperiaatteet ovat havainnollistettu yllä olevassa kuvassa tilanteessa, jossa ajanhetkellä 0 s tapahtuu suuren voimalaitoksen äkillinen vikaantuminen.

FFR aktivoituu nopeimmin varmistamaan nopeaa säätötehoa tilanteissa, jossa taajuushäiriö on suuri ja sähköjärjestelmässä on vähän inertiaa hidastamassa taajuuden muutosta. Aktivoinnin kesto on lyhytaikainen, 5–30 sekuntia.

FCR-D on myös nopeasti aktivoituva reservi, joka aktivoituu taajuuden poiketessa taajuuden normaalialueelta 49,9–50,1 Hz. Aktivoinnin kesto on tyypillisesti lyhytaikainen, mutta tarvittaessa aktivointia tulee kuitenkin pystyä jatkamaan yhtäjaksoisesti vähintään 20 minuutin ajan.

FCR-N:n tulee aktivoitua kokonaisuudessaan noin 3 minuutissa, aktivointia tulisi pystyä jatkamaan yhtäjaksoisesti koko markkinajakson ajan.

aFRR on hitaampi reservituote, jota aktivoidaan, jotta saadaan nopeampia reservejä vapautettua seuraavaa taajuushäiriötä varten. Aktivointia tulisi pystyä jatkamaan yhtäjaksoisesti koko markkinajakson ajan.

mFRR on hitain tuotteista ja sillä tasapainotetaan tasepoikkeamia ja vapautetaan myös nopeampia reservejä. Aktivointia tulisi pystyä jatkamaan yhtäjaksoisesti koko markkinajakson ajan.

Eri teknologioiden soveltuvuus

Reservimarkkinat toimivat teknologianeutraalisti. Jokainen teknologiatyyppi, joka pystyy täyttämään tekniset vaatimukset, voi osallistua reservimarkkinoille. Koska sähköjärjestelmän reservejä tarvitaan sähköjärjestelmän käyttövarmuuden ylläpitämiseksi ja reservien tarve on kasvussa, Fingrid kannustaa jokaisen sähköjärjestelmän osapuolen – niin kulutuksen, tuotannon kuin energiavarastojenkin – tekevän osuutensa sähköjärjestelmän tehotasapainon ylläpidossa.

Reservien tekniset vaatimukset voivat joskus asettaa haasteita joillekin teknologiatyypeille. Jokainen kohde tulee käydä yksilöllisesti läpi kunkin reservituotteen teknisiin vaatimuksiin peilaten ja reservimarkkinoille osallistuminen edellyttää reservituotekohtaisten säätökokeiden suorittamista (pl. mFRR) kohteella.

Eri reservituotteille säätökokein todennetut reservikapasiteetit teknologiatyypeittäin on esitetty sivulla Reservimarkkinainformaatio kunkin tuotekohtaisten tietojen yhteydessä.

Reservivelvoitteet

Reservien ylläpitovelvoitteet pohjoismaisessa yhteiskäyttöjärjestelmässä (Suomi, Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska) on sovittu pohjoismaisen sähköjärjestelmän järjestelmävastaavien välisellä pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttösopimuksella Nordic SOA.

FCR-N:ää ylläpidetään joka hetki yhteensä 600 MW normaalitilan taajuudensäätöä varten. Häiriötilanteita varten hankittavaa FCR-D:tä ylläpidetään niin paljon, että yksittäisen vian aiheuttama pysyvä taajuuspoikkeama sähköjärjestelmässä on enintään 0,5 Hz. Reservin tarve pohjoismaisessa sähköjärjestelmässä määräytyy suurimman yksittäisen vian perusteella, ja se mitoitetaan erikseen ali- ja ylitaajuushäiriöitä varten. Alitaajuushäiriö voi aiheutua esimerkiksi suuren tuotantolaitoksen tai sähköä pohjoismaiseen sähköjärjestelmään tuovan siirtoyhteyden irtoamisesta sähköverkosta. Vastaavasti ylitaajuushäiriön voi aiheuttaa suuren sähkön kulutuskohteen tai sähköä pohjoismaisesta sähköjärjestelmästä vievän siirtoyhteyden irtoaminen. Enimmillään alitaajuushäiriöitä varten tarvitaan 1450 MW ylössäätöä ja ylitaajuushäiriöitä varten 1400 MW alassäätöä. Yhteisesti ylläpidettävä FCR-N ja FCR-D jaetaan vuosittain pohjoismaisten kantaverkkoyhtiöiden kesken maiden kuluttamien ja tuottamien vuosienergioiden suhteessa. 

FFR:ää hankitaan pienen inertian tilanteiden hallintaa varten. Koska nopean taajuusreservin hankintatarve riippuu sähköjärjestelmän inertiasta, sitä hankitaan vain osalle tunneista ja hankittava määrä vaihtelee.  Arvioitu hankintamäärä Pohjoismaissa on enintään noin 300 MW.

aFRR:ää on sovittu ylläpidettävän Pohjoismaissa 400 MW. Sovituista ylläpitomääristä tiedotetaan tarkemmin erikseen Fingridin internet-sivuilla ja tiedotteet on listattu aFRR-tuotesivulla.

Lisäksi kunkin kantaverkkoyhtiön tulee ylläpitää mFRR:ää oman alueensa mitoittavan vian ja tasevastaavien tavanomaisten pidempikestoisten tasepoikkeamien verran. Fingrid varmistaa riittävää kapasiteettia mFRR-energiamarkkinalle mFRR-kapasiteettimarkkinan ohella omistamillaan ja käyttöoikeussopimuksilla hankkimillaan varavoimalaitoksilla.

Reservivelvoitteet Fingrid täyttää ensisijaisesti markkinaehtoisesti eli reservit ostetaan reservitoimittajilta. Lisäksi Fingrid voi hankkia reservejä naapurimaiden kantaverkkoyhtiöiltä eli myös Virosta ja muista Pohjoismaista (Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska). Muista Pohjoismaista voidaan normaalitilanteessa hankkia enintään 1/3 FCR-reservien velvoitteesta. Reservien markkinaehtoisesta hankinnasta kerrotaan lisää osiossa Reservimarkkinat.

Fingridin kansalliset reservien velvoitteet ja hankintalähteet vuonna 2025:

Reservituote

Velvoite

Hankinta

FFR

Nopea taajuusreservi

0–60 MW

Tuntimarkkinat

FCR-D ylös

Taajuusohjattu häiriöreservi ylössäätöön

304 MW

Vuosimarkkinat

Tuntimarkkinat

Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska

FCR-D alas

Taajuusohjattu häiriöreservi alassäätöön

293 MW

​Vuosimarkkinat

Tuntimarkkinat

Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska

FCR-N

Taajuusohjattu käyttöreservi

126 MW

​Vuosimarkkinat

Tuntimarkkinat

Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska

aFRR

Automaattinen taajuuden palautusreservi

n. 65 MW

​Tuntimarkkinat

mFRR ylös

Manuaalinen taajuuden palautusreservi ylössäätöön

880–1300 MW

Tuntimarkkinat

Fingridin varavoimalaitokset

Käyttöoikeussopimuslaitokset

mFRR alas

Manuaalinen taajuuden palautusreservi alassäätöön

575 MW Tuntimarkkinat