Haasteena kantaverkkojen vakaus

Baltian verkot irtautuvat Venäjästä

21.09.2023, kello 12:12

Teksti Heikki Jaakkola

Baltia aikoo irtaantua Venäjän hallitsemasta sähköverkkoalueesta jo ensi kesänä. Irtautuminen tapahtuu puoli vuotta ennen Baltian kantaverkkojen synkronisoimista Keski-Euroopan verkkoihin.

Baltian sähköverkkojen irtautumista Venäjän verkoista on valmisteltu EU:n tuella jo viitisen vuotta. Venäjän hyökkäys Ukrainaan vauhditti prosessia.

Kyse on järeästä muutoksesta. Baltia pistää kaikki ”piuhat poikki” Venäjän suuntaan ja integroituu Keski-Eurooppaan verkkoihin. Taustalla vaikuttavat historialliset syyt. Neuvostoaikana Baltian maiden sähköverkot olivat rakenteellisesti osa Neuvostoliiton verkkoja, joista irtautuminen ei ollut teknisesti aivan yksinkertaista.

Toistaiseksi Baltian maiden yhteydet Keski-Euroopan verkkoihin rajoittuvat tasasähköyhteyksiin Puolaan. Synkronoitumisen myötä tasasähköyhteydet muutetaan vaihtovirtayhteyksiksi, jolloin verkkoon kytkeytyneet generaattorit ovat suorassa teknisessä yhteydessä toisiinsa. Yhteys auttaa ylläpitämään taajuuden vakautta, mutta aiheuttaa samalla riskin häiriöiden leviämiseen verkkojen välillä.

Johtaja Jussi Jyrinsalo Fingridistä toteaa synkronisoitumisen Keski-Eurooppaan merkitsevän laajoja muutoksia. Muutos vaikuttaa tuntuvasti laitosten operointiin ja verkon ylläpitoon Baltiassa.

Suomi, Ruotsi, Norja ja puolet Tanskasta kuuluvat Pohjolan verkkoon, joka kytkeytyy Baltiaan Ruotsin ja Suomen kautta. Suomea ja Viroa yhdistää kaksi Estlink -tasasähköyhteyttä, joiden yhteenlaskettu siirtokapasiteetti on noin tuhat megawattia. Kolmas yhteys maiden välille voi toteutua 2030-luvulla.

Verkkojen generaattorit eivät ole tasasähköyhteyden takana samanlaisessa suorassa yhteydessä toisiinsa kuin vaihtovirtaverkossa. Tasasähköyhteys maiden kantaverkkojen välillä vähentää jatkossakin häiriöiden leviämisriskiä Suomen ja Viron välillä. Baltian maissa tapahtuvalla muutoksella voi silti olla merkitystä myös Suomelle.

Baltian mailla on nyt iso kannustin rakentaa paljon uutta sähköntuotantoa sekä verkkoyhteyksiä turvatakseen huoltovarmuutensa.

— Baltiassa kaavaillaan nyt huomattavaa aurinkovoiman lisärakentamista, minkä lisäksi ainakin Liettualla on kunnianhimoisia merituulihankkeita suunnitteilla.

Jyrinsalon mukaan sähkö Baltian ja Puolan välillä on kulkenut tähän asti lähinnä Puolan suuntaan, missä tuotetaan suuria määriä kallista hiilisähköä. Samalla kun Puolaan suuntautuvia yhteyksiä ollaan muuttamassa vaihtovirtayhteyksiksi, Baltiassa kaavaillaan uuden tasasähköyhteyden rakentamista Liettuasta Puolen länsiosiin. Tämä 700 megawatin tehoinen Harmony Link -kaapeli lähentäisi Baltian maat Keski-Euroopan sähkömarkkinoihin. Tällä on merkitystä myös Suomelle: yhteyden rakentamisen jälkeen sähkön hintavaihtelut heijastuvat entistä voimakkaammin myös pohjoismaisille markkinoille.

— Tähän asti sähkö on kulkenut lähinnä pohjoisesta etelään. Tulevaisuudessa nähdään ehkä useammin tilanteita, jolloin suunta on päinvastainen.

Jyrinsalo näkee kehityksen myönteisenä.

— Yhteyksien paraneminen ja markkinoiden tehostuminen vakauttavat sähkön hintaa ja parantavat hintakehityksen ennustettavuutta.

— Suomen vahva ydinvoimakapasiteetti on hyvä asia myös Baltian sähköhuollon kannalta. Maiden välisten hyvien siirtoyhteyksien ansiosta kaikkien maiden ei tarvitse rakentaa omaa ydinvoimaa, toteaa Viron kantaverkkoyhtiö Eleringin hallituksen jäsen Erkki Sapp.

Tavoitteena pehmeä lasku

Viron kantaverkkoyhtiö Eleringin hallituksen jäsen Erkki Sapp kertoo, että irtaantuminen itäisestä verkosta ei tapahdu yhtäkkiä. Puolen vuoden väli irtautumisen ja länteen kytkeytymisen välillä tarjoaa mahdollisuuden pehmeään laskuun. Elering yhdessä Latvian ja Liettuan verkonhaltijoiden kanssa on valmistautunut irtautumisen jo kymmenen vuotta.

Baltian maiden sähköverkot on kytketty Venäjän kontrolloimaan verkkoon yhdeksän pisteen kautta. Irtautumisen aikana pisteet suljetaan yksi kerrallaan. Irtautuminen ei vaikuta Baltian sähkömarkkinoiden toimintaan — kaikki sähkökauppa Venäjän kanssa on jo lopetettu.

Irtautuminen on sähköverkkojen tekniselle ylläpitämiselle suurempi asia. Teknisen yhteyden vuoksi taajuuden vakautta Baltian maiden verkossa tukee Venäjän kantaverkon liitetyt lukuisat generaattorit — niiden tuottama inertia. Irtautumisen edetessä haasteena on rakentaa kaikki sähkönverkon vakauden kannalta tarvittavat uudet resurssit.

Kolmiportainen järjestelmä sisältää generaattoreiden välisen suoran vuorovaikutuksen, taajuusohjatun reservin sekä reservivoiman. Taajuutta vakauttava reservi käynnistyy automaattisesti 30 sekunnissa taajuuden rikkoessa annetut rajat.

Reservivoima sen sijaan on kantaverkkoyhtiöiden markkinoilta hankkimaa tuotantoa. Nämä ovat normaalisti reserviin sijoitettuja voimalaitoksia, jotka käynnistetään sähkön kysynnän ylittäessä tarjonnan.

Baltian maiden pitäisi leipoa koko kakku valmiiksi hyvin lyhyessä ajassa. Alue on haavoittuvimmillaan erillisenä saarekkeena — ennen kuin maiden kantaverkot on täysin kytketty läntisiin sähköverkkoihin.

— Fyysisten resurssien syntyminen edellyttää nyt paljon uusia investointeja, minkä vuoksi toivomme myös suomalaisten toimijoiden kiinnostuvan asiasta.

Laitosten ja laitteiden ohella tarvitaan niiden käyttöä ohjaavat markkinamekanismit. Uusia taajuus- tai reservimarkkinoita ei Baltiassa ole vielä olemassa, mutta Baltian maiden sähköverkkojen haltijat ovat jo julkaisseet säännöt niiden toimintaa varten.

Periaatteessa Venäjä voisi repäistä Baltian maat nopeasti irti omasta verkostaan. Peliliike on kuitenkin nähty hankalana myös Venäjän kannalta, koska Kaliningradin tarvitsema sähkö siirtyy Liettuan läpi kulkevan verkon kautta. Hätäsynkronointia varten on kuitenkin tehty suunnitelmat Manner-Euroopan kantaverkkoyhtiöiden kanssa.

Uusiutuva sähkö lisää varavoiman tarvetta

Muutosten yhteydessä Baltian maat rakentavat yhä enemmän uusiutuvaan energian perustuvaa sähköntuotantoa.

— Hankkeiden taustalla on osittain myös se, että alueella on paljon käyttöikänsä pään saavuttaneita fossiilisia polttoaineita käyttäviä laitoksia, Sapp toteaa.

Siirtyminen uusiutuvaan energiaan edellyttää kuitenkin myös sellaista uutta kapasiteettia, jolla voidaan paikkailla tuuli- ja aurinkosähköntuotannon vajeita. Sapp hakee ratkaisua ei-fossiilista kaasua polttavista voimalaitoksista sekä sähkövarastoista.

— Liettuaan voidaan ehkä rakentaa myös uutta ydinvoimaa, mutta Virossa tähän on vielä pitkä matka, Sapp sanoo.

Tiukat tilanteet voidaan selättää myös sähköntuonnilla.

— Suomen vahva ydinvoimakapasiteetti on hyvä asia myös Baltian sähköhuollon kannalta. Maiden välisten hyvien siirtoyhteyksien ansiosta kaikkien maiden ei tarvitse rakentaa omaa ydinvoimaa.

Sähkövarastot saattavat Sappin mukaan olla akkuteknologian kehittyessä edullisempi vaihtoehto kysyntäpiikkien taittamiseen kuin suurimman osan ajasta kylminä pidettävien voimalaitosten rakentaminen. Tällä hetkellä Latvian ja Liettuan kantaverkkojen yhteyteen ollaan rakentamassa kuutta suurta sähkövarastoa. Kaikkiin kolmeen Baltian maahan rakennetaan myös kolme synkronista lauhdutinta. Niiden avulla tuetaan sähköverkkojen vakautta.

— Lopulta markkinavoimat kuitenkin määräävät sähkön tuotantopaletin ja varastointiratkaisujen kehittymisen, Sapp huomauttaa.

Sappin mukaan käynnissä oleva muutos voimistaa sähkön tuntihintojen vaihtelua. Vaikka tämä lisää liikennettä Viron ja Suomen välisissä siirtoyhteyksissä, ei sähkökaupan suuri kuva muutu.

— Vuositasolla Suomi on jatkossakin sähkön nettoviejä Baltiaan, koska pohjoismaisen sähkön hintaa säilyy edullisempana Keski-Eurooppaan verrattuna.

Näin Baltian maan sähköverkot on kytketty Venäjän kantaverkkoon.

#energiamarkkinat #sähköverkot