Uutiset

25.2.2019

Sähköjärjestelmän jousto voidaan toteuttaa eri tavoin - Vesivoima on kustannustehokkain ja ympäristöystävällisin tapa jouston tuottamiseen

Sähkön kulutuksen ja tuotannon on oltava sähköjärjestelmässä joka hetki tasapainossa. Epätasapaino johtaa epävakaaseen tilaan ja pahimmillaan laajoihin sähkökatkoihin. Tasapainon ylläpidosta vastaa Suomessa Fingrid.

Sähkön kulutus vaihtelee voimakkaasti vuodenaikojen, viikonpäivien ja vuorokauden ajankohtien mukaan. Tasapainon ylläpitämisestä tulee entistä haastavampaa tulevaisuudessa, kun myös tuotanto vaihtelee. Sääherkän tuuli- ja aurinkovoiman osuus sähköntuotannossa kasvaa merkittävästi, kun uudistamme energiasektoria ilmastopolitiikan tavoitteiden mukaisesti. 

Sähkönkulutus Suomessa kasvaa. Yhteiskunnan sähköistyessä sähkön kokonaiskulutuksen arvioidaan kasvavan 85 terawattitunnista 95 terawattituntiin vuoteen 2030 mennessä.

Kuva Energiateollisuus ry:n teettämästä selvityksestä Vesivoiman merkitys Suomen energiajärjestelmälle

”Tulevaisuudessa säätökykyinen sähköntuotanto vähenee ja heikosti säädettävän tuuli- ja aurinkovoiman tuotanto kasvaa”, avaa Kemijoki Oy:n strategisista investoinneista vastaava johtaja Timo Torvinen. ”Vesivoiman kyky joustaa on monipuolinen. Vesivoiman tuotantoa voidaan säätää sekunti- ja minuuttitasolla. Lisäksi se tarjoaa joustoa tuntitasolta aina vuositasolle asti.” 

Ilman vesivoimaa tehotasapainon ylläpito muodostuu huomattavan kalliiksi. Fingrid arvioi vesivoiman roolia sähköjärjestelmän tuotannon ja kulutuksen tasapainottamisessa: ”Vesivoiman osuus taajuudensäädössä on nykyisellään niin merkittävä, että sitä ei käytännössä voi korvata muilla keinoilla. Ilman vesivoimaa kansallisen tehotasapainon ylläpito muodostuisi hyvin vaikeaksi ja siten myös kalliimmaksi sähkönkäyttäjille.” 

Kemijoki Oy suunnittelee Rovaniemen Oikaraisen Sierilään uutta vesivoimalaitosta. Toteutuessaan noin 20 kilometriä Rovaniemeltä itään sijaitsevan voimalaitoksen energialla katettaisiin noin 22 000 nelihenkisen kotitalouden vuotuinen sähköntarve.

”Valmistelemme Sierilään päästötöntä ja uusiutuvaa energiaa tuottavaa vesivoimalaitosta, joka torjuisi osaltaan ilmastonmuutosta. Lisäksi Sierilän voimalaitos parantaisi koko Kemijoen säätökäyttöä ja toisi merkittävän lisän sähköjärjestelmän tarvitsemaan joustoon”, Timo toteaa.

Havainnekuva Kemijoen pääuomaan rakennettavasta Sierilän voimalaitoksesta

Kulutusjoustoja ja akkuja tarvitaan – Vesivarastojen kapasiteetilla on oma mittakaavansa

Kulutusjousto siirtää sähkön kulutusta ajanhetkestä toiseen ja parantaa näin mahdollisuuksia tasata kulutusta vastaamaan sähköntuotantoa. Kulutusjouston mahdollisuudet ovat toistaiseksi varsin rajalliset. Tuoreen Vesivoiman merkitys Suomen energiajärjestelmälle -selvityksen perusteella kulutusjousto mahdollistaa maltillisen jouston korkeintaan parin tunnin ajaksi. Esimerkiksi tuulivoiman tuotannolle epäsuotuisat olosuhteet saattavat kestää useita päiviä.

Selvityksen mukaan sähkön varastointi taas on niin kallista, ettei sähkövarastoja ole taloudellisesti kannattavaa käyttää pidempiaikaisina joustoina. Lisäksi selvityksessä arvioidaan, että kokonaishiilidioksidipäästöt kasvaisivat nykyiseen verrattuna johtuen akkujen valmistuksen päästöistä. 

Vesivarastot ovat osa vesivoiman hyödyntämää veden kiertokulkua

Sähkön varastointikustannus akuilla on Vesivoiman merkitys Suomen energiajärjestelmälle -selvityksessä arvioitu olevan 300 euroa kilowattitunnilta vuonna 2030. Kemijoen vesistössä taas on varastoitua energiaa noin 1 500 000 000 kilowattitunnin (kWh) verran.

”Yksinkertaistaen, pelkkä investointikustannus Kemijoen varastokapasiteetin korvaamiseksi tarvittaville akuille olisi 450 miljardia euroa. Vastaavasti Kemijoen joustokyvyn korvaavien akkujen investointikustannus olisi yhdelle talvivuorokaudelle muutama miljardi ja yhdelle tunnille noin 300 miljoonaa euroa”, laskee Kemijoki Oy:n asiantuntija Sakke Rantala.

”Vesivarastothan ovat itsessään isoja akkuja, jotka ladataan luonnonmukaisesti auringon ylläpitämällä veden kiertokululla. Vesivoima saa alkunsa, kun auringon lämpö muuttaa maapallon pinnalla olevaa vettä vesihöyryksi”, Sakke selvittää.

Akut ovat toki hyviä nopeissa ja lyhytkestoisissa säädöissä. ”Akkujen merkitys tullee todennäköisesti kasvamaan erityisesti hyvin nopeassa ja lyhytaikaisessa taajuudensäädössä”, Sakke sanoo. ”Myös kulutusjoustolla on tulevaisuudessa oma roolinsa tehotasapainon ylläpidossa, kun tuotantopuolen joustokyky heikkenee.”

Suomi on iso sähkön tuoja – Pohjoismaisen vesivoiman kysyntä kasvaa

Suomen sähköntarpeesta tuonnilla katetaan nyt noin 20 - 25 %. Sähköä tuodaan Suomeen pääasiassa Ruotsista. Tulevaisuudessa pohjoismaisenkin sähköjärjestelmän säädettävyys heikkenee, kun myös esimerkiksi Ruotsin tuulivoimatuotannon arvioidaan kaksinkertaistuvan vuoteen 2030 mennessä. Ydinvoiman käytön vähentyessä Ruotsin oma tuotanto ei kata sähkön kulutushuippuja enää vuoden 2020 jälkeen.

Myöskään Saksan oma sähköntuotanto ei riitä kattamaan kulutusta vuonna 2030. Saksan sähkön kulutus on suurempi kuin Pohjoismaiden ja Baltian yhteensä.

”Kun siirtoyhteyksien Pohjoismaista ja Baltiasta keskiseen Eurooppaan arvioidaan yli kolminkertaistuvan vuoteen 2030 mennessä, Suomi kilpailee pohjoismaisesta vesivoimasta nykyistä enemmän esimerkiksi Saksan kanssa. Tässä tilanteessa tuontisähkön saatavuus ja hinta voivat vaihdella huomattavasti – etenkin kun komission pitkän aikavälin ilmastostrategian mukaan Euroopasta tulee ilmastoneutraali vuoteen 2050 mennessä”, Timo arvioi.

Vesivoima mahdollistaa parhaiten siirtymän kohti päästötöntä sähköjärjestelmää

Valtaosa maailman hiilidioksidipäästöistä tulee fossiilisten polttoaineiden käytöstä, etenkin energiantuotannossa ja teollisuudessa. Fossiilisten polttoaineiden korvaaminen päästöttömillä ja uusiutuvilla vaikuttaa sähköjärjestelmän tasapainottamiseen. Vesivoiman merkitys Suomen energiajärjestelmälle -selvityksen mukaan vesivoima on vuonna 2030 edelleen kustannustehokkain ja ympäristöystävällisin tapa sähköjärjestelmän vaatiman jouston tuottamiseen.

”Vanhin vesivoimalaitoksistamme täyttää pian 100 vuotta. Uskomme vahvasti, että myös nykyisille ja uusille päästöttömille vesivoimalaitoksille on tarvetta vielä pitkälle tulevaisuuteen”, Timo sanoo.

Tutustu Energiateollisuus ry:n teettämään selvitykseen Vesivoiman merkitys Suomen energiajärjestelmälle (pitkä versio ja lyhyt versio) sekä Fingridin muistioon Vesivoiman rooli sähköjärjestelmän tuotannon ja kulutuksen tasapainottamisessa.

Lisätietoja:
Sakke Rantala
Asiantuntija
puh. 020 703 4487

Timo Torvinen
Johtaja, strategiset investoinnit
puh. 020 703 4411