Energiainfra ja uudet energiateknologiat (Älykkäät energiaverkot ja kysyntäjousto)
Energian tuotanto, jakelu ja varastointi
Energiatuotanto ja -jakelu
Sähköverkot toimivat entistä luotettavammin
Sähkö ja sen laatu ovat merkittäviä tekijöitä muun muassa tietoyhteiskunnan ja teollisuuden toimivuuden kannalta. Sähköverkkojen toimintavarmuutta on pyritty parantamaan muun muassa runsaat viisi vuotta sitten voimaan tulleen uuden sähkömarkkinalain avulla. Lain mukaan verkonhaltijoiden on maksettava sähkönkäyttäjille korvauksia, jos verkoista ei saada sähköä sopimusten mukaisesti.
SÄHKÖNJAKELUUN VOI tulla häiriöitä monista syistä, kuten verkoston myrskyvaurioista, laitevioista, eläinten aiheuttamista oikosuluista sekä verkon kuormituksen vaihteluista. Maakaapelit ovat paremmassa turvassa häiriöiltä kuin ilmajohdot, mutta toisinaan esimerkiksi kaivinkoneet katkovat myös maahan kaivettujen sähköverkkojen kaapeleita.
Ongelmat sähköverkoissa ovat kansainvälisiä. Esimerkiksi joulukuun 2018 alkupuolella USA:n Pohjois-Carolinassa noin 300 000 asukasta kärsi talvimyrskyn aiheuttamista sähkökatkoista.
Vaatimuksia tiukennettiin
Sähkönkäyttäjien kannalta toimitusvarmuus on tärkeimpiä sähkön laatutekijöitä. Sähköntoimituksen keskeytys on tilanne, jossa jännite liittymiskohdassa on alle prosentti nimellisestä jännitteestä.
Viime vuosina sähköverkkojen etähallinta on yleistynyt Suomessa. Tästä syystä verkkovikojen paikantaminen on nopeutunut, joten verkkojen häiriötilanteet saadaan myös korjattua aiempaa nopeammin.
Verkostoautomaation avulla esimerkiksi muuntamoiden häiriötilanteita pystytään usein korjaamaan kaukokäytöllä verkkoyhtiön valvomosta ilman että huoltohenkilöstön tarvitsee lähteä paikan päälle korjaustöihin. Myös niin sanotut älykkäät sähköverkot - joita on jo paikoitellen käytössä - nopeuttavat vikojen selvittelyä ja ehkäisevät häiriötilanteita.
Sähkökatkojen ja muiden häiriöiden kesto on sähköasiakkaille keskeinen kysymys. Se vaikuttaa nykyisin myös sähköverkkoyhtiöiden talouteen enemmän kuin ennen.
Suomessa uusi sähkömarkkinalaki 588/2013 tuli voimaan 1.9.2013. Uusittu laki käsittelee muun muassa sähköverkkojen toimitusvarmuutta ja siinä on erityisesti kiristetty sähkönjakelun toimitusvarmuusvaatimuksia.
Jakeluverkkojen toimitusvarmuuteen vaikutetaan erilaisilla valvontamenetelmillä. Varmuutta pyritään parantamaan muun muassa laatu- ja toimitusvarmuuskannustimilla sekä määräämällä vakiokorvauksia sähkönjakelun keskeytymisistä.
Sähkömarkkinalaissa verkkoyhtiöiden vastuukysymykset ovat luvussa 13, joka koskee sähkösopimuksia. Lain pykälät 97-99 koskevat sähköntoimituksen virhettä ja siitä seuraavia hinnanalennus- ja vahingonkorvausvelvoitteita.
Verkkojen toimintavarmuuteen liittyy myös kehittämisvelvoitetta koskeva pykälä 19. Sen mukaan sähköverkko on suunniteltava ja toteutettava siten, että se täyttää verkon toiminnalle asetetut laatuvaatimukset ja että sähkönsiirron ja -jakelun tekninen laatu on muutoinkin hyvä.
Vakiokorvauksia sähkökatkoista
Energiavirasto valvoo sähkömarkkinalaissa määritetyn kehittämisvelvollisuuden noudattamista ja jakeluverkon toiminnan laatuvaatimuksen täyttymistä. Virasto voi tarvittaessa määrätä korjaavia toimenpiteitä tai esittää seuraamusmaksun määräämistä.
Sähköasiakkaille maksettavaa vakiokorvausta koskevat säännökset sähkönjakelun keskeytymisestä ovat sähkömarkkinalain 100 §:ssä. Siinä todetaan:
"Loppukäyttäjällä on ilman eri vaatimusta oikeus sähkönjakelun tai sähköntoimituksen yhtäjaksoisen keskeytymisen perusteella vakiokorvaukseen, jos jakeluverkonhaltija tai vähittäismyyjä, joka toimittaa sähköä loppukäyttäjille kiinteistön tai sitä vastaavan kiinteistöryhmän sisäisen sähköverkon kautta, ei osoita, että sähkönjakelun tai sähköntoimituksen keskeytyminen johtuu hänen vaikutusmahdollisuuksiensa ulkopuolella olevasta esteestä, jota hänen ei kohtuudella voida edellyttää ottavan huomioon toiminnassaan ja jonka seurauksia hän ei kaikkea huolellisuutta noudattaen olisi voinut välttää tai voittaa."
Kalenterivuoden aikana verkonhaltija voi joutua maksamaan loppukäyttäjälle vakiokorvauksia, jotka enimmillään vastaavat 200 prosenttia vuotuisesta siirtopalvelumaksusta tai ovat rahamäärältään enintään 2 000 euroa.
Kannustimilla parempaa laatua ja toimintavarmuutta
Energiavirasto käyttää myös laatukannustimia. Niillä pyritään saamaan verkonhaltijat kehittämään sähkönsiirron ja -jakelun laatua.
Verkonhaltijaa kannustetaan saavuttamaan vähintään sähkömarkkinalain edellyttämä toimitusvarmuustaso. Viraston tavoitteena on ohjata verkonhaltijaa myös kehittämään sähkönsiirron ja -jakelun laatua oma-aloitteisesti lain edellyttämää vähimmäistasoa paremmaksi.
Edelleen valvontamenetelmiin liittyy niin sanottuja toimintavarmuuskannustimia. Niiden tarkoituksena on mahdollistaa lain velvoittamien toimitusvarmuuskriteerien saavuttaminen lain antamassa määräajassa mahdollisimman kustannustehokkaasti saavutettaviin hyötyihin nähden.
Osan verkonhaltijoista on tehtävä todella laajoja korvausinvestointeja ja erilaisia muita kunnossapitotoimia, jotta laissa määrätyt kriteerit on mahdollista saavuttaa määräajassa. Tämä tarkoittaa esimerkiksi keskijännitejakeluverkon läheisyydessä sijaitsevan metsän hoitotason nostamista eli tehostettua puiden karsintaa sähkölinjan lähialueelta.
Kantaverkkojakin uusitaan
Toimitusvarmuuskannustinta sovelletaan vain sähkön jakeluverkonhaltijaan, ei siis sähkön suurjännitteisen jakeluverkon haltijaan.
Toisaalta suurjänniteverkkojenkin toimintavarmuutta joudutaan aika ajoin parantamaan. Loppuvuodesta 2018 on esimerkiksi uusittu nelostien varressa Orimattilan ja Hikiän sähköasemien välistä 49 kilometrin osuutta vuonna 1929 valmistuneesta Rautarouva-kantaverkkolinjasta, joka oli rakennettu Imatrankosken ja Turun välille.
Alun perin siirtolinjan pituus oli 563 kilometriä. Suuri osa linjan rakenteista on jo vaihdettu uusiin.
Parannustöihin jouduttiin, koska osa linjan johtimista putosi maahan Tammelassa vuonna 2009. Sähkölinjan kannatinpylväitä ei ollut kuumasinkitty, joten korroosio oli vähitellen heikentänyt pylväsrakenteiden kestävyyttä.
Linjan uusimistöiden yhteydessä osalle kantaverkkolinjasta on vaihdettu 400 kilovoltin johtimet. Osalla käytetään kuitenkin edelleen 110 kV:n johtimia, koska kaikkia linjan varrella olevia muuntajia ei ole uusittu.
Pohjois-Karjalassa uusia investointeja
Sähkönjakelun varmuus esimerkiksi Pohjois-Karjalassa on parantunut viime vuosina merkittävästi. Taajamissa tämä on maakaapelointien ansiota, taajamien ulkopuolella toimintavarmuutta ovat parantaneet vierimetsien hoito ja sähköverkon uudistaminen.
"Olemme systemaattisesti tehneet työtä sähköverkkojen toimintavarmuuden kehittämiseksi 2000-luvun alusta alkaen", kertoo PKS Sähkönsiirto Oy:n toimitusjohtaja Arto Gylén.
"Maaseudulla olemme siirtäneet sähkölinjoja metsistä teiden varsille ja taajamien runkoverkot saamme kaapeloitua vielä tämän vuosikymmenen aikana. Silloin ensimmäinen vaihe toimintavarmuuslain tavoitteista on saatu täytetyksi."
Gylénin mukaan parannustoimia tehtäisiin, vaikka lainsäädäntö ei tarjoaisikaan keppiä ja porkkanaa sähköverkkoyhtiöille.
"Asiakkaat odottavat yhä luotettavampaa sähkön saantia. Tietysti laki vaikuttaa nyt asioihin, koska siinä verkkoyhtiöille on asetettu tavoitteet ja aikarajat. PKS Sähkönsiirto Oy:n osalta asiat etenevät aikataulussa", Gylén toteaa.
Myrskyongelmiin varaudutaan ennalta
Maaseutuympäristössä sähkökatkot johtuvat usein siitä, että myrskyt ja lumikuormat kaatavat puita linjoille johtoalueen ulkopuolelta.
"Kun laki toimintavarmuudesta tuli voimaan, otimme käyttöön uusia keinoja jakeluverkon häiriöiden ehkäisemiseksi", Gylén mainitsee.
Maakaapeloinnin ja verkostoautomaation määrää lisättiin. Myös johtokatujen vierellä olevia metsiä alettiin karsia tehostetusti, yhteistyössä maanomistajien kanssa.
"Johtokadun leveys on kymmenen metriä, mutta otamme nyt riskipuita pois tämän alueen ulkopuoleltakin sekä tarvittaessa levennämme puutonta aluetta johtojen läheisyydessä. Menettely on maanomistajille vapaaehtoinen, mutta 90 prosenttia maanomistajista on toiminnassa mukana."
"Kun vuonna 2011 Pohjois-Karjalassa oli laajoja myrskyjä, pahimmillaan lähes 50 prosenttia sähköasiakkaista kärsi sähkökatkoista. Vuonna 2017 vastaavassa tilanteessa sähköttömien asiakkaiden määrä oli puolta pienempi. Lähes puolet asiakkaista on jo saatu säävarman verkon piiriin", Gylén iloitsee.
Teksti: Ari Mononen
Kuva: StockSnap.io
