15.6 2016 Porin ja Rauman seudun aluesuunnitelma 2016
Sisällysluettelo Aluesuunnittelun perusperiaatteet Porin ja Rauman seudun aluesuunnitelma Verkon nykytila Aiemmat suunnitelmat Suunnitelman eteneminen
Aluesuunnittelun perusperiaatteet
Fingridin verkon kehittämisen strategia Kantaverkon kehittämisen ja kunnonhallinnan periaatteet dokumentti ohjaa Fingridin toimintaa Luodaan edellytykset Suomen energia- ja ilmastostrategian toteutumiselle Keskeisinä tavoitteina on varmistaa, että Fingridin verkko on turvallinen ja työturvallisuus on korkealla tasolla. Sähkön siirrossa on korkea käyttövarmuustaso. Siirtokapasiteetti on riittävä asiakkaiden ja markkinoiden tarpeisiin. Ympäristövaikutukset ja maankäyttökysymykset otetaan pitkäjänteisesti huomioon. Verkon investointitoiminta ja kunnonhallinta ovat kustannustehokasta. Nämä tavoitteet toimivat lähtökohtina Fingridin 10 vuoden verkon kehittämissuunnitelmalle.
Kantaverkkoa kehitetään eurooppalaisessa yhteistyössä ENTSO-E ENTSO = European Network of Transmission System Operators Tutkimus, tuotekehitys ja innovaatiot Markkina Markkina Pohjois-Eurooppa Käyttö Käyttö Pohjoismaat Järjestelmän kehittäminen Järjestelmän kehittäminen Pohjoismaat + Eurooppalainen taso "komiteat" Alueellinen yhteistyö pohjoismaisesta näkökulmasta Eri toiminnoilla erilaiset alueet Alueet muuttuvat kehityksen mukana 5
Verkkosuunnittelu on kansainvälistä yhteistyötä Fingrid tekee kansainvälistä yhteistyötä verkon kehittämisessä muiden kantaverkkoyhtiöiden kanssa ENTSO-Ejärjestössä ENTSO-E:ssa verkkosuunnittelua tehdään sekä yleiseurooppalaisella, että alueellisella tasolla Lähde: ENTSO-E. https://www.entsoe.eu/ major-projects/ten-yearnetwork-development-plan/ Pages/default.aspx Isolated systems Additional Contributing Control Areas Suomi kuuluu Itämeren alueen suunnitteluryhmään, jossa mukana ovat Viro, Latvia, Liettua, Ruotsi, Norja, Tanska, Saksa ja Puola 6
Verkon kehittämissuunnitelmat eri tasoilla 1. Eurooppalainen taso ENTSO-E julkaisee joka toinen vuosi yhteisön laajuisen kymmenvuotisen verkon kehittämissuunnitelman. Ensimmäinen suunnitelma julkaistiin keväällä 2010 ja toinen 2013. 2. Alueellinen taso Siirtoverkonhaltijat julkaisevat joka toinen vuosi kymmenvuotisen alueellisen verkon kehittämissuunnitelman. Suomi on osa Itämeren suunnittelualuetta. 3. Kansallinen taso Siirtoverkonhaltija toimittaa sääntelyviranomaiselle joka toinen vuosi kymmenvuotisen kansallisen verkon kehittämissuunnitelman. Suunnitelmien on oltava keskenään yhteneviä.
Rajasiirtoyhteyksien siirtokapasiteetit (megawattia) Käytössä Rakenteilla SE1 SE2 SE3 SE4 70 0 95 0 1 500 50 0 1 000 700 680 600 740 550 600 1 300 5 300 2 000 1 700 1 200 700 6 8 0 6 0 0 500 2 145 2 095 7 300 7 300 600 1 000 3 300 3 300 250 300 600 700 1 100 1 500 60 100 320 1 300 650 350 800 400 (550) 350 750 900 1 400 1 350 1 100 1 300 600 SE 1 SE 2 SE 3 SE 4 1 600 1 400 1400 8
Alueellisen siirtokyvyn riittävyys varmistetaan jatkuvalla suunnittelulla Alueellisen siirtokyvyn riittävyys varmistetaan aluesuunnitelmilla, jotka päivitetään 3-5 vuoden välein. Suunnitelmissa huomioidaan myös suurjännitteiset jakeluverkot ja niiden kehittämistarpeet. Suunnittelu tehdään yhdessä alan toimijoiden kanssa. Ennusteet sähkön kulutuksen ja tuotannon kehittymisestä saadaan suunnittelualueen verkkoyhtiöiltä, teollisuudelta ja tuottajilta. 1. Lappi 2. Meri-Lappi 3. Oulun seutu 4. Kainuu 5. Pohjanmaa 6. Keski-Suomi 7. Savo-Karjala 8. Porin ja Rauman seutu 9. Häme 10. Kaakkois-Suomi 11. Varsinais-Suomi 12. Uusimaa 2. 3. 1. 4.. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Verkon käyttövarmuus pidetään nykyisellä hyvällä tasolla - Kantaverkko mitoitetaan N-1 kriteerin mukaisesti 11. 12.
Suunnittelun eteneminen Ennusteiden kerääminen Verkon kuntotietojen kerääminen Käytön kipukohtien kartoittaminen Verkkomallin rakentaminen Verkkoratkaisujen IDEOINTI Kehittämistarpeiden tunnistaminen Vikatilanteiden simulointi 10 Ratkaisujen tarkistaminen laskelmin Ratkaisujen toteutettavuuden tarkistaminen Johtojen ja asemien esisuunnittelu
Ennusteiden kerääminen 800 Lisäksi kysyttiin asiakkaan tulevia verkkohankkeita ja verkkoihin liittyviä uusia kulutus- ja tuotantokohteita. Yleisesti ennusteiden mukaan kulutus kasvaa noin prosentin vuodessa. 700 Kuormittuminen [MW] Ulvilan muuntajien kuormittuminen 600 500 400 300 200 100 0-40 -30-20 Porin ja Rauman seudun alueen muuntajien kuormittuminen -10 400 200 20 30 40 30 40 800 1000 600 10 Rauman muuntajien kuormittuminen 1200 800 0 Ulkolämpötila [ C] 700 Kuormittuminen [MW] Tammikuussa kerättiin kulutus- ja tuotantoennusteet Porin ja Rauman seudun alueen verkkoyhtiöiltä ja suurimmilta teollisuusasiakkailta. MW 600 500 400 300 200 100 0 0-40 -30-20 -10 0 10 Ulkolämpötila [ C] 20
Pituus [km] Verkon kuntotietojen kerääminen ja käytön kipukohtien kartoittaminen Listataan ikääntyneet sähköasemat ja voimajohdot kantaverkon kuntotietojen perusteella. Käydään Fingridin käyttötoiminnan, kunnonhallinnan ja aluetoimipaikkojen kanssa läpi mahdolliset verkon ongelmakohdat ja tehdään tilannekatsaus nykyverkosta. 140 120 Porin ja Rauman seudun kantaverkon kytkinlaitosten laitteiden ikäjakauma Porin ja Rauman seudun kantaverkon voimajohtojen ikäjakauma 100 80 60 40 20 0 Olkiluoto, Kalanti ja Rauma 1975-1979 1980-1984 1985-1989 1990-1994 1995-1999 2000-2004 2005-2009 2010-2014 350 300 250 200 150 100 50 0 110 kv 400 kv erotin katkaisija mittamuuntaja Rakentamisvuosi
Verkkomallin rakentaminen Verkkomallin rakenne Sisältää 400, 220 ja 110 kv verkot sekä keskijänniteverkon voimalaitosten osalta. Verkkomallissa kuormat, yli 1-5 MW generaattorit ja naapurivaltiot ekvivalentteina. Dynamiikkalaskennassa kuvattuna koko synkronialue: Suomi, Ruotsi, Norja, Itä-Tanska. Tehonjakolaskennassa vakiotehokuormia. Kun 110 kv verkon jännite laskee, keskijännitemuuntajien käämikytkimet askeltava, jolloin kuluttajien jännitteet nousevat normaalille tasolle ja kuormat pysyvät näin ollen vakioina. Kuormien loisteho-otto on 16% ja anto 4 % pätötehosta. Porin ja Rauman seudun alueen verkkomallin rakentaminen Tulevat verkkohankkeet lisättiin verkkomalliin. Ennusteet koottiin yhteen ja siirrettiin verkkomalliin kuormaennusteet vuosien 2020, 2025, 2030 ja 2035 tilanteille. 13
Vikatilanteiden simulointi Mitoittavia siirtotilanteita voi olla useita, tyypillisesti: talviyöt, tulva-ajat tai kesäpäivät kun voimalaitokset ovat revisiossa tai seisokissa. Porin ja Rauman seudun mitoittavia tilanteita ovat mm. talven huippukuorma ja alueen suuri tehoylijäämä. Tarkastellaan Porin ja Rauman seudun alueen tehonsiirtoja ja etsitään mahdollisia pullonkauloja eri vuosien kuormaennusteilla. Tarkastellaan tehonsiirtoja ja selvitetään riittääkö kapasiteetti erilaisissa N-1 tilanteissa. 14
Kehittämistarpeiden tunnistaminen Verkkomalliin tehdään yksittäisiä vikoja ja katsotaan miten tehonjako muuttuu. 110 kv verkossa siirtoa rajoittaa useimmiten terminen siirtokapasiteetti sekä jännitteiden lasku sallitun rajan alapuolelle (100-105 kv). Määrätyillä alueilla asemien oikosulkuvirtakestoisuus jää riittämättömäksi, jolloin verkkoa on jaettava osiin. Pitkillä etäisyyksillä (etenkin Lapissa) on tarkasteltava myös kulmastabiiliutta. Tehonjakolaskennalla voidaan arvioida myös verkkoratkaisujen häviövaikutuksia, jotka ovat usein merkittäviä, mutta harvemmin kattavat investointikustannuksia kokonaan.
Verkkoratkaisujen ideointi Yleisesti ottaen: Eri skenaarioiden pohdinta Perusparannustarpeiden sovittaminen verkon siirtokapasiteetin kehittämistarpeisiin Verkkotopologian kyseenalaistaminen Mitä puretaan jos siirtotarpeet vähenevät? Mitä tehdään jos tuotantorakenteet muuttuvat? Teollisuuden porrasmaisiin tehomuutoksiin varautuminen Uusien sähköasemien kiskoratkaisut Olemassa olevan verkon tehokas hyödyntäminen Kompensointiratkaisut Uudet asiakasliitynnät Sääntöjen vastaisten liityntöjen kehittäminen Projektien ajoitus muut hankkeet huomioiden
Ratkaisujen tarkistaminen laskelmin Mallinnetaan eri verkkoratkaisut PSS/E:llä ja vertaillaan vaihtoehtojen toimivuutta. 17
Ratkaisujen toteutettavuuden tarkistaminen sekä esisuunnittelu Sähköasemien laajennettavuus Voimajohtoreittien toteutettavuus Erikoisselvitykset, kuten oikosulkuvirtalaskelmat ja stabiiliustarkastelut Investointien kannattavuus kansantaloudellisesti ja yritystaloudellisesti Päätetyt hankkeet esisuunnitellaan tarjouskilpailua varten.
Porin ja Rauman seudun kantaverkon nykytila
Porin ja Rauman seudun suunnittelualue Porin ja Rauman seudun suunnittelualue on pinta-alaltaan pieni, mutta sen alueella on suhteessa paljon kantaverkon voimajohtokilometrejä (noin 1400 km). Porin ja Rauman seudun alue on merkittävä koko Suomen sähköntuotannon kannalta. Alueella on yli 3 000 MW sähköntuotantokapasiteettia. Tuotantorakenne on monipuolista, suurimpana Olkiluodon ydinvoimala Eurajoella. Sähköä tuotetaan myös mm. teollisuuden ja kaukolämmön CHP-laitoksilla, lauhdelaitoksilla sekä vesi- ja tuulivoimalaitoksilla. Rauman sähköasemalta lähtee kaksi HVDC-yhteyttä Ruotsiin. (FennoSkan 1 ja 2) Iso osa alueen kuormasta muodostu energiaintensiivisestä teollisuudesta. Alueella on muun muassa metsä-, metalli- ja kemianteollisuutta. Suunnittelualueen väkiluku on noin 300 000. Suuresta sähkön tuotannosta ja rajayhteyksistä johtuen alueella on suuri tehoylijäämä. Jotta tämä ylijäämä saadaan siirrettyä alueelta pois, on alueen 400 kv päävoimansiirtoverkko siirtokapasiteetiltaan vahva ja hyvin silmukoitu. Porin ja Rauman seutu liittyy 400 kv päävoimansiirtoverkkoon Rauman ja Ulvilan 400/110 kv muuntoasemilla. Alueen sisällä sähkö siirretään kuluttajille muuntoasemilta lähtevien 110 kv rengas- ja säteittäisverkkojen avulla.
ORIPÄÄ PAUNUNPERÄ PUNKALAIDUN RUHALA LUVIA ROSENLEW-ÄETSÄ SAHALAHTI TEOLLISUUSARO URJALA PALTTA LINTULA TARTTILA VARILA YPÄJÄ ÄHTÄRI HAAPAMÄKI JAAKKOLA TEUVA SOTKA HALLI SVALSKULLA SAVIKYLÄ SÄKYLÄ JANAKKALA LAITILA LAPPI TL LAUTTAKYLÄ LEMPÄÄLÄ JUUPAJOKI KARVIA HATTULA HAUHO YLIVALLI SEIKUNMAA SISÄTTÖ LEVÄSJOKI HIRVIHAARA KANKAANPÄÄ POMARKKU LAUTAKARI RIHTNIEMI TAIVALMAA ISOJOKI HUITTINEN JYRÄ MATINSUO MYNÄMÄKI NARVI PEITTOO KÄENKOSKI TERVA SUODENNIEMI VILPEE VOJAKKALA YLIKYLÄ YLÄNE YLÖJÄRVI HONKO LOIMAA HEINÄAHO HERTTUALA HUHTIA HUMPPILA IHODE LUOPIOINEN LUUTAKORPI MARTTILANMÄKI RYTTYLÄ VASTAMÄKI KALLMOSSA RENGON VL RETULA KALLIO KANTTI KASKINEN MELO KALANTI PINSIÖ RÄNNÄRI MÄNTTÄ ORIVESI KRISTIINA TIKINMAA RAUMA FORSSA VANAJA JOKISIVU ULVILA LAVIANVUORI RANTTILA LAMMI HARJAVALTA KANGASALA MERI-PORI IDÄNPÄÄ HIKIÄ HÄMEENKYRÖ ELOVAARA YLIAHO HANKOSAARI VAMMALA ERÄSLAHTI VINKKILÄ KRISTINESTAD OLKILUOTO
Caruna Oy Lankosken Sähkö Oy Leppäkosken Sähkö Oy Vatajankosken Sähkö Oy Pori Energia Sähköverkot Oy Caruna Oy Rauman Energia Oy Lammaisten Energia Oy Paneliankosken Voima Oy Kokemäen Sähkö Oy Caruna Oy Porin ja Rauman seudun suunnittelualue ja jakeluverkkoyhtiöiden vastuualueet Vakka-Suomen Voima Oy Köyliön-Säkylän Sähkö Oy Caruna Oy Sallila Sähkönsiirto Oy (c) MML
Kristinestadin uusi 400/110 kv muuntoasema 2014 Kristinestadin 2. muunto 2017 KALLMOSSA KASKINEN SVALSKULLA KRISTINESTAD KRISTIINA TEUVA ISOJOKI TEOLLISUUSARO SAVIKYLÄ TAIVALMAA MARTTILANMÄKI Lålby Kankaanpää 110 kv voimajohdon uusiminen 2008 YLIVALLI HEINÄAHO ÄHTÄRI HAAPAMÄKI YLIAHO KARVIA Ulvila Kristinestad 400 kv voimajohto 2014 YLIKYLÄ HONKO KANTTI RÄNNÄRI Kankaanpään KÄENKOSKI sähköaseman JAAKKOLA perusparannus 2016 PAUNUNPERÄ RUHALA MÄNTTÄ FennoSkan 2 2011 Ulvilan muuntokapasiteetin vahvistaminen 2010 Ulvilan 400 ja 110 kv kytkinlaitosten uusiminen 2014 Rauman 3. muunto 2011 LAUTAKARI HANKOSAARI MERI-PORI OLKILUOTO RAUMA RIHTNIEMI LUVIA LAITILA IHODE LEVÄSJOKI KALANTI PEITTOO LAPPI TL POMARKKU ULVILA HARJAVALTA HUITTINEN SÄKYLÄ Olkiluoto Huittinen 400 kv voimajohto 2007 YLÄNE KANKAANPÄÄ NARVI ROSENLEW-ÄETSÄ LAUTTAKYLÄ JOKISIVU ORIPÄÄ Ulvila Kangasala SISÄTTÖ 400 kv voimajohto 2009 HÄMEENKYRÖ SUODENNIEMI VAMMALA VARILA JYRÄ MELO PUNKALAIDUN SEIKUNMAA LOIMAA VILPEE ELOVAARA YPÄJÄ URJALA PINSIÖ SOTKA HUMPPILA HUHTIA LEMPÄÄLÄ LINTULA HIRVIHAARA YLÖJÄRVI VASTAMÄKI FORSSA TIKINMAA KANGASALA SAHALAHTI HERTTUALA TARTTILA KALLIO LAVIANVUORI RETULA HATTULA VANAJA RENGON VL JUUPAJOKI ORIVESI IDÄNPÄÄ TERVA HALLI ERÄSLAHTI LUOPIOINEN HAUHO RANTTILA JANAKKALA LAMMI VINKKILÄ MYNÄMÄKI LUUTAKORPI PALTTA VOJAKKALA RYTTYLÄ MATINSUO HIKIÄ
Aikaisemmat suunnitelmat
Porin ja Rauman seudun päätetyt ja suunnitellut hankkeet KRISTINESTAD KRISTIINA RÄNNÄRI MÄNTTÄ Päätetyt hankkeet: Kristinestadin 2.muunto 2017 MERI-PORI LEVÄSJOKI KANKAANPÄÄ Suunnitteilla olevat hankkeet: Olkiluoto A kytkinlaitoksen uusiminen 2019 Kalannin perusparannus/uusiminen 2019 Rauman 110 kv kytkinlaitoksen perusparannus 2023 OLKILUOTO OUTOKUMPU ULVILA HARJAVALTA KOLSI MELO PINSIÖ KANGASALA LAVIANVUORI ORIVESI RAUMA TIKINMAA RIHTNIEMI HUITTINEN KALANTI FORSSA VANAJA HIKIÄ
2025... 2014 2013 2011 2018 2016 2019 2025... 2013 2014 400 kv/dc verkko 400 kv/dc rakenteilla 400 kv suunnitelma
Suunnitelman eteneminen
Aluesuunnitelman aikataulu Alueellisen verkkosuunnittelun aikataulu 2016 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Ennustekyselyjen lähetys Ennustekyselyjen palautus Perusparannustarpeiden kartoitus Tulevaisuuden verkon simulointimallin rakentaminen Verkon kehittämistarpeiden kartoitus Verkon kehittämisratkaisujen ideointi ja verkkosimuloinnit Verkon kehittämisratkaisujen kelpoisuuden tarkistaminen Asiakaskeskustelut Lopullinen raportointi palautekysely 28
Muutoksia edelliseen suunnitelmaan Edellinen Porin ja Rauman seudun aluesuunnitelma on tehty 2013. Alueen kulutus ei ole kehittynyt aiempien 2000-luvun alun ennusteiden mukaan ja taantuma on tuonut mukanaan suurempia epävarmuustekijöitä. OL 4 hanke keskeytettiin viime kesänä. 29 Edellisen suunnitelman jälkeen alueen lukuisista tuulivoimasuunnitelmista ovat siirtyneet osin toteutukseen ja osin niiden kehittäminen on keskeytetty. Venäjän tuonti on vähentynyt, jonka seurauksena tuonti Ruotsista on lisääntynyt. Uusi sähkömarkkinalaki Kantaverkon nimeäminen
Avoimia kysymyksiä/ Selvitettäviä asioita Aikaisemmista suunnitelmista poiketen nykyisessä kehittämissuunnitelmassa ei ole varauduttu OL4 laitoksen liittämiseen kantaverkkoon seuraavan 10 vuoden aikana. Nykyisen Länsi-Suomen 400 kv verkon riittävyys on tarkistettava. Uuden sähkömarkkinalain mukaan kantaverkkoyhtiön on omistettava laitteistot, joita tarvitaan sähkön siirtoon kantaverkossa. Alueella on muutama sähköasema, joiden tulevaisuutta on mietittävä. (Harjavalta, Outokumpu-Harjavalta ja Kolsi) Tarvittavan muuntokapasiteetin määrittäminen Suomen ja Ruotsin välisten siirtoyhteyksien kehittäminen Uusiutuvan sähköntuotannon kehittyminen (tuuli- ja aurinkovoima) Kolsi-Forssa voimajohto ja voimajohtoliitynnät.
Tuulivoimaan liittyvä verkkosuunnittelu Suppeaa aluetta suunniteltaessa huomioitava 0-100 % tuotanto Mitoittavana tilanteena useimmiten kuuma kesäpäivä 2011 kesä osoitti, että helteelläkin voi tuulla Siirtokyky riittämätön vain helteellä Tuotannon huipunkäyttöaika on luokkaa 3000 tuntia Tuulivoimaliityntä kyselyjä on viime vuosina tullut useita satoja, joiden kapasiteetti on ollut useita kymmeniä tuhansia. Suunnitelmista tehtävä hyvin yleispäteviä, koska rakentaminen voi olla hyvin keskitettyä tai hajautettava. Tehoja voi vain arvailla. Aikasemmin tuotanto- ja kulutuspotentiaalit kohdistuivat lähinnä yksittäisiin voimalaitoksiin tai olemassa oleviin teollisuuslaitoksiin ja "siviilikulutukseen" tietyillä alueilla. Valtio pohtii tällä hetkellä kuinka uusiutuvaa energiantuotantoa tuetaan jatkossa. VTT:n mukaan vuonna 2015 Suomeen rakennettiin tuulivoimaa 379 MW, 124 uutta voimalaa. Suomen tuulivoimakapasiteetti kasvoi 1005 MW:iin, 387 tuulivoimalaan. Tuulivoimalla tuotettiin noin 2,8 % Suomen sähkönkulutuksesta (noin 2,3 TWh). Vuonna 2016 uutta kapasiteettia rakentuu noin 600-700 MW. http://ethawind.com/map/
Kolsi Forssa 110 kv voimajohto Kolsi Forssa 110 kv voimajohto on rakennettu 1940- ja 50-luvun vaihteessa. Voimajohdolle on tehty perusparannus 1980-luvulla. Muutaman vuoden sisälle voimajohdolle tullaan tekemään kuntoselvitys, jonka jälkeen uusimisajankohta määritetään. Tietoja Kolsi Forssa 110 kv voimajohdosta: ikä noin 65 vuotta pituus noin 80 km 10 voimajohtoliityntää (210 MVA:ta muuntokapasiteettia) noin 70 km voimajohtohaaroja 14 kytkinlaitetta runkojohdolla, lisäksi lukuisia kytkinlaitteita, joiden viat ja huollot aiheuttavat voimajohdolle keskeytyksen Kun voimajohto uusitaan tulee voimajohtoliitynnät ja niihin liittyvät kytkinlaitteet pohtia uudelleen yhteistyössä liittyjien kanssa.
Fingrid Oyj Läkkisepäntie 21 00620 Helsinki PL 530, 00101 Helsinki Puh. 030 395 5000 Fax. 030 395 5196