Käyttövarmuuden haasteet tuotannon muuttuessa ja markkinoiden laajetessa Käyttövarmuuspäivä Johtaja Fingrid Oyj
2 Käyttövarmuuden haasteet Sähkön riittävyys talvipakkasilla Sähkömarkkinoiden laajeneminen ja käyttövarmuus Tuotantorakenne muuttuu
3 Käyttövarmuuden haasteet Sähkön riittävyys talvipakkasilla Sähkömarkkinoiden laajeneminen ja käyttövarmuus Tuotantorakenne muuttuu
4 Tehotase 2009/2010 Kylmä talvipäivä kerran kymmenessä vuodessa 1500 MW SUOMI Tuotantokyky Kulutus Netto 12 800 MW 14 100 MW -1 300 MW 550 MW 350 MW Vaje katetaan tuonnilla 1400 MW Taantuma on vähentänyt kulutusta 1000 MW
5 Tuontiriippuvuus huippukulutustilanteissa jatkuu lähivuosina 18000 16000 14000 12000 Käytettävissä oleva tuotantokapasiteetti ja huippukulutus MWh/h 10000 8000 6000 Kapas. enn. Kulutus, tot. Kulutus, enn. 4000 2000 0
6 Käyttövarmuuden haasteet Sähkön riittävyys talvipakkasilla Sähkömarkkinoiden laajeneminen ja käyttövarmuus Tuotantorakenne muuttuu
7 Markkinaintegraatio lisää siirtoyhteyksiä paraneeko vai vaarantuuko käyttövarmuus? 1400 1100 100 120 1600 1200 50 60 Säätösähkön ja reservien kauppa maiden välillä lisääntyy Pohjoisen vesivoimalle on kysyntää Keski-Euroopassa Laajat häiriöt voivat levitä järjestelmästä toiseen Venäjältä? Keski-Euroopasta? 700 300 2200 1000 700 1750 1350 600 950 600 1500 600 600 550 800 350 100 1400 650 Siirtokapasiteetit (MW)
8 Taajuuden laatu viime vuosina heikentynyt trendi katkaistava Minuuttien lkm, kun taajuuspoikkeama yli 0,1 Hz 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1995 2000 2005 2009 Lähde: Svenska Kraftnät
9 Taajuuden laadun ylläpidon haaste: sähkökauppa tuntitasolla, tehotasapaino sekuntitasolla 12500 MW 12000 11500 11000 TUONTI 10500 Arvioitu tuntitason kulutus Kulutus (toteutunut) 10000 Tuotanto (suunnitelma) 9500 Tuotanto (toteutunut) 5:00 5:30 6:00 6:30 7:00 7:30 8:00 8:30 9:00 9:30 10:00 klo
10 Tehotasapaino ylläpidetään reservein ja säätösähkömarkkinoiden avulla Taajuusohjatut reservit säätävät koko ajan Säätösähkömarkkinoita käytetään 70 % tunneista Nopeaa häiriöreserviä käytetään pari kertaa vuodessa Reaaliaikainen tehotasapainon ylläpito käyttötunnin aikana Taajuusohjattu reservi Säätösähkömarkkinat Normaali käyttötilanne Nopea häiriöreservi Häiriötilanne
11 Säätösähkömarkkinat tarvitsee lisää kapasiteettia Säätötarjousten määrä Suomessa 2009 Pohjoismaiset markkinat Tuotanto ja kulutus voivat osallistua Minimikoko 10 MW Aktivointiaika 15 minuuttia Valtaosa säädöistä tänään tehdään Norjan ja Ruotsin vesivoimalla MWh 2000000 1500000 1000000 500000 0-500000 -1000000-1500000 -2000000 Toteutuneiden säätöjen määrä Pohjoismaissa 2004 2005 2006 2007 2008 Suomi Ylös Suomi Alas Norja ylös Norja alas Ruotsi Ylös Ruotsi Alas Tanska SJ Ylös Tanska SJ Alas
12 Kulutusta mukaan tehotasapainon ylläpitoon Kulutuksen osallistuminen tehotasapainon ylläpitoon ei estä osallistumista joustoon Elspot- ja Elbas-markkinoille Fingrid Suuret kuormat energiaintensiivisessä teollisuudessa, > 10 MW Tänään Taajuusohjattu reservi Nopea häiriöreservi Säätösähkömarkkinat Huomenna Taajuusohjattu reservi Nopea häiriöreservi Säätösähkömarkkinat Fingrid Keskisuuret kuormat aggregoituina, esim. pkt-teollisuus ja kauppa, > 10 MW Ei käytössä Pilottivaiheessa Nopea häiriöreservi? Säätösähkömarkkinat? Fingrid Pienkulutus, verkkoyhtiö ohjaa kuormia > 10 MW Ei käytössä Pilottia selvitetään Nopea häiriöreservi? Tehopulatilanteiden työkalu? Smart Grid
13 Käyttövarmuuden haasteet Sähkön riittävyys talvipakkasilla Sähkömarkkinoiden laajeneminen ja käyttövarmuus Tuotantorakenne muuttuu
14 Kuinka vastataan kulutuksen muutoksiin, kun säätävän kapasiteetin määrä vähenee? Teho [MW] 12000 Sähköntuotanto ja -tuonti (vko 45, 2009) 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 Tuonti/Vienti Vesivoima Kaasuturbiinit Muu tuotanto Tuulivoima Lauhde Kaukolämpö Vastapaine Ydinvoima 2000 1000 0 2.11. 3.11. 4.11. 5.11. 6.11. 7.11. 8.11. Aika
15 Ydinvoima lisää reservien tarvetta Olkiluoto 3 (1600 MW) lisää nopean häiriöreservin tarvetta järjestelmäsuoja kytkee häiriötilanteessa 300 MW teollisuuskuormaa irti, joten verkkovaikutus eli mitoittava vika on 1300 MW nopean häiriöreservin tarve Suomessa kasvaa siten 1300 MW tasolle Suurin ydinvoimayksikkö on haaste voimajärjestelmälle: 1600 MW tehoa voi irrota yllättäen hetkessä verkosta
16 Tuulivoima Suomessa tuulivoimahankkeita vireillä paljon yhteensä noin 5500-8000 MW maatuulivoima 1300-2100 MW merituulivoima 4200 5900 MW www.tuulivoimayhdistys.fi
17 Tuulivoima Suomessa vielä vähäinen 60 % Asennettu teho/ järjestelmän huipputeho 50 % 50 % 40 % 30 % 31 % 37 % 31 % 2000 MW nostaa Suomessa määrän 13 prosenttiin 20 % 14 % 20 % 10 % 0 % 7 % 5 % 4 % 2 % 1 % 3 %
18 Tuulivoima lisää säätösähkön tarvetta Suunniteltu 2000 MW tuulivoima ei muodosta mitoittavaa vikaa eikä lisää nopean häiriöreservikapasiteetin tarvetta Myrskyssä tuulivoimalaitosten tuotanto pysähtyy, nämä tilanteet on kuitenkin ennakoitavissa ja niihin voidaan voimajärjestelmän käytössä varautua Riittävä tarjonta Elbas- ja säätösähkömarkkinoilla edesauttaa tuulivoiman integrointia
19 Tuulivoiman ennustettavuus paranee käyttötuntia kohti Ennustevirhe % 6 5 4 3 Hetkellinen tuulivoiman tehonmuutos Suomessa voi olla ääritilanteissa 20...25 % asennetusta kokonaistehosta Elspot Elbas Säätösähkömarkkinat 2 1 0 24 12 6 4 2 1 aika ennen käyttötuntia
20 Tuulivoiman aiheuttama tase- ja säätösähkön tarve MW tuotantosuunnitelma toteutunut tuntitason tuotanto todellinen hetkellinen tuotanto käyttötunti Ennustevirheestä aiheutuva tasesähkö tuulituottajan vastuulla Hetkellisten tehonmuutosten vaikutus järjestelmään Fingridin vastuulla
Valot päällä Euroopassa Valot päällä valtakunnassa N I D K L V C H M E A L C Y
Valot päällä valtakunnassa