Katsaus käyttötoimintaan Neuvottelukunta 4.6.2015 Reima Päivinen Fingrid Oyj
Esityksen sisältö 1. Toimintaympäristö 2. Käyttötilanne ja häiriöt 3. Tehon riittävyys 4. Järjestelmäreservit 5. Voimajärjestelmän inertia 6. Kansainvälinen käyttöyhteistyö 7. Fingridin käyttötoimikunnan toiminta
Esityksen sisältö 1. Toimintaympäristö
Toimintaympäristö käyttötoiminnassa Asiakkaat tyytyväisiä laatuun Sähköntoimituskeskeyksiä vähän Sähköä riittänyt aina kaikille Digitalisaatio ja teknologian kehitys luo mahdollisuuksia Toimivat markkinat ja kansainvälinen yhteistyö tärkeää Rajut myrskyt lisääntyvät Sähkö loppuu pakkasilla Uusiutuvan energian lisääntyminen haastaa voimajärjestelmän Kyberuhat Valtakunnallinen suurhäiriö Reservien saatavuus kohtuuhinnalla
Uusiutuvan energian tuotantokapasiteetti kasvaa 2014 Tuulivoima MW Tuulivoima % huippukulutus Aurinkovoima MW Aurinkovoima % huippukulutus Suomi 627 4 % 0 0 % Saksa 39 200 47 % 38 200 46 % Espanja 23 000 58 % 7 100 18 % Italia 8 700 16 % 18 500 35 % Irlanti 2 300 51 % 1 0 % Tanska 4 850 81 % 600 10 % Ruotsi 5 430 22 % 80 0 % Lähde: ENTSO-E, EWEA, IEA
Esityksen sisältö 2. Käyttötilanne ja häiriöt
Ylläpidämme hyvän käyttövarmuuden Häiriökeskeytykset liittymispisteissä kpl 1,20 1,00 0,80 0,60 2011 Tapani- ja Hannumyrskyt 26-27.12, Kolsi- Forssa, Hikiä-Nikkilä, Hikiä Forssa E 2010 Asta-myrsky 29.7, puita Imatra- Konkapelto johdolla 2014 Hikiä-Forssa E kaadettu puu 24.3, ukkosen aiheuttamat katkaisijavauriot Kainuussa 28.7. 9 8 7 6 5 4 min 0,40 3 0,20 2 1 0,00 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 1-3 2015 kpl / piste ( 30s) min / piste 0
7,0 Ylläpidämme hyvän käyttövarmuuden Häiriöiden aiheuttama haitta asiakkaille KAH (M ) 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 1-3 2015
Suomi on rakenteellisesti tuonnin varassa haaste voimajärjestelmän käyttötoiminnalle Rajayhteyksien käytettävyys 2014 1079 MW 935 MW 692 MW 556 MW Keskimääräinen kaupallinen siirtoteho (MW) 1.1. 6.5.2015
Esityksen sisältö 3. Tehon riittävyys
Mennyttä talvea ennustettiin näin... Kylmä talvipäivä kerran kymmenessä vuodessa 1500 SUOMI Talvi 2014-2015 Tuotantokyky Kulutus Netto 12 500 MW 15 000 MW -2 500 MW 1200 1400 1000 Nuolet kuvaavat tuontimahdollisuutta naapurimaista, yhteensä 5100 MW
Talvi oli lauha, sähköä riitti hyvin... Tuotanto [MWh/h] Kulutushuippu tunnilla 22.1. klo 8-9 Tuotantohuippu tunnilla 23.1 klo 11-12 Talven korkein Vesivoima 2 193 2 218 2409 Ydinvoima 2 775 2 776 2781 Lauhdevoima 1 236 1 238 1276 Kulutus 13 494 MWh Tuotanto 10 992 MWh CHP, kaukolämpö 2 699 2 837 3043 CHP, teollisuus 1 736 1 787 1839 Tuulivoima (osa arvioitu) 137 115 454 Muu tuotanto (arvio) 216 192 248 Tehoreservi 0 0 0 Yhteensä 10 992 11 164 12 050 Lämpötila (kulutuksella painotettu) -15 C
Suomen tehotilanne johtopäätökset Pöyryn selvityksestä Tilanne ennen OL3 valmistumista on haastava Suomi vahvasti riippuvainen sähkön tuonnista Olkiluoto 3:n valmistuminen ei ratkaise tehokysymystä Lauhdetuotannon kilpailukyky heikko nyt ja tulevaisuudessa Energiasta ylijäämää, markkinat ennustavat hintatason pysyvän alhaisena Kylmän talven huipunaikainen tuotantovaje (tuontia ei ole huomioitu)* * Lähde: Pöyry Management Consulting Oy, Raportti saatavilla: http://www.tem.fi/files/42026/kapasiteetin_riittavyys_raportti_final.pdf
Esityksen sisältö 4. Järjestelmäreservit
Reservejä tarvitaan monenlaisia 1. Taajuusohjattu käyttöreservi (FCR-N) pitää taajuuden automaattisesti normaalirajoissa pohjoismainen velvoite Suomelle noin 140 MW voimalaitokset, teollisuuskuorma, Venäjä, Viro 2. Taajuusohjattu häiriöreservi (FCR-D) korjaa taajuutta automaattisesti häiriötilanteessa pohjoismainen velvoite Suomelle 220-260 MW voimalaitokset ja irtikytkettävät teollisuuskuormat 3. Automaattinen taajuudenhallintareservi (FRR-A) keskitetysti aktivoituva, korjaa taajuutta kohti nimellistaajuutta vuonna 2015 hankitaan tietyille tunneille max. 70 MW voimalaitokset, Venäjä 4. Säätösähkö (FRR-M) manuaalinen aktivointi, tasapainottaa tuotantoa ja kulutusta pohjoismaiset markkinat tuotanto ja kulutus, vähintään 10 MW ja 15 minuutin aktivointiaika 5. Nopea häiriöreservi (FRR-M) Varmistetaan 15 minuutissa aktivoitava säätökapasiteetti häiriötilanteisiin pohjoismainen velvoite Suomelle mitoitusvikaa vastaava max. 1100 MW omat ja vuokralaitokset sekä irtikytkettävät teollisuuskuormat
Taajuuden laadun heikkeneminen on pysäytetty Taajuusalueen 49,9 50,1 Hz poikkeamien määrä vuodessa
Keskihinta [ /MW,h/vuosi] Taajuusohjattujen reservien kustannusten kasvu pysähtynyt 30 20 10 0 Taajuusohjattujen reservien hintakehitys 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Markkinoille saatava lisää toimijoita niin kulutuksen kuin tuotannonkin osalta Kotimarkkinoista pohjoismaisiin markkinoihin taajuusohjattu käyttöreservi taajuusohjattu häiriöreservi
Reservien hankinnan kokonaiskustannukset ja kattaminen Fingridin asiakkailta M 70 60 50 40 30 20 10 0 2010 2011 2012 2013 2014 Kantaverkkotariffi Tasepalvelutariffi
Esityksen sisältö 5. Voimajärjestelmän inertia
Voimajärjestelmän inertia vähenee tuotantorakenteen muuttuessa Inertia kuvaa voimajärjestelmän kykyä vastustaa taajuusmuutoksia Inertia määräytyy järjestelmän pyöriviin massoihin varastoituneen liike-energian perusteella Käytännössä muodostuu generaattoreiden ja turbiinien liikeenergioista Järjestelmän liike-energiakapasiteetti
Taajuuden käyttäytyminen häiriön aikana Suuren voimalaitoksen irrotessa verkosta taajuus laskee hetkellisesti Inertian vähetessä taajuuskuoppa syvenee Tulevaisuudessa voidaan joutua rajoittamaan suurten yksiköiden ajoa matalan inertian tilanteissa f (Hz) 50 49.9 49.8 49.7 49.6 49.5 49.4 49.3 49.2 Taajuus, kun menetetään 1 300 MW tuotantoa 100 GWs 200 GWs 300 GWs 0 10 20 30 40 50 60 time (s) LFC&R-verkkosäännön luonnos määrittää alimmaksi hetkelliseksi taajuusarvoksi 49,0 Hz Laskelma pohjoismaisesta inertiasta
Esityksen sisältö 6. Kansainvälinen käyttöyhteistyö
Kansainvälinen käyttöyhteistyö Entso-E - eurooppalainen harmonisointi - verkkosäännöt Pohjoismaat - taajuuden laadun parantaminen - käyttösopimuksen uusiminen Viro - Estlinkkien hyödyntäminen Venäjä - reservien hankinta P T I S I E E S N I G B F R N B L E L U C H N O DK D E IT S E C Z A U S I H R P L S K H U B A M E F I E E LV LT R S A L MK G R R O B G C Y
Regional Security Coordination Initiative (RSCI) TSOiden alueellinen käytönsuunnittelu tulee sitovaksi Entson päätöksellä, mahdollisesti myös verkkosäännöissä vaihtoehtoina erillinen yhtiö tai yksi TSO tekee muiden puolesta vastuu käyttötoiminnasta säilyy TSO:illa Pohjoismaissa tarkoitus päättää mallista vuoden 2015 aikana ja toteuttaa vuoden 2017 loppuun mennessä
Regional Security Coordination Initiative (RSCI)
Esityksen sisältö 7. Katsaus Fingridin käyttötoimikunnan toimintaan
Käyttötoimikunta Käyttötoimikunnan työn tavoitteena on ottaa paremmin huomioon erilaisten asiakasryhmien tarpeet sähköjärjestelmän käyttöön ja käyttövarmuuden hallintaan liittyvissä asioissa ja niiden kehityksessä. Käyttötoimikunta koostuu tuottajien, sähkön suurkuluttajien ja alue- ja jakeluverkkoyhtiöiden edustajista Käyttötoimikunnan jäsenet vuonna 2015 Hannu Halminen Mikael Heikkilä Teppo Härkönen Turo Ihonen Teuvo Jouhten Pekka Pollari Ismo Reinikka Harri Salminen Boliden Harjavalta Oy Fortum Power and Heat Oy Helen Sähköverkko Oy Elenia Oy PVO-Vesivoima Oy UPM Energia Loiste Sähköverkko Oy Turku Energia Sähköverkot Oy Käyttötoimikunta tutustumassa Harjavallan vesivoimalaitoksen laajennukseen 17.3.2015 Toimikunta kokoontuu neljä kertaa vuodessa, puheenjohtaja Reima Päivinen ja sihteeri Jonne Jäppinen, Fingrid
Käyttötoimikunnan toiminta 2014-2015 Käyttötoimikunnan työn painopistealueita häiriöt ja niiden vaikutukset siirtokeskeytykset kysyntäjousto Estlink 2 siirtoyhteyden käyttöönotto uuden sähkömarkkinalain vaatimukset varautumisessa liittymisehtojen ja voimalaitosten järjestelmäteknisten vaatimusten seuranta Entso-E:n valmistelemien verkkosääntöjen sisältö ja vaikutukset käytönvalvojien lisenssikoulutus taajuusohjattujen reservien ylläpito ja uusi pohjoismainen taajuudenhallintareservi FRR-A varavoimalaitokset ja nopea häiriöreservi VALVE 2014 - harjoitus talven tehotilanne Fingridin asiakaspalvelun kehittäminen kantaverkkosopimus 2016