Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
SMART GRIDS AND ENERGY MARKETS
Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid varmistaa, että
sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapaino sä...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

CLEEN SGEM loppuraportti: Tuulivoima ja sähköverkko haastavat toisensa

369 views

Published on

CLEEN SGEM loppuraportti: Tuulivoima ja sähköverkko haastavat toisensa

Published in: Technology
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

CLEEN SGEM loppuraportti: Tuulivoima ja sähköverkko haastavat toisensa

  1. 1. SMART GRIDS AND ENERGY MARKETS Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid varmistaa, että sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapaino säilyy joka hetki. Tehtävää helpottaa se, että sähkön suuret tuottajat ovat velvollisia arvioimaan ja säätämään tuotantoaan. Joukossa on kuitenkin yhä useampia tuottajia, joille tuotannon säätäminen ei ole miele- kästä, eikä heitä siihen velvoitetakaan. Esimerkiksi hajautetulle tuotannolle on tyypillistä, että sähköä syntyy, kun tuulee tai aurinko paistaa. Jotta Fingrid voisi varautua myös tuulivoiman tuotantoon, se ennustaa sitä itse. VTT tutki SGEM- ohjelmassa ennustamisen tapoja ja kehitti mallin, joka ennustaa seuraavan vuorokauden tuotantoa ja näyttää toteutuneen tuotannon viimeisen puolen vuorokauden ajalta. ”Malli perustuu muun muassa tuuliennusteisiin ja todennäköisyyslaskentaan. Se ottaa myös huomioon, mitä eri voimalaitokset ovat eri tuulilla tuottaneet”, kertoo erikoistutkija Seppo Hänninen VTT:ltä. Fingridin valvomon operaattorit ovat seuranneet VTT:n tekemää ennustetta noin vuoden ajan. ”Ohjelma on ollut hyvä lisä jo käytössä olevien työka- lujen rinnalla, ja sen käyttöliittymä on selkeä, joten harkitsemme ennusteen käyttämistä jatkossakin”, sanoo asiantuntija Markku Piironen Fingridistä. Tuulivoimaa silmällä pitäen tutkittiin myös sähköjoh- tojen mitoittamista. Turvallisen sähkönsiirron edelly- tyksenä on, että johdin ei pääse lämpenemään liikaa. Lämpenemiseen puolestaan vaikuttaa, paljonko sähköä siirretään johtimen poikkipinta-alaan nähden ja millaisissa olosuhteissa. Johtojen jäähdytys paranee esimerkiksi kovassa tuulessa. SGEM-ohjelmassa tutkittiin sähkömarkkina-, lämpötila- ja siirtokapasiteettitietoja tilanteissa, joissa johtojen kuormitus muodostuu sähkön- siirron pullonkaulaksi. Hännisen mukaan on mahdol- lista saavuttaa huomattavia säästöjä kasvattamalla johtojen sallittua kuormitettavuutta ympäristöolo- suhteiden sallimissa rajoissa. Tuulivoimalat koettelevat siis sähköverkkoja, mutta ongelmia voi virrata myös verkkoa pitkin tuulivoi- malaan. Onkin tärkeää, että tuulivoimala irtoaa automaattisesti verkosta vakavan verkkovian sattuessa, jotta se ei vaurioituisi. Hännisen mukaan tuulivoimala saattaa kuitenkin irrottautua verkosta turhaan harmit- toman ja ohimenevän verkkovian seurauksena. Tällaisten tilanteiden tutkimiseksi SGEM-ohjelmassa luotiin simulointiympäristö, johon mallinnettiin tuuli- voimatuotanto ja sähköverkko käyttäen hyväksi fyysisiä laitteita sekä simulointiohjelmia. ”Tuulivoiman kehittäjät voivat testata siinä tuuli- voiman suojausjärjestelmiä simuloimalla erityyppisiä ja -pituisia vikoja.” Hajautetun tuotannon lisääntyessä edellytykset sähkö- verkkojen saarekekäytölle paranevat. Saarekekäyttö tarkoittaa tietyn alueen verkon, mikroverkon, erotta- mista muusta verkosta esimerkiksi verkkovian seurauksena silloin, kun alueen oma sähköntuotanto riittää alueen kulutukseen. SGEM-ohjelmassa tutki- muskohteeksi valittiin mikroverkon ja sen sisäisen sähköntuotannon ohjaus sekä saarekekäytön automaattinen tunnistaminen ja verkon suojaus. ”Tunnistamisen jälkeen verkon suojaus on muutettava tilannetta vastaavaksi. Tämän on tapahduttava nopeasti ja automaattisesti, koska saarekekäyttöön siirtyminen ja takaisin voi tapahtua useita kertoja päivässäkin riippuen saarekkeen oman sähköntuo- tannon edellytyksistä”, Hänninen toteaa. Tuulivoima ja sähköverkko haastavat toisensa Tuulivoiman ennustaminen helpottaa sen hyödyntämistä sähköverkossa. Tuulivoiman käyttöä edistää myös suojauksen kehittäminen niin verkossa kuin voimalassakin. SEPPO HÄNNINEN Erikoistutkija, Teknologian tutkimuskeskus VTT Tuulivoiman kehittäjät voivat testata simulointiympäristössä tuulivoiman suojausjärjestelmiä simuloimalla erityyppisiä ja -pituisia vikoja. 10–28 22:0010–28 18:00 10–29 02:00 KOKO MA A Teho[MW] 200 150 100 50 0 10–28 14:00 10–29 06:00 10–29 10:00 10–29 14:00 10–29 18:00 10–29 22:00 NYKYHETKI SGEM-OHJELMA SS A KEHITE T T Y MALLI ENNUSTA A TUULIVOIMAN TUOTANTOA FINGRIDIN VALVOMOSSA . 95% luottamusväli Varautumisen tarve ennen SGEM-ohjelmassa kehitettyä mallia. TOTEUTUNUT ENNUSTE TOTEUTUNUT / 120 MW 2H ENNUSTE 12H ENNUSTE ENNUSTE – ONLINE ENNUSTE – KAIKKI / 230 MW

×