Onko inertian puute Espanjan sähköverkko-ongelmien takana?

– Aiheuttajiksi on esitetty kyberturvallisuuden pettämistä ja myös suuria lämpötilaeroja Espanjan eri osissa. Lämpötilaeroista ajatellaan aiheutuneen suuret verkkokuormituksien eroja tasaavat sähkönsiirrot Espanjan kantaverkossa, sähkötekniikan yliopettaja Juha Korpijärvi Kaakkois- Suomen ammattikorkeakoulusta summaa viimeaikaista keskustelua.

– Verkon siirtokapasiteetti ei tätä kuitenkaan kestänyt eli verkko ylikuormittui. Yksi mahdollinen ja todennäköinen selitys on inertian puute Espanjan kantaverkossa.

Inertialla tarkoitetaan sähköverkon kyvykkyyttä vastustaa sen taajuuden ja jännitteiden vaihteluita. Inertiaa tuottavat sähköverkkoon suurimassaiset pyörivät sähkökoneet, joiden osuus sähköntuotannossa on vähentynyt uusiutuvien tuotantotekniikoiden lisääntyessä. Erityisesti tuuli- ja aurinkovoima eivät tuota inertiaa sähköverkkoon. Jos taajuus alkaa suuresti heilahdella, saattaa generaattoreiden suojauslaitteistot kytkeä sähkön tuotantolaitoksia pois verkosta. Tuotannon poiskytkeytyminen edelleen vahvistaa taajuus- ja jännitevaihteluita, mikä aiheuttaa itseään vahvistavan prosessin eli eräänlaisen lumipalloefektin. Tämä saattaa johtaa koko sähkönsiirron ja -jakelun romahtamiseen.

Sähköverkon jakaminen saarekkeisiin parantaa huoltovarmuutta

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun ja Tampereen ammattikorkeakoulun yhteisessä synteettisen inertian kehityshankkeessa kehitetään mahdollisuutta lisätä verkon inertiaa energiavarastoilla, joita kytketään verkkoon suuntaajalaitteistoilla.

– Vaikka tällaiset ratkaisut eivät sinänsä tuota luonnollista pyörivää massaa kantaverkkoon, voidaan suuntaajien oikeanlaisella ohjauksella ja tehonsyötöllä vaimentaa verkon sekä taajuus- että jänniteheilahteluja, sähkötekniikan yliopettaja Aki Korpela Tampereen ammattikorkeakoulusta kertoo.

Tutkimushankkeessa kartoitetaan synteettisen inertian mahdollisuuksia tietokonesimulaatioilla ja Savonlinnan 3K- tehtaalle rakennettavalla suurjännitekoelaitteistolla. Suunnitteilla olevassa jatkohankkeessa on tarkoitus testata nyt kehitettyjä menetelmiä fysikaalisella laboratoriolaitteistolla sekä tehdä käytännön jakeluverkkokokeita.

Älykkäiden sähköverkkojen myötä sekä kantaverkko että jakeluverkko voidaan jatkossa jakaa itsenäiseen toimintaan kykeneviin saarekkeisiin. Tällaisten saarekkeiden inertiavaatimukset ovat suuret.

– Erityisesti verkon huoltovarmuus edellyttää kykyä jakaa verkko toimiviin saarekkeisiin mahdollisessa kriisitilanteessa. Riittävällä inertialla varustetut verkkosaarekkeet olisivat estäneet Espanjan sähkön jakelun romahtamisen, Juha Korpijärvi sanoo.

Synti ­– Synteettisen inertian ratkaisut hajautetuissa sähköverkoissa -hanketta toteuttavat Kaakkois-Suomen ja Tampereen ammattikorkeakoulut. Hanke on Euroopan unionin osarahoittama ja rahoituksen on myöntänyt Etelä-Savon maakuntaliitto. Lisäksi hanketta rahoittavat Savonlinnan kaupunki, sekä ESE-Verkko Oy, Norelco Oy, Makron Automation Oy, Imatran Energiasäästiö Sr., Järvi-Suomen Energia Oy, KSS Verkko Oy ja Fingrid Oyj. Hankkeen toteutusaika on 1.11.2024–31.12.2025.

Lisätietoja:

Yliopettaja Juha Korpijärvi, Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu, p. 050 312 5060, etunimi.sukunimi@xamk.fi

Yliopettaja Aki Korpela, Tampereen ammattikorkeakoulu, p. 040 637 2840, etunimi.sukunimi@tuni.fi

Hankkeen verkkosivu