Säätövoima Suomessa ja säätövoimakapasiteetit Pohjoismaissa

Abstract

Suomen valtion tavoite saavuttaa hiilineutraalius energiajärjestelmässä vuoteen 2035 mennessä on saanut aikaan energiamurroksen, jolla on oma vaikutuksensa sähköjärjestelmän säädettävyyteen. Tässä työssä käydään läpi niin Suomen kuin muunkin Pohjoismaisen sähköjärjestelmän säädettävyyttä ja säätövoimakapasiteetteja sekä yleisellä tasolla voimalaitoksia ja energialähteitä. Työssä tarkastellaan myös Suomen reservi- ja varavoiman tilaa sekä poistunutta kapasiteettia. Tämä kandidaatintyö toteutettiin kirjallisuuskatsauksena ja tilastoanalyysinä käymällä läpi vuosien 2010–2020 tilastodataa voimalaitoskapasiteeteista ja sähkön tuotannosta sekä tulevaisuuden näkymiin säätövoiman kannalta.

Energiamurroksen seurauksena fossiilisilla polttoaineilla käyvien voimalaitosten tuotanto ajetaan alas ja korvaava tuotantokapasiteetti korvataan uusiutuvilla ja vähäpäästöisillä tuotantomuodoilla. Uusien tuotantomuotojen ongelmana on monesti niiden heikko säädettävyys toisin kuin monilla fossiilisia polttoaineita käyttävillä laitoksilla. Uusiutuvien energialähteiden vaihteleva tuotanto voi luoda haasteita energia- ja tehovajeen näkökulmasta, jolloin sähkön kysynnän joustava rajoittaminen voi tulla kysymykseen.

Fossiilisen säätövoiman korvaaminen puhtaammilla energiamuodoilla ja uusilla teknologiolla on mahdollista. Fossiilisten polttoaineiden poistuessa käytöstä, Suomen energiajärjestelmän monipuolisuus voi supistua ja mahdollisesti aiheuttaa tulevaisuudessa riippuvuutta joistakin energialähteistä. Energiavarastoilla ja muilla tulevaisuudessa hyödynnettävillä smart grid -ratkaisuilla voidaan joustavasti huolehtia säädettävyydestä niin sähkön kuin lämmönkin osalta.

The goal of the Finnish government to achieve carbon neutrality in energy systems by 2035 has brought energy transition which has effects in electricity systems’ regulating capabilities. In this thesis both Finland and Nordic’s regulating capabilities and capacities in electricity system and in general level powerplants and energy resources are examined. This bachelor’s thesis is a literature review and statistical data analysis of powerplant capacities and electricity generation from years 2010–2020 and future views in terms of balancing power. The thesis was done as a literature review and statistical analysis by studying powerplant capacities and electricity generation from years 2010–2020 and future views in terms of regulating power.

As a result of energy transition, powerplants generation ran with fossil fuels is run down and substituted with renewable and low emission electricity generation. The issue with new generation is their low regulation unlike many fossil-based powerplants. Renewable energy is very variable by nature and will pose challenges in energy and power shortfall point of view, in which case flexible demand limitation must be considered.

Balancing power generated in fossil fuels is possible to compensate with cleaner energy sources and new technologies. Abandoning the use of fossil fuels, the Finnish energy system’s versatility could diminish and possibly cause dependence on some energy sources in the future. With energy storages and other future smart grid solutions, it is possible in flexible way to take care the balancing/adjustability in electric and heat energy systems.