Itäisen Suomen tuulivoimapotentiaali ja kantaverkon kehitys

Abstract

Suomen ja EU:n ilmastotavoitteiden saavuttaminen lisää merkittävästi uusiutuvan energiantuotannon tarvetta, ja tuulivoima vastaa tähän haasteeseen. Suomessa tuulivoiman rakentaminen on keskittynyt voimakkaasti länsirannikolle, vaikka Itä-Suomestakin on tunnistettu suuria määriä tuulivoimapotentiaalia. Tuulivoiman rakentamista Itä-Suomeen rajoittaa tutkavalvonnan haasteet, sekä etenkin nykyisen kantaverkon riittämätön sähkönsiirtokapasiteetti.

Sähkön kulutus ja Itä-Suomesta tunnistettu teoreettinen tuulivoimapotentiaali ovat jakautuneet epätasaisesti; suuret teollisuuskeskittymät kuten Imatra ja Lappeenranta kuluttavat runsaasti sähköä, kun taas eniten hyödynnettävissä olevaa potentiaalia on tarjolla Kainuussa ja Pohjois-Karjalassa. Itä-Suomessa on jo tunnistettu tarve uudelle 400 kV siirtoyhteydelle, ja se on kynnyskysymys tuulivoimapotentiaalin realisoimiselle. Uuden Kajaanista Kontiolahden kautta Lappeenrantaan vedettävän 400 kV siirtoyhteyden kustannukset sähköasemineen nousevat satoihin miljooniin euroihin. Investoinnin kustannukset on laskennallisesti katettavissa moninkertaisesti voimajohdon reitin läheisyyteen sijoitettavalla tuulivoimalla.

Siirtokapasiteetin lisääminen vaatii teknisiä ratkaisuja verkon stabiiliuden hallintaan, kuten verkonmuodostusteknologialla varustettuja sähkövarastoja. Kantaverkkoinvestoinnin teknisten haasteiden lisäksi potentiaalin realisoituessa sähköä on alueellisesti tarjolla kulutusta enemmän. Tällä hetkellä ei ole suunnitteilla suuria teollisuushankkeita jotka merkittävästi lisäävät sähkön kulutusta. Tulevaisuutta ajatellen esimerkiksi vihreän vedyn tuotannolla voi olla rooli ratkaisun löytämisessä.

Achieving the climate targets of Finland and the EU significantly increases the demand for renewable energy production, and wind power plays a key role in addressing this challenge. In Finland wind power production has been heavily concentrated on the west, even though a substantial amount of wind power potential has also been identified in Eastern Finland. Wind power development in Eastern Finland is limited by radar surveillance challenges and, in particular, the insufficient transmission capacity of the existing main grid.

Electricity consumption and the theoretical wind power potential indentified in Eastern Finland are unevenly distributed across the region; major industrial centers, such as Imatra and Lappeenranta, consume large amounts of electricity, whereas the greatest usable potential is located in Kainuu and North Karelia. A need for a new 400 kV transmission line has already been identified in Eastern Finland, serving as a critical prerequisite for realizing the region's wind power potential. The total cost of the new 400 kV connection, running from Kajaani through Kontiolahti to Lappeenranta, including the required substations, will amount to hundreds of millions of euros. The investment costs are mathematically recoverable many times through the wind power capacity that can be placed along the line's route.

Increasing the transmission capacity requires technical solutions for grid stability management, such as energy storage systems equipped with grid-forming technology. In addition to the technical challenges of the main grid investment, realizing this potential would result in a regional electricity supply that exceeds local demand. At present, there are no major industrial projects planned in the region that would significantly increase electricity consumption. Looking to the future, green hydrogen production, for instance, could play a valuable role in resolving this imbalance.