STEK - Sähköturvallisuuden edistämiskeskus

Jos voimalaitoksia rakennetaan liikaa, tuotetaanko sähköä silloin turhaan? Huoli on sinänsä aiheeton, sillä sähkön perusominaisuuksiin kuuluu, että sitä ei voi tuottaa enemmän kuin sitä kulutetaan. Seuraavassa valotetaan tätä kysymystä lähemmin.

Sähköä ei voi varastoida

Kun sähköä ei voi varastoida, sitä on aina tuotettava juuri sen verran kun sitä käytetään.

Sähköä voidaan varastoida pieniä määriä akkuihin, mutta moniin tarkoituksiin akkujen kapasiteetti on riittämätön tai sitten akuista tulisi valtavan suuria.

Entä jos sähköä tuotettaisiin enemmän kuin sitä tarvitaan?

Jos sähköä tuotettaisiin enemmän kuin sitä sillä hetkellä tarvitaan, jännite sähköverkoissa alkaisi nousta. Esimerkiksi tavallisissa kotiverkoissa jännite alkaisi nousta tavoitteena olevasta 230 voltista. Pieni jännitteen nousu tai lasku esimerkiksi päivittäin kuuluu asiaan, mutta kymmenien volttien nousu rikkoisi sähkölaitteet nopeasti. Siksi sähköverkkoa valvotaan jatkuvasti siten, että jännite pysyy sallituissa rajoissa eikä myöskään liiallista tuotantoa ole. Vastaavasti jos sähköä tuotetaan vähemmän kuin sitä tarvitaan, jännite alkaa laskea, jolloin monet laitteet lakkaavat toimimasta, ne ikään kuin eivät jaksa toimia.

Myös sähköjärjestelmän taajuus alkaisi nousta, jos sähköä tuotettaisiin liikaa. Taajuudella tarkoitetaan vaihtovirran suunnanmuutosten lukumäärää, joka on 50 hertsiä (Hz) eli 50 kertaa sekunnissa. Jos taajuus nousee, monet sähkölaitteet alkaisivat toimia väärin.

Mitä tehdään, että sähköä saadaan tuotetuksi juuri oikea määrä?

Kun sähköä tarvitaan lisää, käynnistetään lisää voimalaitosyksikköjä. Kun sähköä tarvitaan vähemmän, voimalaitosyksiköitä pysäytetään. Jotkut voimalaitokset voivat olla vuosikausia vain varalla odottamassa. Tällaisia varalla olevia voimalaitoksia tarvitaan mm silloin, kuin jokin jatkuvasti käytettävä voimalaitos vikaantuu. Varalla olevia voimalaitoksia tarvitaan myös vähäsateisina vuosina, kun koskissa on tavallista vähemmän vettä eivätkä vesivoimalaitokset pysty toimimaan täydellä tehollaan.

Voimalaitosten käynnistäminen ja pysäyttäminen on melko hidas tapahtuma, kun taas sähkön kulutus vaihtelee hyvinkin nopeasti. Eräät voimalaitokset, parhaiten vesivoimalaitokset, säätävät siksi tuottamaansa sähkötehoa kaiken aikaa. Vesivoimalaitoksessa säätö käy helposti juoksuttamalla lisää vettä generaattoria pyörittävään turpiiniin silloin kun sähköä kuluu enemmän, ja vastaavasti vähentämällä juoksutusta  silloin kun sähköä kuluu vähemmän.

Säädettäviä voimalaitoksia tarvitaan lähiaikoina yhä enemmän mm tuulivoiman lisääntymisen vuoksi. Tuulisähkön määrä vaihtelee erittäin paljon tuulennopeuden muuttuessa.

Sähkön siirtomahdollisuudet maasta toiseen

Kun sähkön tuotantoa lisätään Suomessa, herää usein kysymys sähkön viennistä: voidaanko sähköä viedä ulkomaille ja jos niin miten paljon?

Naapurimaiden kesken sähköä voidaan siirtää melko helposti, jos tarvittavat johtoyhteydet ovat olemassa. Suomesta on nykyisin melko paljon johtoyhteyksiä Ruotsiin ja Venäjälle sekä yhteys myös Viroon. Venäjän yhteyksien tekniikka on sellainen, että sähköä voidaan vain tuoda Venäjältä muttei viedä sinne. Ruotsin ja Viron yhteyksiä voidaan käyttää molempiin suuntiin.  Esimerkiksi Ruotsista tuontia Suomeen on yleensä ollut enemmän kuin vientiä Suomesta Ruotsiin.  Pieniä määriä sähköä virtaa kaiken aikaa joko Ruotsista Suomeen tai päinvastoin.Yhteyksiä vahvistamatta vientiä Suomesta Ruotsiin voitaisiin lisätä. Jos haluttaisiin viedä kokonaisen uuden ydinvoimayksikön tuottama sähkö, olisi yhteyksiä kuitenkin todennäköisesti lisättävä.

Sähkön vienti kauemmaksi ei onnistu helposti. Jos haluttaisiin siirtää sähköä Suomesta vaikkapa Tanskaan tai Saksaan, olisi paitsi lisättävä Suomesta lähteviä johtoyhteyksiä, myös useissa paikoissa vahvistettava läpikulkumaiden verkkoja. Lisäksi kun siirtomatka on tuhannen kilometrin luokkaa, alkaa mukaan tulla erilaisia teknisiä ongelmia. Siirto onnistuu vain jos yhteyksien rakentamiseen käytetään runsaasti rahaa.