Loistehon kompensointi jakeluverkossa
Mattila, Aleksi (2021)
Mattila, Aleksi
2021
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2021-05-21
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202105215293
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202105215293
Tiivistelmä
Viime vuosien aikana pari isompaa tekijää on vaikuttanut merkittävästi jakeluverkkoyhtiöiden loistehon kompensoinnin tarpeeseen. Näistä ensimmäinen on kantaverkkosopimuksen päivittyminen 2016, jossa annettiin muutaman vuoden siirtymäaika 2019 voimaan astuviin täysimääräisiin loissähkömaksuihin. Loissähkömaksut ovat Fingrid Oyj:n keräämät maksut loisenergian siirrosta asiakkaan liittymispisteessä, joilla pyritään ohjaamaan asiakas kompensoimaan oma loisenergiansa. Toinen on säävarman verkon rakentamisesta johtuva kapasitiivisen loistehon tuotannon kasvu. Sen lisäksi, että yhdistettynä loissähkömaksuihin se nostaa hintoja, aiheuttaa se myös sähköteknisiä ongelmia muun muassa jännitteiden nousua.
Jokainen verkon käytännön komponentti omaa kapasitiivisia ja induktiivisia ominaisuuksia. Kapasitiivisen loistehon kasvun takia täytyy verkkoon lisätä komponentteja, joiden hallitseva ominaisuus on induktiivinen. Kompensoinnissa käytetään esimerkiksi reaktoreita, jotka perustuvat peruskomponenteista kelaan. Osan kompensoinnista voi toteuttaa mahdollisesti voimalaitoksien tahtigeneraattoreita hyödyntämällä, mutta niiden käyttö on rajoitettua.
Kantaverkkosopimuksen muutosvaiheessa verkkoyhtiöillä on ollut selkeästi isoja investointipaineita. Laskelmat loissähkömaksuista ilman kompensointia olivat vuositasolla miljoonissa euroissa. Ilmajohtoverkon kaapeloinnin jatkuessa kasvaa tasaisesti kompensointitarve myös jatkossa.
Kaupunkiverkoissa keskitetty kompensointi on selkeästi kustannustehokkainta ja voi olla tilanpuutteen takia jopa ainut vaihtoehto. Hajautettuun kompensointiin käytetyt laitteet ovat toistaiseksi niin kalliita, että maaseutuverkossakin mahdollisuuksien mukaan keskitetty ratkaisu on usein edullisempi. Kovin tarkkaan mitoitettua kompensointia ei toistaiseksi kannata edes toteuttaa, sillä kaapeloinnin jatkuessa nykyisellä tahdilla kasvaa loistehotase vuosittain huomattavasti.
Jokainen verkon käytännön komponentti omaa kapasitiivisia ja induktiivisia ominaisuuksia. Kapasitiivisen loistehon kasvun takia täytyy verkkoon lisätä komponentteja, joiden hallitseva ominaisuus on induktiivinen. Kompensoinnissa käytetään esimerkiksi reaktoreita, jotka perustuvat peruskomponenteista kelaan. Osan kompensoinnista voi toteuttaa mahdollisesti voimalaitoksien tahtigeneraattoreita hyödyntämällä, mutta niiden käyttö on rajoitettua.
Kantaverkkosopimuksen muutosvaiheessa verkkoyhtiöillä on ollut selkeästi isoja investointipaineita. Laskelmat loissähkömaksuista ilman kompensointia olivat vuositasolla miljoonissa euroissa. Ilmajohtoverkon kaapeloinnin jatkuessa kasvaa tasaisesti kompensointitarve myös jatkossa.
Kaupunkiverkoissa keskitetty kompensointi on selkeästi kustannustehokkainta ja voi olla tilanpuutteen takia jopa ainut vaihtoehto. Hajautettuun kompensointiin käytetyt laitteet ovat toistaiseksi niin kalliita, että maaseutuverkossakin mahdollisuuksien mukaan keskitetty ratkaisu on usein edullisempi. Kovin tarkkaan mitoitettua kompensointia ei toistaiseksi kannata edes toteuttaa, sillä kaapeloinnin jatkuessa nykyisellä tahdilla kasvaa loistehotase vuosittain huomattavasti.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8997]