SIZE=5]
Miksi Fenno-Skanin sähkönsiirron suuntaa aletaan rajoittaa?[/SIZE]
Fingrid kertoi, että 17.11.2026 alkaen Suomen ja Ruotsin välisen Fenno-Skan-merikaapelin
siirtosuunta saa vaihtua vain tasatunnein, vaikka sähkökauppaa käydään nykyään vartin jaksoissa. Selvitin, mistä tässä oikeasti on kyse.
1. Vanha tekniikka: suunnan vaihto = "pariston napojen vaihto"
Fenno-Skan on kaksi merikaapelia Raumalta Ruotsiin (1989 ja 2011). Molemmat käyttävät vanhaa tyristoritekniikkaa, jossa
virta voi kulkea kaapelissa vain yhteen suuntaan. Kun sähköä halutaan siirtää toiseen suuntaan, kaapelin jännite käännetään plussasta miinukselle, esimerkiksi +500 kV → −500 kV. Vähän kuin pariston navat vaihdettaisiin päittäin.
Uudemmissa yhteyksissä jännite pysyy samana ja vain virta kääntyy, joten niissä tätä ongelmaa ei ole.
2. Suuntaaja vai kaapeli?
Usein arvellaan, että syy olisi vanhoissa tyristoriventtiileissä, jotka eivät muka pysyisi nopeiden suunnanmuutosten perässä. Tämä on puoliksi oikein:
- Tyristoritekniikka on juurisyy, koska vain se pakottaa kääntämään kaapelin jännitteen.
- Vahinko syntyy kuitenkin kaapelissa. Fingridin tiedote puhuu suoraan merikaapeleita rasittavista suunnanmuutoksista.
- Venttiilien kommutointi ei ole pullonkaula. Virta siirtyy tyristorilta toiselle satoja kertoja sekunnissa, ja itse jännitteen kääntö kestää vain sekunnin murto-osan.
- Rajoitus ei hidasta yksittäistä vaihtoa, vaan vähentää vaihtojen määrää.
Viron-yhteydet ovat hyvä vertailukohta. Vanhempi ja pienempi Estlink 1 käyttää modernia tekniikkaa, jossa napaisuus ei käänny. Uudempi ja suurempi Estlink 2 on samaa tyristori- ja paperieristetekniikkaa kuin Fenno-Skan.
3. Miksi tämä kuluttaa kaapelia: lämpö ja sähkö yhdessä
Kaapelin eriste on öljymassalla kyllästettyä paperia, noin 2 cm paksulti. Rasitus syntyy kahden asian yhteisvaikutuksesta:
- Sähkökentän piikki. Käytössä eristeeseen kertyy sähkövarausta. Kun jännite käännetään äkkiä, varaus ei ehdi purkautua, ja johtimen pinnalle syntyy hetkellinen kenttäpiikki, joka voi olla yli kaksinkertainen normaaliin verrattuna.
- Jäähtyminen tekee eristeeseen onteloita. Suunnanvaihdossa teho käy nollassa ja kaapeli jäähtyy. Öljymassa laajenee ja kutistuu noin kymmenen kertaa enemmän kuin paperi, joten jäähtyessään se vetäytyy ja paperinauhojen väleihin jää pieniä onteloita.
- Ontelot kipinöivät. Kun jännite samaan aikaan muuttuu nopeasti, onteloissa syntyy pieniä sisäisiä kipinöitä (osittaispurkauksia). Mittauksissa niitä oli vaihdon alussa yli 15 000 minuutissa.
Lyhyesti: jäähtyminen tekee heikot kohdat ja jännitteen kääntö laukaisee niissä purkaukset. Jokainen vaihto kuluttaa eristettä hieman. Siksi ratkaisevaa on
vaihtojen määrä. Fingridille tehdyn simulointitutkimuksen mukaan vaihtojen tiheä väli ei sinänsä ole pahempi kuin harva.
4. Entä mekaaniset tekijät?
Lämmetessään öljymassa painaa kaapelin lyijyvaippaa ulospäin, ja toistuva paineen vaihtelu rasittaa vaippaa ja erityisesti kaapelin jatkoksia. Tämä syntyy kuitenkin
kaikista tehon muutoksista, ei vain suunnan vaihdoista.
Netissä näkee väitteen, että suunnan vaihto liikuttaisi kaapelia merenpohjassa maapallon magneettikentän vuoksi.
Se ei pidä paikkaansa: tässä tekniikassa virran suunta ei edes muutu, ja voima olisi muutenkin mitätön, alle promillen kaapelin painosta.
5. Kaapeleilla on vuosikiintiö
Fingridin ja Svenska kraftnätin yhteisen käyttöohjeen mukaan vaihtoja lasketaan koko ajan:
- Jos uudemmalle kaapelille kertyy yli 800 vaihtoa vuodessa, sen jännite lasketaan ja kapasiteetti putoaa 800 MW:sta 640 MW:iin.
- Jos vaihtoja kertyy 1000 vuodessa, kaapeli lukitaan siirtämään vain yhteen suuntaan.
- Vanhempaa Fenno-Skan 1:tä ajetaan jo nyt pysyvästi alennetulla jännitteellä (400 MW 500 MW:n sijaan) kaapelin kunnon takia.
Muutama vaihto päivässä mahtuu siis normaaliin käyttöön.
6. Mikä muuttui?
Pohjoismaiden uusi siirtokapasiteetin laskentatapa (flow-based, syksy 2024) ja 15 minuutin sähkömarkkina (syksy 2025) tarkoittavat, että hinnat ja siirtosuunta voivat vaihtua
joka vartti. Teoriassa siis lähes 96 kertaa vuorokaudessa entisen 24:n sijaan. Kiintiö täyttyisi nopeasti, ja kapasiteettia jouduttaisiin leikkaamaan.
7. Mitä QPRE tekee
- Vuorokausimarkkinoilla siirtoteho päätetään tunniksi kerrallaan.
- Päivänsisäisillä markkinoilla tehoa voi säätää vartin välein, mutta suunta ei saa vaihtua kesken tunnin.
- Vaihtoja tulee siis enintään 24 vuorokaudessa.
Sama ratkaisu on jo käytössä mm. Ruotsin ja Tanskan sekä Ruotsin ja Puolan välisillä kaapeleilla. Fingridin mallinnusten mukaan vaikutus sähkömarkkinaan on vähäinen.
8. Miksi tämä on tärkeää juuri nyt
Fenno-Skan 1 täyttää 40 vuotta vuonna 2029, mikä on tällaisen kaapelin tyypillinen käyttöikä. Korvaavaa Fenno-Skan 3:a suunnitellaan noin vuodelle 2038. Vanhan kaapelin pitää siis kestää vielä toista vuosikymmentä, ja jokainen säästetty suunnanvaihto auttaa.
Tiivistettynä: tyristoritekniikka pakottaa kääntämään kaapelin jännitteen, ja jokainen kääntö kuluttaa merikaapelin paperieristettä. Varttimarkkina olisi moninkertaistanut vaihdot. QPRE on kompromissi: markkina saa edelleen vartin tarkkuuden tehon määrään, mutta suunta vaihtuu korkeintaan kerran tunnissa.