Sähkön siirtoyhteyksistä juttua

  • Viestiketjun aloittaja Viestiketjun aloittaja fraatti
  • Aloituspäivämäärä Aloituspäivämäärä
Sepä näyttäisi sitten pohjoisnorja olevan "täynnä"
Senhän siitä saa, kun ei ole kunnollisia siirtoyhteyksiä muualle Norjaan eikä Pohjois-Ruotsiin ... Moisten vuoristojen keskelle on varsin kallista rakentaa kunnollista voimansiirtoverkkoa pitkälle, kapealle ja harvahkosti asutulle maakaistaleelle muutoinkaan.
 
Senhän siitä saa, kun ei ole kunnollisia siirtoyhteyksiä muualle Norjaan eikä Pohjois-Ruotsiin ... Moisten vuoristojen keskelle on varsin kallista rakentaa kunnollista voimansiirtoverkkoa pitkälle, kapealle ja harvahkosti asutulle maakaistaleelle muutoinkaan.
Jos tuotantoa(ja mistä tuottaa) on riittävästi omiin tarpeisiin ja sähkö on halpaa sekä yrityksille että kotitalouksille, niin mahtavatko olla pahoillaan jos datakeskuksia ei mahdu verkkoon enempää? Varmaan riippuu keneltä kysyy?
 
mahtavatko olla pahoillaan jos datakeskuksia ei mahdu verkkoon enempää?
Eivät varmaan ole, mutta eipä sinne voi perustaa teollisuutta tai suurempia kalanviljelylaitoksiakaan, elleivät tee tarvitsemaansa voimaa omilla dieselaggregaateillaan. Eihän tuolla ole edes maakaasuputki-infrastruktuuriakaan, vaikka maakaasun tuotantoa ja nesteytystä harjoitetaankin.

Maakaasusta puheen ollen, saamenkielisissä Pohjoismaiden yleisradioyhtiöiden uutisissa kerrotaan jatkuvasti kiistasta, joka liittyy merkittävän nesteytetyn maakaasun tuotantoterminaalin käyttövoimaan. Valtion kaasuyhtiö haluaisi tehdä nesteytyksen sähköllä päästöjen vähentämiseksi, mutta paikalliset eivät tuota suvaitse ja heittävät kapuloita rattaisiin (tuolle ehkä järjestettäisiin oma syöttölinjansa, kun sähköä kuluisi paljon). Niinpä sitten nesteytys tehdään kaasukäyttöisillä kompressoreilla kuten on tehty ennenkin.
 
Maakaasusta puheen ollen, saamenkielisissä Pohjoismaiden yleisradioyhtiöiden uutisissa kerrotaan jatkuvasti kiistasta, joka liittyy merkittävän nesteytetyn maakaasun tuotantoterminaalin käyttövoimaan
Oddasattia on katsottu. Suurin osa uutisista käsittelee riitoja joko saamelaisten kesken tai sitten valtiota vastaan. Ahnetta porukkaa, ei jää kiveäkään kääntämättä.
 
Visualisointi viime talven tuonnista Ruotsista.
1789891474564.webp

 
Visualisointi viime talven tuonnista Ruotsista.


Ihan hyvä tiivistys tuo, että jupinaa tulee kyllä, kun sähkö virtaa "väärään" suuntaan. Harva kuluttaja lienee sisäistänyt, mitä tarkoittaa yhteiseurooppalainen sähkömarkkina. Sehän tarkoittaa sitä, että hintaerot eri maiden välillä ovat anomalia, eivät perustila. Siirrot tasoittavat aina hintoja, ja siellä siirron lähtöpäässä se tasoittaminen tarkoittaa nousua.

Sähkömarkkina on konkreettinen esimerkki siitä, mikä on EU:n perusidea. Ihmisten, hyödykkeiden ja palvelujen vapaa liikkuminen, ja sen mukanaan tuoma hintojen tasaantuminen - sehän koko unionin lähtökohta on.
 
EU:n laajuinen markkina tarkoittaa samalla, että jos jollakin alueella sähkö on kallista, sinne investoidaan lisätuotantoonkin. Halvalle alueelle ei haluta investoida yhtä mieluusti, kunnes siellä hinnat lopulta nousevat (joko kysynnän lisääntymisen tai laitosten vanhenemisen aiheuttamien rikkojen tai epätaloudellisuuden seurauksena). Kansallisilla toimilla (erilaisilla rajoituksilla uudelle tuotannolle ja voimansiirron runkoverkon kehittämisen laiminlyönnillä) voi tietenkin haitata markkinoiden korjaavaa ja tasapainottavaa vaikutusta.
 
Senhän siitä saa, kun ei ole kunnollisia siirtoyhteyksiä muualle Norjaan eikä Pohjois-Ruotsiin ... Moisten vuoristojen keskelle on varsin kallista rakentaa kunnollista voimansiirtoverkkoa pitkälle, kapealle ja harvahkosti asutulle maakaistaleelle muutoinkaan.
Tyhmiä kyllä Norjalaiset. Rahaa niillä on kuin roskaa.... miksei merikaapeleita vedetä pohjoisesta etelään.

Ne voisi ottaa fyrkat siihen öljyrahastojen tuottojen pyöristysvirheestä.
 
miksei merikaapeleita vedetä pohjoisesta etelään.
Oman käsitykseni on, että pelkäävät sähkön sitten siirtyvän etelään ja sieltä eteenpäin ulkomaille tai suoraan Ruotsiin (ja edelleen Suomeen) pohjoisempaa. Sitten pitäisi rakentaa lisää vesivoimaa ja vesivarastoja ja/tai tuulivoimaa ja sitä puolestaan ei saa tehdä (siis ns. rivikansalaisten mielestä). Kaasua olisi, mutta sitä kaiketi saa käyttää oman maan sähkötuotantoon, vaan täytyy viedä ulkomaille kuten öljykin (ja kuitata voittorahat talteen lisäsijoitusten tekemiseen).
 
Looginen selitys kyllä. Norjalaiset osaa rahanteon taidon ja varsinkin nyt on hyvä lypsää tyhmiltä Eurooppalaisilta hillot kotiin.
 
Kummasti voisi muuttua mieli siirtoyhteyksien tekemisen suhteen ihmisillä jos osa sähköyhtiöiden ulkomaanvientituloista jotenkin hyödyttäisi suoraan kansalaisia yritysten sijaan? Sähkönviennistä saadut tulot eivät vissiin ole ns. hyvää ja tavoiteltavaa vientituloa, joka hyödyttäisi valtiota ja kansalaisia, toisin kuin vaikkapa paperi-, metsä ja terästeollisuuden vienti?
 
Kummasti voisi muuttua mieli siirtoyhteyksien tekemisen suhteen ihmisillä jos osa sähköyhtiöiden ulkomaanvientituloista jotenkin hyödyttäisi suoraan kansalaisia yritysten sijaan? Sähkönviennistä saadut tulot eivät vissiin ole ns. hyvää ja tavoiteltavaa vientituloa, joka hyödyttäisi valtiota ja kansalaisia, toisin kuin vaikkapa paperi-, metsä ja terästeollisuuden vienti?
Luulenpa että tilanne on pian korjattu. Ei ole mitä viedä.
1790265800995.webp
 
Sattuipa tuossa silmiin eräs postaus siitä että miten Aurora on vaikuttanut SE1 & Suomen hintoihin 10kk aikana. Suomessa vakauttanut ja Ruotsissa lisännyt valatiliteettiä sekä siirron määrä keskiteho Suomeen on kasvanut.

Yhteenveto: Aurora-linjan vaikutus Suomen ja Ruotsin sähkön hintoihin

Gridlen analyytikot Linnea Toivanen ja Hosna Khajeh selvittivät, miten marraskuussa 2025 käyttöön otettu 400 kV:n Aurora-yhteys Suomen ja Pohjois-Ruotsin (SE1) välillä on vaikuttanut vuorokausimarkkinan hintoihin. Aineistona oli noin 17 000 tunnin havainnot heinäkuusta 2024 syyskuuhun 2026. Menetelminä käytettiin kontrafaktuaalista mallia, keskeytettyä aikasarja-analyysiä (ITS) ja erotusten erotus -analyysiä (DiD).

Keskeiset havainnot:


  • Siirrot kasvoivat. Nettotuonti Ruotsista Suomeen nousi keskimäärin noin 542 MW:sta 937 MW:iin.
  • Hintaero kaventui. Suomen ja SE1:n välinen keskimääräinen hintaero pieneni 24,2 €/MWh:sta 13,8 €/MWh:iin. Mallin mukaan ero olisi ilman Auroraa ollut noin 8,8 €/MWh suurempi, ja huipputunteina noin 10,5 €/MWh suurempi.
  • Molempien hinnat nousivat silti. Sekä Suomen (+19,2 €/MWh) että SE1:n (+28,0 €/MWh) hinnat nousivat odotettua korkeammiksi. Aurora näyttää kuitenkin hillinneen Suomen hinnannousua. Pohjoismaisiin vertailualueisiin verrattuna Suomen hinnat olivat noin 13,5 €/MWh alemmat.
  • Volatiliteetti siirtyi osin Ruotsiin. Suomen hintojen vaihtelu väheni, kun taas SE1:n vaihtelu näyttää kasvaneen. SE1:n arvio perustuu heikompaan malliin, joten sitä on tulkittava varoen.

Rajoitukset: Käyttöönoton jälkeistä dataa oli vain noin 10 kuukautta, ja suuri osa siitä on talvelta, joka alkoi samaan aikaan käyttöönoton kanssa. Malleista puuttuu muun muassa polttoainehinnat ja Ruotsin säädata. Vertailualueet eivät ole täysin riippumattomia Suomen markkinasta, eikä analyysia ole vertaisarvioitu.


Johtopäätös: Aurora on lisännyt markkinoiden integraatiota ja tasoittanut Suomen hintoja, kuten yhdysjohdolta odotetaan. Kirjoittajat kuitenkin kysyvät, maksaako SE1 osan tästä vakaudesta omien hintojensa kasvaneena vaihteluna.
Tuolla koko juttu: https://www.linkedin.com/pulse/did-...mise-price-convergence-linnea-toivanen-ynmrf/
 
Sattuipa tuossa silmiin eräs postaus siitä että miten Aurora on vaikuttanut SE1 & Suomen hintoihin 10kk aikana. Suomessa vakauttanut ja Ruotsissa lisännyt valatiliteettiä sekä siirron määrä keskiteho SuJomeen on kasvanut.
Jep, eipä asiassa suuria yllätyksiä. Hyvä asia Suomen kannalta mutta ei niin kovin hyvä Pohjois-Ruotsissa laskujaan maksaville.

Energia ja rahavirrat ovat sitten varmaan ihan oma lukunsa. Vaikka se onkin Suomelle mitä luultavimmin raskaasti tappiollista, tappiollinekin kauppa voi olla kaikesta huolimatta ihan hyvä kauppa.
 
Energia ja rahavirrat ovat sitten varmaan ihan oma lukunsa. Vaikka se onkin Suomelle mitä luultavimmin raskaasti tappiollista, tappiollinekin kauppa voi olla kaikesta huolimatta ihan hyvä kauppa.

Mitä mahdat tarkoittaa tuolla "Suomelle tappiollista"? Kauppaahan eivät käy maat, vaan lukuisat yritykset markkina-alueella. En kyllä tiedä yhtään, miten rajasiirrot näkyvät kaupankäynnin kannalta.
 
Sitä tarkoitin, että sähköä viedään halvemmalla kuin tuodaan. Balanssi voi olla energiamäärässä mutta ei rahamäärässä. Tappiollisuus tietysti suhteellinen käsite mutta ei nyt ihan balanssissa kuitenkaan.
 
Sitä tarkoitin, että sähköä viedään halvemmalla kuin tuodaan. Balanssi voi olla energiamäärässä mutta ei rahamäärässä. Tappiollisuus tietysti suhteellinen käsite mutta ei nyt ihan balanssissa kuitenkaan.

Kyse on siis näkökulmasta. Suomen näkökulmasta rahaa säästyy jos saadaan kallista sähköä Ruotsista vielä kalliimman maakaasun polttamisen sijaan. Vaikka rahan suunta on ulospäin sitä kuluu silti vähemmän.
 
Sitä tarkoitin, että sähköä viedään halvemmalla kuin tuodaan. Balanssi voi olla energiamäärässä mutta ei rahamäärässä. Tappiollisuus tietysti suhteellinen käsite mutta ei nyt ihan balanssissa kuitenkaan.

Pörssissä on Suomen hinta-alueelle yksi ainoa hinta, jolla sekä myydään että ostetaan. Tämä kansan suussa nimen "pörssihinta" omaava day-ahead-markkinan hinta on samalla sekä myynti- että ostohinta. Hinta-alueiden välinen ero on sitten pullonkaulatuloa, jonka siirtoyhteyden päissä olevat kantaverkkoyhtiöt jakavat keskenään. Jos yhtiö X myy Suomessa sähköä, se saa saman hinnan, kuin millä yhtiö Y ostaa sähköä Suomessa. Sillä, tuleeko Y:n ostama sähkö ulkomailta, tai meneekö X:n myymä ulkomaille, ei ole merkitystä.

Toki siirrosta kustannuksia aiheutuu, mutta niiden maksajia ovat kantaverkkoyhtiöt, ja ne saavat näistä rajasiirtojen kustannuksista tasausmaksuja ns. ITC-rahastosta, jonne maksavat siirtomäärien mukaan. Eli rahaa siirtyy esim. Fingridille ITC-rahastosta, kun Ruotsi siirtää Suomen kantaverkon kautta sähköä pohjoisesta etelään, ja Ruotsin kantaverkkoyhtiö taas joutuu rahaa sinne rahastoon pulittamaan. Toki lopulta kaiken maksaa kuluttaja, mutta epäsuorasti kantaverkkomaksujen valuessa kuluttajan laskulle asti.
 
Eilen oli muuten välillä sellaisia kummallisia tilanteita, että sähkö vaikutti kiertävän alueen SE3 kautta Suomeen ja Suomen kautta alueelle SE1 ja täältä edelleen alueelle SE3 ikäänkuin kehää. Samaan aikaan hinta oli alueella SE3 huomattavasti Suomen hintatasoa korkeampi ja sähkö virtasi Ruotsissa alueelta SE1 alueelle SE2 ja tuolta selvästi suuremmassa määrin alueelle SE3. Pohjoisten alueiden hinnat olivat samaa luokkaa kuin Suomessa (näiden keskinäinen suhde vaihteli) ja samaan aikaan sähköä virtasi Suomesta Viroon, missä sielläkin hinta oli vain jonkin verran korkeampi kuin Suomessa, mutta paljon alueen SE3 hintoja alhaisempi.

En tutkinut mahdollisesta tuotannon tai kulutuksen ennustevirheestä aiheutuneen päivän sisäisen tilanteen poikkeaman mahdollisuutta, mutta asetelma oli varsin kummallinen, kun sähkö vaikutti rajasiirtoyhteyksien puolesta kiertävän kehää Suomen ja Ruotsin kautta maiden pituussuuntaan ja tuontia oli Suomen kautta nimenomaan alueelta SE3, missä sähkön vuorokausihnta oli vielä siirtoon liittyviin muihin alueisiin nähden huomattavan korkea. Alueella SE4 vuorokausihinnat olivat vielä korkeammat ja korkeita ne olivat Etelä-Norjassakin. Toki mFFR-markkinoilla toteutuneet alassäätömäärät olivat suorastaan valtavia, gigawattien keskitehoja tunnissa (ilmeisesti tuulivoimaa himmailtiin oikein kunnolla?).
 
Eilen oli muuten välillä sellaisia kummallisia tilanteita, että sähkö vaikutti kiertävän alueen SE3 kautta Suomeen ja Suomen kautta alueelle SE1 ja täältä edelleen alueelle SE3 ikäänkuin kehää. Samaan aikaan hinta oli alueella SE3 huomattavasti Suomen hintatasoa korkeampi ja sähkö virtasi Ruotsissa alueelta SE1 alueelle SE2 ja tuolta selvästi suuremmassa määrin alueelle SE3. Pohjoisten alueiden hinnat olivat samaa luokkaa kuin Suomessa (näiden keskinäinen suhde vaihteli) ja samaan aikaan sähköä virtasi Suomesta Viroon, missä sielläkin hinta oli vain jonkin verran korkeampi kuin Suomessa, mutta paljon alueen SE3 hintoja alhaisempi.

En tutkinut mahdollisesta tuotannon tai kulutuksen ennustevirheestä aiheutuneen päivän sisäisen tilanteen poikkeaman mahdollisuutta, mutta asetelma oli varsin kummallinen, kun sähkö vaikutti rajasiirtoyhteyksien puolesta kiertävän kehää Suomen ja Ruotsin kautta maiden pituussuuntaan ja tuontia oli Suomen kautta nimenomaan alueelta SE3, missä sähkön vuorokausihnta oli vielä siirtoon liittyviin muihin alueisiin nähden huomattavan korkea. Alueella SE4 vuorokausihinnat olivat vielä korkeammat ja korkeita ne olivat Etelä-Norjassakin. Toki mFFR-markkinoilla toteutuneet alassäätömäärät olivat suorastaan valtavia, gigawattien keskitehoja tunnissa (ilmeisesti tuulivoimaa himmailtiin oikein kunnolla?).
Samaa katselin itsekin ilman tarkempaa analyysia. Aika nopeasti nuolien suunnat muuttuivat.
 

Fingrid varmistaa Suomen ja Ruotsin välisten Fenno-Skan-yhteyksien siirtokapasiteettia uudella mekanismilla​

Fingrid ottaa yhteistyössä Ruotsin kantaverkkoyhtiö Svenska kraftnätin kanssa käyttöön QPRE-mekanismin (Quarterly Polarity Reversal Elimination), jolla varmistetaan Fenno-Skan-sähkönsiirtoyhteyksien siirtokapasiteettia. Ilman QPRE-mekanismin käyttöönottoa tehon suunnanmuutosten määrän kasvu voisi tulevaisuudessa edellyttää siirtokapasiteetin rajoittamista merikaapeleiden teknisen toimivuuden turvaamiseksi.

Mekanismin avulla Suomen ja Ruotsin välisten Fenno-Skan -yhteyksien tehon suunnanmuutoksia rajoitetaan niin, että vuorokausimarkkinoilla sähkön siirtoteho määritellään tunnin ajaksi kerrallaan. Päivänsisäisillä markkinoilla siirtotehoa voidaan edelleen muuttaa 15 minuutin jaksoittain markkinakaupankäynnin perusteella. Siirtosuunta ei kuitenkaan voi muuttua kesken tunnin.
 
Pitkä juttu jonka tosiaan voi tiivostää siihen että siirtosuuntaa ei vaihdeta kesken tunnin. Mutta ei kerrottu juurisyytä sille, miksi suuntaa ei voi vaihtaa useammin.
 
Mutta ei kerrottu juurisyytä sille, miksi suuntaa ei voi vaihtaa useammin.
....Toimenpiteellä pyritään vähentämään kaapelia rasittavien suunnanmuutosten määrää. Siirtoihin perustuvan laskentamenetelmän (Flow-based) ja 15 minuutin vuorokausimarkkinoihin siirtymisen on havaittu lisäävän merkittävästi suunnanmuutoksia. Vastaavaa mekanismia on käytetty pohjoismaissa myös Ruotsin ja Tanskan välisten merikaapeleiden suojaamisessa siirtoihin perustuvaan laskentamenetelmään ja 15 minuutin vuorokausimarkkinoihin siirtymisen yhteydessä.....
 
....Toimenpiteellä pyritään vähentämään kaapelia rasittavien suunnanmuutosten määrää. Siirtoihin perustuvan laskentamenetelmän (Flow-based) ja 15 minuutin vuorokausimarkkinoihin siirtymisen on havaittu lisäävän merkittävästi suunnanmuutoksia. Vastaavaa mekanismia on käytetty pohjoismaissa myös Ruotsin ja Tanskan välisten merikaapeleiden suojaamisessa siirtoihin perustuvaan laskentamenetelmään ja 15 minuutin vuorokausimarkkinoihin siirtymisen yhteydessä.....

Niin, siinä ei tosiaan kerrota miksi suunnanmuutokset rasittavat kaapelia. Jännite lienee sama mutta virran suunta muuttuu. Mitä se voisi olla?
 
Pitää saada kaapeli tyhjäksi sähköstä ennen kuin voi vaihtaa suuntaa.🙂
Tavallaan pitää paikkansa.
[
Sähkön siirtosuunnan muuttaminen merikaapelissa rasittaa kaapelia sekä sähköisesti (eristeet) että mekaanisesti (lämpölaajeneminen ja fysiikka). Suurin osa pitkistä merikaapeleista, kuten Suomen ja Ruotsin välinen Fenno-Skan, toimii tasasähköllä (HVDC), mikä tekee suunnanvaihdosta erityisen kuluttavaa.
Tässä ovat keskeiset syyt, miksi suunnanvaihto aiheuttaa rasitusta:

1. Sähköisen napaisuuden kääntyminen (Polarity Reversal)
  • Vanhimmissa, perinteistä LCC-tekniikkaa (Line Commutated Converter) käyttävissä tasasähkökaapeleissa (kuten Fenno-Skan 1) sähkön virtaussuuntaa ei voi muuttaa ilman, että kaapelin jännitteen napaisuus (plus ja miinus) käännetään.
  • Kun napaisuus vaihtuu, kaapelin eristemateriaalin sisään syntyy voimakas sähkökentän muutos. Eristeeseen "jumiin" jääneet sähkövaraukset (avaruusvaraukset) voivat aiheuttaa paikallisia sähköisiä jännityspiikkejä.
  • Tämä sähköinen stressi heikentää eristemateriaalia ajan myötä ja lisää oikosulun tai kaapelirikon riskiä.

2. Lämpötilan vaihtelut ja lämpölaajeneminen
  • Kun sähköä siirretään paljon yhteen suuntaan, kaapeli lämpenee siirrettävän tehon vuoksi.
  • Suunnanvaihdon aikana teho tyypillisesti pudotetaan nollaan ennen kuin virta alkaa kulkea toiseen suuntaan. Tämä aiheuttaa kaapelin jäähtymisen ja nopean uudelleenlämpenemisen.
  • Lämpötilan sahaaminen saa kaapelin eri materiaalit (kupari/alumiini, eristeet, lyijyvaippa ja ulkopuolinen teräsarmatuuri) laajenemaan ja kutistumaan eri tahtiin. Tämä mekaaninen eläminen kuluttaa kaapelin rakenteita.

3. Fysikaalinen liike merenpohjassa
  • Kun suuressa kaapelissa kulkevan virran suunta tai voimakkuus muuttuu nopeasti, kaapelin ympärille muodostuva magneettikenttä muuttuu.
  • Maapallon oman magneettikentän ja kaapelin magneettikentän vuorovaikutuksesta syntyy mekaanisia voimia (Lorentz-voima), jotka voivat liikuttaa tai värähdellä kaapelia fyysisesti merenpohjassa.
  • Jatkuva pieni liike ja mikrovärinä kuluttavat kaapelin ulkokuorta, erityisesti jos se lepää kovaa kalliota tai kiviä vasten.

Yhteenveto
Kun siirrosuuntaa vaihdetaan harvoin (esimerkiksi kerran päivässä tai viikossa), kaapeli kestää sen ongelmitta. Jos suunta kuitenkin vaihtuisi 15 minuutin välein markkinoiden heilahtelujen mukaan, jatkuva sähköinen, lämpökemiallinen ja mekaaninen rasitus lyhentäisi kalliin merikaapelin käyttöikää vuosikymmenillä tai johtaisi ennenaikaiseen rikkoutumiseen
SPOILER]
 
Pitää saada kaapeli tyhjäksi sähköstä ennen kuin voi vaihtaa suuntaa.🙂

Noissa kaapelissa on vain yksi johdin. Selvisi että Fenno-Skan 1 ja Fenno-Skan 2 on tällaisia monopolaarisia. Mutta kun niitä käytetään yhdessä niin toinen toimii miinuksena ja toinen plussana.

Kovin niukasti löytyy uskottavaa tietoa nopeasti. Mutta jos tuo polariteetin kääntäminen vaaditaan, eli eivät osaa vaihtaa napoja kaapelin päässä ristiin, niin näiden suurjännitekaapeleiden eristeet kyllä joutuu koville. Siiden rakenne on aika erikoinen ihan syystä.
 
Niin, siinä ei tosiaan kerrota miksi suunnanmuutokset rasittavat kaapelia. Jännite lienee sama mutta virran suunta muuttuu. Mitä se voisi olla?
Mahtaako asialla olla mitään tekemistä kaapelin ominaisuuksien kanssa? Itse uskoisin, että syynä on molemmilla kaapeleilla sovellettu (vanhanaikainen) suuntaajaventtiiliteknologia, joka perustuu tyristoreihin. Tuollainen teknologia asettaa erityisiä vaatimuksia siirtosuuntamuutosten hitaudelle, jotta venttiilien kommutointi pysyy perässä. Samahan on tilanne Viron suunnan uudemmalle ja suuremmalle kaapelille. Sen sijaan vanhempi ja pienempi Viron suunnan kaapeleista käyttää joustavampaa ja modernimpaa teknologiaa.
 
Niin, siinä ei tosiaan kerrota miksi suunnanmuutokset rasittavat kaapelia. Jännite lienee sama mutta virran suunta muuttuu. Mitä se voisi olla?
Kokeilin katsoa että mitä aiheesta löytyy ja haastelin tuossa hetken ja siitä koottiin sitten vastaus. Selitys kuulostaa varsin järkevälle, vaikken siitä kaikkea ymmärräkään. PDF on kattavampi.
[
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.

 

Liitetiedostot

Noissa kaapelissa on vain yksi johdin. Selvisi että Fenno-Skan 1 ja Fenno-Skan 2 on tällaisia monopolaarisia. Mutta kun niitä käytetään yhdessä niin toinen toimii miinuksena ja toinen plussana.

Tätä on vaikea uskoa, kun katsoo noiden teknisiä tietoja: jännite 320 kV (nykyisin, alunperin 400 kV) vs. 500 kV, ja nimellisteho 500 MW vs. 800 MW. Miten noita voisi järkevästi käyttää yhdessä kaksinapaisena, sehän rajaisi isomman tehoa merkittävästi.
 
Mallilla oli fennoskan materiaalia yllinkyllin kahlattuna, niin se oli tätä mieltä asiasta.

Arisoft sanoi:
Noissa kaapelissa on vain yksi johdin. Selvisi että Fenno-Skan 1 ja Fenno-Skan 2 on tällaisia monopolaarisia. Mutta kun niitä käytetään yhdessä niin toinen toimii miinuksena ja toinen plussana.

Arisoft on tässä oikeassa. Kummassakin merikaapelissa on yksi kuparijohdin, jonka ympärillä on paperieriste ja maadoitettu lyijyvaippa. Fenno-Skan 1 oli vuosina 1989–2011 yksinään toimiva monopoli, jossa virta palasi meren kautta merielektrodeja pitkin. Kun Fenno-Skan 2 valmistui, kaapeleista tuli pari: toinen on plussalla ja toinen miinuksella, ja niillä on yhteiset elektrodit (Laitakari Suomessa, Rödhäll Ruotsissa).

QPRE:n kannalta tärkeä yksityiskohta: kun siirtosuunta vaihtuu, molemmat kaapelit kääntävät napaisuutensa. Plussa ja miinus vaihtavat paikkaa, joten yksi suunnanvaihto kuluttaa kumpaakin kaapelia.

tet sanoi:
Tätä on vaikea uskoa, kun katsoo noiden teknisiä tietoja: jännite 320 kV (nykyisin, alunperin 400 kV) vs. 500 kV, ja nimellisteho 500 MW vs. 800 MW. Miten noita voisi järkevästi käyttää yhdessä kaksinapaisena, sehän rajaisi isomman tehoa merkittävästi.

Epäily on ymmärrettävä, mutta pienempi napa ei rajoita isompaa. Syitä on kaksi:
  • Kummallakin navalla on oma suuntaaja-asema ja oma säätö. Rauman pää on yhteinen, mutta Ruotsissa Fenno-Skan 1 päättyy Danneboon ja Fenno-Skan 2 Finnböleen. Kumpikin napa ajaa omaa virtaansa ja jännitettään.
  • Virtojen erotus kulkee meren kautta. Navat käyttävät toisiaan paluutienä vain siltä osin kuin virrat ovat yhtä suuret. Loput kulkee merielektrodien kautta. Elektrodit on mitoitettu 1 700 ampeerille, joten ne kestävät jommankumman navan koko virran. Siksi kumpaakin voi ajaa tarvittaessa myös yksinään.

Karkea laskelma täydellä teholla:
  • Fenno-Skan 1: 400 MW / 320 kV ≈ 1 250 A
  • Fenno-Skan 2: 800 MW / 500 kV = 1 600 A
  • Erotus noin 350 A kulkee meren kautta, eikä kumpikaan napa rajoita toista.
Bipolin navoilla on vastakkaiset napaisuudet, mutta niiden jännitteiden ei tarvitse olla samat. Fenno-Skanin on kuvattu toimivan jännitteillä +400 / −500 kV. Fingrid myös säätää tehonjakoa napojen välillä joka päivä, jotta kaapeleita rasitettaisiin mahdollisimman vähän.

Olisit kuitenkin oikeassa yhdessä tilanteessa. Jos meren kautta kulkevasta paluuvirrasta luovuttaisiin ja koko paluuvirta kulkisi kaapelia pitkin, pienempi kaapeli tulisi vastaan. Juuri tätä on selvitetty. Kun Fenno-Skan 1:n käyttöikä päättyy, sen kaapelia on suunniteltu Fenno-Skan 2:n paluujohtimeksi. Kaapeli on mitoitettu 1 316 ampeerille, mutta paluujohtimena sen pitäisi kantaa jopa 1 662 A. Vuoden 2020 kokeissa kaapeli itse kesti ylivirran, mutta jatkokset ja päätteet eivät välttämättä kestä.

 
  • Tykkää
Reaktiot: tet
Tätä on vaikea uskoa, kun katsoo noiden teknisiä tietoja: jännite 320 kV (nykyisin, alunperin 400 kV) vs. 500 kV, ja nimellisteho 500 MW vs. 800 MW. Miten noita voisi järkevästi käyttää yhdessä kaksinapaisena, sehän rajaisi isomman tehoa merkittävästi.

Kolmantena johtimena toimii meri. Sama kuin kolmivaihesähkössä, nollajohdinta ei tarvitse lainkaan, jos vaihejohtimet ovat yhtä aktiivisia.

Virtakin voisi olla molemmissa sama, kunhan jännite meren suhteen pidetään kaapelille sopivana.

Kokeilin katsoa että mitä aiheesta löytyy

Juurisyy on siis pääteasemien tekniikassa. Eivät osaa vaihtaa virran suuntaa.
 
Takaisin
Ylös Bottom