Voiko verkon kuormitusta lisätä: Tulokset pilottikokeilusta Espoossa

Caruna asensi Dynamic Line Rating (DLR) -pilotissa Espoo-Finnoo suurjännitteisen sähköverkon (110 kV) ilmajohtojen johtimiin kaikkiaan 22 sensoria 28 kilometrin matkalle. Sensorit välittävät Carunalle tietoa johtimien tilasta – sen kapasiteetista sekä mahdollisuudesta kasvattaa tai rajoittaa tehoa. Sensoreista saatuja tietoja, kuten johtimien lämpötila, yhdistetään sääennusteisiin, ja niistä pystytään määrittämään johtimien todellinen kuormitettavuus. 

Tähän mennessä pilotin tuloksista voidaan päätellä, että sääolosuhteet, kuten ilman lämpötila, tuuli, ilmankosteus ja ilmanpaine, vaikuttavat merkittävästi kuormitettavuuteen. Ihanteellisissa olosuhteissa kuormittavuutta voidaan jopa tuplata.

”Kun verkon tilanteesta saadaan järjestelmän avulla varma tieto, pystymme siirtämään enemmän sähköä kuin mitä perinteisesti käytetty laskennallinen malli mahdollistaa. Pilotissa sensorit ovat toimineet odotustemme mukaisesti. Erityisesti tuulisissa ja kylmissä olosuhteissa ne ovat parantaneet sähköverkon tehokkuutta. Jos sensori havaitsee johdon kuumenemista, tehojen siirtoa rajoitetaan”, kertoo Carunan innovaatiopäällikkö Verneri Kohonen.

Kuvaaja kertoo lämpötilan vaihtelut Espoon Finnoon suurjännitejohdossa:

Kohosen mukaan fiksuilla ratkaisuilla, kuten DLR Caruna voisi ottaa sähköverkosta irti kaiken tehopotentiaalin, koska sensorit laskevat kuinka paljon johdinta voidaan kuormittaa turvallisesti. Tehokkaammin hyödynnetyn sähköverkon avulla Caruna pystyy palvelemaan asiakkaitaan laadukkaammin.

Vaikka DLR:n avulla yksittäisen johdon kapasiteettia voidaan lisätä noin 30 prosenttia, Kohonen muistuttaa, että se ei ratkaise koko verkon kapasiteettiongelmaa. Haasteet ovat laajemmat. Carunan arvion mukaan tehontarve sähköverkossa kasvaa jopa 60–200 % seuraavan kymmenen vuoden aikana. Esimerkiksi Espoossa tehoennuste kasvaa lähes 200 %.

DLR vaikuttaa myös toimitusvarmuuteen poikkeustilanteissa. Jos verkkoa käytetään DLR:n avittamana suuremmalla teholla, varayhteyksien kapasiteetti ei riitä sähköjen korvaamiseen johdon vioittuessa. Tällaisissa tilanteissa tarvitaan asiakkaita, jotka pystyvät joustamaan sähkönkulutuksessaan tarpeen mukaan.

Päällisin puolin näyttäisi hyvältä sen suhteen, että DLR- teknologiaa voitaisiin soveltaa laajemminkin Suomen sähköverkoissa avojohtojen osalta.

”Ennusteiden luotettavuus on avainasemassa ennen kuin DLR otetaan laajempaan operatiiviseen käyttöön. Testausten ja pilottien tulosten avulla voimme arvioida tarkemmin, missä ja millaisissa toimintaympäristöissä tätä voidaan hyödyntää osana kokonaisratkaisua”, sanoo Kohonen.

Caruna jatkaa DLR-pilottia Espoossa ja mahdollisesti laajentaa muihin soveltuviin kohteisiin. Caruna tutkii myös muita teknologioita sähköverkon kapasiteetin kehittämiseksi.