Pohjoismaisen sähköjärjestelmän asettamat rajoitukset tuulivoiman tuotannolle

Abstract

Tämä kirjallisuustutkimus käsittelee tuulivoiman tuotannon vaikutuksia Pohjoismaiseen sähköjärjestelmään. Tuulivoiman vaikutusta tarkastellaan sähköverkon stabiiliuden, tuotannon vaihtelevuuden sekä pitkien siirtoetäisyyksien kannoilta. Tarkastelussa perehdytään syvällisesti sähköverkon toimintaperiaatteeseen, sekä inertian että loistehon käsitteisiin.

Työn tavoitteena on määrittää tuulivoiman tuotantoa rajoittavat tekijät sähköjärjestelmän toimivuuden kannalta. Työn lähdetietona käytetään pääasiassa sähkötekniikan kirjallisuutta, Fingridin aineistoa sekä Euroopan kantaverkkoyhtiöiden keskusjärjestön materiaalia.

Työssä todetaan, että tuulivoimalle merkittävin rajoittava tekijä Pohjoismaisessa sähköjärjestelmässä on järjestelmän taajuusstabiilius, mikä riippuu pitkälti verkon inertiasta. Tämän lisäksi tuulivoimaa rajoittavia tekijöitä todetaan olevan järjestelmän jännitestabiilius, verkon siirtokapasiteetti, järjestelmän säätösähkökapasiteetti sekä sähkön toimitusvarmuus. Rajoitteiden todetaan myös olevan erittäin tilanneriippuvaisia, mikä tarkoittaa sähköjärjestelmän kannalta suurta tarvetta reaaliaikaiselle säädölle toimivuuden takaamiseksi.