Sähköverkkojen kehitys ja tulevaisuus

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia Suomen sähköverkkojen nykytilaa ja niiden kehitystä tulevaisuudessa. Työssä keskitytään lähinnä pien- ja keskijänniteverkkoihin ja niiden erilaisiin osiin. Suomen sähköverkosto alkaa olla teknisen käyttöikänsä päässä ja sitä on uudistettava. Jakeluverkkoyhtiöiden on jatkuvasti pyrittävä parantamaan sähkönjakelun katkeamattomuutta sekä kehitettävä verkostojaan.

Jakeluverkkoa on uusittu paljolti ja ilmajohtoja on saneerattu maakaapeliksi. Muuntamoiden ja kotikeskusten automatiikka sekä älylaitteisto ovat lisääntyneet paljon viime vuosina. Aluksi työssä käsitellään sähköverkoston tämän hetkistä tilannetta, mitä komponentteja on käytössä ja mitkä komponentit yleistyvät jatkuvasti. Myöhemmin perehdytään uusiin tekniikkoihin sekä verkon osiin, kuten mikroverkkoihin ja kysyntäjoustoon.

Uusiutuvan energian lisääntyessä verkolta vaaditaan enemmän säätövoimaa, jonka puutetta pyritään korjaamaan automaatiolla. Nykyisten järjestelmien rinnalle on mahdollista tuoda hyvin toimivia älyverkkoratkaisuja, kuten mikroverkkoja. Sähköjärjestelmän osat kehittyvät nopeasti ja siksi sen on oltava helposti muunneltavissa. Tulevaisuuden sähköverkoston tärkein tehtävä on liittää yhteen useita erilaisia järjestelmiä ja toimia moneen suuntaan.

The purpose of the thesis was to study the present state and future development of Finland’s power grid. The main focus of thesis is on low and medium voltage distribution networks and their different parts. The distribution network in Finland is approaching the end of its technical life and it needs to be updated. Electricity companies have to continuously improve the reliability of the distribution of electricity and also develop their electricity systems.

There have been massive investments in the distribution network and overhead lines have been replaced by cables. Use of automation and smart components has increased in transformers and switchboards nowadays. At first, this thesis deals with the current condition of the existing power grid and also with what kind of components are used now and which ones will become more common. Later, the thesis introduces new technologies, and parts of grids such as micro grids and how to handle peak loads with automation.

When generation of electricity with renewable energy increases, the grid needs more power characteristic, the lack of which has been replaced with automation solutions. It is possible to bring new kinds of smart grid systems like micro grids to the side of the old electrical power sys-tem. The parts of a power grid develop fast and that is why it has to be an easily modified sys-tem. The most important task of the future power grid is to connect different kinds of systems, and also work in many directions.