Sähkön kantaverkon taajuus on merkittävä osa sähköjärjestelmän vakautta. Suomessa ja muualla Euroopassa tämän taajuuden tulisi olla 50 Hz. Taajuus kuitenkin vaihtelee, sillä taajuus on 50 Hz vain silloin kun sähkön tuotanto ja kulutus ovat yhtä suuret juuri sillä hetkellä.

Tätä taajuuden vaihtelua varten on olemassa sähkön taajuusreservimarkkina, joka on yksi niistä näkymättömistä mekanismeista, jotka varmistavat, että sähkön käyttö on sujuvaa ja häiriötöntä. Taajuusreservimarkkinoilta on saatavissa suuret euromääräiset tuotot, joten sen ymmärtäminen on tärkeää niin kuluttajan kuin yritysten kannalta. 

Avaan tässä artikkelissa tätä melkoisen kompleksista Suomessa Fingridin ylläpitämää markkinaa. Sitä ei kuitenkaan pidä sekoittaa pörssisähköön, vaan se on nimensä mukaisesti kantaverkon taajuuden säätämiseen tarkoitettu markkina, jonka olemassa olosta ei moni tiedä. 

Mikä on Taajuusreservimarkkina?

Kantaverkon taajuuden tulisi pysyä 0,2 Hz sisällä 50 Hz:tä. Pienetkin poikkeamat tästä taajuudesta voivat vaikuttaa niin sähköverkkoon, sähkölaitteisiin kuin aiheuttaa muita ongelmia. Aurinko- ja tuulisähkön voimakas lisääntyminen on lisännyt taajuuden vaihtelua. Aiemmin taajuussäätöön on osallistunut runsaasti fossiilisia polttoaineita käyttäviä säätövoimalaitoksia, mutta vihreän siirtymän seurauksena näitä on ajettu kiihtyvällä tahdilla alas. Tätä varten Fingrid ostaa taajuussäätöä taajuusreservimarkkinoilta.

Taajuusreservi tarkoittaa sähköjärjestelmään varattua kapasiteettia, kuten akustoja, jolla voidaan nopeasti lisätä tai vähentää, jotta verkon taajuus pysyy mahdollisimman tasaisena. Kun sähkön kysyntä ja tarjonta eivät ole tasapainossa – esimerkiksi jos kysyntä nousee äkillisesti tai tarjonta laskee – taajuusreservi aktivoituu. Tämä auttaa palauttamaan verkon normaalin toiminnan ja pitämään taajuuden 50 Hz tuntumassa.

Miten Taajuusreservimarkkina Toimii?

Taajuusreservimarkkinoilla varmistetaan siis, että sähköjärjestelmä pysyy vakaana erilaisissa tilanteissa, joissa sähkön kysyntä ja tarjonta eivät ole tasapainossa.

Taajuusreservit toimivat useilla eri aikaskaaloilla, ja ne voidaan jakaa neljään pääryhmään:

1. nopea taajuusreservi (FFR)
2. ensimmäinen taajuusreservi (FCR)
3. automaattinen taajuuden palautusreservi (aFRR)
4. manuaalinen taajuuden palautusreservi (mFRR).

Nopea Taajuusreservi (FFR - Fast Frequency Reserve)

Nopeaa taajuusreserviä hankitaan pienen inertian tilanteiden hallintaa varten. Inertia tarkoittaa sähköjärjestelmän pyöriviin massoihin varastoituneen liike-energian tuomaa kykyä vastustaa muutoksia taajuudessa. Fossiilisilla polttoaineilla toimivissa generaattoreissa inertiaa on paljon, aurinko- ja tuulivoimaloissa vähän tai ei ollenkaan. 

FFR vasteaika on jopa alle sekunti, ja se on suunniteltu nimenomaan kattamaan lyhyt hetki ennen kuin muut reservit alkavat vaikuttaa.

Ensimmäinen Taajuusreservi (FCR)

Ensimmäinen taajuusreservi (Frequency Containment Reserve, FCR) on toinen keskeinen mekanismi taajuuden hallintaan. Se jakautuu kahteen päätyyppiin:

1. FCR-N (Normal Frequency Containment Reserve):

   • Tämä reservi ylläpitää taajuutta jatkuvasti normaaleissa tilanteissa ja tasapainottaa pienet poikkeamat ylös- ja alaspäin, esimerkiksi kulutuksen ja tuotannon vaihteluiden seurauksena.

2. FCR-D (Disturbance Frequency Containment Reserve):

   • Tämä reservi reagoi nopeasti suurempiin häiriöihin, kun taajuuspoikkeama ylittää raja-arvot. FCR-D voidaan jakaa ylös- ja alassäätöön:
     • Ylös-säätö: Lisää sähköä verkossa, kun taajuus laskee.
     • Alas-säätö: Vähentää sähköä, kun taajuus nousee.

Muiden reservien roolit

• aFRR (Automaattinen taajuuden palautusreservi) seuraa tilanteita muutaman minuutin viiveellä ja auttaa, jos taajuuspoikkeamaa ei korjata tarpeeksi nopeasti FCR avulla.
• mFRR (Manuaalinen taajuuden palautusreservi) aktivoituu manuaalisesti pidempikestoisissa epätasapainotilanteissa.

Kuka Voi Osallistua Taajuusreservimarkkinoille?

Perinteisesti taajuusreservimarkkinalle ovat voineet osallistua vain suurimmat toimijat kuten voimalaitokset ja paperitehtaat, johtuen markkinoille tehtävien minimitarjousten suuresta koosta. Markkinoille on kuitenkin tullut viime vuosina ratkaisuja, joiden avulla myös pienemmät yrityskohteet ja jopa kuluttajat pääsevät käsiksi reservimarkkinoihin ja niiltä saatavaan tuottoon. 

Millaisia korvauksia taajuusreservimarkkinalle osallistumisesta maksetaan?

Taajuusreservimarkkinalle osallistumisesta maksetaan erittäin hyvin. Hinnat vaihtelevat kuukausittain ja eri markkinoittain riippuen kysynnästä ja tarpeesta. Alla on alkuvuoden 2024 keskiarvohintoja eri markkinoilta.

FCR-N  58,82 €/MW/h
FCR-D ylös 23,51 €/MW/h
FCR-D alas 18,19 € /MW/h
FFR 34,00 € /MW/h

Keskiarvohinnat eivät sinällään vielä kerro tuottoa, sillä kaikki markkinat eivät ole aktiivisina joka hetki ja osa toimijoista osallistuu vain osalle markkinapaikoista. Lisäksi osa markkinoista voi olla aktiivisena samanaikaisesti. 

Avaamatta sen suuremmin taajuusreservimarkkinan monimutkaisia laskentamekanismeja, voidaan hieman palveluntarjoajasta ja markkinasta riippuen sanoa karkeasti, että tuotot ovat keskiarvollisesti luokkaa: 

• Omakotitalot: 1000-4000€/vuosi
• Kiinteistöt joissa 63-200A liittymä 5000-15 000€/vuosi
• Kiinteistöt joissa 200-400A liittymä :10 000- 40 000€/vuosi
• Ja niin edespäin

Toisin sanoen, voidaan sanoa, että taajuusreservimarkkinoilta saadaan erinomaisia tuottoja. Etenkin kun osa ratkaisuista vielä luo tuottoja myös muilla tavoin, kuten optimoimalla sähkön käyttöä ja piikkitehoa sekä maksimoimalla aurinkosähkön omaan käyttöön menevän osuuden. 

Taajuusreservien tarve kasvaa nopeasti

Yleisin kommentti, mitä asiakkailtani kuulen liittyen taajuusreservimarkkinaan liittyvissä ratkaisuissa on, että ne kuulostavat "liian hyvältä ollakseen totta". Heti perään ihmetellään milloin markkina romahtaa tai voivatko tällaiset tuotot jatkua? 

Kaikki indikaatiot ovat, että taajuusreservimarkkina tulee kasvamaan merkittävästi. Esimerkiksi Fingrid julkaisi alkuvuonna 2024 asiakaslehdessään alla olevan kirjoituksen reservien tarpeesta. Sen mukaan reservien tarve kasvaa +134% seuraavan viiden vuoden aikana ja jatkaa siitä kasvuaan. Sama viesti toistuu läpi Fingridin viestinnän. 

Suomessa on myös meneillään aikamoinen aurinko- ja tuulivoima buumi, jossa suuria aurinkopuistoja ja tuulivoimaloita rakennetaan valtavaa vauhtia. Tämä lisää reservien tarvetta merkittävästi. Samaan aikaan ajetaan alas erilaisia säätövoimana toimineita fossiilisia polttolaitoksia. Heilurin toisella puolella ovat myös esimerkiksi kaukolämmön sähköistyminen, lämpöpumppujen lisääntyminen, liikenteen sähköistyminen ja ylipäätään sähkön merkityksen kasvu koko yhteiskunnassa. Tämä aikaansaa heiluntaa kulutuksen puolella. 

Taajuusreservimarkkinoilta saatavat erinomaiset tuotot luonnollisesti houkuttelevat markkinalle sijoittajia ja toimijoita, jotka haluavat investoida markkinalle. Äkkiseltään voisi ajatella, että tämän seurauksena markkinalta saatavat tuotot romahtaisivat nopeasti. Itse en näe tätä skenaariota todennäköisenä esimerkiksi seuraavista syistä: 

• Markkinalta poistuu säätövoimaa niin nopeasti
• Markkinan tarve kasvaa niin nopeasti
• Suuret investoinnit vievät vuosia toteutuakseen
• Sähköverkot vaatisivat merkittäviä lisäinvestointeja, jotta suuren kokoluokan akustohankkeet olisivat ylipäätään mahdollista. Toisin sanoen ne toimivat pullonkaulana

Kuinka pääsen mukaan reservimarkkinalle?

Pääset mukaan reservimarkkinalle helposti ottamalla meihin yhteyttä. Toimimme yhteistyössä useiden eri järjestelmätoimittaen kanssa ja muodostamme näiden tarjonnasta sinulle parhaan mahdollisen kokonaisuuden.