Sähköverkon taajuus Suomessa

Sähköverkon taajuus on usein 50Hz tai 60Hz. Suomessa se on 50Hz.

Jos sähkönkulutusta on enemmän kuin tarjontaa, taajuus laskee ja päin vastoin.

Taajuus pyritään pitämään mahdollisimman lähellä arvoa 50Hz, sillä kodin laitteet ovat rakennettu toimimaan tällä taajuudella.

Tässä kattava artikkeli sähköverkon taajuudesta, sen säätelystä ja toiminnasta.

Mitä taajuus ylipäätään tarkoittaa?

Sähköverkon taajuus tarkoitaa yksinkertaisesti sitä, kuinka monesti sähköverkon vaihtovirta vaihtaa suuntaansa. Tämä puolestaan syntyy siitä, että sähköä luodaan sähkömoottorilla, joka pyörii tietyllä pyörimisnopeudella.

Suomessa sähköverkon taajuus on 50Hz, eli sähkön suunta vaihtuu 50 kertaa sekunnissa. Tämä on se taajuus, jolla sähkö tulee ulos pistorasiasta.

Sähköjohtoja kiinni seinässä

Monet sähkölaitteet ovat suunniteltu toimimaan tällä taajuudella ja taajuuspoikkeamat voivat vaikuttaa laitteiden toimintaan, turvallisuuteen ja tehokkuuteen.

Sähköverkon taajuuden ylläpitäminen

Sähköverkon taajuuden pitäminen 50Hz:ssa on tärkeää. Näin luodaan luotettava ja tasapainoinen sähköverkko, jossa kodin laitteet toimivat turvallisesti ja tehokkaasti.

Sähköverkon taajuus kuitenkin vaihtelee aina sähkönkulutuksen mukaan.

Jos sähkölle on kysyntää enemmän kuin tarjontaa, taajuus tippuu. Toisaalta jos tarjontaa on enemmän kuin kysyntää, taajuus kasvaa.

Sähköverkon kuvituskuva, jossa laitos jakelee kodeille sähköä

Jotta sähköverkon taajuus pysyisi mahdollisimman lähellä 50 Hertziä, tuotetun sähkön ja kulutetun sähkön tulee olla tasapainossa.

Tasapainotila tarvitaan siksi, että sähköä ei voida varastoida suuressa mittakaavassa, joten kaikki tuotettu sähkö tulee kuluttaa saman tien. Näin ollen tuotantolaitoksien pitää hyrrätä oikealla teholla kulutustilanteen mukaisesti.

Jos sähköä voisi varastoida, tilanne olisi helpompi. Tällöin tuotantolaitokset voisivat tuottaa sähköä aina samalla teholla ja jättää aina “pelivaraa”. Tällöin kulutuksen laskiessa sähköä voisi ohjata varastoon, ja kulutuksen noustessa jakaa sitä varastoista. Tulevaisuudessa tämän tyyppiset ratkaisut ovat todennäköisesti mahdollisia.

Mikä saa taajuuden laskemaan/nousemaan?

Sähköä pusketaan sähköverkkoon sähköä generoivilla moottoreilla, joilla on tietty pyörimisnopeus (eli 50Hz Suomessa).

Jos sähkön kulutus ja tarjonta eivät täsmää, taajuus muuttuu.

  • Jos kysyntää on enemmän kuin tarjontaa, sähköverkosta kuluu energiaa enemmän kuin sitä tuotetaan. Tällainen lisäkuorma hidastaa sähkögeneraattorien pyörimisnopeutta alentaen sähköverkon taajuutta.
  • Jos tarjontaa on enemmän kuin kysyntää, sähköverkkoon syötetään energiaa enemmän kuin kulutetaan. Nyt ylimääräinen energia kiihdyttää generaattorien pyörimisnopeutta, joka nostaa sähköverkon taajuutta.

Kun vastus kasvaa, pyöriminen hidastuu.

Tarkempi selitys ilmiölle

Sähköverkon taajuuden muutos pohjautuu energian säilymislakiin.

Kun sähköverkko on täydellisessä tasapainotilassa, sähköä tuotetaan tismalleen saman verran kuin sitä kulutetaan.

Sähköverkkopylväitä

Tasapainotilassa voimalähteet, kuten tuulivoima ja ydinvoima pyörittävät sähkögeneraattoreita 50Hz:n nopeudella syöttäen verkkoon tarvittavan määrän energiaa.

Tuulivoimaloita

Jos sähkönkulutus nousee äkisti, kuluu hetki muuttaa generaattoreita pyörittävän energianlähteen tehoa, eli “laittaa lisää pökköä pesään”. Tällöin sähkögeneraattorin pyörimisnopeus laskee, kunnes generaattoreita pyörittävän energialähteen teho on noussut tarpeeksi korkealle.

Periaatteessa idea tässä on ihan sama kuin pyöräillessä.

  • Tasaisella tiellä voit polkea pyörääsi samalla nopeudella ja vauhti pysyy samana.
  • Jos tie kuitenkin nousee, polkutehosi ei enää riitä pyörien yhtä nopeaan pyörittämiseen, ja vauhtisi hidastuu. Polkeaksesi yhtä nopeasti ylämäessä kuin tasaisella, sinun pitää polkea voimakkaammin!
Pyöräilijä ylämäessä ja pyöräilijä tasaisella

Tismalleen sama pätee sähköverkkoihin. Kun kulutus nousee, pitää nostaa tuotantotehoa, jotta generaattorit saadaan pyörimään tarpeeksi nopeasti tuottamaan lisää sähköä.

Sähköverkon taajuuden säätely

Jotta sähköverkon taajuus pysyisi mahdollisimman lähellä viitearvoa (50Hz), sähköoperaattorit tekevät jatkuvia säätöjä, kuten taajuusohjausta ja kapasiteetin hallintaa.

Taajuusohjaus viittaa pikaisiin toimenpiteisiin, kuten reservivoimalaitosten aktviointiin tai kuormituksen pikaisiin vähentämisiin. Näillä toimenpiteillä sähköverkon taajuus saadaan palautettua nopeasti takaisin tavoitearvoon.

Kapasiteetin hallinta on puolestaan ennakoiva toimenpide, jossa tuotantokapasiteettiä säädetään vastaamaan ennakoitua kysyntää. Esimerkiksi ennen paukkupakkasia osataan ennustaa, että sähkön tuotantoa pitää nostaa, sillä kulutus nousee.

⚡ VERTAA HALVIN SÄHKÖ⚡

Valitse halvin sähkösopimus tästä ja säästä sähkölaskussa!

Lue myös

Opi kaikki sähkösopimuksista