6 ABB power 1|15

Kiisan varavoimalaitos

Virossa ei enää ole huolta sähkökatkoksista. Kiisan uusi varavoimalaitos käynnistyy ripeästi kaikenlaisissa sähköverkon vikatilan-teista.

Varmaa varavoimaa virolaisille

Teksti Cari Simmons Kuva Timo Kauppila

8 ABB power 1|15

Varavoimakapasiteetin merkitys on korostunut entisestään, kun sekä energian kulutus että uu-siutuvan energian osuus ovat

kasvaneet maailmanlaajuisesti. ”Nykyisin tarvitaan nopeaa ja kette-

rää varavoimakapasiteettia. Näin taataan kysynnän ja tarjonnan tasapaino sekä tue-taan tuuli- ja aurinkovoiman integroimista energiamarkkinoihin siten, että varmiste-taan vakaa sähköntarjonta vuorokauden ympäri”, sanoo Wärtsilällä voimalaitostek-nologiasta vastaava johtaja Niklas Wägar.

Wärtsilä valitsi ABB:n kumppanikseen Viron kantaverkkoyhtiön tilaaman kahden huipputeknologialla varustetun varavoima-laitoksen suunnitteluun ja toteutukseen. ABB toimitti Wärtsilälle generaattorit jän-nitteensäätöyksikköineen (AVR), ohjaus-järjestelmät sisältäen sähkönkäytön suo-jareleet, koko sähköaseman ja optimoidun prosessiohjausjärjestelmän (SCADA). Wärt-silällä oli kokonaisvastuu laitostoimitukses-ta aina perustuksista käyttöönottoon ja lii-tännästä suurjänniteverkkoon.

Täysin uudet ratkaisut ”Kaikki projektissa toteutetut ratkaisut

ovat juuri tätä projektia varten suunnitel-tuja. Tiesimme, että tavoitteiden täyttämi-nen vaatii pitkälle vietyä innovatiivisuutta ja yhteistyötä ABB:n kanssa”, Wärtsilällä projektista vastannut johtaja Rajiv Aro-ra sanoo

Viron kantaverkkoyhtiön Eleringin vara-voimalaitos ei tarvitse käyttöhenkilökuntaa. Täysin automatisoituna se tarjoaa nopeaa varavoimaa, kun sähköverkossa havaitaan sähkön tuotannon vajauksen aiheuttama vikatilanne. Valmiustilassa oleva laitos käyn-

03

01

Kiisan varavoimalaitos

Kiisan varavoimalaitoksen koko-naiskapasiteetti on 250 mega-wattia, mikä vastaa kuudesosaa Viron 1,6 gigawatin huippukysyn-nästä. Laitos ei ole päivittäisessä käytössä, mutta se on jatkuvassa valmiustilassa mahdollisten vika-tilanteiden varalta. Sen käyttötar-peeksi on arvioitu noin 200 tuntia vuodessa. Ennen Kiisan varavoi-malaitoksen rakentamista Viro hankki varavoimaa latvialaiselta Latvenergolta. Sopimus ei ole enää voimassa.

Kiisa

02

nistyy tarpeen tullen ripeästi ja saavuttaa täyden tehon lyhyessä ajassa. Laitos on toteutettu käyttämällä dieselgeneraatto-riyksikköjä, jotka toimivat sekä kevyellä polttoöljyllä että maakaasulla.

Moottoriteknologialla toteutettu, itsenäi-sistä yksiköistä koostuva ja eri polttoaineille soveltuva laitos on sekä nopeasti käynnisty-vin että luotettavin varavoimantuotantotapa.

”Tämän voimalaitostyypin etuna on, että se käynnistyy todella nopeasti ja tuottaa sähköä täydellä kapasiteetilla jo kymme-nen minuutin kuluttua siitä, kun nappia on painettu”, Wägar sanoo.

250 millisekuntiaSekä uusia että olemassa olevia voi-

malaitoksia koskevat entistä tiukemmat sähköverkkovaatimukset. Aiemmin säh-köverkon vikatilanteissa generaattorit ero-tettiin verkosta vianmäärityksen ajaksi, mutta nykyisin niiden on oltava kytkettynä myös vikatilanteiden aikana. Kunkin maan vaatimukset määrittelevät, miten pitkään generaattoreiden on vikatilannetta kestet-tävä. Tyypillinen vaihteluväli on 150–250 millisekuntia. Kiisan voimalaitokselta vaa-ditaan, että generaattoreiden on kestet-tävä vikatilannetta jopa 250 millisekuntia verkkoon kytkettynä.

Kun on kyse kokonaisesta voimalaitos-järjestelmästä, testaus ja validointi voivat olla kallis ja aikaa vievä prosessi. Mallin-tamalla ja simuloimalla voidaan varmistaa, että vaatimukset täyttyvät ja kustannukset eivät nouse liian korkeiksi.

ABB suoritti Kiisaa varten useita simu-laatioita ja teki generaattoreihin joitakin mekaanisia muutoksia, jotta 250 millise-kunnin vaatimus täyttyi.

01 Voimalaitostekniikasta vastaava Niklas Wägar Wärtsilältä kertoo, että Kiisan voimalaitoksen etuna on, että se käynnistyy todella nopeasti ja tuottaa sähköä täydellä kapasiteetilla jo kymmenessä minuutissa.

02 Pohjois-Viron Kiisassa sijaitsevan varavoimalaitos on täysin automatisoitu, eikä vaadi henkilöstöä paikan päällä.

03 John Shibutani ABB:ltä kertoo, että uuden generaattorirakenteen ansiosta Kiisan varavoimalaitoksen tiukkoihin vaatimuksiin pystyttiin vastaamaan eikä tehokkuudestakaan tarvinnut tinkiä.

”Yhdistämällä moottorivalmistajan ja jännitteensäätimen valmistajan asiantun-temuksen pystyimme luotettavasti laske-maan ja simuloimaan generaattorin toi-mintaa”, John Shibutani ABB:ltä kertoo.

”ABB:n ainutlaatuisen modulaarisen generaattorirakenteen ansiosta pystyimme helposti muuttamaan generaattorin laitok-sen tiukkoja vaatimuksia vastaavaksi tinki-mättä tehokkuudesta ja luotettavuudesta.”

Kiisan kahdesta varavoimalaitokses-ta jälkimmäinen valmistui kesällä 2014, kolme kuukautta etuajassa. Nyt virolaiset voivat luottaa siihen, että lamput syttyvät nopeasti uudelleen myös täydellisen säh-kökatkoksen jälkeen.

KU

VA:

ES

A S

ILTA

LOP

PI