Sähköjärjestelmä

Sähköjärjestelmä on kokonaisuus, joka tuottaa, siirtää, jakaa ja kuluttaa sähköenergiaa. Se kattaa sähkön tuotantolähteet, siirto- ja jakeluverkot sekä lopulliset kuluttajat. Järjestelmä sisältää myös verkon suojauksen, ohjauksen ja mittauksen sekä toimintaa ohjaavan infrastruktuurin.

Sähköntuotanto koostuu erilaisista lähteistä, kuten fossiilisista polttoaineista, vesivoimasta, ydinvoimasta sekä uusiutuvista energialähteistä kuten tuuli ja aurinko. Siirtoverkko käsittää korkeajännitetason verkot ja sähköasemien väliset yhteydet sekä muuntamot, joiden avulla jännitetaso siirretään suurelta korkeammalle ja jaetaan alemman jännitteen verkkoihin. Jakeluverkko toimittaa sähkön loppukäyttäjille pienemmillä jännitteillä. Tilanteenhallintaan käytetään suojaus-, automatisointi- ja mittausjärjestelmiä sekä keskitettyä valvontaa.

Toiminta tähtää tuotannon ja kulutuksen realiaikaisiin tasapainottamiseen: verkon tulee säilyttää vakaa taajuus ja jännite sekä varmistaa toimitusvarmuus, mukaan lukien nopea tuki uusiutuvalle energialle. Palveluihin kuuluvat taajuuden säätö, häiriönsietokyky, energian varastointi sekä kysynnän ohjaus ja tarpeen mukaan tuotannon käynnistyminen tai sulkeminen.

Haasteita ja kehityssuuntia ovat energian tuotannon epäjatkuvuus sekä siirtymä kohti vähäpäästöistä sähköä, verkkoinfrastruktuurin modernisointi, älykkäät verkot ja digitalisaatio sekä kyberturvallisuus. Kansainvälinen yhteistyö ja rajatylittävä sähköinen yhteys tukevat järjestelmän joustavuutta.

Sähköjärjestelmän malli on yleinen globaalisti, mutta käytännön toteutus vaihtelee maittain. Esimerkiksi Suomessa kantaverkosta vastaa Fingrid ja jakeluverkot toimivat alueellisten toimijoiden kautta; järjestelmä on kytketty pohjoisiin ja länsimaisiin verkkoihin sekä Nord Pool -markkinaan.