Digitaalisuuteen ja internetin kautta tapahtuvaan ohjaukseen perustuvilla markkinoilla säätösähköä voisi ostaa ja myydä hyvin nopeasti — samaan tapaan kuin osakepörsseissä. Uusi digitaalinen ja avoin säätösähkön markkinapaikka toisi vakautta ja lisäisi Suomen säätösähkön omavaraisuutta. Samalla säätämiseen voisi osallistua nykyistä pienemmillä sähkömäärillä.

Sähkön tuotannon ja käytön tasapainon ylläpitäminen — eli säätäminen — korostuu tulevaisuudessa. Säätilasta riippuvaiset tuotantomuodot, kuten aurinko- ja tuulivoima, tarvitsevat tuekseen säätämistä. Näiden tuotantomuotojen määrän arvioidaan kasvavan jatkuvasti, myös muissa pohjoismaissa. VTT:n "Säätövoimaa tulevaisuuden sähkömarkkinoille" -selvitys on osa kiinteistöjen kysyntäjoustojen hyödyntämiseen liittyvää VIRPAB-tutkimushanketta. Selvityksen mukaan säätövoimasta syntyy tulevaisuudessa kilpailua Pohjoismaissa ja Keski-Euroopassa. Siksi Suomen olisi syytä ajoissa vahvistaa asemaansa.

VTT:n mielestä nykyiset säätösähkömarkkinat ovat liian tuotantovetoiset. Markkinoilla pitäisi voida käydä kauppaa myös kysyntäjoustoilla. Kysyntäjoustossa sähkönkäyttäjä vähentää tai lisää sähkönkäyttöään sen mukaan, minkälainen tuotannon ja kulutuksen välinen tasapainon kulloinkin on. Käytännössä tämä tapahtuisi automaatiojärjestelmien avulla, jolloin sähkönkäyttäjä ei välttämättä edes huomaa kuormiensa ohjaamista.

Teollisuuden suuria sähkökuormia on osattu hyödyntää jo pitkään. Suuret kulutuskohteet ovat olleet sähköverkon säätämisen kannalta mielenkiintoisia, koska pienikin määrä suuria kulutuskohteita voi saada aikaiseksi nopeasti suuren vaikutuksen sähköverkossa. Teollisuuden ohjattavista kuormista on myös muokattu kaupallisia tuotteita, joita ostetaan ja myydään useilla markkinapaikoilla. Tällaisia on mm. kantaverkkoyhtiö Fingridin taajuusohjattu käyttöreservi tai pohjoismaisen sähköpörssi Nord Poolin Elbas-markkina.

Suurten teollisuuskohteiden ohjattavia kuormia säädetään järeillä automaatiojärjestelmillä. Automaatiojärjestelmän hankkiminen on ollut edellytys osallistua säätösähkömarkkinoille. Vaatimus kalliista automaatiojärjestelmästä on pitänyt pienet kysyntäjoustokohteet ulkona säätösähkömarkkinoilta. VTT:n mielestä asetelma rajoittaa uusien toimijoiden mahdollisuuksia tehdä liiketoimintaa pienempien säätämisen soveltuvien käyttökohteiden avulla. Samalla menetetään suuri määrä säätövoimaan soveltuvaa potentiaalia.

— Pelkästään Suomen 570 000 sähkölämmitteistä rakennusta tarjoaisi kysyntäjoustopotentiaalin, joka vastaa kaikkien suomalaisten ydinvoimalaitosten yhteenlaskettua sähköntuotantoa, toteaa VTT:n erikoistutkija Klaus Känsälä.

— Tämä potentiaali on täysin hyödyntämättä.

Känsälä mielestä kysyntäjoustoihin kykenevien pienempien kohteiden markkinoille pääsyä olisikin madallettava.

Säätösähköstä vientituote?

Säätöä kaipaavien sähköntuotantomuotojen määrä kasvaa koko Euroopassa. Samalla sähkönkäyttötavat muuttuvat. VTT muistuttaa, että lämpöpumppuihin perustuvat lämmitysjärjestelmät ovat lisääntyneet räjähdysmäisesti — ne käyttävät sähköä, mutta niiden tapa käyttää sähköä on erilainen kuin mihin on totuttu. Myös sähköautojen yleistyminen muuttaa sähkönkäyttötapoja ja asettaa sähköverkolla uusia vaatimuksia.

— Sähkönkäyttötapojen muuttuminen kuormittaa sähkönverkkoja eri tavalla kuin ennen. Sähköinfrastruktuuri joutuu uudessa tilanteessa uudenlaisen rasituksen kohteeksi. Jos muutoksen ei osata valmistautua, voi tämä tulla yhteiskunnalle kalliiksi, VTT:n raportti toteaa.

Kysyntäjoustoja hyödyntämällä Suomi turvaisi oman asemansa ja saavuttaisi säätösähkön hankinnassa omavaraisuuden, mutta samalla suomalaiselle säätösähkölle voi avautua vientimarkkinoita Pohjoismaissa tai jopa Keski-Euroopassa. Kysyntäjoustopotentiaalin hyötykäyttö olisi myös taloudellisesti kannattavaa.

Digitalisaatio ja internet kehiin

VTT:n visiossa digitalisaation ja esineiden internetin hyödyntäminen antavat hyvät mahdollisuudet ottaa käyttöön koko kysyntäjoustopotentiaali — myös pienten kulutuskohteiden ohjattavat kuormat. Erityisesti rakennusmassoissa piilee "merkittävä" säätöpotentiaali.

Esineiden internet — eli IoT-tekniikka — tarkoittaa sitä, että sähköä käyttävät laitteet kommunikoivat tietoverkkojen kautta ja raportoivat sähkönkäytöstään sekä sähkönkäytön ajankohdista. Samalla laitteita myös ohjataan tietoverkkojen kautta. Perinteisesti sähkölaitteet ovat tietokoneita lukuun ottamatta olleet yhteydessä vain sähköverkkoon.

Muille toimialoille on jo ilmaantunut digitalisaatiota hyödyntäviä yrityksiä. Esimerkiksi Spotify on mullistanut musiikin jakelun ja käyttömallit. AirBnBn on tehnyt saman hotellialalla ja Uber taksiliikenteessä. Digitalisaation avulla pienemmistä kulutuskohteista voidaan niputtaa suurempia ja houkuttelevampia sähköverkon säätämiseen sopivia paketteja.

VTT toteaa, että sähkönkäytön ja tuotannon säätelyn pitäisi olla tulevaisuudessa internetpohjaista ja kilpaille avointa. Säätövoimalle varten tarvitaan myös uudenlainen markkinapaikka, josta voidaan ostaa säätöä sähköverkkojen tehotasapainon ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Myös pienten kulutuskohteiden pitäisi voida osallistua markkinapaikan toimintaan.

— Tällaisessa markkinapaikassa sähköä voidaan ostaa ja myydä hyvin nopeilla vasteajoilla. Oikein toteutettuna avoin markkinapaikka toisi vakautta ja omavaraisuutta, Känsälä toteaa.

Teknisiä esteitä ei enää ole. Rakennusten sähkönkäytön reaaliaikainen ohjaaminen tietoverkkojen kautta onnistuu jo nyt. Rakennus kykenee toimittamaan tietoa omasta tilastaan ja siitä, voidaanko sen energian kulutusta lisätä tai vähentää seuraavien minuuttien tai tuntien aikana. Rakennusten automaatiojärjestelmillä voidaan ohjata jopa yksittäisiä laitteita, kuten lämmitystä tai ilmanvaihtoa rakennuksen olosuhteita heikentämättä.

KAINALOSSA

Kallista vai halpaa säätöä?

Suomessa sähköjärjestelmän päivittäisen säätötarpeen arvioidaan kaksinkertaistuvan vuoteen 2030 mennessä. Pelkästään kansallisen tuulivoimatavoitteen toteutuminen kasvattaa tunnin sisäistä säätötarvetta 400 megawattia jo vuonna 2020. Samalla säätösähkön kysyntä kasvaa myös naapurimaissa.

Suomessa valtaosa säätövoimasta tuotetaan tällä hetkellä vesivoimalla. Säätösähköä tuodaan myös naapurimaista. Vesivoimakapasiteetti ei näillä näkymien kuitenkaan kasva merkittävästi — asenne pieniä vesivoimalaitoksia kohtaan on viime vuosina kääntynyt peräti negatiiviseksi. Säätämiseen soveltuvia lauhdevoimalaitoksia Suomesta on jo ehditty purkaa lähes 2500 megawatin edestä.

Keski-Euroopassa säätösähkön saanti on ajateltu hoitaa tulevaisuudessa kapasiteettimaksujen avulla. Tämä tarkoittaa sitä, että markkinoilta poistuvia vanhentuvia lauhdevoimalaitoksia ei pureta. Niiden omistajille päinvastoin maksettaisiin siitä, että laitokset pidetään käyttökunnossa ja miehitettyinä. Tarvittaessa niillä voitaisiin tuottaa säätösähköä.

Kapasiteettimaksuihin perustuva säätövoima on erittäin kallis tapa varmistaa säätösähkön saanti — joskus jatkuvasti miehitettyinä pidettäviä laitoksia käytetään vain muutama tunti vuodessa. VTT:n arvion mukaan kapasiteettimaksuihin perustuva säätövoimajärjestelmä maksaisi useita kymmeniä miljardeja euroja vuosittain. Edullisemmalle kysyntäjoustojen hyödyntämiselle siis saattaisi olla tilausta.

Teksti Petri Sallinen / Scanstockphoto