Kaupallinen yhteistyö Fingrid

Näin älykäs sähköjärjestelmä vaikuttaa sinunkin elämääsi

Älykäs sähköjärjestelmä hillitsee sähkölaskun kallistumista. Sähkölaskun lisäksi se tuo muutoksia muun muassa auton rooliin ja yösähkön käyttöön.

Kaupallinen yhteistyö: Fingrid
Sähköjärjestelmä on mullistuksen edessä. Uusiutuvan energian sääriippuvuuden ja tuotannon hajautumisen vuoksi sähköjärjestelmän on toimittava entistä joustavammin. Kuva: Arto Keinänen

Uusiutuva energia asettaa sähköverkkoyhtiöt ja energiayhtiöt kahden uuden haasteen eteen

  • Haaste 1.: Uusiutuva energia on sääriippuvaista. Toisin kuin fossiilisten voimaloiden, uusiutuvan energian tuotantoa ei voi polkaista käyntiin tarpeen mukaan.
  • Avain solmuun on kysyntäjousto, joka palkitsee kuluttajia sähkönkäytön osuttamisesta hetkiin, jolloin sähkö on edullista.
  • Haaste 2: Aurinkopaneelien ja lämpöpumppujen ansioista verkossa kulkee entistä vähemmän sähköä. Verkkojen toiminta on kuitenkin mitoitettava kovimman sähkönkäytön aiheuttamien tehopiikkien mukaan.
  • Tämä tehotasapainon muutos tarkoittaa sitä, että siirron kulut pysyvät ennallaan, mutta tulot laskevat. Siksi verkkoyhtiöt pohtivat siirtymistä laskutukseen, jossa sähkönsiirrosta maksetaan tehon mukaan. 

Joulukinkun paistaminen ei missään nimessä ole sähköjärjestelmän ja sen uudistamisen kannalta erityisen kriittinen asia, mutta siihen kiteytyy monia älykkään sähköverkon kannalta olennaisia asioita.

Perinteisesti kinkku on vähän vaarallisestikin laitettu yöksi uuniin. Tapaan on voinut olla erilaisia syitä, mutta yksi on ollut halpa yösähkö.

Kuluttajia on kannustettu 70-luvulta lähtien yösähköön. Taustalla olivat ensimmäiset ydinvoimalat ja niiden sähköjärjestelmään aiheuttama mullistus. Ydinvoimalat puskivat verkkoon sähköä tasaista tahtia. Samaan aikaan teollisuus tarvitsi sähköä enemmän päivällä kuin yöllä. Yösähkö keksittiin tasaamaan kulutusta myymällä sitä yöaikaan halvemmalla kuluttajille.

  • TEM:in perustama älyverkkotyöryhmä etsii ratkaisuita energianmurroksen aiheuttamaan tarpeeseen uudistaa sähköjärjestelmää ja -markkinoita. Sen loppuraportti julkistetaan ensi syksynä.
  • Työn tavoitteena on älykäs sähköjärjestelmä, jossa keskeisenä kysymyksenä on kysyntäjouston toteuttaminen. Tarvitaan järjestelmä, joka kannustaa myös tavallisia kuluttajia ohjaamaan sähkönkulutustaan suhteessa sähköverkon kuormitukseen.  
  • Taustalla on ilmastonmuutoksen aiheuttama tarve siirtyä kohti uusiutuvaa energiaa, jonka tuotanto on säästä riippuvaista ja hajautettua.
  • Ketteryys päätöksenteossa mahdollistaa Suomen edelläkävijyyden jatkumisen älyverkoissa. Edelläkävijyydestä on veroeurojen muodossa ihan konkreettista hyötyä, sillä verkon kehittäminen synnyttää innovaatioita, joille on kysyntää myös viennissä.

Nyt sähköjärjestelmä on vielä suuremman mullistuksen edessä. Uusiutuvan energian sääriippuvuuden ja tuotannon hajautumisen vuoksi sähköjärjestelmän on toimittava entistä joustavammin. Nyt yösähkön piirissä on parin ydinvoimalan verran sähköä. Järjestelmän näkökulmasta se tarkoittaa sitä, että potentiaali helposti ohjattavaan sähkönkulutukseen on lukittu yöajalle.

Jotta siirtymä uusiutuvan energian käyttöön voidaan toteuttaa kustannustehokkaasti ja samalla huolehtia sähkön toimitusvarmuudesta, tämä potentiaali pitäisi jotenkin onnistua vapauttamaan. Siihen tarvitaan älykkään sähköjärjestelmän mahdollistamaa kysyntäjoustoa.

Jos tässä ei onnistuta, sähkön toimitusvarmuuden ylläpito käy kalliimmaksi. Joulukinkut voisivat pahimmillaan jäädä paistamatta.

Jos tässä onnistutaan, kuluttaja voi säästää rahaa käyttämällä sähköä silloin, kun sähkö ja sen siirtäminen on edullista.

Kokosimme viisi muutosta, jotka älykäs sähköjärjestelmä tuo mukanaan kuluttajan arkeen.

Kuluttajasta tulee aktiivinen toimija palvelujen avulla

Tähänkin asti kuluttaja on voinut säästää optimoimalla sähkönkäyttöään. Esimerkiksi lämminvesivaraajat ovat alkaneet lämmittää vettä kello 22, kun yösähkö on tullut päälle. Astianpesukone on kannattanut laittaa pyörimään yöksi.

Älyverkkotyöryhmän piirustuksissa kuluttajista halutaan markkinoille aikaisempaa joustavampia toimijoita.

Suuret sähkönkuluttajat toimivat joustavasti jo nyt. Kuluttajillekin kyseessä on enemmän mahdollisuus kuin uhka. Kodin lämmitystä voi hyvin siirtää muutamalla tunnilla eteenpäin asumismukavuuden siitä kärsimättä.

Kännykästä tulee ohjauslaite, automatiikka tekee työt

Älyverkossa kodin lämmitystä voi ohjata kännykällä. Käytännössä optimointi tapahtuu sovittamalla yhteen lämmitystarpeet ja sähkön hinta. Kun kotona ei ole kylmänä talvipäivänä ketään, älykkäässä järjestelmässä kotona ei silloin pidetä mukavinta asumislämpöä yllä. Huonekasveille riittää vähempikin.

Erityisen aktiivisiksi sähkönhinnan tarkkailijoiksi kuluttajien ei tarvitse ryhtyä. Kulutuksen optimointi voi tapahtua automaattisesti perustuen sääennusteisiin. Esineiden internetin (IoT) vaatima teknologia on jo olemassa ja ensimmäiset älykkäät sähköratkaisut ovat jo markkinoilla. Järjestelmään ohjelmoidaan lämmitystarpeet ja rajat, joissa kodin lämpötila voi vaihdella. Niiden perusteella järjestelmä optimoi sähkön ostamisen kuluttajan puolesta. Tulevaisuudessa älykkäät järjestelmät pystyvät ehkä lukemaan emännän ja isännän menot suoraan heidän sähköisistä kalentereistaan.

Siirtyminen älykkääseen järjestelmään vaatii omakotitalossa asuvalta kuluttajalta myös laite- ja ohjelmistoinvestointeja. Omakotiliitto on toivonut, että valtio harkitsisi näihin investointeihin taloudellisia kannustimia.

Sähkölaskusta palvelulasku

Tällä hetkellä sähkölasku koostuu kolmesta osasta, verkkomaksusta, energiamaksusta ja verosta.

  • Verkkomaksua maksetaan sähkön siirrosta. Sitä maksetaan tällä hetkellä pääosin sekä kiinteästi että energiankulutuksen mukaan.  Siirtolaskussa kerätään myös sähkövero.
  • Energiamaksua maksetaan kulutetusta energiasta niin ikään kiinteästi ja kulutuksen mukaan.
  • Energiamaksu on kilpailutettavissa, verkkomaksu ei. 

Energiamurroksen takia myös laskutusta on muutettava. Sähköverkkoyhtiöt haluavat tuoda mukaan tehomaksun. Se on tarpeen, koska verkon siirtokapasiteetti joudutaan edelleen määrittämään tehopiikkien mukaan, vaikka piikkien hallinta on uusiutuvan energian myötä aiempaa hankalampaa.

Mediassa sähkölaskuun liittyvät otsikot ovat olleet uhkaavan sävyisiä. Sähkölaskun on kerrottu kallistuvan merkittävästi tehopohjaisen laskutuksen myötä. Älyverkon mahdollistama kysyntäjousto voi kuitenkin kääntää laskun hinnan alaspäin.

Käytännössä sähköä saatetaan tulevaisuudessa ostaa ennemmin palveluna. Sähköyhtiöltä ei ostetakaan sähköä vaan kiinteämaksuinen palvelu, joka perustuu tietoon kuluttajan sähkönkäytöstä. Kuluttaja, joka on valmis pihistämään sähkön käytöstä hintapiikkien aikaan saa palvelunsa halvemmalla. Tällaisia palveluita löytyy jo.

Toisaalta monesta kuluttajasta tulee aurinkopaneelien ja lämpöpumppujen ansiosta myös energiantuottajia. Ne vähentävät tarvetta ostaa sähköä ja voivat jopa mahdollistaa sähkön myynnin järjestelmään.

Autosta akuksi järjestelmään

Sähköautojen lataaminen tulee vaikuttamaan koko sähköjärjestelmän tehotasapainoon merkittävästi, kun sähköautot yleistyvät. Älykkäässä järjestelmässä autoja ei ainoastaan ladata, vaan ne voivat syöttää järjestelmään tehoa silloin kuin sitä tarvitaan ja toimia esimerkiksi häiriöreservissä. Sähköautoilija ei käytännössä huomaisi häiriöreserviin osallistumasta lainkaan, mutta sähköjärjestelmälle siitä olisi suuri apu. Tätä kaksisuuntaisen latauksen tekniikkaa kehitetään parhaillaan.

Järjestelmän kehittyessä ja sähköautojen määrän lisääntyessä sähköautoja voidaan hyödyntää myös muissa reserveissä kuin pari kertaa päivässä aktivoituvassa pienessä häiriöreservissä. Älykkäässä järjestelmässä sähköauton lataus voidaan sovittaa sähköjärjestelmän tarpeisiin. Kun tuulisähköä on paljon, autot lataantuvat. Kun ei tuule, autot voivat luovuttaa tehoa takaisin järjestelmään.

Naapurista energiayhteisöksi

Älykkään sähköjärjestelmän myötä esimerkiksi kerrostalon asukkaat voivat ryhtyä energiayhteisöksi, jotka tuottavat ainakin osan tarvitsemastaan energiasta esimerkiksi aurinkopaneelien avulla.

Nämä asiat on ratkaistava, jotta sähköjärjestelmästä tulee älykkäämpi

  1.   On luovuttava monopoleina toimivien jakeluverkkoyhtiöiden hitaasta ja jäykästä aikaohjauksesta, käytännössä yösähköstä, ja siirryttävä markkinaehtoisiin kysyntäjoustopalveluihin.
  2.   On siirryttävä tehopohjaiseen jakeluverkkomaksuun. Se antaa asiakkaalle mahdollisuuden vaikuttaa siirtolaskuunsa ja edesauttaa sähkön riittävyyttä, kun kulutushuippu pienenee. Huipputehojen hillitseminen myös pienentää verkkoinvestointien tarvetta.
  3.   On mahdollistettava sähkön myyminen kokonaispalveluna, sisältäen siirto, energia, verot ja joustopalvelut. Nykyisellä mallilla tämä ei ole koko maassa mahdollista.

Älyverkkotyöryhmä on ehdottamassa, että jatkossa tällainen yhteisö voitaisiin perustaa myös kiinteistön rajat ylittäen. Näin toimien paneeleille voidaan hakea paremmin toimiva paikka esimerkiksi pellolta, jossa aurinkopaneelit voidaan suunnata vapaammin ja jäähdytyksen kannalta ilmavammin. Tämä ei toistaiseksi ole mahdollista, koska kiinteistörajojen ylittäminen on verkkoyhtiöiden yksinoikeus. Muutos parantaisi kuluttajan asemaa, koska sen lisää kuluttajan mahdollisuuksia vaikuttaa omaan sähkön hankintaansa.

Juttua varten asiantuntijoina on haastateltu Heidi Uimosta ja Risto Lindroosia Fingridiltä. Uimonen toimii älyverkkotyöryhmän sihteerinä ja Lindroos jäsenenä.

 

Artikkelin on kirjoittanut MustReadin kaupallinen johtaja Merja Mähkä