Sähkötehon riittävyys on yksi sähkömarkkinoihin liittyvistä kuumista puheenaiheista. Vaikka uusiutuvaa tuotantokapasiteettia on tullut erityisesti tuulivoimaan, niin Suomessa käytettävissä oleva tuotantokapasiteetti on laskenut viime vuosina merkittävästi fossiilisia polttoainetta käyttävien voimalaitosten poistuttua markkinoilta. Sähkötehon riittävyydestä puhuttaessa viitataan usein talvikauteen, mutta myös muulloin sähkötehon riittävyys voi aiheuttaa haasteita, mikäli joustavaa kapasiteettia ei ole tarjolla riittävästi. Sähköntuotannon ja kulutuksen on vastattava toisiaan joka hetki.
Syy ”perinteisen” tuotantokapasiteetin vähenemiseen on johtunut erityisesti alhaisista hinnoista sähkömarkkinoilla, johon on suuresti vaikuttanut uusiutuvan energian massiivinen lisääntyminen koko Euroopassa. Tilanne ei koske ainoastaan Suomea vaan myös monissa muissa maissa ollaan samojen haasteiden edessä, tosin pitää tietysti muistaa että monessa Euroopan maassa talvi ei ole samanlainen kuin Suomessa.
Suomi on osa Eurooppalaista sähkömarkkinaa
Suomi on osa Eurooppalaista sähkömarkkinaa, jossa eri maat ovat kytkeytyneet toisiinsa. Tämän vuoksi esimerkiksi Saksan sähkömarkkinalla tapahtuvat asiat heijastuvat myös Suomeen ja Pohjolaan. Eurooppalainen sähkömarkkina ei tunne maiden rajoja vaan sähkö tuotetaan markkinoiden ohjaamana siellä missä se on edullisinta, toki huomioiden siirtoverkon asettamat reunaehdot. Kalleimmat tuotantomuodot poistuvat markkinoilta ja niiden tilalle tulee uusia edullisempia tuotantomuotoja. Suomi on esimerkiksi saanut nauttia viime vuosina Ruotsin ja Norjan edullisesta vesisähköstä. Markkina on tehokkain tapa ratkaista optimointiongelma, missä sähkö tuotetaan. Koska kaikkea Suomessa käytettävää sähköä ei ole ollut optimaalista tuottaa Suomessa, on se johtanut siihen että Suomesta on tullut voimakkaasti tuontiriippuvainen ja Suomeen tuodaan sähköä myös silloin vaikka meillä olisi riittävästi omaa tuotantokapasiteettia. Yhteisen markkinan vuoksi suomalaiset sähkönkäyttäjät ovat säästäneet rahaa miljardeja euroja viime vuosina.
Sähkö on keskeinen hyödyke – kansalliset näkökulmat näkyvät Euroopassa
Sähkö on hyödyke, jolla on hyvin keskeinen merkitys nyky-yhteiskunnalle. Erityisesti kaupungeissa ei ole juurikaan totuttu tilanteeseen, jossa valot pimenevät ja moni nykyaikainen laite ei toimi. Sähköenergian hintaan perustuva markkina on tehokas tapa toimitusvarmuuden hoitamiseen. Koska sähkö on niin tärkeä hyödyke kuin se on, liittyy sähköntuotantokapasiteettiin kansallinen näkökulma monessa Euroopan maassa: Mikä on sopiva omavaraisuusaste tai onko tällaista? Yksiselitteistä vastausta tähän ei voi antaa, mutta yleisesti voinee todeta, että kaikkien maiden ei kannata pyrkiä olemaan omavaraisia, koska se on luonnonvarojen tuhlaamista. Kyse on paljon siitä, miten paljon luotamme Eurooppalaiseen sähkömarkkinaan ja naapurimaihimme.
Markkinan hakiessa tasapainoa voi tulla tilanne, että tarjonta ei riitä vastaamaan kysyntään. Käytännössä puhumme nyt muutamista tunneista vuodessa ja tehovajeesta, jolloin esimerkiksi muutamaa prosenttia kulutuksesta ei pystytä kattamaan. Jos sähkömarkkinoilla aletaan kärsiä kroonisesta teho-ongelmasta, niin tulee muistaa että markkinat kyllä korjaavat tilanteen pitkällä aikavälillä mutta voimalaitoksia ei rakenneta päivässä tai kahdessa.
Tehoreservi pienentää tehovajeen todennäköisyyttä
Osassa Euroopan maita sähkötehon riittävyyteen on alettu varautua niin sanotuilla kapasiteettimekanismeilla, jossa käytettävissä olevalle sähköntuotantokapasiteetille maksetaan sen olemassaolosta. Tällaiset järjestelmät tulevat yleensä kansantaloudelle huomattavasti kalliimmaksi kuin energiaan perustuva hinnoittelu. Pohjoismaissa on käytössä energy-only markkina, jossa tuottaja saa korvauksen vain tuottamastaan sähköenergiasta. Suomessa ja Ruotsissa on tämän lisäksi käytössä tehoreservi. Tehoreservi on kapasiteettimekanismi, joka tukee energy-only markkinaa. Tehoreserviä käytetään vasta, mikäli sähkömarkkina ei kykene löytämään tasapainoa tuotannon ja kulutuksen välille.
Tehoreservi on eräänlainen vakuutus, jolla tehovajeen todennäköisyyttä voidaan pienentää kohtuullisin kustannuksin. Energiavirasto päätti syksyllä 2016, että Suomessa tarvittavan tehoreservin määrä on noin 600 MW aikavälillä 1.7.2017 – 30.6.2020. Päätöksenteon tueksi Energiavirasto teetti konsulttiselvityksen, jossa arvioitiin Suomen sähkötehon riittävyyttä aikavälillä 2017 – 2022. Selvitys osoitti, että sähkömarkkinat varmistavat melko hyvin sähkötehon riittävyyden, mutta muutokset jotka heikentävät Suomen tehotasetta kasvattavat tehovajeen odotusarvoa merkittävästi. Tehoreservi antaa sähkötehon riittävyyteen tietyn puskurin, mutta 100 % toimitusvarmuutta silläkään ei voida taata ja tehoreservin määrän kasvaessa siitä suhteessa saatava hyöty pienenee. Lisätietoa ja taustaselvitys tehoreservin määrästä ovat luettavissa Energiaviraston internet-sivuilla [1].
Kuluttajalle uusia rooleja
Historiassa tuotanto on yleensä ollut se voimavara, joka on joustanut vastaamaan kysynnän tarpeita. Tulevaisuudessa asia tulee olemaan entistä enemmän niin, että kysyntä joustaa vastaamaan tuotantoa. Työ- ja elinkeinoministeriö onkin perustanut älyverkkotyöryhmän pohtimaan tulevaisuuden ratkaisuja, joilla pystytään vastaamaan tulevaisuuden sähkömarkkinan haasteisiin [2]. Tulevaisuudessa asiakkaasta tulee entistä keskeisempi toimija sähkömarkkinoilla. Tämä ei välttämättä vaadi asiakkaalta aktiivisia toimia, se ei vaikuta asiakkaan arkielämään ja lisäksi asiakas voi ansaita tästä rahaa. Asiakas voisi esimerkiksi itse määrittää haluamansa toimitusvarmuuden tason ja maksaa sen mukaisesti.
On siis hyvä suunnata katseita jo kauemmaksi tulevaisuuteen, järjestelmään jossa entistä enemmän perustuu uusiutuvaan sähköntuotantoon ja akut sekä kysyntäjousto ratkaisevat enenevissä määrin järjestelmän hallintaan liittyviä haasteita. Samalla meidän on myös huolehdittava siitä, että säilytämme hyvän toimitusvarmuuden tason ja kilpailukykyisen sähkönhinnan näiden suurien muutosvuosien aikana.
Kirjoittaja toimii yli-insinöörinä Energiavirastossa.