Lähienergialiiton webinaari Onko sähkömarkkina rikki? alkoi professori Pertti Järventausta alustuksella. Hän kertoi sähkömarkkinoiden toiminnan periaatteita, sähköjärjestelmän tasapainon säilyttämisestä, miten hinta ohjaa sähkön kulutusta ja mitkä ovat hänen mielestä sähkömarkkinan suurimmat puutteet. Webinaarin paneelikeskustelusta julkaistaan erillinen kirjoitus.
Pertti aloitti alustuksensa “Kun puhutaan sähkömarkkinoista, niin tarkoitetaan kauppapaikkaa, jolla tyydytetään sähkön tarvetta. Eli sähkömarkkinat eivät ole itseisarvo, vaan väline sähkön tarpeen tyydyttämiseen. Lähtökohta on, että meillä on tarve sähköenergialle: lämmitykseen, valaistukseen, sähköautojen lataamiseen ja mihin me sitten sähköä käytämmekään. Se on se perustarve, jota pyritään tyydyttämään sähkön tuotannolla. Lisäksi tarvitaan sähköverkko ja kauppapaikkoja, joissa sähköstä voidaan käydä kauppaa. Mutta se sähkön käytön näkökulma on tietysti se perimmäinen lähtökohta”.
Onko sähkö kallista – tilanne ennen energiakriisiä
Pertti jatkoi retorisella kysymyksellä ”onko sähkö kallista”, kyseessä on tilanne ennen energiakriisiä. Ja hänen vastauksensa on seuraava.
”Tyypillinen kerrostaloasukas, jonka keskimääräinen kulutus on noin 2 000 kWh vuodessa ja keskimääräinen sähkön hinta sisältää sähköenergian, verkkopalvelun ja verot on tuolla 15-20 sentin suuruusluokassa – tilanne on parin vuoden takaa, jolloin sähkön hinnaksi tule 1,02 € päivässä. Sillä saa esim. opiskelija-asunnossa sähköhellan, jääkaapin, mikroaaltouunin, valaistuksen, television, läppärin sekä kännykän ladattua ja niin edelleen. Pertin mielestä palvelu, jota sähköllä saadaan, on edullista.”
”Sähkölämmitteisessä omakotitalossa tulee lämmitys mukaan ja monella tapaa enemmän sähkönkäyttöä ja sitä kautta vähän kalliimpi hinta päivässä: 7,39 €. Mutta edelleen voidaan todeta, että siihen nähden mitä kaikkea hyvinvointia sähköllä saadaan aikaan, niin se on edullista.”
Pertti totesi “Paradoksaalisesti vasta energiakriisin jälkeen niin sähkö on ollut riittävällä hintatasolla, jotta on alettu ymmärtää, mikä sähkön arvo on. Tietoisuus sähkön hinnasta on parantunut ja nyt hinta on alkanut myös ohjaamaan paremmin toimintaa. Ja energiansäästö on alkanut kiinnostamaan ihan uudella tavalla.”
Mitä sähkömarkkina tarkoittaa? Onko meillä yksi sähkömarkkina ja yksi markkinapaikka?
Pertti kertoi, että itse asiassa sähkömarkkina on kokonaisuus isosta määrästä markkinapaikkoja, joissa käydään kauppaa sähköenergiasta. Ajallisesti kyse on ajanjaksoista aina 10 vuotta eteenpäin. Finanssimarkkinoilla voidaan suojata sähköntuotantoa ja sähkön hankintaa riskienhallinnan näkökulmasta. Sähköpörssi tarjoaa vuorokausi- ja päivänsisäiset markkinapaikat. Joustavista resursseista käydään kauppaa reservimarkkinoilla. Toimitustunnin jälkeen löytyy vielä tasesähkömarkkina. On siis monta markkinapaikkaa joissa kauppaa käydään.
Jakeluverkko ja kantaverkko muodostavat sen alustan, jossa sähkökauppaa voidaan käydä ja ovat keskeisessä roolissa tässä kokonaisuudessa. Myös jakeluverkkoyhtiöitä – nyt uuden verkkoliiketoiminta valvontamallin myötä – kannustetaan hankkimaan eri tavoin joustoja myös verkkotoimintaan.
Yhteenvetona Pertti totesi “Yhdessä johdannaismarkkinoiden kanssa vuorokausimarkkinalla on suuri vaikutus siihen, minkälainen sähköenergian hintataso loppukäyttäjällä tulee olemaan.”
Peruslähtökohta on: tuotannon ja kulutuksen pitää täsmätä sähköteknisesti joka ikinen sekunti
Pertti kertoi, että pätee myös kaupallisesti. Sähköenergia on tuoretuote siinä mielessä, että sitä pitää tuottaa sen verran kuin sitä kulutetaan. Tuotantorakenteessa on käynnissä suuri muutos. Sääriippuva sähköntuotanto lisääntyy ja samalla säätövoima vähenee. Pyörivä tuotanto vähenee, joka vähentää inertiaa, jolloin taajuuden tehotasapainon heilahtelut ovat nopeampia. Siksi tarvitaan hyvin nopeasti reagoivia resursseja tehotasapainon hallintaan. Yhtälailla tarvitaan pidempiaikaista joustoa, jossa kulutus osallistuu ihan uudella tavalla tehotasapainon hallintaan ja sitä kautta myös hinnanmuodostukseen.
Asiakkaan rooli on muuttumassa merkittävästi ja se tulee muuttamaan kokonaisuutta. Mutta ennen kaikkea sähkön käyttö lisääntyy: lämmitys sähköistyy, kaukolämpöjärjestelmä on sähköjärjestelmän asiakkaana, liikenne sähköistyy, tulee vetytaloutta. Monella tapaa nämä uudet resurssit tuovat joustoja ja siten vaikuttavat hinnanmuodostukseen.
Sähkö- ja lämpöjärjestelmien integraatio voimakkaassa muutoksessa
Pertti sanoi ”Meillä on perinteisesti sektori-integraatio toteutunut sähkö- ja lämpöjärjestelmien välillä CHP-voimalaitoksissa. Silloin kun on tarvittu lämpöä, on tuotettu myös sähköä. Nyt se tulee muuttumaan. Kaukolämpöjärjestelmässä lämmityslähteenä on lämpöpumppuja ja sähkökattiloita. Lisäksi on tulossa – suunnitelmien mukaan – elektrolyysereitä, joista syntyy valtavasti hukkalämpöä. Se hukkalämmön määrä on enemmän kuin mitä Suomen kaukolämpöjärjestelmän lämmitystarve nykyään. Jos vedyn tuotantoon käytettävät elektrolyyserit sijoitetaan ainakin merkittävässä määrin kaukolämpöjärjestelmän yhteyteen, saadaan niistä paljon hukkalämpöä hyödynnettäväksi lämmitysjärjestelmään.”
Pertin mielestä erityisen mielenkiintoisia ovat erilaiset energiavarastot. Puhtaasti sähköenergian varastot (akut) ja lämpövarastot. Lämpöakut – vesipohjaiset, mutta myös hiekka tai johonkin muuhun materiaaliin pohjautuvat ratkaisut, joilla voidaan päästä hyvinkin korkeisiin lämpötiloihin. Niihin liittyen on kehitteillä teknologioita, joilla voidaan lämpöön varastoidusta energiasta tuottaa sähköä, jolloin ne toimivat aidosti sähkövarastoina.
Hinta ohjaa yhä voimakkaammin kulutusta, mitä siitä seuraa?
Pertti nosti esille kaksi ääritapausta. Syksyllä 2023 oli “black friday 1”, jolloin tapahtui norjalaisen Kinect Energy AS:n tarjousvirhe, jonka seurauksena sähkön hinta oli -50 snt/kWh usean tunnin ajan. Pertti korosti “tämä johtui Kinect Energy AS:n virheellisestä tarjouksesta, mutta vastaavan kaltaisia tilanteita lähellä nolla hintaa tai pienellä negatiivisella hinnalla meillä nyt on jo ollut paljon. Ja näitä tulee jatkossakin esiintymään.”
Mitä tämä tarkoitti sähkömarkkinan ja sähköverkon näkökulmasta? Esimerkiksi yhden sähkönmyyjän pörssisähkö tuotteen omaavien asiakkaiden sähkön käyttö kaksinkertaistui niillä tunneilla, kun hinta oli -50 snt/kWh. Se johti monella asiakkaalla siihen, että sulakkeet paloivat. Monessa verkkoyhtiössä myös jakelumuuntamoilla paloivat sulakkeet. Verkko ei kestänyt tällaista kuormitushuippua.
Pertti kertoi vuoden 2015 väitöskirjasta, jossa simuloitiin tilannetta, jossa yhden sähköaseman alueella 7 500 asiakkaalla on kotiautomaatioratkaisu, joka optimoi sähköenergian käyttöä hakemalla halpoja ajan hetkiä.
Mitä tämä sitten tarkoitti sähköverkon näkökulmasta. Alkuperäisessä tilanteessa vain jonkun verran jakelumuuntajista (469 muuntajaa) oli yli 100% kuormituksessa (ylin kuvaaja). Mutta tilanteessa, jossa nuo kaikki 7 500 asiakasta alkavat optimoimaan sähkön käyttöä niin, että haetaan ne halvimmat tunnit (keskimmäinen kuvaaja). Silloin sähkön hinta ohjaa osan kuormista halvoille tunneille, joka aiheuttaa verkkoon merkittäviä kuormitushuippuja ja nähdään, että siellä on muuntajia jo yli 200% kuormituksessa.
Väitöskirjassa simuloitiin yhtä ratkaisua jakeluverkon ongelmaan (alin kuvaaja): verkkoyhtiön tarjoama tehopohjainen verkkopalvelumaksu. Yksistään sen mukaan tulo ohjaa siihen, että ollaan hyvin lähellä alkuperäistä tilannetta. Kuitenkin asiakkaat saavat merkittävän määrän tunteja halvemmalla kokonaishinnalla eli pystyvät hyödyntämään halpoja tunteja, mutta pystytään lisäksi hillitsemään kuormitushuippujen kasvua.
Toisena esimerkkinä Pertti nosti esiin tammikuun 2024 (5.1.2024) tilanteen, jolloin oltiin todella korkeissa hinnoissa. Sähköpörssihinta oli lähellä 2 000 €/MWh verottomana. Silloin yleistä tietoisuutta herätettiin ja asiakkaat näkivät hinnat ja kulutusta vähennettiin. Fingridin mukaan jopa 1 000 MW. ”On kysytty, että jos se 1 000 megawattia vähempi kulutus olisi saatu mukaan sinne edellisen vuorokauden markkinahinnan muodostukseen, niin olisiko meillä päädytty hyvin edullisiin hintatasoihin?”
Pertti kertoi ”Näinhän ei olisi käynyt, koska olemme osa pohjoismaista ja sitä kautta myös eurooppalaista markkinaa. Silloin Suomi oli Viron kanssa samassa hintatasossa. Viron ja Latvian välissä oli pullonkaula eli Latviassa hinta oli 800 €. Jos me olisimme pystyneet vähentämään kuormitusta, silloin olisi alettu siirtämään enemmän sähköä Viron suuntaan ja jossain vaiheessa ehkä päädytty tuonne 800 € hintatasoon ja ehkä myös Ruotsin hintatason suuntaan. Ei siis voida yksiselitteisesti sanoa näitä käyriä katsomalla, että minne me olisi päädytty, jos me olisi saatu se jousto mukaan siihen day-ahead markkinaan.”
Pertin tunnistamia sähkömarkkinan ongelmia
Ajanpuutteen vuoksi Pertti ehti esittelemään vain osan yllä olevan kuvan ongelmista. Ensimmäinen on se, ettei asiakkaiden hintajousto vaikuta edellisenä päivänä määritettyihin hintoihin ja sitten yleiseen hintatasoon. Ja kun joustoa syntyy, niin se on kahden toimijan välistä kaupankäyntiä, mutta se ei vaikuta kaikkien asiakkaiden hintatasoon. Pertti “Tämä on yksi kysymys jota pitäisi enemmän pohtia: miten me saadaan se jouston mukaan, jotta se alkaa vaikuttamaan kokonaishintatasoon.”
Toiseksi Pertti esitti, että hintavaihteluista aiheutuva riski jää kokonaan asiakkaalle. Pertti kysyi “onko tämä tavoitetila? Jos pelkistää, niin että asiakas ostaa 1 000 € kotiautomaatioon ja sitä kautta pyrkii osallistumaan tähän järjestelmän pelastamiseen. Vai pitäisikö tässä itse asiassa energia-alan toimijoiden olla aktiivisempia ja tarjota joustoratkaisuja ja olla maksamassa asiakkaalle siitä, että asiakas joustaa”.
Kolmantena Pertti totesi, että pörssisähkötuotteen omaavilla asiakkailla on näkymä vain siihen seuraavaan vuorokauteen. Hän ehdotti “Markkinatoimijoille voisi olla perusteltua esittää myös asiakkaalle vähän pidemmän aikavälin ennusteita hinnasta. Olisi ihan kiva tietää, että kahden päivän päästä hinta onkin jo alhaalla. Enpä tee tänään enkä huomenna vielä jotain toiminnallisuutta, vaan vasta ylihuomenna.”
Kirjoittaja
Tapio Tuomi, toiminnanjohtaja, Lähienergialiitto
Webinaarista julkaistut muut kirjoitukset:
- Sähkömarkkinan pitää tuottaa sellaisia tehokkuushyötyjä, jotka viime kädessä siirtyvät asiakkaiden ja kuluttajien hyödyksi
- Markkinamalli on poliittinen päätös, joka perustuu EU:n poliittiseen päätökseen
- Mitä Suomen pitää tehdä, jotta pysymme hyödyntämään EU:n sähkömarkkinauudistuksen tarjoamat mahdollisuudet
