Tuuli- ja aurinkosähkön yleistyminen lisää säätövoiman tarvetta – halvin ratkaisu on hyödyntää lämmitettävien rakennusten sähkön kysyntäjoustoa

Sähkö on tuoretuote, jonka kysynnän ja tarjonnan tulee olla joka hetki tasapainossa. Perinteisesti tarjonta on reagoinut kysynnän muutoksiin: kun sähkön tarve on hetkellisesti suuri, kaasuturbiini säädetään täysillä ja vesi virtaa tekojärvestä vesivoimalan läpi maksimiteholla. Säätövoiman tarvetta lisää säiden mukaan vaihtelevan aurinko- ja tuulisähkön lisääntynyt tuotanto. Asetelma on kääntynyt ympäri, ja nyt joustoa haetaan kysynnästä.

Teknologian tutkimuskeskus VTT ehdottaa tuoreessa raportissaan Säätövoimaa tulevaisuuden sähkömarkkinalle ratkaisuksi neljää toimenpidettä, joilla varmistaa Suomen omavaraisuutta sähkömarkkinoilla ja taata yhteiskunnan häiriötön sähkönjakelu ja toiminta eri tilanteissa.

– Kulutuksen hallinnan keskiössä ovat yksittäiset rakennukset ja niiden joustopotentiaalin hyödyntäminen. Suomessa on yli 570 000 sähkölämmitteistä rakennusta, joiden kulutus on suurempi kuin kaikkien maamme ydinvoimaloiden yhteenlaskettu tuotto, sanoo erikoistutkija Klaus Känsälä VTT:ltä.

Yhtenä ratkaisuna huipputehojen hallintaan on luoda paremmat edellytykset sähkön kulutusjoustolle sähkömarkkinoilla. Mahdollistamalla laajemmin rakennusmassan – eli sähköä käyttävien loppuasiakkaiden – ohjaus ja osallistuminen voidaan VTT:n mukaan merkittävästi vaikuttaa yhteiskunnan kokonaislaskuun sekä sähkönkäytön huipuista aiheutuviin päästöihin.

VTT:n mukaan pitäisi ensinnäkin panostaa kysyntäjoustoon, jotta markkinoille saadaan lisää tarjontaa säätövoimasta. Rakennusmassassa piilevä säätöpotentiaali tulisi tuoda markkinoille esineiden internetin eli IoT-teknologian avulla. Sähkön kulutuksen ja tuotannon säätelyn pitää lisäksi olla tulevaisuudessa internetpohjaista ja kilpailulle avointa. Neljänneksi säätövoimalle tulee luoda markkinapaikka, josta voidaan ostaa joustoa tehotasapainon ja sähköverkkojen luotettavan toiminnan varmistamiseksi.

Kysyntäjoustossa kysyntää lisätään tai vähennetään siten, että muutos auttaa kulutuksen ja tuotannon tasapainon saavuttamisessa. Kysyntäjousto voi siirtää kysynnän toiseen ajanhetkeen, jolloin sähkön saatavuus ja hinta ovat edullisempaa käyttäjälle. Kysyntäjouston kehittäminen ja laajempi hyödyntäminen sähkön kysyntähuippujen leikkaamiseksi on tärkeää, sillä sähkön kysynnän joustaessa lisääntyvä tarve säätövoiman tuotannolle on näin vähäisempää.

– Kysyntäjoustossa on paljon hyödyntämätöntä potentiaalia. Siksi on olennaista madaltaa markkinoille tulon kynnystä”, Känsälä huomauttaa.

Käytännössä kyse on siitä, että rakennusten lämmitys ja jäähdytys kytkeytyvät päälle, kun sähköstä on hetkellisesti ylitarjontaa, ja pois päältä, kun tehosta on hetkellisesti pulaa. Esimerkiksi kaupoissa kylmää voi varastoida joksikin aikaa kylmälaitteisiin ja jäähdytysjärjestelmän tuottamaa hukkalämpöä maanalaisiin lämpöakkuihin.

Tuulivoiman tuet lisäävät säätötarvetta

Säätötarpeen arvioidaan VTT:n mukaan lisääntyvän Länsi- ja Pohjois-Euroopassa voimakkaasti lähivuosina, kun suuri määrä lämpövoimaan perustuvaa erillistä sähköntuotantoa poistuu. Samalla säiden mukaan
vaihtelevan tuuli- ja aurinkovoiman osuus kasvaa merkittävästi. Suomessa purettiin lauhdevoimasäätökapasiteettia 2450 MW pelkästään vuosina 2015-2017, VTT:n raportissa todetaan.

Säädettävä sähkötuotanto ei enää pärjää markkinoilla tuetulle aurinko- ja tuulivoimalle. Esimerkiksi Saksassa energiakäänteen kriitikot ovat varoittaneet siitä, että tukiaiset uusiutuvalle sähköntuotantokapasiteetille johtavat siihen, että fossiilista kapasiteettiakin pitää tukea, jotta sähkö ei loppuisi tyyninä talvipäivinä.