Sähköjärjestelmän keskeisin toimintaedellytys on tuotannon ja kulutuksen jatkuva tasapaino. Tyypillisesti tuotantoa on säädelty kulutuksen vaihteluiden mukaisesti. Tuotantorakenteen muuttuessa tasapainon saavuttamiseen tarvitaan myös kulutuksen ohjausta. Tästä käytetään nimitystä kysyntäjousto.
Sähköntuotanto tulee jatkossa perustumaan suurelta osalta säätilan mukaan vaihtelevaan uusiutuvaan tuotantoon, tuuli- ja aurinkovoimaan, tai huonosti säädettävään ydinvoimaan. Tällöin tehotasapainon ylläpitämiseen tarvitaan entistä enemmän myös kysyntäjoustoa.
Kysyntäjouston edistäminen ja toteuttaminen laajasti on siis yksi kulmakivi siirryttäessä päästöttömään energiajärjestelmään, mikä on tunnistettu myös nykyisessä hallitusohjelmassa.
Miksi kysyntäjousto ei ole edennyt?
Suurteollisuutta tai suuria kiinteistömassoja hallitsevia toimijoita lukuun ottamatta kysyntäjouston toteutukselle ei ole ollut taloudellisia kannusteita kenelläkään keskeisellä energiatoimialan osapuolella.
Sääntely ei ole vaatinut riittävän selkeästi kysyntäjouston toteuttamista tavanomaisessa kiinteistömassassa. Sähkön jakeluverkkoyhtiöt ovat nähneet teho-ohjauksen tarpeettomana, sähkön myyjät voivat nostaa sähkön hintaa ja hinnoitteluperusteita moninkertaiseksi lyhyellä varoitusajalla, ja kiinteähintaiset sopimukset eivät luo käyttäjälle mitään kannusteita. Kysyntäjouston on nähty toteutuvan markkinaehtoisesti.
Tehomaksun sisältävät verkkopalvelumaksut ohjaisivat välillisesti tehojen hallintaan ja edistäisivät osaltaan ohjausten yleistymistä, mutta niitä ei laajasti ole otettu käyttöön pienasiakkaiden tuotteissa.
”Kysyntäjouston on oltava mukana koko ketjussa käyttöpaikasta tuotantoon asti niin fyysisissä kuin tietoteknisissäkin rakenteissa.”
Kysyntäjouston toteutus edellyttää, että se on mukana koko ketjussa käyttöpaikasta tuotantoon asti niin fyysisissä kuin tietoteknisissä rakenteissa. On siis tiedettävä, mitä ohjausvalmiudella on tavoitteena tehdä ja missä muodossa ohjaus tehdään.
Kysyntäjouston toteuttaminen edellyttää niin rakentamisen, energiajärjestelmän sääntelyn kuin ohjauksenkin yhteensovittamista – eli ympäristöministeriön sekä työ- ja elinkeinoministeriön yhteistyötä. Niiden tulee varmistaa se, että rakentamisen ja energiahuollon lainsäädäntö yhdessä määrittelee jouston toteuttamisen lähtökohdat.
Jousto voidaan toteuttaa myös markkinaehtoisesti. Sen tarvitsema tekninen valmius ja ohjausalusta ei kuitenkaan synny laajasti markkinaehtoisesti.
Teknisen valmiuden rakentamisen lisäkustannus on kuitenkin hyvin pieni verrattuna kysyntäjouston kansantaloudellisiin hyötyihin. Ratkaisut maksavat itsensä nopeasti takaisin loppukäyttäjälle, yhteiskunnan taloudellista tukea ei tarvita.
Hintajousto on sekä myyjien
että kuluttajien asia
Jousto, huipputehopiikkien leikkaus ja kulutuksen siirto ei saa jäädä yksittäisten kuluttajien vastuulle. Se ei myöskään voi perustua jatkuvaan sähkön tuntihinnan seurantaan tai tekstiviesteihin.
Tulee vakavasti pohtia myös sitä, voidaanko yksittäisen kuluttajan ainoana kohtuullisena sähkönmyyntituotteena käyttää pörssisähköpohjaista hinnoittelua, jonka seuraaminen edellyttää älypuhelimen tai tietokoneen omistamista – ja jonka perustana olevan kulutusmäärän asiakas saa vasta jälkikäteen tiedoksi.
”Kuluttaja-asiakkaiden ja markkinatoimijoiden välinen informaatio-epätasapaino esimerkiksi hintaennusteissa on valtava.”
Onko hinnoittelu myöskään riittävän selkeä kaikenikäisille asiakkaille, ja onko asiakkailla tosiasiallista mahdollisuutta vaikuttaa edes omalla toiminnallaan sähköenergian kustannuksiin? Kuluttaja-asiakkaiden ja markkinatoimijoiden välinen informaatio-epätasapaino esimerkiksi hintaennusteiden osalta on valtava.
Alkavaan talveen tarvitaan hätäkeinoja. Samaan aikaan pitää kuitenkin rakentaa myös kokonaisuus, jolla sähköalan eri toimijatahot (viranomaiset, verkkoyhtiöt, sähkön myyjät) vastuutetaan tekemään käyttäjien tarpeita vastaavia kysyntäjouston mahdollistamia palvelurakenteita sekä joustoon kannustavia hinnoittelumalleja.
Kysyntäjousto tulisikin saada sähkön myyjien ”työkalupakkiin” hyödynnettäväksi jo tukkusähkömarkkinan ostotarjouksia tehtäessä – mutta myös laajemmin myyjien riskien hallinnan välineeksi.
Nykyiset sähköntoimitusehdot mahdollistavat jo nykyisellään sähkölämmityksen ohjaukset (5 h/päivä, 1,5 h kerrallaan jne.). Kysyntäjouston toteutus tulisi rakentaa win-win -tyyppisesti, jossa höydyt ja riskit jaetaan asiakkaan ja sähkön myyjän kanssa tasapuolisesti. Ratkaisuna voisi olla esim. Energy as a service -tyyppiset palvelut.
Rakennukset ja talotekniset järjestelmät
ovat avainasemassa
Huipputehon muodostumisessa rakennukset ja erityisesti yksityinen sähkön käyttö on suuressa merkityksessä. Siksi ratkaisujen ja palveluiden oltava sellaisia, että ne ovat saavutettavissa helposti ympäri maata.
Toisaalta on tärkeää, että uusi tai uusittava rakennuskanta suunnitellaan ja toteutetaan siten, että niissä on valmius tehojen ohjaamiseen. Yhteiskunnan tuilla tehtäviin peruskorjaus-, lämmitystapa- tai energiatehokkuushankkeisiin pitää asettaa sähkötehojen ohjattavuusvaatimus.
Kysyntäjouston edellytyksenä on, että:
- kulutuspään laitteet ja järjestelmät on mitoitettu oikein ja rakennettu ohjattaviksi
- sähkön käyttöpaikkaan saadaan ohjaustieto (hinta, tehorajoitustarve, kriisitilanne)
- ohjauksen antaja on sovittu ja saatava hyöty myös jaetaan asiakkaalle.
Sähkön mittaus on jo vuosia perustunut älymittareihin. Niiden ”älykkyys” ei tosin näy kuluttajaan päin kuin sähkölaskuina sekä viiveellä kulutustietona tietoverkossa nähtävissä palveluissa.
Mittarit muodostavat kuitenkin jokaiseen käyttöpaikkaan solmun käyttäjien sähköjärjestelmän ja yleisen sähköverkon välillä. Kaikki muut palvelut tai ohjausratkaisut edellyttävät aina ja useimmiten vieläpä toimittajakohtaisia lisäjärjestelmiä ja -asennuksia sekä tietoyhteyksiä.
”Kysyntäjouston edellyttämä ohjausvalmius kiinteistöissä toteutetaan laitteiston suunnittelu- ja rakentamisvaiheessa.”
Kysyntäjouston edellyttämä ohjausvalmius kiinteistöissä toteutetaan laitteiston suunnittelu- ja rakentamisvaiheessa. Sähköjärjestelmään liittyvä sääntely ja valvonta on kuitenkin hajanaista ja siinä on harmaita alueita. Yleinen sähköverkko kuuluu Energiaviraston tehtäviin ja kiinteistön sähköverkko lähinnä sähköturvallisuuden valvonnan alle (TEM ja TUKES).
Rakennusten energiatehokkuusvaatimuksissakin on sähköjärjestelmiin liittyviä vaatimuksia. Esimerkiksi asetuksessa YMa 1010/2017 on mainintoja sähkötehosta ja erityisesti ohjattavuudesta. Niitä ei kuitenkaan juurikaan käytännön toiminnassa tunneta (esim. 32 §, ”…suunnittelussa on otettava huomioon mahdollisuuksia sähkön huipputehon tarpeen pienentämiseksi ja sähkötehon ohjattavuuden parantamiseksi.”).
Asetuksessa YMa 718/2020 on vaatimuksia ohjausjärjestelmien suunnittelulle ja toteutukselle, mutta toteutumisen valvontaa ole nimetty millekään taholle. Samassa asetuksessa on aurinkosähköjärjestelmiin liittyviä vaatimuksia, mutta muutoin sähkösuunnittelulle ei säädöksissä ole lainkaan vaatimuksia.
On käsittämätöntä, että rakennusten energiatodistuksen laadinta ja arkistointi on hyvin tarkkaan määritelty, mutta energian käytön keskeisen osan eli sähköjärjestelmien suunnittelun ja rakentamisen valvonta sähköturvallisuutta lukuun ottamatta ei kuulu kenellekään. Myös eri tahojen vastuuhenkilöiden kelpoisuusvaatimukset ovat hyvin ristiriitaisia.
Kysyntäjoustoa voi ohjata automaattisesti
Teollisuuden ohella myös kotitalouksissa on merkittävästi kulutusta, jota voidaan ohjata tunnilta toiselle ilman, että sillä olisi vaikutusta asumismukavuuteen. Tyypillisen omakotitalon lämmönvarauskyky mahdollistaa sähkölämmityksen katkaisemisen vähintään tunnin ajaksi, ilman että sillä olisi vaikutusta sisälämpötilaan kovillakaan pakkasilla. Uusissa hyvin eristetyissä taloissa tämä katkaisuaika on luonnollisesti pidempi.
Myös ilmanvaihto voidaan katkaista lyhyeksi ajaksi ilman välittömiä vaikutuksia sisäilman laatuun. Useissa nykyaikaisissa laitteistoissa, kuten lämpöpumpuissa, on valmiuksia ottaa vastaan rajoitustietoa (ns. Smart Grid -toiminto), mutta niitä ei ole otettu käyttöön.
Keskimääräinen henkilöauto puolestaan on pysäköitynä 23 tuntia vuorokaudessa, joten sähköauton lataamisessa ajallista joustavuutta on vielä enemmän.
Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä joustavista kulutuskohteista. On myös hyvä huomata, että nämä toimenpiteet voidaan tehdä täysin automaattisesti, kunhan ohjausteknologia on asennettuna. Varaavaa sähkölämmitystä on ohjattu yöajalle jo vuosikymmeniä, kyseessä ei siis ole mikään uusi keksintö.
Asennustyöt kannattaa myös optimoida
Ohjausvalmiuksien toteuttamisen lisäkustannus on hyvin pieni, jos asennukset tehdään muiden sähköasennusten yhteydessä uudis- tai saneerauskohteessa. Kiinteistöjen rakennusautomaatiojärjestelmissä ohjaustoimenpiteet olisivat laajasti ohjelmallisesti hoidettavissa, mikäli ohjaussignaali niihin saataisiin.
Pienemmissä kohteissa voidaan ryhmitellä asennuksia ohjattavuuden kannalta järkevästi. Kustannustehokkuus edellyttää kuitenkin vakioituja malleja ja avoimia rajapintoja. Ohjausvaatimuksen toteuttaminen toisi myös markkinoille uusia ratkaisuja.
Myös kuluttajia tulee opastaa vastuulliseen sähkönkäyttöön eli siihen, että energiansäästön ohella sähkönkäytön ajoittaminen edullisimmille ajankohdille on järkevää ja vastuullista toimintaa. Tämän vuoksi järjestelmien käyttö- ja hoito-ohjeita ja asennusten dokumentointia tulee parantaa.
Ohjauksen hyödyt käyttäjälle realisoituvat, kun sillä voidaan pienentää sähkölaskua hintapiikkien aikaan, puhumattakaan hyödyistä siinä tilanteessa, että älykkäällä ohjauksella vältetään tehopulatilanteessa kaiken sähkönkäytön katkeaminen.
On myös hyvä huomata, että Suomessa on merkittävästi tällaiseen älyteknologiaan liittyvää yritystoimintaa. Ratkaisuiden toimivuuden osoittaminen kotimarkkinalla edistää näiden yritysten vientiliiketoimintaa ja sitä kautta yhteiskunnan elinvoimaisuutta.
”Päättäjien ja alan toimijoiden velvollisuus on löytää ratkaisuja, jotka vähentävät yksittäisen kuluttajan riskiä ylisuurista sähköenergialaskuista.”
Päättäjien ja sähköalan eri toimijoiden velvollisuus on löytää ratkaisuja, jotka vähentävät yksittäisen kuluttajan riskiä ylisuurista sähköenergialaskuista. Esimerkiksi sähkölämmitystalojen osuus on asuntokannasta noin 40 prosenttia ja niissä asuu 1,5 – 2 miljoonaa suomalaista. Pruskorjausinvestoinnit kannattaa näissä suunnata rakenteellisiin remontteihin, joilla pienenetään sekä energian että sähkötehon tarvetta eikä lämmönjakotavan muuttamista huonomman hyötysuhteen omaavaan järjestelmään.
Jos tehokkaalla energian käyttöön liittyvillä ohjaustoimenpiteillä voidaan merkittävästi vähentää laajojen sähkökatkosten käytön aiheuttamia suuria kustannuksia ja ennalta arvaamattomia vaurioita, tulee löytää ratkaisut niiden toteuttamiseen. Sähköenergiajärjestelmä tulee olla nyt ja jatkossa loppukäyttäjiä varten eikä päinvastoin.
Mitä pitäisi tehdä?
Kysyntäjouston laajamittainen toteuttaminen jatkossa edellyttää vähintäänkin seuraavia toimenpiteitä:
- Varaudutaan tehopulatilanteen hallintaan hyödyntämällä älymittareiden kautta tehtäviä ohjauksia kiertävien sähkökatkojen sijaan. Samalla luodaan avoin ja toimittajasta riippumaton alusta markkinaehtoisille ohjauksille, mikä luo myös markkinoita älykkäämmille ratkaisuille. Perusrakenteen päälle voivat erilaiset lisäpalvelun tuottajat tarjota omia lisäpalveluitaan.
- Sähkömarkkinalaissa verkkoyhtiöt velvoitetaan toteuttamaan kysyntäjousto-ohjausmahdollisuus ja sähkön myyjät tarjoamaan palveluita, joiden avulla käyttöpaikkoihin saadaan perusrakenteinen kysyntäjousto-ohjaus.
- Rakennuslainsäädännössä ohjausvalmiudesta tulee määrätä asetuksella siten, että tietyn tehorajan ylittävissä kiinteästi asennetuissa laitteissa (esim. sähköautojen latauslaitteet, lämmitys- ja jäähdytyslaitteet ja sähkökiukaat) tulee olla etäohjausmahdollisuus, ja eri toimittajien ohjausjärjestelmien tulee olla yhteensopivia. Ohjausten osalta tarvitaan myös tarkempi määrittely, esim. mitä ohjaustietoja välitetään ja millaisia laitekokonaisuuksia tulee olla hallittavissa.
- Sähkötehotarkastelu ja varautuminen kysyntäjouston toteuttamiseen tulee liittää osaksi rakennuksen rakennuslupaan vaadittavaa energiaTEHOkkuustarkastelua. Uudisrakennuksiin, yhteiskunnan tukemiin energiatehokkuusremontteihin sekä laajamittaisiin peruskorjauksiin tulee edellyttää varautuminen kuormanohjaukseen. Vaatimus tulee myös ulottaa teollisuuden sähköliittymiin.
- Kysyntäjouston edellytyksien toteuttaminen tulee liittää osaksi automaatiovelvoitteiden valvontaa (tai energiatodistuksen laadintaa) ja vastuutahoksi nimetään rakennusvalvonta.
Tämän sisällön mahdollistaa Tampereen yliopisto.
Journalistinen päätösvalta on MustReadin toimituksella.
Tämä artikkeli on julkaistu Creative Commons CC BY-ND 4.0 -lisenssillä.
Keskustelu