TUNTIMITTAUSVELVOITTEEN LAAJENTAMISEN VAIKUTUS SÄHKÖMARKKINOIHIN JA TYYPPIKÄYRÄMENETTELYYN

Transkriptio

1 Anssi Seppälä Enease Oy Mannerheimintie 66 A HELSINKI TUNTIMITTAUSVELVOITTEEN LAAJENTAMISEN VAIKUTUS SÄHKÖMARKKINOIHIN JA TYYPPIKÄYRÄMENETTELYYN Helsinki 2004 Mannerheimintie 66 A Phone/puh: FIN HELSINKI Fax/faksi:

2 TIIVISTELMÄ Sähkömarkkinoilla yli 63 A käyttöpaikat on varustettava tuntimittauksella jos sähkönhankinta kilpailutetaan. Tuntienergiamittauksen ja kaukoluvun järjestäminen on maksanut lähes 1000 euroa käyttöpaikkaa kohti, mikä on osaltaan johtanut siihen, että noin puolet yli 63 A asiakkaista ei ole kilpailuttanut sähkönhankintaansa. Tässä raportissa selvitetään mitä vaikutuksia sähkömarkkinoiden ja eri osapuolten kannalta olisi jos tuntimittausvelvoite laajennettaisiin koskemaan kaikkia yli 63 A käyttöpaikkoja. Suomessa on arviolta noin käyttöpaikkaa, joissa pääsulake on yli 63 A. Näistä puolella eli noin on tällä hetkellä tuntimittaus. Tuntimittausvelvoitteen laajentamisen seurauksena tuntimittauksen piiriin tulisi noin käyttöpaikkaa, joiden keskimääräinen energiankäyttö olisi kwh vuodessa. Arviolta 7000 käyttöpaikkaa voisi pienentää sulakkeen 63 A:iin välttääkseen ylimääräiset kustannukset. Tuntienergiamittauksesta hyötyvät sähkömarkkinoiden kaikki osapuolet: asiakas, myyjä ja jakeluverkonhaltija. Näitä hyötyjä on kuitenkin yleisellä tasolla vaikea rahallisesti arvioida, koska niin myyjiä, asiakkaita ja jakeluverkkoja on erilaisia ja eri kokoja. Lisäksi sähkön markkinahinnan tulevaa kehitystä on vaikea ennustaa. Tuntimittausvelvoitteen laajentamisella saavutetaan kaikille asiakkaille tasapuoliset kilpailuttamisedellytykset, koska tuntimittaus on asiakkaalla myyjästä riippumatta. Tuntimittauksen yleistyminen edistää osaltaan monipuolisempien energiapalveluiden kehitystä sähkömarkkinoilla. Tuntimittauksen ja kaukoluennan kehitys on nyt voimakasta kaikissa pohjoismaissa. Tehokkaammalla mittauspalvelun organisoinnilla ja uudella tekniikalla järjestelmien hintojen odotetaan puolittuvan nykyisestä 1000 eurosta. Kustannukset tulevat tosin vaihtelemaan riippuen jakeluverkkojen ja tiedonsiirron paikallisista olosuhteista. Mittaustietoa tarvitsevat asiakkaat, verkot ja myyjät, joiden tarpeisiin tarjotaan mittauspalveluita. Tuntimittausvelvoitetta laajennettaessa tulee ratkaista mittaustoiminnan tai mittauspalveluiden organisointiin, mittaustiedon jakeluun, hinnoitteluun ja standardointiin liittyviä kysymyksiä. Taseselvityksessä Ediel standardin käyttöönotto on merkittävästi helpottanut energiahallintapalveluiden kehittämistä. Vastaavaan standardointiin kannattaisi pyrkiä myös energiamittaustietojen jakelussa, jotta mittauksista saadaan mahdollisimman suuri hyöty kaikille osapuolille. Lisäksi tämän työn myötä on tullut esiin seuraavia havaintoja: Tyyppikäyrämenettelyssä vuosienergiaennusteiden käsittely tulisi yhtenäistää ja ohjeistaa. Tällä olisi paras vaikutus tasoituslaskennan virheiden pienentämiseen. Automaattista pienasiakkaiden kaukolukua tulisi voida hyödyntää tyyppikäyrämenettelyssä ja tasoituslaskennassa. 2

3 Asiakkaan verkkopalveluun liittyvän luenta- ja energiaraportoinnin taso tulisi määrätä selkeästi, jotta kilpailuun ja mittauksiin liittyvien maksullisten lisäpalveluiden kehittäminen olisi yrityksille järkevää. Mittausten laajentamispäätöstä tehtäessä on otettava huomioon kustannusten lisäksi tarvittavat konkreettiset resurssit ja niiden saatavuus. Vaikka rahaa löytyykin, ei välttämättä löydy tekijöitä toteuttamaan laajoja ratkaisuja. Mittaustoiminnan ja raportoinnin laatuvaatimuksiin tulee kiinnittää huomiota, jotta eri osapuolet voivat luottaa tiedon saatavuuteen omiin järjestelmiinsä. Tuntimittausten lisääntyessä myös tiedon puutteet ja tiedonsiirtohäiriöt lisääntyvät. 3

4 ESIPUHE Tämä raportti on tehty kauppa- ja teollisuusministeriön tilaamana konsulttityönä, jonka tarkoitus on selvittää tuntimittauksen laajentamiseen liittyviä kysymyksiä. Työ on tarkoitettu taustamateriaaliksi kauppa- ja teollisuusministeriön tulevaan säädösvalmisteluun, eikä edusta ministeriön virallista kantaa. Työssä ovat kauppa- ja teollisuusministeriön edustajina olleet mukana yli-insinööri Petteri Kuuva ja ylitarkastaja Arto Rajala sekä ylitarkastaja Markku Kinnunen Energiamarkkinavirastosta. Tämän raportin taustamateriaaliksi olen haastatellut useita henkilöitä eri organisaatioissa Suomessa ja Ruotsissa. Lisäksi olen saanut eri verkkoyhtiöiltä välttämätöntä tilastoaineistoa. Esitän kiitokseni kaikille tätä työtä myötävaikuttaneille ja tietoja antaneille. Helsingissä , Anssi Seppälä Enease Oy Mannerheimintie HELSINKI puh. (09)

5 TIIVISTELMÄ SISÄLLYSLUETTELO TAUSTAA 1 JOHDANTO Tuntimittaus ja sähkömarkkinat Tuntimittauksen tilanne muissa Pohjoismaissa Kaukoluennan tähänastinen kehitys Erilaisia näkökulmia tuntimittaukseen Viranomaisen näkökulma tuntimittaukseen Verkonhaltijan näkökulma tuntimittaukseen Sähkönmyyjän ja tuottajan näkökulma tuntimittaukseen Asiakkaan näkökulma tuntimittaukseen TUNTIMITTAUSVELVOITTEEN LAAJENTAMISEN HYÖDYT Jakeluverkonhaltijan hyöty tuntimittauksesta Asiakkaan ja myyjän hyöty: kilpailu, kulutuksen hallinta Kilpailuttaminen mitatulla profiililla Vaikutus sähkömarkkinoihin ja kilpailuun Tuntimittauksen hyödyt hintajousto Huipunleikkaus - tehosiirto Tuntimittauksen hyöty - energiansäästö Hintajouston käytännön ongelmat Tyyppikäyrämenettelyn kehittäminen: sovitetut käyrät tai aluekäyrä Yleistä Tyyppikäyrämenetelmän kehittämismahdollisuudet Sovitetut tyyppikäyrät taseselvityksessä Tasoituslaskenta ja kaukoluku Verkostohäviöiden laskenta Tuntimittauksen hyödyt - yhteenveto TUNTIMITTAUSVELVOITTEEN LAAJENTAMISEN KUSTANNUKSET Johdanto Tuntimittauksen laajentamisen periaatteelliset kysymykset Tutkimus tuntimittauksen laajentamisesta kaikkiin yli 63 A käyttöpaikkoihin Uusien tuntimittausten määrä- ja energia-arvio Uusien tuntimittausten kustannusarvio Erityyppisten verkkojen eroja Tuntimittauksen kustannusten kehitys Ruotsin kustannuslaskelmat Yhteenveto

6 TAUSTAA Suomessa kaikki sähkönkäyttäjät ovat voineet kilpailuttaa sähkönsä syksystä 1998 alkaen. Suuremman yli 3 x 63 A pääsulakkeella varustetun sähkönkäyttäjän on hankittava tuntirekisteröivä mittari. 3 x 63 A ja sitä pienemmät käyttöpaikat käsitellään tyyppikäyrämenettelyn ja perinteisen energiamittauksen avulla. Sähkömarkkinoiden vapautumisen edellyttämät mittausinvestoinnit on hoidettu toistaiseksi siten, että suuret asiakkaat ovat rahoittaneet tuntimittaukset ja kaukoluennan maksamalla tuntimittauksesta erillistä maksua. Tuntimittauksen kustannusten takia osan yli 63 A asiakkaista ei kannata kilpailuttaa sähkönhankintaansa. Tyyppikäyrämenettelyssä 63 A ja alle olevan asiakkaan tuntienergiat lasketaan vuosienergiaennusteen, ulkolämpötilan ja kalenterin mukaan muuttuvan kuormituskäyrän avulla. Käytännössä asiakkaan kulutus voi poiketa huomattavastikin tyyppikäyrästä, eikä kulutusmuutokset näy sähkökaupassa ennen kuin mittari luetaan, mikä tapahtuu noin kerran vuodessa. Tyyppikäyrän ja energiamittauksen erotus hyvitetään markkinahintaan tasoituslaskennassa. Tunneittain vaihtuva sähkön markkinahinta, sähköpörssi Nordpoolin Elspot-tuote, on muodostunut tärkeäksi sähkökaupan hintareferenssiksi sekä sähkön tuottajille, myyjille että sähkönkäyttäjille. Perinteiset yksi- tai kaksiaikaiseen (yö/päivä tai talviarkipäivä/muu aika) mittaukseen perustuvat sähkön myyntitariffit eivät pysty välittämään Elspot markkinan nopeasti muuttuvaa hintasignaalia. Nordelin Price elasticity työryhmän mukaan pohjoismaisilla markkinoilla on merkittävää potentiaalia sähkökäytön hintajoustoon, mutta tämän esiin saaminen edellyttää markkinahintaan sopivaa tuntienergiamittausta. KTM:n toimitusvarmuustyöryhmän mukaan mittarinluvun vaatimuksia on kehitettävä siten, että syntyy edellytyksiä sähkön hintajoustolle ja uusille sähkön myyntituotteille. Tuntimittausvelvoitteen laajentamisella tarkoitetaan lähinnä kaikkien yli 63 A käyttöpaikkojen varustamista tuntimittauksella niiden käyttöpaikkojen lisäksi, jotka ovat kilpailuttaneet sähkönhankintansa. Tuntimittausvelvoitteen laajentaminen kaventaisi kilpailuttamisen kustannuseroa paikallisen ja kilpailevan myyjän välillä tehostaen kilpailua sähkömarkkinoilla. Tuntimittausvelvoitteen laajentaminen edesauttaisi markkinahintaa seuraavien uuden tyyppisten myyntitariffien kehittämistä lisäten sähkönkäyttäjien hintaelastisuutta ja sitä kautta pienentäen huippukapasiteetin tarvetta. Tyyppikäyrämenettely vaikuttaa eri tavoin toimitusvelvolliseen myyjään ja kilpailevaan myyjään, mikä on aiheuttanut ristiriitoja ja ongelmatilanteita osapuolten välillä mm. tasoituslaskennassa, vuosienergiaennusteiden käsittelyssä ja lämpötilakorjauksessa. Tuntimittauksen laajentaminen mahdollistaisi toimitusvelvollisen ja kilpailevien myyjien kannalta tasapuolisen sovitettuihin tyyppikäyriin perustuvan tyyppikäyrälaskennan. Ruotsin parlamentti on säätänyt lain, että kaikilla yli 63 ampeerin sähkönkäyttäjillä tulee olla tuntirekisteröivä mittaus mennessä ja kaikkien sähkönkäyttäjien 6

7 mittarit luetaan vähintään kerran kuukaudessa mennessä. Tämä edellyttää käytännössä kaikkien energiamittareiden kaukoluentaa. Norjassa on päätetty varustaa kaikki yli kwh vuodessa käyttävät käyttöpaikat tuntimittauksella alkaen. Suomessa valmistellaan sähkömarkkinalakiin muutosta, jolla toimitusvelvollisuus rajattaisiin kotitalouksiin ja enintään 3 x 63 A sähkönkäyttöpaikkoihin. Lisäksi uusiin yli 3 x 63 A käyttöpaikkoihin tultaisiin asentamaan tuntimittaus. Suomessa on myös valmisteilla asetus joka edellyttää jakeluverkonhaltijoita tarjoamaan yleisien aikajaotuksen mukaisia mittauspalveluita: yksiaika, päivä/yö, kausiaika ja tuntimittaus. Tutkimuksen sisältö Kauppa- ja teollisuusministeriö on tilannut tämän tutkimuksen TkT Anssi Seppälältä Enease Oy:stä. Tutkimuksen tavoitteeksi asetettiin selvittää tuntimittauksen laajentamisen vaikutuksia kaikkiin yli 3 x 63 ampeerin asiakkaisiin: pohjoismainen kehitys tunti- ja kuukausiluentaan Ruotsissa ja Norjassa arvio tällä hetkellä ilman tuntimittausta olevien yli 3 x 63 ampeerin asiakkaiden määrästä (lukumäärä sekä osuus energiasta) tarvittavien mittausinvestointien suuruus kaikkien yli 3 x 63 A asiakkaiden tuntimittaukselle arvio vaikutuksesta sähkönhankinnan kilpailuttamiseen (tällä hetkellä paikallisella myyjällä mittari-investoinnin suuruinen kilpailuetu) arvio vaikutuksesta hintaelastisuuteen tulisiko tyyppikäyrämenettelyssä siirtyä sovitettuihin tyyppikäyriin mikäli kaikki yli 3 x 63 ampeerin sähkönkäyttäjät olisivat tuntimitattuja o sovitettujen tyyppikäyrien soveltaminen kaikkiin enintään 3 x 63 ampeerin sähkönkäyttäjiin, jolloin jakeluyhtiön jäännöskuormituksen (kokonaiskuormitus häviöt tuntimitatut) ja tyyppikäyrien poikkeama jaettaisiin tyyppikäyrien suhteessa eri myyjille o o muutoksen vaikutus tyyppikäyrämallin tarkkuuteen muutoksen vaikutus paikallisen ja ulkopuolisten myyjien tasapuolisempaan käsittelyyn (tällä hetkellä lämpötilakorjaus on hiukan ylikompensoiva, jolloin ulkopuoliselle myyjälle kirjautuu enemmän tehoa) o muutoksen vaikutus vuotuisten tasoitusenergioiden suuruuteen, voitaisiinko tasoituslaskennasta tällöin luopua vertailu Ruotsin ja Norjan pienkuluttajien käsittelyyn (schablon avräkning) Lähtökohtana tälle työlle ovat olleet lähinnä seuraavat selvitykset ja asiakirjat: Sähkömarkkinoiden 5-vuotis huolto työryhmän mietintö, jossa otetaan kantaa siihen, että tuntimittaus pitäisi laajentaa myyjästä riippumatta kaikkiin yli 63 A:n käyttöpaikkoihin. 7

8 Lausunto , jossa Sener on ottanut myönteisen kannan tuntimittauksen laajentamiseen. Energiamarkkinaviraston ja VTT Energian tutkimus Jakeluverkon siirtotariffien rakenteet, jossa ehdotetaan kaikkien yli 63 A käyttöpaikkojen tuntimittausta. EU:n sisämarkkinadirektiivi 2003/54/EY, joka kehottaa jäsenvaltioita rajaamaan yleisen palvelun asiakkaat. Sama sisämarkkinadirektiivi kehottaa myös jakeluverkkoja kilpailuttamaan häviösähkö. KTM:n sähkön toimitusvarmuutta käsittelevän työryhmän raportti, jossa on esitetty tuntimittausten lisäämistä sähkön kulutuksen hintajouston edistämiseksi. 8

9 1 JOHDANTO 1.1 Tuntimittaus ja sähkömarkkinat Sähkökauppaa käydään tuntienergioilla. Myyjien energioiden selvittämiseksi tarvitaan tuntienergioiden mittausta ja taseselvitystä päivittäin. Myyjän 1 hankinta Energia Myyjän 2 asiakkaat Myyjän 2 hankinta Informaatio Tuntimittaus Myyjän 1 asiakkaat Jakeluverkko Kuva 1. Sähkökaupan eri myyjien energiavirtojen selvittäminen edellyttää tuntimittausta ja tiedonsiirtoa käyttöpaikoilta myyjille. Päivittäin luettava tuntienergiamittaus ja siihen liittyvä tiedonsiirto on perinteiseen käsin luettavaan energiamittaukseen verrattuna kallis energiamittausmenetelmä. Tuntienergiamittaukseen kuuluu: päätelaitteet asiakkaan liittymispaikassa: o perinteinen energiamittari (kwh-mittari), o tuntienergiatiedon tallennusyksikkö o kaukolukupääte tietoliikenneyhteys asiakkaan luota kaukolukusovellukseen kaukolukusovellus, joka hakee tiedot kaukolukupäätteeltä ja tallettaa tiedot tietojärjestelmiin tietojärjestelmät, joissa lukemia siirretään ja käsitellään mm. laskutuksessa, taseselvityksessä ja muussa laskennassa. Kaukoluvun tiedonsiirrossa on monta eri tekniikkaa ja kaukolukuratkaisu voi perustua yhteen tai useampaan erilaiseen tietoverkkoon ja siirtotapaan. 9

10 Asiakas taseselvitys Kaukolukusovellus kwhmittari kaukolukupääte jakeluverkko myyjä Tiedonsiirto: puhelinverkko gsm sähköverkko laajakaistaverkko radioverkko asiaksas Kuva 2. Tuntimittaus, kaukoluenta, tiedonsiirto ja mittaustiedon käyttäjät. Hankintakustannusten lisäksi tuntimittauksessa syntyy käyttökustannuksia tietoliikenneverkon käytöstä kaukoluentasovelluksen ylläpidosta tietojärjestelmien ja tietopalveluiden ylläpidosta päätelaitteiden korjaamisesta esim. ukkosvauriot Standardit kaukolukutekniikassa eivät ole käytännössä toteutuneet. Kaukolukupäätteitä voidaan yleensä lukea vain saman toimittajan kaukolukusovelluksella. Mikäli halutaan käyttää rinnakkain kaukolukupäätteitä eri toimittajilta, on hankittava myös kunkin toimittajan kaukolukujärjestelmä. Tuntimittauksen hankinnasta ja kustannuksista on vastannut asiakas hankkimalla mittarin itse tai vuokraamalla mittarin ja palvelun verkkoyhtiöltä. Valtaosa Suomen sähköyhtiöiden tuntimittauksista on viime vuosina toteutettu Enermet Oy:n MT kaukolukupäätteillä, joita luetaan puhelinverkon kautta. 1.2 Tuntimittauksen tilanne muissa Pohjoismaissa Ruotsissa ja Norjassa sähkömarkkinoiden avaamisen yhteydessä tuntimittaus määrättiin pakolliseksi myyjästä riippumatta kaikissa yli 3 x 200 A käyttöpaikoissa. Tätä pienempien käyttöpaikkojen taseselvitys on perustunut ns. aluekäyrään, eli jakelualueen kuormituskäyrään, josta on vähennetty tuntimittausten osuus. Ruotsin ja Norjan käytäntö on poikennut suomalaisesta siten, että toisin kuin Suomessa tuntimittaukset on alusta alkaen säädetty pakolliseksi tietylle asiakasjoukolle ja jakelualueen yhteistä kuormituskäyrää (ruots. schablon) sovellettu muun asiakaskunnan taseselvityksessä. 10

11 Ruotsissa on säädetty, että kaikki yli 63 A käyttöpaikat on tuntimitattava ja päivittäin luettava alkaen ja kaikki muut asiakkaat on luettava kerran kuukaudessa alkaen. Norjassa on voimassa päätös, jonka mukaan tuntimittaus vaaditaan mennessä kaikilta yli kwh vuodessa kuluttavilta käyttöpaikoilta. 1.3 Kaukoluennan nykytila Energiamittausten kaukoluentajärjestelmiä eli AMR järjestelmiä (Automated Meter Reading) kehitetään voimakkaasti eri puolilla maailmaa useille erilaisille tiedonsiirtotekniikoille. Kehityksen tärkeimpänä kannustimena toimii laskutuksen tehostaminen. Mittaustoiminnasta vastuussa oleville jakeluverkkoyhtiöille tuntimittausten ja kaukoluennan kannalta otollisin asiakasryhmä on kuukausilaskutettavat tehotariffiasiakkaat, joiden energiamittaus ja tuntitehohuippu on luettava kerran kuussa. Tälle ryhmälle kaukoluenta on kannattavinta ja useimmat käyttöpaikat ovatkin jo tuntimitattuja sähkökaupan kilpailuttamisen takia. Suomessa eräät verkkoyhtiöt ovat myös investoineet sähköverkon kautta tapahtuvaan energiamittareiden laajamittaiseen kaukoluentaan ja verkkokäskyohjaukseen. Viime aikoina kaukoluentaa on asennettu myös pienasiakkaille, missä kannustimena ovat vilkkaan muuttamisen aiheuttamat mittariluennan kustannussäästöt ja laskutus todellisen kulutuksen mukaan arviolaskutuksen sijaan. Kaukoluentatekniikoita on tarjolla useita ja päätelaitteissa on energialuennan lisäksi erilaisia lisätoimintoja. Kaukoluentajärjestelmien pitkäjänteisen kehittämisen edellytyksenä on järjestelmien toimintojen ja tarpeiden huolellinen yhteensovittaminen. Monet järjestelmät tarjoavat tuntimittauksen lisäksi erilaisia muita toimintoja mm.: kaksisuuntaisuus, muun kuin sähkön (kaukolämpö ja vesi) mittaus ja sähkön laadun seuranta. Ruotsissa tehdyn laajan mittauspäätöksen myötä on odotettavissa kaukoluennan nopeaa teknistä kehitystä. Tiedonsiirto sähköverkossa kehittyy myös voimakkaasti. Pienjänniteverkossa voidaan siirtää myös mittaustietoa, mutta eri laitetoimittajat eivät ole yhteensopivia. Kaukoluentaa kehitetään myös edelleen perinteiseen puhelin verkkoon sekä GSM- GPRS verkkoihin. Laajakaistayhteyksien odotetaan saavuttavan Suomessa kaikki kotitaloudet lähivuosina. Energiamittauksen kaukoluvun liittäminen laajakaistaverkon piiriin on yksi tulevaisuuden mahdollisuus. Kaukoluennan standardien kehitys on hidasta ja monenlaisten siirtoteiden ja laitevaatimusten kanssa yhtenäistä menettelyä on vaikeaa kehittää. Menettelyjen yhtenäistämisestä ja standardeista olisi kuitenkin merkittävää hyötyä. 11

12 1.4 Näkökulmia tuntimittaukseen Sähkömarkkinoilla vaikuttavat eri organisaatiot: viranomaiset verkonhaltijat sähkönmyyjät ja tuottajat asiakkaat Seuraavassa esitellään läpi tähän tutkimuksen eri toimijoilta saatuja näkökulmia tuntimittaukseen ja tämän tutkimuksen tavoitteisiin Viranomaisen näkökulma tuntimittaukseen Viranomaisten pyrkimys on luoda edellytykset toimiville sähkömarkkinoille ja edistää energiapolitiikan tavoitteiden toteutumista. Energian ja kapasiteetin riittävyydestä huolehtiminen energiamarkkinoilla on monimutkainen tehtävä, jota mittausten edistyminen osaltaan auttaa. EU:n komission antama sähkön sisämarkkinoita koskeva direktiivi 2003/54/EY määrää toimitusvelvollisuuden (yleispalvelun) kaikille kotitalouksille ja harkinnan mukaan myös pienille yrityksille. Suomessa raja voisi olla sama kuin tuntimittaukselle, eli toimitusvelvollisuus kuuluu kaikille kotitalouksille ja muille pääsulakkeella 63 A tai alle. Toisin sanoen kaikki toimitusvelvollisuuden ulkopuolelle jäävät olisivat tulevaisuudessa tuntimitattuja. Taseselvityksen sääntely on myös viranomaisten tehtävä. Kun tuntimittaukset ovat pysyvästi tietyllä käyttäjäkunnalla, voidaan taseselvityksessä käsitellä tuntimitatut ja tyyppikäyräasiakkaat järjestelmällisesti mitattuna erillisinä ryhminä. Energiamarkkinaviraston näkemyksen mukaan tuntimittausvaatimus, joka koskee vain kilpailussa olevia käyttöpaikkoja haittaa kilpailua sähkömarkkinoilla. Tuntimittausvaatimuksen pitäisi olla riippumaton siitä keneltä sähkön ostaa Verkonhaltijan näkökulma tuntimittaukseen Jakeluverkonhaltija on tuntimittauksen ja taseselvityksen suhteen sähkömarkkinoiden neutraali palvelutoimittaja. Toistaiseksi jakeluverkonhaltijat ovat voineet hinnoitella tuntimittauksen kustannusvastaavasti ja kannattavasti. Tosin laatuvaatimukset verkkopalveluun kuuluvan mittaustoiminnan ja asiakaspalvelun suhteen kaipaavat selkeyttämistä. Tuntimittauksen ja kaukoluennan hyödyt kohdistuvat pääosin muille kuin jakeluverkonhaltijoille. Tuntimittauksen avulla saadaan jakeluverkon tehosiirtoasiakkailta pätö- ja loistehohuiput kaukoluennan piiriin. Jakeluverkon verkostolaskenta perustuu asiakasryhmien kuormituskäyriin. Tuntimittaustietoa voidaan käyttää jakeluverkon kuormitustilanteen seurannassa. 12

13 Maaseutuverkoilla yhdistyvät hankalat jakeluolosuhteet ja hankalat olosuhteet tuntimittauksen ja kaukoluvun järjestämiseen. Jakeluverkonhaltijan kannalta mittaustoiminta vie resursseja itse jakeluverkon kehittämiseltä ja ylläpidolta. Erityisesti haja-asutusalueella siirto-olosuhteet ovat vaikeat ja myös kaukoluennan järjestäminen pitkille etäisyyksillä on kallista. Kaukoluentainvestoinnilla on jakeluverkonhaltijan näkökulmasta pitkä takaisinmaksuaika. Verkkoyhtiöt ovat kehittäneet vaihtoehtoisia edullisia luentamenettelyjä (mm. asiakas lukee itse), jolloin kaukoluennan kustannusetu jää pienemmäksi verrattuna mittarilukijan tai asiakasluennan kustannuksiin. Mittariluenta on myös joustavaa työtä, jota voidaan tehdä kiiretöiden lomassa Sähkönmyyjän ja tuottajan näkökulma tuntimittaukseen Sähkönmyyjän kannalta mittaustavoilla ei ole eroa: kaupankäynnin ja hinnoittelun on sujuttava tyyppikäyrällä tai tuntihistorialla. Tuntimittauksesta saatavan profiilin tunteminen voi vaikuttaa tarjouksessa laskettuun hintaan. Tärkeimmät tekijät kaupanteossa ovat kuitenkin sopimusaika ja energian määrä ja se, että kilpailijat toimivat samoilla säännöillä ja ehdoilla. Tuntimittaus aiheuttaa myyjälle myös enemmän käsittelykustannuksia, mikä pienillä sähkömäärillä voi osaltaan vaikuttaa asiakkaan saamaan hintaan. Suurimmaksi ongelmaksi myyjän kannalta koetaan pienten asiakkaiden vähäinen mielenkiinto sähkön kilpailuttamista kohtaan. Monimutkaisempien, esimerkiksi hintajoustoa tukevien, tuotteiden kehittäminen nykyisessä kilpailutilanteessa ei ole useiden myyjien näkemyksen mukaan kannattavaa. Asiakas valitsee kilpailutilanteessa yksinkertaisemman hinnoittelun. Tekniikan kehittäminen asiakkaiden sähkönhankinnan ohjaamiseen on kallista suhteessa hyötyyn. Lisäksi tasehallinnalle hintajousto toisi uusia haasteita. Myyjät suhtautuvat tuntimittauksen hyötyyn epäillen kysymällä, että ovatko asiakkaat kiinnostuneita tuntimittauksesta, myös asiakkaiden mielipidettä pitää kuunnella Asiakkaan näkökulma tuntimittaukseen Asiakkaalla voi olla yksi tai useampia tuntimitattuja pisteitä. Suurilla asiakkailla on useita kymmeniä tai satoja käyttöpaikkoja eri puolella maata eri verkkoyhtiöiden alueella. Asiakkaille tuntimittaustiedosta on harvoin hyötyä sellaisenaan. Avukseen asiakas tarvitsee asiantuntijan tai energiapalvelun, joka muokkaa tuntimittaustiedon sellaiseksi, että siitä voidaan tehdä energiankäyttöä koskevia johtopäätöksiä. Tämän palvelun voi tarjota, jakeluverkonhaltija, myyjä tai asiakkaan valitsema konsultti. Asiakkaalla voi myös olla tarve liittää energiamittaukseensa omia energiahallintasovelluksia ja palveluntarjoajia. Toisaalta sähkömarkkinalaki edellyttää tuntimittaustiedon toimittamista sähkönmyyjälle ilman eri korvausta jakeluverkon taseselvityksen yhteydessä. 13

14 Jotta sähkönkäyttö voisi joustaa markkinahintojen mukaan, tulee asiakkailla olla tätä varten automaatiota ja taloudellista hyötyä. Mitä pienempiin asiakkaisiin mennään, sitä pienemmät ovat hyödyt ja sitä pienemmin kustannuksin on energiapalvelut tuotettava. Tämän vuoksi tuntimittaustietojen edullisesta saatavuudesta tulee huolehtia. Asiakkaan energiahallinta Myyjän energiahallinta Energiamittaus Jakeluverkon kuormituksen seuranta ja taseselvitys Kuva 3. Energiamittauksen tarpeet ja hyödyt jakaantuvat asiakkaan, myyjän ja jakeluverkon kesken. Asiakkaalle voi tietyissä olosuhteissa tulla edullisimmaksi järjestää tuntienergiamittausten kaukoluenta itse, jolloin vaihtoehtona pitäisi olla asiakkaan vastuulla oleva kaukoluenta, josta toimitetaan mittaustiedot esim. Edi-sanomina jakeluverkolle kerran päivässä. Sähkömarkkina-asetuksen 7 :ssä on todettu, että myös sähkön ostajalla on oikeus hankkia ja omistaa verkonhaltijan tekniset vaatimukset täyttävä 6 :n 1 momentissa tarkoitettu mittauslaitteisto eli käytännössä tunneittain tapahtuvaan energianmittaukseen ja rekisteröintiin soveltuva mittauslaitteisto. Erikseen ei ole säädetty kaukoluennan järjestämisestä tai tiedonsiirtoprotokollien käyttämisestä. Tämä ei sinänsä ole este sopia asioista verkonhaltijan ja sähkön ostajan välillä, mutta se voi pahimmassa tapauksessa estää asiakkaan haluamien järjestelmien käytön ja siten vaikeuttaa kilpailun toteutumista sähkön mittauspalvelussa. Asiakkaan, jakeluverkon ja mittauspalvelun välisissä järjestelyissä toiminnan laatuvaatimukselle ja jatkuvuudelle tulee asettaa selvät ehdot, jotta jakeluverkonhaltijan toiminta ei tule riippuvaiseksi yksittäisten asiakkaiden järjestelmien toiminnasta ja häiriöistä. 14

15 Markkinahinta NordPool/Fingrid Siirtopalvelu Sähkönkäyttäjä Myyntipalvelu Asiantuntijapalvelu Mittauspalvelu tuntimittaus Kuva 4. Tuntimittaus ja energiapalvelut, joissa sähkön käyttäjällä on vaihtoehtoiset sopimussuhteet myynti- ja asiantuntijapalveluista. Ympyröinnit kuvaavat myyntija asiantuntijapalveluiden erilaista asiakaskohtaista yhteenkuuluvuutta. Tuntienergiatietojen käsittelyn ja energiahallinta-automaation kehittämiseksi tarvitaan standardeja mittarien luentaan ja tuntimittaustiedon siirtämiseen tietoverkoissa. Standardit laajentavat tuntienergiamittausten tarjontaa ja antavat energiapalveluiden tarjontamahdollisuuksia riippumattomille palvelutarjoajille ja tekniikoille. 15

16 2 TUNTIMITTAUSVELVOITTEEN LAAJENTAMISEN HYÖDYT Tuntimittauksen laajentamisessa hyötyvät: asiakkaat jakeluverkonhaltijat myyjät Tuntimittausvaatimuksen kustannus ja hyöty Tuntimittauksen kokonaiskustannus Myyjä Tuntimittauksen kokonaishyöty Jakeluverkko Asiakas Nykytilanne n. 1% käyttöpaikoista Kaikki yli 63 A Tuntimittausvaatimuksen laajuus Kuva 5. Tuntienergiamittauksen kumulatiivisten kustannusten ja hyötyjen muodostumisen periaate suhteessa tuntimittauksen laajuuteen. Nykytilanteessa asiakas on kustantanut tuntimittauksen, joten mittauskustannus on ollut pienempi kuin asiakkaan kokema hyöty. Mittauksen laajentuessa kustannukset nousevat nopeammin kuin mittauksesta saatava hyöty. Asiakas hyötyy sähkömarkkinoista edullisempina hintoina, jos kohta myös maksaa tuntienergiamittauksesta. Tuntienergiamittaukseen liittyvien automaatio ja energiapalvelun kannattavuus asiakkaalle on riippuvaista asiakkaan koosta, energian hintatasoista ja hintojen vaihteluista. Kokonaishyödyn ja kustannusten määrällinen arviointi valtakunnallisella tasolla on vaikeaa, koska verkot ovat erilaisia asiakkaat ovat erilaisia hintojen kehitys on arvaamatonta Markkinoiden ja kilpailun toimivuuden paranemisesta voidaan esittää vain laadullisia hyötyjä: Kilpailun tehostumisesta ja tehokkuuden paranemisesta hyötyvät yleensä kaikki asiakkaat. Asiakkaiden kulutus- ja hintatietoisuus ja mahdollinen hintajousto vaikuttavat epäsuorasti markkinahintaan. 16

17 2.1 Jakeluverkonhaltijan hyöty tuntimittauksesta Jakeluverkonhaltijalle tuntimittaus on kannattavaa palvelua korvaa mittarien käsin luentaa mahdollistaa siirtymisen arviolaskutuksesta mitatun palvelun laskutukseen: o laskutus yksinkertaistuu o asiakaspalvelu helpottuu antaa tarkkaa kuormitustietoa verkostonlaskentaan on synergiassa muiden mittaustarpeiden mm. sähkön laatumittausten kanssa Jakeluverkonhaltija toimittaa tuntimittauksen ja perii siitä vuokraa. Vuokrilla voidaan kattaa kaikki kustannukset ja tuntimittaus on nykyään kannattavaa toimintaa usealle jakeluverkonhaltijalle. Tuntimittaustiedoista jakeluverkko saa kaukoluettuna tehotariffiasiakkaiden laskutustiedot: kuukauden huipputehon, huippuloistehon ja energian. Jakeluverkon mittariluentakustannukset alenevat tuntimitattujen asiakkaiden kohdalla. Uusien tuntienergiamittausten myötä voidaan siirtyä lukemapohjaiseen laskutukseen arviolaskutuksen sijaan. Tämä helpottaa ja vähentää työtä asiakaspalvelussa kun ennusteiden ja tasauslaskujen käsittely vähenee. Kaukoluettu tuntienergiamittaus on tarkka ajan suhteen. Esimerkiksi kuukauden kulutus saadaan tarkalleen tietyn kuukauden ajalta. Käsin luennassa lukemat kerätään arkipäivisin, jolloin kulutusmäärissä on muutaman päivän heittoja. Verkostolaskenta toimii nykyään tuntitasolla tyyppikäyrien avulla. Järjestelmällinen tuntienergiamittaus on hyvä lähde verkostolaskennan tarkemmille tyyppikäyrämalleille. Mittauksiin perustuva verkostolaskenta on huomattavasti tarkempaa kuin asiakasryhmiin perustuvat tyyppikäyrämallit. Tarkemmalla verkostolaskennalla voidaan verkostoinvestointeja ohjata tarkemmin. Tuntienergiamittauksen laajentaminen ja järjestäminen systemaattisesti tietylle asiakasryhmälle auttaa järkeistämään mittaustoimintaa ja kehittämään mittauspalveluun liittyvää tietopalvelua. Rahallisten arvioiden tekeminen jakeluverkon hyödyistä edellyttää jatkotutkimuksia, koska jakeluverkot ovat hyvin erikokoisia ja mittaustoiminnan järjestämisen suhteen hyvin erilaisessa tilanteessa: mittaustoiminta on organisoitu tai ulkoistettu monella eri tavalla eri yhtiöissä. Verkkoyhtiölle tuntimittauksen laajentamisen myötä kehittyy tarve hoitaa tietoliikenneyhteydet keskitetysti, mikä vähentää puhelinverkkoluentaan liittyviä asiakkaille hajautuneita kustannuksia. 17

18 2.2 Asiakkaan ja myyjän hyöty: kilpailu, kulutuksen hallinta Asiakkaalle tuntimittaus mahdollistaa sähkön kilpailuttamisen todellisella profiililla antaa yhtäläiset kilpailuedellytykset kaikille myyjille tekee mahdolliseksi oston ja myynnin sähköpörssistä johdetuilla tuntituotteilla tekee mahdolliseksi asiakkaan tehonohjaukseen ja huipunleikkauksen antaa tietoa sähkön säästöön mm. tyhjäkäyntikuormista Kilpailuttaminen mitatulla profiililla Sähköpörssin hinnoissa on vuorokaudenajoista ja vuodenajoista riippuvaa vaihtelua, josta seuraa, että erilaisilla kuormituksilla on hieman erilainen hinta. Todellisella profiililla laskettu sähkötarjous erään myyjän esimerkin mukaan on 2 /MWh arvioitua edullisempi. Myyjän etu tuntimittauksesta on laskutus todellisilla sähkömäärillä, mikä on yksinkertaisempaa kuin arviolaskutus. Asiakasraportoinnin kehittäminen on myyjälle yksinkertaisempaa ja monipuolisempaa Vaikutus sähkömarkkinoihin ja kilpailuun Nykyhinnoilla tuntimittaus maksaa noin Asiakkaalle, joka käyttää 150 MWh vuodessa, pitää kilpailutetun sähkön olla 6,7 /MWh halvempaa, jotta kilpailuttaminen kannattaa ensimmäisenä vuotena. Kun sähköenergian keskihinta on 39 /MWh, on näin suuret alennukset epätodennäköisiä. Arviolta puolet yli 63 A käyttöpaikoista ei ole kilpailuttanut, mikä osaltaan johtuu tästä kustannuserosta. Mikäli tuntimittausvelvollisuus laajenee, siten ettei myyjä vaikuta mittausratkaisuun, lisääntyy kilpailu sähkömarkkinoilla. Toinen vaihtoehto lähes samaan tulokseen pääsemiseksi olisi tuntimittausvaatimuksen poistaminen pieniltä 63 A sähkönkäyttäjiltä. Myyjät ovat taselaskennassa ja tasehallinnassa eri asemassa toimitusvelvollisina tai kilpailevina myyjinä. Kilpaileva myyjä myy tuntimitattua ja tyyppikäyrämyyntiä. Toimitusvelvollinen eli paikallinen myyjä myy jakeluverkon kuormasta sen osan, joka ei ole kilpailevien myyjien myyntiä ja jakeluverkon häviöiden kauppa on automaattisesti paikallisella myyjällä. Tuntimittaamalla pysyvästi tietty asiakasryhmä mahdollistetaan taseselvityksen, tyyppikäyrälaskennan ja häviöiden laskennan kehittäminen siten, että kaikki asiakkaat ja myyjät ovat toisiinsa nähden tasavertaisemmassa asemassa Tuntimittauksen hyödyt hintajousto Sähköpörssin hintavaihtelut ovat vaikeasti ennustettavia. Sähköpörssistä voidaan varmistaa sähkö tiettyyn hintaan tasaisena tehona. Sähkönkäytön tuntivaihtelun tasoittamiseksi 18

19 hankitaan seuraavalle päivälle päivittäin noteerattavaa Elspot-sähköä. Elspot hinta vaihtelee tunneittain. Sähkömarkkinoilla olisi eduksi, jos hinnan kohotessa sähkönkäyttö joustaisi. Asiakkaat alentaisivat hankintakustannuksiaan vähentämällä sähkön kysyntää korkean hinnan aikaan ja vastaavasti lisäisivät sähkön käyttöä halvoilla hinnoilla. Tarvitaan riittävän houkutteleva hinta ja sähkönmyyjälle keinot siirtää asiakkaan tekemistä ohjauksista kannattavasti hyöty asiakkaalle. Sähkön myyjällä tai avoimella toimittajalla olisi täysi syy siirtää sähkön hintariski asiakkaalle, mutta asiakkaat eivät helposti dynaamista hinnoittelua hyväksy. Kilpailua käydään tänä päivänä mahdollisimman vakailla ja pitkäaikaisilla hinnoilla. Myyjä vastaa tähän haasteeseen tekemällä asiakkaan kanssa määräaikaisia sitoumuksia ja varaamalla sähköpörssistä asiakkaan tarvitseman energiamäärän tiettyyn hintaan. Mikäli tulevaisuudessa sähkön hintavaihtelut voimistuvat, tulee myyjille todennäköisesti kannattavaksi kehittää keinoja kuormituksen ohjaamiseen. Korkeista pörssihinnoista ja suurista hintavaihteluista on vielä lyhyt kokemus, joten ilmiö ei ole kovin tuttu edes alan ammattilaisille. Sähkönkäytön hintajoustoa on toistaiseksi toteutettu sähköä paljon käyttävässä suurteollisuudessa, missä tehot ja vastaavasti hyödyt ovat olleet merkittäviä. Esimerkkitarkastelu hintajoustosta ja tuntimittauksesta Käytännön esimerkin puuttuessa tarkastellaan kuvitteellista esimerkkiä, jossa asiakas olisi päätynyt hankkimaan kaiken sähkönsä Elspot-hintaan. Tällöin myyjän kanssa on esimerkiksi sovittu, että asiakkaan tehoa leikataan kun sähkön hinta on yli 50 /MWh. Vastaavasti on sovittu, että sama teho kytketään päälle kun sähkö on halpaa, eli esim. 15 /MWh. Tarkastellaan vuoden jaksoa , jolloin hinnat olivat korkeat. Tunnit, joilla pörssihinta on ollut yli 50 /MWh jakaantuvat kuvassa 5 esitetyllä tavalla. 19

20 EUR/MWh Kuva 6. Tunnit 162 kpl, jolloin sähköpörssin hinta on ollut yli 50 /MWh. Kuvassa 5 ja taulukossa 1 näemme, että kalliit tunnit sijoittuvat hajalleen. Taulukko 1. Korkeimpien Elspot tuntien aika ja hinta. Päivämäärä ja tunti /MWh :00 129, :00 103, :00 102, :00 83, :00 69, :00 67, :00 65,66 Kuvassa 6 ja taulukossa 2 on vastaavasti esitettynä tunnit, jolloin sähkö on ollut erityisen edullista eli alle 15 /MWh. 20

21 EUR/MWh Kuva 7. Tunnit 74 kpl, jolloin sähköpörssin hinta on ollut alle 15 /MWh. Taulukko 2. Alhaisimpien Elspot tuntien aika ja hinta. Päivämäärä ja tunti /MWh :00 6, :00 6, :00 5, :00 5, :00 5, :00 5, :00 5,47 Käytetään esimerkkinä kwh vuodessa käyttävää pientä teollisuusyritystä, jonka kuormituskäyrä on kuvan 7 mukainen. 21

22 kw aika/tuntia Kuva 8. Teollisuuskäyttäjä, vuosienergia kwh/a, tuntikäyrää tammikuulta. Kuvan 7 mukaisen sähkönkäyttäjän tunneittain mitattua kuormitusta verrataan Elspot hintaan jaksolla Tältä jaksolta voidaan tehdä seuraavat laskelmat: Pörssin hinta oli yli 50 /MWh yhteensä 162 tuntina. Sähkönkäyttö näinä tunteina on yhteensä 1500 kwh, eli keskimäärin 9 kw. Jos asiakkaan sähkönkäyttö joustaisi huippuhintaisilla tunneilla 3 kw, olisi rahallinen säästö vuodessa 54 ja energiansäästö 486 kwh. Jos saman energian käyttö siirtyy keskihintaisille tunneille, olisi säästö vuodessa 22. Periaatteessa hintajoustolla voidaan saavuttaa taloudellista hyötyä. Pienillä käyttäjillä hyöty jää kuitenkin muutamaan euroon, joten sen toteuttaminen ei saisi maksaa paljoa. Tuntuvan vaikutuksen saavuttaminen myyjälle edellyttää lisäksi suurta asiakasjoukkoa. Hintajoustoon asiakas tarvitsee sopivaa automaatiota, jonka on toimittava yhteistyössä avoimen sähköntoimittajan kanssa. Lisäksi tarvitaan sopimus tehonohjauksesta huipunleikkauksesta ja siitä koituvan hyödyn jakamisesta. Esimerkiksi varaavassa sähkölämmityksessä on ohjausmahdollisuuksia. Kuvassa 8 on esitetty erään kwh vuodessa käyttävän teollisuushallin kuormituskäyrää kahden vuorokauden ajalta. Varaava lämmitys ohjataan kellolla päälle joka ilta klo 22, mikä aiheuttaa 40 kw hyppäyksen kuormitukseen. Asiakkaan, myyjän ja verkon kannalta voisi olla järkevää ohjata lämmitystehoa monipuolisemmin sellaisiin hetkiin, joissa markkinasähkössä voidaan säästää. 22

23 50 Lämmitys päälle Lämmitys pois päältä 40 teho/kw aika/tunti Kuva 9. Varaava sähkölämmitys pienteollisuuskohteessa kwh/a, kaksi arkipäivää. Varaavaa tehoa käytetään kellon ohjauksella klo Ohjattavaa tehoa noin 40 kw Huipunleikkaus - tehosiirto Hintajoustoa tukevalla tekniikalla on asiakkaan sopivissa olosuhteissa mahdollista myös alentaa tehosiirtotariffin huipputehomaksua. Nykyisillä tehomaksuilla edellisen esimerkin 3 kw huipunleikkaus tuottaisi noin 30 säästön vuodessa Tuntimittauksen hyöty - energiansäästö Energiansäästöä kannustetaan ja tuetaan. Motivan energiakatselmuksista keräämien tilastojen mukaan arvioidaan sähköenergian säästöpotentiaaliksi mm. palvelusektorilla 6 % ja pk teollisuudessa 7 %. Eräs merkittävä säästöpotentiaali löytyy tarkastelemalla jatkuvasti päällä olevia kuormituksia, joissa pienellä teholla kuluu aikaa myöten huomattavasti energiaa. Tuntienergiatieto kaikilta vuorokauden ja vuoden ajoilta voi paljastaa huomaamatonta ylimääräistä kulutusta, josta voidaan säästää tai ohjata edullisimpaan aikaan. Tuntimittauksen avulla nähdään hiljaisimpien tuntien kulutus, jonka tarpeellisuutta ja pienentämistä voidaan harkita. Pienetkin tehon pudotukset tuovat aikaa myöten tuntuvan säästön. Esimerkkitapauksessa jos jatkuvan tehon alennus olisi 0,2 kw eli 10 % alimmasta tuntitehosta, seuraisi siitä vuositasolla 64 kustannussäästö. 23

24 2.2.6 Hintajouston käytännön ongelmat Sähköpörssiin ja tuntimittaukseen liittyvät tuotteet ja palvelut ovat toistaiseksi tuntemattomia ja myyjät kokevat vaikeudeksi saada asiakkaita innostumaan erikoisista tuotteista. Energiakonsultit, suhtautuivat hintajoustoon myönteisemmin. Tosin heilläkään ei ollut esittää todellista käytännön esimerkkiä. Joustavat tariffit tulevat harkintaan kunhan hintaerot ovat tarpeeksi suuret motivoidakseen asiakasta tämäntyyppiseen säästämiseen. Sähkö on vaivattomuudestaan tunnettu tuote, joten vaatii paljon kehitystä, asennemuutosta ja kannustimia, jotta asiakkaat omaksuvat joustavan sähkönkäytön periaatteita. Hintajouston toteutumisen edellytykset: asiakkaalla tuntienergiamittaus asiakkaalla hinta, joka vaihtelee tunneittain ja hintavaihtelu on riittävän suuri asiakkaalla reaaliaikainen hintatieto tai myyjällä valtuudet ohjata asiakkaalla kauko-ohjattava tai automaattinen tehonohjausratkaisu esim. varaava lämmitys Tuntimittaus tuo esille sähkönkäytön luonteen, markkinahinta kertoo mitä maksaa, asiantuntija selvittää miten rahaa voidaan säästää ja sähkön myyntipalvelu hoitaa taseen ja rahaliikenteen. 2.3 Tyyppikäyrämenettelyn kehittäminen: sovitetut käyrät tai aluekäyrä Yleistä Pienasiakkaiden tuntienergiat muodostetaan tuntimittauksen sijaan tyyppikäyrien avulla. Kilpailussa olevat sähkönkäyttäjät sijoitetaan kolmeen valtakunnalliseen käyttäjäryhmään: ryhmä 1: kotitaloudet alle kwh vuodessa ryhmä 2: kotitaloudet yli kwh vuodessa ryhmä 3: Muut sähkönkäyttäjät Kullekin ryhmälle on määritetty omat valtakunnalliset tyyppikuormituskäyrät, joiden lisäksi jakeluverkoilla voi olla omia paikallisia kuormituskäyriä. Kun asiakas siirtyy kilpailun piiriin, lasketaan taseselvityksessä asiakkaan vuosienergiaennusteen ja tyyppikäyrän avulla tuntienergiat päivittäin myyjälle. Tyyppikäyrät riippuvat vuodenajasta, viikonpäivästä ja kellonajasta. Lisäksi ryhmässä 2 sovelletaan lämpötilakorjausta, joka on 4%/aste kuukauden pitkäaikaisesta keskilämpötilasta. 24

25 W Kuva 10 Ryhmän 1 tyyppikäyrää viikko helmikuussa W Kuva 11 Ryhmän 2 tyyppikäyrää viikko helmikuussa. 25

26 W Kuva 12. Ryhmän 3 tyyppikäyrää viikko helmikuussa. Kun tyyppikäyräasiakkaiden mittarit on luettu, tehdään tasoituslaskenta, jossa verrataan tyyppikäyrillä laskettua energiaa mitattuun energiaan. Energiapoikkeamat hyvitetään myyjien kesken kerran vuodessa. Tyyppikäyrämenettelyn etu on myyjän kannalta läpinäkyvyys, koska myyjä voi halutessaan laskea samoilla tiedoilla tyyppikäyräasiakkaidensa tehon. Suurin epävarmuus myyjälle syntyy asiakkaan vuosienergiaennusteen toteutumisesta. Ryhmän 2 lämpötilakorjaus tuo lisäksi lämpötilan vaihtelusta johtuvaa ennustamisepävarmuutta. Tyyppikäyrämenettelyn ongelma on se, että sitä sovelletaan vain kilpailevaan myyntiin, eikä sillä ole riippuvuutta asiakkaiden todelliseen tuntikulutukseen. Menetelmä toimii parhaiten tilanteessa, jossa pieni osa asiakkaista vaihtaa myyjää. Mikäli toimitusvelvollinen myyjä menettäisi suuren osan asiakkaistaan, voisi tyyppikäyrälaskenta johtaa outoon tilanteeseen, jossa toimitusvelvolliselle myyjälle syntyy negatiivista kulutusta muiden myyjien laskennallisen taseen ajoittain ylittäessä jakeluverkon kuormituksen Tyyppikäyrämenetelmän kehittämismahdollisuudet Kun tuntimittaukset laajennetaan kattamaan pysyvästi tietyn sähkönkäyttäjäjoukon ja loput asiakkaat ovat tyyppikäyräasiakkaita, voidaan tyyppikäyrämenettelyä kehittää kahdella tavalla: sovittamalla tyyppikäyrät vastaamaan kaikkien tyyppikäyräasiakkaiden mitattua kokonaiskuormitusta tai määrittämällä kaikkia tyyppikäyräasiakkaita kuvaava aluekäyrä, joka täydentää tai jopa korvaa tyyppikäyrät. 26

27 Sovitettujen tyyppikäyrien laskennassa käytetään hyväksi tyyppikäyrien mitattua summaa: Tyyppikäyräasiakkaiden mitattu kuormitus lasketaan vähentämällä verkon kuormituksesta tuntimitatut kuormitukset ja verkostohäviöt. Tyyppikäyräasiakkaille lasketaan alustavilla tyyppikäyrillä kokonaiskuormitus. Laskettua tyyppikäyräkuormitusta verrataan mitattuun kuormitukseen Alustavia tyyppikäyriä sovitetaan siten, että kaikille asiakkaille laskettu kuormitus vastaa mitattua. Tyyppikäyrien sovituksessa alustavia tyyppikäyriä korjataan joko lineaarisesti tai tyyppikäyrien hajonnalla painottaen. Aluekäyrä määritetään: Lasketaan tyyppikäyräasiakkaiden mitattu kuormitus ja vähentämällä alueen kuormituksesta tuntimitatut kuormitukset ja verkostohäviö. Aluekäyrä määritetään tyyppikäyräasiakkaiden mitatusta kuormituksesta kuormitustutkimuksella. Tyyppikäyrämenettelyssä aluekäyrä voi olla myös yksi käyrä muiden joukossa. Ruotsissa ja Norjassa aluekäyrä on ainoa kaikille tyyppikäyräasiakkaille sovellettava käyrä. Nykytilanteen ja sovitettuihin tyyppikäyriin perustuvan menetelmän eroja kuvataan kuvassa 13. Jakeluverkon kokonaissiirto Ryhmä 1 Ryhmä 2 Tuntimitatut Myyjä1 Myyjä2 Myyjä3 Myyjä1 Myyjä2 Myyjä3 Myyjä1 Myyjä2 Myyjä3 Jakeluverkon kokonaissiirto Häviöt Sovitettu ryhmä 1 Sovitettu ryhmä 2 Myyjä3 Myyjä1 Myyjä2 Toimitusvelvollinen myyjä Myyjä3 Myyjä1 Myyjä2 Myyjä3 Toimitusvelvollinen myyjä Tuntimitatut Myyjä1 Myyjä2 Toimitusvelvollinen myyjä Toimitusvelvollinen myyjä Häviöt Nykyinen jakeluverkon taseselvitys Myyjä3 Sovitettuihin käyriin perustuva taseselvitys Kuva 13. Nykyisen taseselvityksen ja sovitettuihin tyyppikäyriin perustuvan taseselvityksen vertailu. Nykyisessä menettelyssä toimitusvelvollisen myyjän tase muodostuu jakeluverkon siirron ja kilpailevan myynnin erotuksena. Sovitetussa menettelyssä kaikki myyjät lasketaan samoilla sovitetuilla tyyppikäyrillä. 27

28 2.3.3 Sovitetut tyyppikäyrät taseselvityksessä Sovitettujen tyyppikäyrien laskentaa varten jakeluverkon taseselvitykseen on saatava mittaustieto jakeluverkon kokonaissiirrosta. Tähän mennessä tämä tieto on ollut tasevastaavien käytössä. Fingrid ylläpitää jakeluverkkojen kuormitusmittauksia, joten mittaustieto on tarvittaessa siirrettävissä Ediel sanomina jakeluverkon taseselvitykseen. Lähtökohta on esitetty kuvassa 14. Jakeluverkon rajapisteiden lisäksi on mitattava verkossa oleva tuotanto, jotta saadaan todellisuutta vastaava verkon kokonaissiirto Tuotanto Jakeluverkon rajapisteet Häviöt MW Tyyppikäyräasiakkaat Tuntimitatut asiakkaat 0 Kuva 14. Jakeluverkon mittaukset ja tyyppikäyräasiakkaiden määrittäminen. Rajapistemittausten lisäksi verkossa oleva tuotanto on mitattava ja laskettava mukaan kokonaissiirtoon. Häviöt selvitetään laskennallisesti. 28

29 Tyyppikäyrät vuosienergiat Lämpötila Lämpötilakorjaus Siirtomäärä Häviöt Tyyppikäyräasiakkaat Lämpötilakorjatut tyyppikäyrät Tuntimittausasiakkaat Siirtomäärään sovitetut tyyppikäyrät Tuntienergiamittaukset Tuntienergiamittaukset Kuva 15. Tyyppikäyrien sovittamisen periaate. Tyyppikäyrien sovittaminen mitattuun tyyppikäyräsummaan tapahtuu tunneittain seuraavissa vaiheissa: Kaikki ei-tuntimitatut verkon käyttöpaikat ryhmitetään tyyppikäyrälle 1,2 ja 3. Tyyppikäyräkäyttöpaikkojen vuosienergiaennusteet lasketaan yhteen ryhmittäin. Lasketaan vertailukäyrät ryhmille 1, 2 ja 3. Tyyppikäyräkäyttöpaikoille lasketaan vertailukäyrien ja vuosienergiaennusteiden summan avulla alustava tyyppikäyräsumma. Verrataan alustavaa typpikäyräsummaa mitattuun tyyppikäyräsummaan. Alustavan ja mitatun tyyppikäyräsumman erotus jaetaan tyyppikäyrille korjaamalla vertailukäyriä: o a) lineaarisesti eri ryhmien tehojen suhteessa tai o b) painottaen tyyppimallien varianssilla (pienimmän neliösumman menetelmä) Erotus muutetaan suhteelliseksi kullekin vertailukäyrälle. Korjattuja vertailukäyriä käytetään tyyppikäyrälaskennassa. Esimerkki yhden tunnin laskennasta Taulukossa 3 on esitetty esimerkkilaskelma sovitetusta tyyppikäyrälaskennasta. Mitatun ja lasketun tyyppikäyräkuorman erotus 24 MW - 20,4 MW = 3,6 MW. Yksinkertaisin lineaarinen sovitus tapahtuu korjaamalla kaikissa ryhmissä vertailukäyriä samassa suhteessa eli (3,6 MW/19,9 MW)* 100 % = 18 % 29

30 Taulukko 3. Esimerkki tyyppikäyrän sovittamisesta arkipäivä, helmikuu klo Lämpötila on -14 astetta. Mitattu tyyppikäyräteho on 24 MW. Vuosienergia yhteensä MWh/a Alustava vertailukäyrä W/10 MWh/a Lämpötilakorjattu Alustava tyyppikäyräteho MW Sovitettu vertailukäyrä W/10 MWh/a Sovitetu tyyppikäyräteho MW ryhmä , ,7 ryhmä , ,1 ryhmä , ,2 Yhteensä ,4 24,0 Esimerkki viikon laskennasta: Seuraavista kuvista ilmenee erään jakeluverkon tapauksessa tyyppikäyrien sovittamisen vaikutus tyyppikäyrien muotoon viikon ajalta. Kuvassa 20 on vertailun vuoksi malliksi miltä aluekäyrä näyttäisi. 40 Mitattu tyyppikäyräsumma Ryhmä 3 Ryhmä Ryhmä 1 0 Kuva 16. Jakeluverkon tyyppikäyräkäyttöpaikkojen ryhmä 1, 2 ja 3 summa ja mitattu tyyppikäyräsumma. 30

31 Alustava Sovitettu Kuva 17. Esimerkin ryhmä 1 alustava ja sovitettu käyrä Alustava Sovitettu Kuva 18. Esimerkin ryhmä 2 alustava ja sovitettu käyrä. 31

32 Alustava Sovitettu Kuva 19. Esimerkin ryhmä 3 alustava ja sovitettu käyrä Kuva 20. Esimerkki aluekäyrästä. Tämän esimerkin tapauksessa nähdään korjausten vahvistavat tyyppikäyrien piirteitä ja toimivan yllättävänkin loogisesti. Aluekäyrä kuvassa 20 taas on tyypillinen synteesikäyrä, joka ei edusta mitään tyypillistä kuormitusta. 32

33 Todettakoon, että esimerkkilaskelmat on otettu suppeasta aineistosta. Tarkemmat ja varmemmat laskelmat saataisiin jos menettelyä tutkitaan useamman vuoden ajalta erilaisissa verkoissa. Tyyppikäyrien sovittamisella ja laajennetulla tuntimittauksella saadaan kaikki myyjät taselaskennassa samaan asemaan, jossa tyyppikäyrät ja verkkoalueen kuormitusvaihtelut vaikuttavat kaikkiin myyjiin samalla tavalla. Sähkömarkkinoihin tyyppikäyrien sovittamisella ja tasapuolisuudella tuskin on suurempaa merkitystä, mutta antaa pohjan pitkäjänteiseen toimintamalliin sähkömarkkinoilla ja toimii todennäköisesti paremmin tulevaisuuden markkinatilanteissa kuin nykyinen malli. Tyyppikäyrämenettelyn käytännön ongelma on käyttöpaikkojen vuosienergiaennusteiden käsittely. Jakeluverkot ovat käytännössä sidottu perinteisen arviolaskutuksen käsittelemiin vuosienergiaennusteisiin. Käytännön tyyppikäyräsovelluksissa on syntynyt eri ennuste laskutukseen ja tyyppikäyrälaskentaan. 2.4 Tasoituslaskenta ja kaukoluku Tasoituslaskennassa pyritään siihen, että myyjä lopulta vastaa siitä energiasta, joka myyjän asiakkaille menee. Johtuen mittarinluvun ja tyyppikäyrälaskennan erilaisesta rytmistä, tyyppikäyrälaskennan virhettä ei voi siirtää fyysiseen taseeseen, vaan ratkaisuksi on kehitetty rahallinen selvitys, joka on perustunut paikallisen myyjän hintaan ja jatkossa Elspot hintaan. Ennustevirheet summautuvat tyyppikäyrälaskennassa periaatteessa lähelle nollaa, joten tasoituslaskennan taloudellinen merkitys on sähkökaupan volyymeihin nähden olematon. Tasoituslaskenta toimii siis tarkistuslaskentana. Sovitettuja tyyppikäyriä käytettäessä syntyy uusi tilanne, jossa tasoituslaskennan tulokseen vaikuttaa kaikkien vuosienergiaennusteiden virheet. Tietyissä tilanteissa virheet voivat kasvaa ja aiheuttaa suurta tasoitusta jos kilpailevilla myyjillä on merkittäviä osuuksia kuormituksesta. Mikäli asiakas on kaukoluennan piirissä ja mittari voidaan lukea kerran kuukaudessa, tyyppikäyrälaskentaa olisi mahdollisuus yksinkertaistaa. KTM:n päätöksen 602/1998 mukaan lopulliset tasetiedot tulee toimittaa kuukauden kuluessa toimituspäivästä. Tämän perusteella kuukauden tyyppikäyrälaskenta voitaisiin korjata vastaamaan mitattua kuukauden kulutusta, eikä käyttöpaikalle tarvitse enää tehdä tyyppikäyrämenettelyn tasoituslaskentaa. Tätä mallia tulisi tutkia tarkemmin pienasiakkaiden kaukoluennan yleistyessä. 2.5 Verkostohäviöiden laskenta EU sähkömarkkinadirektiivi määrää jakeluverkot hankkimaan häviönsä kilpailuttamalla sähkönmyyjiä. Häviöiden laskentaan tarvitaan menettely, jossa häviöt voidaan laskea taseeseen tuntimittauksen tavoin. Reaaliaikainen häviöiden laskentamalli perustuu verkon siirron kuormitustutkimukseen, jonka perusteella lasketaan häviömallin parametrit. 33

34 Verkostohäviöt syntyvät jakeluverkossa sähkönsiirron kuormitushäviöinä ja tyhjäkäyntihäviöinä. Lisäksi häviöihin luetaan kaikki mikä menee ohi laskutusmittausten. Matemaattisesti: Häviöt = verkkoon syötetty energia verkosta asiakkaille mitattu energia Häviöiden kokonaismäärän laskentaa vaikeuttaa asiakkaiden mittariluennan harva ja kiertävä rytmi, jolloin häviöitä ei voida vuositasolla tarkkaan mitata. Vertaamalla usean vuoden (3 5 vuotta) myyntienergiaa verkkoon syötettyyn energiaan saadaan kokonaishäviöenergiasta kohtuullisen tarkka arvio. Tyypilliset häviöt ovat 3 6 % kokonaissiirrosta. Häviöiden tuntitason laskennassa yksinkertaisin tapa on jokaiselta tunnilta laskea kokonaissiirrosta P häviöprosentin k mukainen energia: Yksinkertainen häviölaskenta: Häviöteho = k * P Häviöiden fysikaalisia ominaisuuksia tarkemmin kuvaava laskenta ottaa huomioon häviöiden kuormituksesta neliöllisesti riippuvan ja riippumattoman komponentin. Häviöt lasketaan tällöin kolmella parametrilla k1, k2 ja PEmax, jotka kuvaavat tyhjäkäynti ja kuormitushäviöitä sekä verkon huippukuormitusta. Tarkempi häviölaskenta: Häviöteho = PEmax[k1 + k2 (P/PEmax) 2 ] Tässä yhtälössä PEmax on verkon kuormituksen odotusarvo huippukuorman aikaan. Parametrit k1 ja k2 estimoidaan verkkotiedoista ja kokonaishäviöprosentista. Molemmat yhtälöt tuottavat saman vuotuisen häviöenergian, mutta energian ajallinen jakaantuminen on erilainen ja jälkimmäinen vastaa tarkemmin häviöiden fysikaalista luonnetta. 34