BL20A0400 Sähkömarkkinat. Johdanto Jarmo Partanen

Transkriptio

1 BL20A0400 Sähkömarkkinat Johdanto Jarmo Partanen

2 Sähkömarkkinat, johdanto Luennot maanantaisin 8-10 (2209), tiistaisin (2310) Harjoitukset to 8-10, sali 2209 Jarmo Partanen Salla Annala Lappeenranta University of Technology

3 Sähkömarkkinat, johdanto LUENTOAIHEET ja luennointisuunnitelma Sähkömarkkinoiden toimintaperiaatteet ja kehitystrendit, 7.9;8-10 (2209) Sähkön käytön mallintaminen ja ennustaminen, 8.9; (2310) Sähkökauppa; sähköpörssi, 14.9; 8-10 (2209) ja 15.9; (2310) Sähkötaseet; tasehallinta, säätösähkökauppa ja taseselvitys, 21.9, 8-10 (2209) Sähkönjakeluverkkoliiketoiminta ja sähkön laatu 22.9; (2310) Sähkön siirron hinnoitteluperiaatteet, 5.10, 8-10 (2209) Sähköverkkoliiketoiminnan valvonta ja säätely, 6.10; (2310) ja 12.10; 8-10 (2209) Lappeenranta University of Technology 3

4 Sähköenergiamarkkinat Sähkön siirto keskittynyt yhteen kantaverkkoyhtiöön sähkömarkkinoiden markkinapaikka liiketoiminta-alueena suppea alue, < 0,7 snt/kwh Sähkön jakelu säädelty monopoli 80 jakeluverkkoyhtiötä todellista liiketoimintaa - valvonta; kohtuullisen tuoton periaate liiketoiminta-alueena merkittävä, 2-4 snt/kwh säilynee hajautettuna liiketoiminta-alueena, vaikka onkin suuren mielenkiinnon kohteena liiketoimintojen segmentointi, tehokkuusajattelu Sähkön tuotanto avoin kilpailu markkina-alue laaja, pohjoismaiset ja eurooppalaiset markkinat kysyntä vakaata riskit lisääntyneet asiakkaiden oma sähköntuotanto ympäristötekijät arvaamattomat; ympäristöverot, päästörajat hinnan vaihtelut suuria Sähkökauppa avoin kilpailu hinnoittelun, markkinoinnin ja riskien hallinnan rooli suuri pieni kate, merkittävät riskit Suomessa edelleen paljon toimijoita Lappeenranta University of Technology 4

5 Mikä on aurinkosähkön rooli Solar power in Germany Installed capacity MW ( ) > MW/a in years 2010&2011& Power to the people Feed-in tariff (nowadays reduced) Price of PV-cells, 50 % reduction per 5 years Lappeenranta University of Technology

6 Solar power in Germany Installed capacity MW ( ) Power to the people Feed-in tariff (nowadays reduced) Price of PV-cells, more than 60 % reduction per 5 years Wind power in Germany; 33 GW, 47 TWh/a (2013) Lappeenranta University of Technology

7 Sähkömarkkinat - sähkön siirto Sähköverkoille, jotka ovat luonteeltaan monopoleja, on asetettu selkeät pelisäännöt: verkonhaltijoiden on avattava verkkonsa kaikkien halukkaiden käyttöön asianmukaista korvausta vastaan. Näin sähköverkoista on muodostunut markkinapaikka, joka palvelee tasapuolisesti sähkökaupan osapuolia. Koko maan kattavan kantaverkkoyhtiö Fingrid Oyj omistaa myös maan rahojen yli menevät johdot. Alue- ja jakeluverkkotoiminnasta vastaavat puolestaan runsas sata sähköyhtiötä, joilla on viranomaisten myöntämä verkkolupa. Sähkön siirron ns. pistehinnoittelun mukaisesti käyttäjä voi hankkia tarvitsemansa sähkön vapaasti mistä tahansa Suomen alueelta. Käyttäjä maksaa sähkön hinnan ohella liittymispisteessään maksun, joka kattaa koko siirtoketjun ilman muita siirtomaksuja. Tuottaja voi syöttää sähköä verkkoon samoin periaattein. Verkon ylläpito, käyttö ja kehittäminen ovat verkonhaltijan tehtäviä. Lappeenranta University of Technology 7

8 Sähkönjakeluyhtiöiden omistus Suomessa, 2011 Vattenfall Fortum EON 10 suurinta verkkoyhtiötä Suomessa (asiakasmäärä): Fortum Sähkönsiirto Oy Vattenfall Verkko Oy Helen Sähköverkko Oy Fortum Espoo Distribution Oy Tampereen Sähköverkko Oy Savon Voima Verkko Oy Kymenlaakson Sähköverkko Oy Vantaan Energia Sähköverkot Oy Järvi-Suomen Energia Oy PKS Sähkönsiirto Oy Oulun Energia Siirto ja Jakelu Oy Lappeenranta University of Technology 8

9 Sähkönjakeluyhtiöiden omistus Suomessa, 2014 Elenia Caruna Kainuun Sähkö 80 verkonhaltijaa 10 suurinta asiakasmäärän mukaan: Caruna Oy Helsingin Energia Elenia Oy Caruna Espoo Oy Tampereen Sähkölaitos Uudenmaan Sähköverkko Oy Savon Voima Oy Järvi-Suomen Energia Oy Vantaan Energia Oy Pohjois-Karjalan Sähkö Oy Lappeenranta University of Technology 9

10 Sähkömarkkinat - sähkön myynti Sähkön tuottajat myyvät sähköä sähköpörssiin, suurasiakkaille ja sähkön vähittäismyyjille. Sähkön vähittäismyyjinä toimivat pääasiassa paikalliset ja alueelliset sähkökauppiaat. Lappeenranta University of Technology 10

11 Sähköjärjestelmän toiminta Sähkön käytön ja tuotannon on oltava joka hetki tasapainossa; Kuormien muuttuessa on tuotannon seurattava muutosta Tuotantohäiriöiden aikana (voimalaitoksen vikaantuminen), on nopeasti lisättävä muiden voimalaitosten tehoa Tehotasapainon epäbalanssi näkyy järjestelmän taajuudessa (50 Hz) Tehotasapainon hallinta toteutetaan kaupallisesti (tasehallinta) ja teknisesti (taajuussäätö) Kaupallinen tehotasapaino selvitetään jälkikäteen taseselvityksen avulla, tästä oma luento. Tavoitteena eri toimijoilla on, että tuotanto ja käyttö ovat ennusteiden mukaisia. Erotus hoidetaan nk. tasesähkönä Tekninen tehotasapaino toteutetaan useilla eri työkaluilla Lappeenranta University of Technology

12 Sähköjärjestelmän toiminta Sähkön käytön ja tuotannon on oltava joka hetki tasapainossa; tehotasapainon hallinta Lähtökohtana pohjoismaisessa sähkömarkkinassa on olettamus, että tuotantokapasiteettia tulee riittävästi markkinoille; energia on ainoa tuote perusmarkkinoilla. Monilla muilla markkinoilla on erilliset tuotteet teholle (kapasiteettimarkkina) ja energialle. Teknisen tehotasapainon toteutukseen tarvitaan kuitenkin useita eri työkaluja (Fingridillä järjestelmävastuu); Automaattinen taajuudensäätö (Fingrid ostaa kapasiteetin markkinoilta) Taajuusohjattu pyörivä käyttöreservi, 49,9-50,1 Hz Taajuusohjattu häiriöreservi, 49,5 50,5 Hz Häiriöreservi, nopeasti käynnistyvä (5 min) kapasiteetti, Fingridin omia varavoimalaitoksia + käyttösopimuksia Manuaalinen alas-/ylössäätö säätösähkömarkkinoiden kautta, tästä oma luento Lappeenranta University of Technology

13 Sähkön tuotanto ja myynti Tukkusähkö- ja vähittäismyyntimarkkinat Asiakas G G G Tukkusähkö Markkinat; pörssi ja OTC-kauppa Myynti Asiakas Asiakas Asiakas Asiakas G Sähkön hintataso määräytyy pääosin tukkusähkömarkkinoilla Asiakas = sähkönkäyttäjä G = sähkön tuottaja Lappeenranta University of Technology 13

14 Sähkömarkkinat - sähkön hinnan muodostuminen Keskisuuren teollisuusasiakkaan sähkön hinnan muodostuminen Kotitalouksien sähkönhinnan muodostuminen (15,6 snt/kwh) , kulutus 5000 kwh/vuosi, 15,57 snt/kwh Arvonlisävero 18 % Sähköverot 7 % Sähkön hankinta 52 % Jakeluverkkosiirto 16 % Alueverkkosiirto 3 % Kantaverkkosiirto 3 % Sähkön myynti 1 % Hankinta 27,0 % Myynti 10,3 % Jakeluverkko 26,9 % Kantaverkko 2,0 % Sähkövero 14,5 % Arvonlisävero 19,4 % Myynti Siirto Verot Lappeenranta University of Technology 14

15 Sähköenergian hinnan kehitys, reaalinen Lähde: Energiamarkkinavirasto Lappeenranta University of Technology 15

16 Sähkönsiirtohinnan kehitys, veroton, reaalinen Lähde: Energiamarkkinavirasto Lappeenranta University of Technology 16

17 Sähkön kokonaishinnan komponentit, kotitalous 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Verot Energia Siirto Lähde: Energia.fi Lappeenranta University of Technology 17

18 Lappeenranta University of Technology

19 Sähkön tuotanto pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla 2013 Uusiutuvat: 63 % (v %) Hiilidioksidivapaat: 85 % (v %) Lappeenranta University of Technology 19

20 Nord Pool Spot system price, monthly average High variation in prices Source: Nord Pool Spot Lappeenranta University of Technology 20

21 Nord Pool Spot system price, hourly prices, 2013 Negative prices are possible and have been realized Source: Nord Pool Spot Lappeenranta University of Technology 21

22 Nord Pool Spot system price, hourly prices, 2015 Big differences in areal (zonal) prices Source: Nord Pool Spot Lappeenranta University of Technology 22

23 Pohjolan vesivarantojen erotus normaalivuoteen ja sähkön hinnan käyttäytyminen, voimakas korrelaatio GWh /MWh Erotus normaaliin vesivuoteen Systeemihinta Suomen aluehinta Lähde: SKM Syspower 0 Lappeenranta University of Technology

24 Vesitilanne Pohjoismaissa, Lappeenranta University of Technology 24

25 Sähköpörssin toteutunut hinta ja tulevaisuuden hintanoteeraukset Kuvassa ovat kahden vuoden toteutuneiden päivähintojen viikkokeskiarvot ja tulevaisuuden hintanoteeraukset Tulevaisuuden hintanoteeraukset (finanssituotteiden hinnat) kertovat markkinatoimijoiden hintakehitysodotuksist a. Lähde: SKM Syspower 25

26 Sähköenergian markkinahinnan muodostuminen KYSYNTÄ Muuttuvat tuotantokustannukset [ /M Wh] SYSTEEMIHINTA Ves ivoima TARJONTA Ydinvoima CHP Hiililauhde Öljylauhde Kaasuturbiini TUOTANTO [TWh] VAIHTO Lappeenranta University of Technology 26

27 Päästöoikeuden hintakehitys /tco2 35 EUA-Dec xx Lähde: SKM Syspower

28 Sähkön tuotanto pohjoismaisilla sähkö-markkinoilla 2012 Sähkön tuotantotavat ovat hyvin erilaiset Pohjoismaissa. Uusiutuvat: 68 % (v %) Hiilidioksidivapaat: 88 % (v %) Lappeenranta University of Technology

29 Pohjoismaiden rajasiirrot Lappeenranta University of Technology 29

30 NordPool markkina, esimerkkitilanne Lappeenranta University of Technology 30

31 NordPool, ElSpot markkinatilanne Lappeenranta University of Technology 31

32 ElSpot Markkinatilanne NordPool markkinatilanne Lappeenranta University of Technology

33 Lappeenranta University of Technology 33

34 Ostovoimaan suhteutettu kotitaloussähkön verollinen kokonaishinta (kulutus kwh vuodessa) 2. puolivuotiskausi PPS / 100 kwh Lähde: Eurostat Lappeenranta University of Technology 34

35 Sähkön nettohankinta 2014 (83,3 TWh) Vesivoima 15,8 % Tuulivoima 1,3 % Ydinvoima 27,2 % Nettotuonti 21,6 % Yhteistuotanto, kaukolämpö 15,1 % Erillistuotanto 8,0 % Yhteistuotanto, teollisuus 11,0 % Lappeenranta University of Technology 35

36 Sähkön hankinta energialähteittäin 2014 (83,3 TWh) Ydinvoima 27,2 % Jäte Turve 1,0 % 3,5 % Kivihiili 9,8 % Öljy 0,3 % Biomassa 13,2 % Maakaasu 6,3 % Vesivoima 15,8 % Tuuli 1,3 % Nettotuonti 21,6 % Lappeenranta University of Technology 36

37 Sähkön hankinnan aikavaihtelu 2013 (viikkokeskiteho) Ydinvoima Yhteistuotanto, teollisuus Vesivoima viikko Yhteistuotanto kaukolämpö Erillistuotanto Nettotuonti Lähde: Lappeenranta University of Technology 37

38 Sähkön kulutushuiput suurin tuntiteho megawattia (MW) MW helmikuun 2011 huippu MW Lähde: Elinkeinoelämän keskusliitto ja Energiateollisuus ry, Arvio Suomen sähkön kysynnästä vuonna 2030 Lappeenranta University of Technology 38

39 Sähkönkulutuksen huipputeho klo 7-8, MW megawattia, MW Suomen tuotanto vesivoima ydinvoima yhteistuotanto CHP, teollisuus yhteistuotanto CHP, kaukolämpö lauhdevoima tuulivoima 3 + Sähköntuonti Venäjältä Ruotsista Virosta Sähkönvienti Norjaan 46 Sähkön kokonaiskulutus Lähteet: Energiateollisuus ry, Adato Energia Oy, Fingrid Oyj Lappeenranta University of Technology 39

40 Lähde: Fingrid Lappeenranta University of Technology 40

41 Sähkön käyttö Sähkön osuus energianloppukäytöstä on 25 %. Teollisuus käyttää Suomen sähköenergiasta lähes puolet. Tästä valtaosa menee metsäteollisuuden tarpeisiin. Kotitaloudet käyttävät sähköstä yli viidenneksen ja loppu jakautuu palveluiden, julkisen kulutuksen ja maatalouden kesken. Sähkön kokonaiskulutus ,3 TWh Sähkönkäytöstä yli 10 % menee sähkölämmitykseen. Sähköllä lämmitetään yli asuntoa, joissa asuu lähes 1,6 miljoonaa suomalaista. Viime vuosina %:iin uusista pientaloista on valittu sähkölämmitys Metallinjalostus 10% Kemianteollisuus 8 % Muu teollisuus 5% Asuminen ja maatalous 27 % Teollisuus yhteensä 47 % (v %) Muu kulutus yhteensä 50 % (v %) Metsäteollisuus 24 % Häviöt 3 % Palvelut ja rakentaminen 23 % Lähde: Lappeenranta University of Technology 41

42 Sähkön kokonaiskäyttö v ,3 TWh TWh (Lähde: Lappeenranta University of Technology 42

43 Lämpötilakorjattu sähkönkäyttö v ,8 TWh GWh GWh Sähkön kulutus Lämpötilakorjattu sähkönkulutus (Lähde: Lappeenranta University of Technology 43

44 Sähkömarkkinat Sähkömarkkinat -yritystoimintaa Yritystoiminnan tavoite Omistajien hyvinvoinnin lisääminen * Toiminnan on oltava voitollista * Kasvu luo pohjaa voitolliselle toiminnalle * Toimintojen tehostaminen Strateginen suunnittelu ja toteutus 1. Business sense 2. Yrityksen suhde ympäristöön sidosryhmien tunnistus ja suhteiden hallinta 3. Liiketoimintastrategian laadinta missio strategia taktiikka markkinointistrategia tuotanto-/palvelustrategia tutkimus- ja kehitysstrategia rahoitusstrategia 4. Strategian toteutus (jää yleensä tekemättä) Business Sense Mitä liiketoimintaa olemme harjoittamassa? Tunnista ja määrittele eri liiketoiminnot. Jos tämä asia on epäselvä - voit vetäytyä pois liiketoiminnasta. Laadi jokaiselle liiketoiminnalle oma toimintamalli. Lappeenranta University of Technology 44

45 Sähkömarkkinat Sähkömarkkinoiden kehykset Sähkömarkkinalaki (n:o 386/ ) Sähkömarkkina-asetus (n:o 518/ ) Laki sähkömarkkinakeskuksesta (n:o 387/1995) KTM:n päätökset sähköverkkotoiminnan tunnuslukujen julkaisemisesta (1637) sähkömarkkinakeskuksen maksullisista suoritteista (1479) verkkopalvelujen myyntiehtojen ja -hintojen ilmoittamisesta (1256) sähköliiketoimintojen eriyttämisestä (885) vastuualueiden muutoksista ilmoittamisesta Historiaa sähkömarkkinoilla Vertikaalinen eriyttäminen ja subventoinnin poistaminen sähkön tuotanto, myynti, siirto ja jakelu eriytetty toisistaan Markkinoiden vapauttaminen (myynti) sähköä voi tuottaa, ostaa ja myydä ilman sääntelyä, huom. Rajajohdot sähköverkko on markkinapaikka, jota asiakkaat pääsevät vapaasti käyttämään - 11/1996 yli 500 kw asiakkaat - 1/1997 kaikki (tuntimittaus) - 9/1998 kaikki (pienkuluttajille tyyppikäyrät) Lappeenranta University of Technology 45

46 Sähkömarkkinat Valvonta sähkömarkkinoilla Verkkoliiketoiminta siirtoliiketoimintaa varten perustettiin uusi kantaverkkoyhtiö, joka aloitti toimintansa Energiavirasto vahvistaa vastuualueen, jossa verkonhaltijalla on yksinoikeus rakentaa ja hallita jakeluverkkoa, poikkeuksena - lyhyt liityntäjohto - kiinteistöjen sisäinen verkko - verkonhaltijan luvalla verkkoyhtiön liiketoiminta saa tuottaa kohtuullisen voiton verkkoyhtiöillä myyntitaseiden ylläpito- ja välitysvastuu Yhteiskunta, säädökset Liiketoimintojen eriyttäminen; vaadittu hyvin selkeästi, ymmärretty edelleenkin osin huonosti Sähkökauppa täysin vapaata Verkkotoiminnan alueellinen monopoli säilyy hintavalvonta tehostuu ja ohjaa oikeaan suuntaan tehokasta toimintaa kannustetaan yritykset eivät kilpaile keskenään, yhteistyölle on tarvetta Vertikaalinen integraatio osin kielletty Lappeenranta University of Technology 46

47 Sähkömarkkinat - sähkömarkkinoiden valvonta Energiavirasto (entinen Sähkömarkkinakeskus, Energiamarkkinavirasto) perustettu huhtikuussa 1995 Työ-ja elinkeinoministeriön hallinnonalalla itsenäinen asiantuntijavirasto, valitustie korkein hallinto-oikeus rahoitus lupa- ja budjettimaksuilla Muita viranomaisia TEM Energiaosasto Kilpailuvirasto TUKES Kuluttajaviranomaiset Rahoitustarkastus ja VM Energiaviraston tehtävät Valvoo sähkömarkkinalain noudattamista Edistää sähkömarkkinoiden toimintaa Myöntää toimiluvat verkkotoimintaan ja rakentamisluvat 110 kv johdoille Valvoo lupaehtojen noudattamista Valvoo sähköverkkotoimintaa ja verkkopalvelumaksujen kohtuullisuutta Valvoo sähkön myyntiä ns. toimitusvelvollisille Kerää ja julkaisee valvontaan liittyviä tietoja Lappeenranta University of Technology 47