Jakeluverkon tariffirakenteen kehitysmahdollisuudet ja vaikutukset

Transkriptio

1

2 Jakeluverkon tariffirakenteen kehitysmahdollisuudet ja vaikutukset D.Sc. (tech.) Samuli Honkapuro professor LUT School of Energy Systems Lappeenranta University of Technology FINLAND

3 Tiivistelmä Tutkimusprojektin tavoitteena on analysoida jakeluverkkotariffiin kehitysvaihtoehtoja, vaikutuksia eri osapuolille sekä siirtymäreitti uuteen tariffirakenteeseen. Keskitytään pienasiakkaiden tariffeihin. Toteutetaan aikavälillä 8/2016 6/2017. Lappeenrannan teknillisen yliopiston (LUT) ja Tampereen teknillisen yliopiston (TUT) yhteisprojekti Rahoittajana ST-pooli Ohjausryhmässä ST-poolin, jakeluverkkoyhtiöiden, sähkön myyjän, Fingrdin, Energiaviraston ja Energiateollisuus ry:n edustus

4 Taustaa miksi tariffirakenteen kehittämistä tarvitaan Nykyinen sähkönjakelun energiaperusteinen hinnoittelumalli ei ole kustannusvastaava Hinnoittelu riippuu energiasta, kustannukset lyhyellä aikavälillä vakiot pitkällä aikavälillä riippuvat pääosin mitoitustehosta Puutteelliset ohjausvaikutukset loppukäyttäjille Haasteita erityisesti muutostilanteessa. Nykyinen hinnoittelumalli ei kannusta verkkokapasiteetin tehokkaaseen käyttöön Kysynnänjoustossa intressiristiriita verkon ja markkinan välillä. Tätä on mahdollista lieventää kehittämällä verkkotoiminnan hinnoittelumallia. Yhteiskunnan kannalta tavoitteena on koko energiajärjestelmän sosioekonomisten kustannusten minimointi (eli resurssitehokas ja ilmastoneutraali kokonaisjärjestelmä) Jakeluverkon näkökulmasta keskeistä on kapasiteetin hyvä käyttöaste Järjestelmän näkökulmasta joustavien resurssien tulee osallistua tehotasapainon ylläpitoon erilaisilla aikajänteillä, eli day-ahead, intraday, ja reservimarkkinoilla Kokonaisoptimin kannalta keskeistä on kustannusvastaava hinnoittelu sekä verkossa että markkinalla

5 Taustaa - Tariffirakenteiden kehitystrendi Nykyinen pienasiakkaiden hinnoittelumalli perustuu kiinteään ( /kk) ja energiaperusteiseen (snt/kwh) maksukomponenttiin Kiinteän tariffikomponentin osuus on kasvanut jatkuvasti. Kehitys jatkunee samankaltaisena, mikäli rakennetta ei uudisteta nykyisestä. Ohjausvaikutusten kannalta tämä ei kuitenkaan ole toivottava kehityssuunta. Kiinteän maksun osuus jakelutariffissa % K1 K2 L1 L2 T1 Keskiarvo K1, Kerrostalohuoneisto, ei sähkökiuasta,1 x25 A, kwh/v K2, Pientalo, ei sähkölämmitystä, sähkökiuas, 3x25 A, kwh/v L1, Pientalo, suora sähkölämmitys, 3x25 A, kwh/v L2, Pientalo, osittain varaava sähkölämmitys, 3x25 A, kwh/v, T1, Pienteollisuus, tehontarve 75 kw, sähkön käyttö kwh/v Lähde: Energiamarkkinavirasto. Sähkön siirtohintatariffien kehitys

6 Background Conflict of interests in demand response impacts of market based load control to peak loads of transformers Case network area 457 km MV network 793 km LV network 469 MV/LV transformers customers Source: Rautiainen, A. Aspects of Electric Vehicles and Demand Response in Electricity Grids. D.Sc. (tech.) thesis. Tampere University of Technology 2015.

7 Tutkimuksen tavoitteet ja osatehtävät 1. Uudenlaisen tariffirakenteen muodostaminen käytännössä Tarkastellaan erilaisten tariffien toteutettavuutta yleisten tariffeille asetettujen vaatimusten näkökulmasta Muodostetaan jatkoanalyyseihin valittujen tariffirakenteiden mukaiset tariffit esimerkkialueille aiheuttamisperiaatteen mukaisesti 2. Tariffirakenteen vaikutukset eri osapuolille Tariffien vaikutukset eri osapuolten ja erilaisten resurssien näkökulmista Asiakas, verkkoyhtiöt, sähkön myyjä / aggregaattori, yhteiskunta Kysyntäjousto, hajautettu tuotanto, energiavarastot Tariffin vaatimukset mittausinfrastruktuurille Vaikutusmekanismien analysointi sekä simulaatiot todellisella datalla 3. Siirtymäreitti uuteen tariffirakenteeseen Analysoidaan tariffimuutoksen haasteita ja mahdollisuuksia ja määritetään siirtymäreitti uudentyyppiseen tariffirakenteeseen

8 Tariffien valintaan vaikuttavat kriteerit Kriteeri Kustannusvastaavuus Neutraalius muita markkinaosapuolia kohtaan Ohjaavuus Kuvaus Tariffirakenne heijastaa sähköverkkoyhtiön kustannusrakennetta pistehinnoittelun sallimissa rajoissa, mikä tukee tariffien oikeudenmukaisuutta ja tasapuolisuutta eri asiakkaita kohtaan. Siirtotariffeilla tulee voida myös generoida riittävä liikevaihto, joka mahdollistaa sähköverkkoyhtiön toimintaedellytykset. Siirtotariffirakenteen ei tulisi muodostaa esteitä tai rajoitteita muiden markkinaosapuolten (esim. kysyntäjoustopalveluiden) toiminnalle, eli siirtotariffilla ei rajoiteta näiden markkinaosapuolten toimintaa sähköverkon teknisten rajojen puitteissa. Siirtotariffi on yksi osatekijä asiakkaan kannustamisessa kohti kokonaistehokasta sähkönkäyttöä. Siirtotariffi mahdollistaa sen, että asiakas kykenee omilla toimillaan ja päätöksillään vaikuttamaan siirtomaksunsa suuruuteen. Toteutettavuus Yhteensopivuus Ymmärrettävyys Tariffirakenteen tulisi olla toteutettavissa kohtuullisin kustannuksin ja mahdollisimman pitkälle nykyisiä ja näköpiirissä olevia järjestelmiä (esim. tulevan mittarisukupolven ominaisuudet) hyödyntämällä. Myös asiakasviestintä tulee huomioida tässä. Siirtotariffirakenne ei sisällä ylitsepääsemättömiä rakenteellisia ristiriitoja esimerkiksi sähkön myyjän tarjoamien nykyisten, sekä myös mahdollisten uusien tariffien kanssa. Tässä kriteerissä tulee huomioida myös muiden osapuolten tulevaisuuden hinnoittelun kehitysmahdollisuuksien suunta. Asiakkaan tulee kyetä annetun hinnaston perusteella päättelemään oman siirtomaksunsa muodostumisperusteet riittävän helposti.

9 Incentives for customers TRANSMISSION SYSTEM OPERATOR (TSO) DISTRIBUTION SYSTEM OPERATOR (DSO) STATE CUSTOMER / PROSUMER RETAILER / AGGREGATOR TSO tariff Monopoly regulation Taxes Small-scale generation Flexibility tariff DSO business model DSO tariffs Incentives for customer to optimize energy/power usage Retail tariffs Capital expenses DSO s revenue demand Operational expenses Metering and billing Energy storage Retailer s revenue stream Retailer s business model Retailer s revenue demand Investment needs Network losses Total demand of energy and power Retailer s electricity purchase costs Peak demand DSO s revenue stream Accuracy of load forecast Electricity wholesale price

10 Projektissa tarkasteltavat tariffirakenteet Siirtomaksun suuruuden määräytymisperuste Siirtotariffi /kk (tai /a) snt/kwh /kw Kiinteä vuosimaksu x Kiinteä perusmaksu ja kulutusmaksu x x Sulakeporrastettu perusmaksu ja kulutusmaksu x x Tehorajatariffi (ns. kaistahinnoittelu) Tehorajatariffi kausijaolla (ns. kaistahinnoittelu) Kaksiporrastariffi x x (x) Kolmiporrastariffi x x (x) Pienasiakkaan tehotariffi kynnysteholla x x x Pienasiakkaan tehotariffi x x x x = Sisältyy siirtotariffirakenteeseen (x) = Saattaa sisältyä siirtotariffirakenteeseen x x

11 Tehorajatariffi (ns. kaistahinnoittelu) Hinta perustuu sovittuun tilaustehoon Etukäteen määritellyt tehokaistat (vrt. laajakaistaliittymä) esim. 5 kw, 8 kw jne Vuotuinen, kuukausittainen tai kausiperusteinen kaistan määritys

12 Porrastariffi Analoginen tuote nykyisen kaksiaikatariffin suhteen, mutta energiaan perustuva maksukomponentti ei riipu ajasta vaan asiakkaan käyttämästä tehosta Etukäteen määritetyn tehorajan jälkeen hinta on korkeampi Voi sisältää myös useamman portaan (korkein porras voi aktivoitua esim. muutaman kerran vuodessa, critical peak pricing)

13 Pienasiakkaan tehotariffi Samanlainen kuin nykyisin suuremmille asiakkaille tarjolla oleva tehotariffi Sisältää perusmaksun ( /kk), tehomaksun ( /kw,kk) ja energiamaksun (snt/kwh) Tehomaksu perustuu mitattuun tehoon (esim. kuukauden suurin teho tai suurimpien tehojen keskiarvo) Voi sisältää myös nk. kynnystehon, jolloin perusmaksu kattaisi pienen asiakkaan tehontarpeen

14 Aikataulu ja tulosten julkaiseminen Projekti alkoi elokuussa 2016, loppuraportti julkaistaan kesällä 2017 Tällä hetkellä menossa tariffien vaikutusten analysointi eri osapuolten näkökulmasta. Tähän liittyy myös sidosryhmille järjestettävä laaja työpaja, joka pidetään 7.2. Loppuraportoinnin ohella projektin tuloksia raportoidaan kv-julkaisuissa: Rautiainen et al. Reforming Distribution Tariffs of Small Customers Targets, Challenges and Impacts of Implementing Novel Tariff Structures. CIRED 2017 Lummi et al. Analysis of Transition Steps Towards Power Based Distribution Tariff of Small Customers. CIRED 2017 Haapaniemi et al., Impacts of Different Power-Based Distribution Tariffs for Customers. CIRED 2017 Haakana et al. Risk or Benefit on the Electricity Grid: Distributed Energy Storages in System Services. CIRED 2017 Haapaniemi et al., Effects of major DSO tariff change on solar photovoltaic profitability. EEM 2017 Honkapuro et al. Development options for distribution tariff structures in Finland. EEM 2017 Lummi et al. Legislative Aspects of Developing Power-based Distribution Tariffs for Small Consumers. EEM 2017

15 Kiitos! D.Sc. Samuli Honkapuro LUT Energy Lappeenranta University of Technology Lappeenranta, Finland Lappeenranta University of Technology (LUT)