Sähkömarkkinoiden murros - Kysynnän jousto osana älykästä sähköverkkoa

Transkriptio

1 Sähkömarkkinoiden murros - Kysynnän jousto osana älykästä sähköverkkoa EL-TRAN Prof. Pertti Järventausta Tampereen teknillinen yliopisto 1

2 Kaksisuuntaisessa, älykkäässä sähköverkossa hyödynnetään dynaamista energian ja tehon hinnoittelua tehotasapainon hallintaan sekä tuntitason että nopean tehoreservin joustona Ohjausautomaation digitaaliset pilvipalvelut & IoT Sähkömarkkinoiden murros Kysyntäjousto osana älykästä sähköverkkoa Kysyntäjousto Kuluttaja on aktiivinen osa sähköjärjestelmää ja osallistuu ohjauspalveluiden ja/tai hinnoittelun avulla tehotasapainon hallintaan ja resurssitehokkaan energiajärjestelmän mahdollistamiseen Energiatehokas rakennus suunnitellaan ja toteutetaan mahdollistamaan kysyntäjousto Energia- ja/tai tehoomavarainen mikroverkko Toimii joustavana osana sähkömarkkinaa ja energiajärjestelmä ä tai erillisenä saarekkeena Energiavarastot (sähkö & lämpö) mahdollistetaan järjestelmän kustannustehoka s hyödyntäminen 2 Tehopohjaiset tariffit siirryttävä mutta asteittain, koska niillä on moninaisia ristikkäisvaikutuksia Sähkömittarit jo on samalla, kun asiantuntijat peräävät sähköjärjestelmän muutosta ja kuluttajilla on valmiuksia kysyntäjoustoon Laitteiden ja järjestelmien resurssitehokas valinta kannustetaan tehopohjaisilla verkkopalvelumaksuilla Ohjauksen ja automaation avulla hallittua tehon käyttöä Sähköautot osana joustoja: latausta ohjataan älykkäästi ja akkuja hyödynnetään energiavarastona saadaan 95 % ajasta vapaana olevia tehoreservejä järjestelmän osaksi

3 Sähkömarkkinoiden murros Kysyntäjousto osana älykästä sähköverkkoa Kysyntäjousto Kuluttaja on aktiivinen osa sähköjärjestelmää ja osallistuu ohjauspalveluiden ja/tai hinnoittelun avulla tehotasapainon hallintaan ja resurssitehokkaan energiajärjestelmän mahdollistamiseen 3

4 Tehotasapainon hallinnan haasteet Sähköenergia on tuoretuote Tehotasapainon (TUOTANTO = KULUTUS) tulee toteutua joko sekunti Sääriippuva sähköntuotanto Säätövoima vähenee Hinnoittelu muuttuu Pientuotanto Pyörivä tuotanto vähenee Kysyntäjousto Varastointi Älykäs sähköverkko Tietoinen ja reagoiva käyttö Resurssiviisas mitoitus ja laitteet 4

5

6 Suurin osa (~ 3/4) muuta kuin teollisuuden sähkön käyttöä. Viime vuosina varsinaista sähkö-lämmitystä rakennuksissa on pyritty vähentämään, mutta samaan aikaan rakennusten lämmitysvalintoja ohjataan takaisin sähkönkäyttöön Rakennusten sähkötehontarpeen hallinta tulee olla aiempaa keskeisempi osa energiapolitiikkaa. Arvio sähkötehosta , klo 17:00 6

7 7 Sähkötehon hinnoittelu Sähköjärjestelmää on aiempaa vahvemmin ohjattava tehon käytön näkökulmasta Sähkön spot-hintaan perustuva energiahinnoittelu voi kasvattaa jakeluverkon ja kuormitushuippuja ja kustannuksia Asiakkaiden kuormat synkronoituvat halvoille tunneille, mikä voi kasvattaa merkittävästi sähkön jakeluverkon kuormitushuippuja tarve verkon vahvistamiseen siirtomaksujen hintojen nousu Asiakkaiden oma pientuotanto ja sähkönkäytössä tapahtuvat muutokset (esim. lämpöpumput) vähentävät siirtyvää energian määrää, mutta verkko pitää edelleen mitoittaa suurimpien esiintyvien tehojen varalta Asiakkaan verkosta ottamalle teholle hinta ( /kw) energiamaksun rinnalle kannuste tehon hallintaan ja resurssitehokkaan järjestelmän kehittämiseen Tavoitteena on koko energiajärjestelmän kustannusten minimointi (eli resurssitehokas ja ilmastoneutraali kokonaisjärjestelmä) ja kustannusvastaava hinnoittelu sekä verkossa että markkinalla

8 Esimerkki jakelumuuntajien kuormitus Case network area 457 km MV network 793 km LV network 469 MV/LV transformers customers Conflict of interests in demand response impacts of market based load control to peak loads of transformers 8 peak powers are presented in percentages of the transformers ratings

9 Energiavarastot (sähkö & lämpö) mahdollistetaan järjestelmän kustannustehokas hyödyntäminen 9 Tehopohjaiset tariffit siirryttävä mutta asteittain, koska niillä on moninaisia ristikkäisvaikutuksia Sähkömittarit jo on samalla, kun asiantuntijat peräävät sähköjärjestelmän muutosta ja kuluttajilla on valmiuksia kysyntäjoustoon Kaksisuuntaisessa, älykkäässä sähköverkossa hyödynnetään dynaamista energian ja tehon hinnoittelua tehotasapainon hallintaan sekä tuntitason että nopean tehoreservin joustona Ohjausautomaation digitaaliset pilvipalvelut & IoT Sähkömarkkinoiden murros Kysyntäjousto osana älykästä sähköverkkoa Kysyntäjousto Kuluttaja on aktiivinen osa sähköjärjestelmää ja osallistuu ohjauspalveluiden ja/tai hinnoittelun avulla tehotasapainon hallintaan ja resurssitehokkaan energiajärjestelmän mahdollistamiseen Energiatehokas rakennus suunnitellaan ja toteutetaan mahdollistamaan kysyntäjousto Laitteiden ja järjestelmien resurssitehokas valinta kannustetaan tehopohjaisilla verkkopalvelumaksuilla Energia- ja/tai tehoomavarainen mikroverkko Toimii joustavana osana sähkömarkkinaa ja energiajärjestelmä ä tai erillisenä saarekkeena Ohjauksen ja automaation avulla hallittua tehon käyttöä Sähköautot osana joustoja: latausta ohjataan älykkäästi ja akkuja hyödynnetään energiavarastona saadaan 95 % ajasta vapaana olevia tehoreservejä järjestelmän osaksi