Myrskyvarman jakeluverkon haasteet 22.5.2015. Prof. Jarmo Partanen jarmo.partanen@lut.fi +358 40 5066564



Samankaltaiset tiedostot
LUT Energy Systems Electricity Energy Environment Mechanical Engineering

Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

Storages in energy systems

Sähköverkkovisio 2025? 16/03/2016 Jarmo Partanen

Sähkön rooli? Jarmo Partanen LUT School of Energy systems

Uusiutuva/puhdas energia haasteita ja mahdollisuuksia. Prof. Jarmo Partanen

Sähköverkot 2030 Siemens Osakeyhtiö160 vuotta Prof. Jarmo Partanen

Energia-alan kehitys vs. Parisiin sopimus vs. Suomen energia- ja ilmastostrategia 2030

Uutta ja uusiutuvaa Energia-alan kehitys vs. Parisiin sopimus. Prof. Jarmo Partanen Ilmastoseminaari

Sähköverkkoliiketoiminta & sähkökauppa LUT Energy Systems Electricity Energy Environment Mechanical Engineering

Sähköntuotanto ja ilmastonmuutoksen hillintä haasteet tuotannolle, jakelulle ja varastoinnille

Smart Grid. Prof. Jarmo Partanen LUT Energy Electricity Energy Environment

Finnish Solar Revolution

Näkökulmia energia- ja ilmastostrategiaan

Sähkön siirron hinnoittelu

Vähäpäästöinen luotettava ja kustannustehokas sähköjärjestelmä? Prof. Jarmo Partanen

Sähkömarkkinoiden murros - Kysynnän jousto osana älykästä sähköverkkoa

Älykkään sähköverkon mahdollisuudet energiatehokkuuden parantamiseksi

Vision of the Power System 2035

BL20A1200 Tuuli- ja aurinkoenergiateknologia ja liiketoiminta

Sähköverkko- ja markkinavisio 2035 & Roadmap 2025

Sähkönjakeluverkon hallinnan arkkitehtuuri. Sami Repo

Mitä joustavuus tarkoittaa tulevaisuuden sähköjärjestelmässä?

Parisiin sopimus vs. Suomen energia- ja ilmastostrategia 2030

Interaktiivinen asiakasrajapinta ja sen hyödyntäminen energiatehokkuudessa

Älykkään sähköverkon mahdollisuudet energiatehokkuuden parantamiseksi

Verkosto2011, , Tampere

RoadMap 2025 projekti - Teknologia työpaja

Sähkön käytön ja tuotannon yhteensovittaminen

Smart Generation Solutions

Sähköverkkotoiminta murroksessa

Energia-alan vahvat ja heikot signaalit

Sähköntuotannon tulevaisuus. Seppo Valkealahti Sähköenergiatekniikan professori Tampereen teknillinen yliopisto

Uusiutuvan energian etätuotanto

Erkki Antila. Dekaani. Miten alan yhteinen visio ja roadmap muuttuvat toiminnaksi Sähkötutkimuspoolin tutkimusseminaari

Kriittinen näkemys muuntamoautomaation nykytilasta. Antti Nieminen Verkonkäyttö / Turku Energia Sähköverkot Oy VINPOWER älymuuntamotyöpaja 18.9.

Säävarma sähkönjakeluverkko Verkostomessut ,Tampere Prof. Jarmo Partanen ,

Säävarma sähkönjakeluverkko Prof. Jarmo Partanen ,

Kalasataman keskijänniteverkon automaatioratkaisut

Toimitusvarmuus keskiössä. ST-Poolin seminaari Helsinki Jouni Pylvänäinen

Visioita tulevaisuuden sähköverkosta. Kimmo Kauhaniemi Professori Teknillinen tiedekunta Sähkö- ja energiatekniikka

ABB Oy Domestic Sales Harri Liukku Aurinkosähköjärjestelmät Kytkennät

Aidon Energy Vision Miten regulaatio tukee energiamarkkinoiden kehitystä? Veli-Pekka Saajo

Tekes Energian varastointi -tilaisuus Siemens Osakeyhtiö. Julkinen Siemens Osakeyhtiö 2016

IT-ratkaisut sähkömarkkinoilla: Restricted Siemens AG 2013 All rights reserved.

Sähköautot osana älykästä sähköverkkoa Siemensin Energia- ja liikennepäivä

Yhtiön talous ja tariffiasetannan perusteet. Jan Montell, Talous- ja rahoitusjohtaja Neuvottelukunta 21. lokakuuta 2015

Sähkön tuotantorakenteen muutokset ja sähkömarkkinoiden tulevaisuus

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Tulevaisuuden energiaratkaisut? Jyrki Luukkanen/Jarmo Vehmas

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

INCA - INteractive Customer gateway - Interaktiivinen asiakasliityntä ja sen hyödyntäminen sähköjärjestelmän hallinnassa ja energiatehokkuuteen

Energia tulevaisuudessa Epävarmuutta ja mahdollisuuksia. Jyrki Luukkanen Tutkimusprofessori

Porvoon sote-kiinteistöjen yhtiöittäminen

Älykkäät sähköverkot puuttuuko vielä jotakin? Jukka Tuukkanen. Joulukuu Siemens Osakeyhtiö

Älyverkoista Kilpailuetua, Tulevaisuuden älykkäät yhteisöt. Jan Segerstam, Kehitysjohtaja, Empower IM Oy

Elenia Oy:n ajankohtaiset

KVS2008. Pertti Kuronen

Haja-asutusalueiden sähköverkko ja sähköasiakas 2030

Energia-alan näkymiä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Kalajokilaakson suurhankeseminaari

Tulevaisuuden kestävä energiajärjestelmä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry TTY

Poistojen käsittely valvontamallissa

Hiilineutraalin Turun toimenpiteet ja haaste Lounais-Suomen yhteinen ilmastohaaste, Rauma Turun kaupunginhallituksen puheenjohtaja Olli A

Älykkään sähköverkon mahdollisuudet energiatehokkuuden parantamiseksi

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähköverkkotoimiala myrskyn silmässä - seminaari Miten tästä selvitään. Toimitusjohtaja Raimo Härmä Kymenlaakson Sähköverkko Oy

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Jakeluverkon tariffirakenteen kehitysmahdollisuudet ja vaikutukset

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

Sähkömarkkinoiden tilanne ja vihreän energian tulevaisuus

SMART CITY - EKOTEHOKAS TULEVAISUUDEN KAUPUNKIYMPÄRISTÖ. Marko Riipinen. Rakennusautomaatioseminaari 2013 Metropolia, Espoo 30.5.

Tuulivoiman rooli energiaskenaarioissa. Leena Sivill Energialiiketoiminnan konsultointi ÅF-Consult Oy

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

Sähkömarkkinat - hintakehitys

KONSERNIN KESKEISET TUNNUSLUVUT

Aurinkosähköä Suomeen. Jero Ahola LUT Energia

KONSERNIN KESKEISET TUNNUSLUVUT

Tuulivoimalatekniikan kehityksen vaikutus syöttötariffin tasoon

Tulevaisuuden kaukolämpöjärjestelmät Hiilitieto ry Professori Sanna Syri, Energiatekniikka ja energiatalous Aalto yliopisto

SESP Simulointiympäristön tarjoamat mahdollisuudet älykkäiden sähköverkkojen tutkimuksessa ja kehittämisessä

TkT Mikko Juntunen

Sähköntuotanto energialähteittäin Power generation by energy source

VNS 7/2017 vp Valtioneuvoston selonteko keskipitkän aikavälin ilmastopolitiikan suunnitelmasta vuoteen 2030/Energian kulutuspiikkien hallinta

Scanfil Kannattavaa kasvua

Geoenergian tulevaisuuden visio. Jari Suominen

VTT ja tuulivoiman t&k. Tuulivoiman Workshop, Pasila Esa Peltola, johtava tutkija, VTT

Fortum Oyj Osavuosikatsaus Tammi-maaliskuu

KONSERNIN KESKEISET TUNNUSLUVUT

Jakelutariffien kehitysmahdollisuudet. Samuli Honkapuro Lappeenrannan teknillinen yliopisto LUT Energia

ENERGIATEHOKKUUS. uusiutuvissa energiajärjestelmissä

ENERGYWEEK Making Grids Smarter A Journey from a Vision to Reality. Dick Kronman, Head of Smart Grids Center of Excellence

Lyhennetty konsernin tuloslaskelma

United Bankers Oyj Taulukot ja tunnusluvut Liite puolivuotiskatsaus

Lämmitysjärjestelmät

Sundom Smart Grid. Dick Kronman, ABB Oy, liiketoiminnan kehitysjohtaja Sundomin älyverkko on rakentumassa

Fortum Oyj Osavuosikatsaus Tammi-syyskuu

Energia- ja liikennepäivä, , Markku Suvanto. Kysyntäjousto realismia vai utopiaa?

Transkriptio:

Myrskyvarman jakeluverkon haasteet 22.5.2015 Prof. Jarmo Partanen jarmo.partanen@lut.fi +358 40 5066564

Myrskyvarman verkon toteuttamisen haasteita Merkittävän suuri osa sähkönjakeluverkosta uusitaan nopeutetussa aikataulussa. Suuri osa uudesta verkosta toteutetaan maakaapelointina. Haasteita (riskejä): Lyhyen (v. 2019, 50 %) ja pitkän aikavälin (v. 2028, 100%) tavoitteiden yhteensovittaminen (ajoitus, tekniikka) Uusien verkkoratkaisujen kehitysnopeus (mikroverkot, paikallistuotanto, varastointi) ja mahdollinen hyödyntäminen 2020-luvulla Kuormitusten ennustaminen, mikä on tehon ja energian rooli v. 2030 Pitkäaikainen tasapoistoja suurempien investointien rahoittaminen Kaapeliverkon luotettavuus haja-asutusalueiden asennusolosuhteissa Kaapeloinnin hintakehitys Ilmajohto- ja kaapeliverkkojen muodostamien sekaverkkojen operointi; suojaus ja käyttövarmuuden maksimointi

Uudet teknologiat Kysynnän jousto, markkinakelpoisuus, 0 -.. a LVDC tekniikka, 2-5 a Kaapelointitekniikan kehittyminen, 0 10 a Energiavarastot ja niiden hyödyntäminen, 5-10 a Sähköautojen vaikutukset sähkönjakeluun, 5-10 a Hajautettu tuotanto, 1-5 a, 5-10 a Lähde: LUT

Sähkön käyttö ja verkossa siirrettävä teho ja energia Teho E. A. sähkönkäyttökojeiden ( esim. LED-lamput) energiatehokkuus B. sähkönkäyttökojeiden määrä K. A. D1. C. Haasteellinen verkkoyhtiölle I. B. D3. D2. F. Energia C. energiansäästö elämän asenteena D 1. lämpöpumput sähkölämmityskohteessa D 2. lämpöpumput muissa kuin sähkölämmityskohteissa D 3. sähkön käyttö muulla tavoin lämmityksessä E. sähköautot ; ohjaamaton lataus F. sähköautot ; älykäs lataus Myönteisiä H. vaikutuksia verkkoyhtiölle G. asiakkaan energiavarastot J. G. H. kuorman ohjaus myyjän/aggregaattorin toimesta I. kuorman ohjaus asiakkaan toimesta J. kuorman ohjaus verkkoyhtiön toimesta K. asiakkaiden oma sähkön Electricity Energy Environment Mechanical tuotanto Engineering Lähde: Partanen et al. Jakeluverkkoyhtiöiden tariffirakenteiden kehitysmahdollisuudet

Smart Grid & Customer Gateway; Demand response Market players; TSO, DSO, supplier, aggregator Information systems Grid Active monitoring, optimisation and control of energy use and power flows Action signals based on optimization against different targets of system players Energy storage In Finland every customer has an AMR-meter and communication chanel Loads; controllable, non-controllable Generation Solar, wind, fuel cell, biogas 5

LVDC Distribution System Field Test Site 1000+ days in real life 750 VDC underground cable Local communications network ADSL/3G internet connection CEI 3 DC AC Rectifying substation with directly connected converterless BESS AC DC DC AC CEI 2 CEI 1 DC AC Control of power taken/supplied from/to mv-network, µgrid operation 6

Unit cost /km or /pcs Kaapeloinnin investointikustannus Maakaapeloinnin kustannusten trendi on laskeva 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 OHL: Pole mounted substation (+3.6 %/a) 0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Lähde: Energiavirasto Year

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 /MWh Tuotantotekniikoiden hintakehitys 1950-2015 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Natural gas Coal Oil LNG Wind Power Li-ion battery Power-to-gas Solar PV

Sähkönjakeluverkon investointien rahoitus Toimitusvarmuusvaatimusten täyttäminen; Toimitusvarmuusvaatimusten täyttäminen edellyttää useissa verkkoyhtiöissä investointitasoja, jotka ovat regulaatiomallin tasapoistoja selvästi suurempia (jopa 200 %) vuodesta toiseen (ei kertaluonteisesti) Edellä oleva johtaa pääomarahoitukseen (oma ja/tai vieras) Oman pääoman jatkuvan sijoittamisen haaste on erittäin pitkä negatiivinen kassavirta, joka kääntyy positiiviseksi vasta investointijakson päätyttyä. 20-30 vuoden aikajänteellä IRR pääsääntöisesti erittäin matala tai negatiivinen. Vieraan pääoman käytöön liittyvä haaste on lainan lyhennysten ja regulaatiomallin tuottaman kassavirran (tasapoistot) kohtaamattomuus, lyhennykset (10 a) suurempia kuin tasapoisto (40 a). Tämä johtaa velan kasvuun, uutta velkaa velan lyhennyksiin. Edellä oleva voi johtaa verkkoyhtiön talouden kriisiytymiseen.

Sähkönjakeluverkon investointien rahoitus, regulaatiomalli Jatkuva tasapoistoja suurempi investointitaso edellyttää mittavaa vieraan ja/tai oman pääoman käyttöä investointien rahoittamisessa. Energiavirasto on esittänyt, että mittavatkin investoinnit voidaan hoitaa ilman kohtuuttoman suurta velkaantumista, kun WACC-korossa 4.valvontajaksolla tapahtuva muutoksen lisäys kohtuullisessa tuotossa ohjataan investointeihin. WACC-koron keskiarvo (verojen jälkeen) vuosilta 2006-2015 on 4,51 %. Onko tämä taso, jonka ylittävä osuus oletetaan ohjattavan investointeihin. 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 ka 2006-2015 WACC, % 4,73 5,29 5,65 5,78 5,26 4,45 4,58 3,19 3,03 3,12 4,508

Sähkönjakeluverkon investointien rahoitus Alla on kuvattu valtion 10 vuoden lainan korko vuosina 2006-2015 sekä Energiaviraston mukainen estimaatti koron kehityksestä. Vuodesta 2025 eteenpäin 10 keskiarvon sijasta korkona käytetään edellisen vuoden huhtisyyskuun keskiarvoa (2,41 %) sen ollessa suurempi kuin 10 a vuoden keskiarvo. 10 a keskiarvo 2,79 % 2,46 % 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 10 a korko 3,85 % 3,78 % 4,39 % 4,30 % 3,74 % 3,00 % 3,00 % 1,89 % 1,86 % 1,44 % 0,50 % 0,50 % 1,00 % 10 a keskiarvo 2,79 % 2,46 % 2,12 % 1,79 % 1,52 % 1,32 % 1,12 % 1,03 % 0,94 % 2,41 % 2,41 % 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 10 a korko WACC 0,50 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 1,00 % 2,41 % 2,41 % 5,42 % 5,12 % 4,81 % 4,51 % 4,26 % 4,08 % 3,90 % 3,82 % 3,74 % 5,07 % 5,07 % Seuraavissa laskelmissa on käytetty seuraavaa oletusta; kun vuosina 2016-2056 WACC korko on suurempi kuin vuosien 2006-2015 keskimääräinen WACC-luku (4,51 %), käytetään tämän erotuksen mukainen määrä kohtuullisesta tuotosta investointeihin. Muussa tapauksessa tuotto tuloutetaan omistajille.

Sähkönjakeluverkon investointien rahoitus 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Liikevaihto investoinnit Tuotto Velka Tasapoisto Kassavirta Taloudellisten tunnuslukujen kehittyminen, kun investoinnit ovat vuosina 0-15 a kaksinkertaiset alkuhetken tasapoistoihin verrattuna ja alkuhetken tasapoistojen tasolla vuosina 16-40. Vieraan pääoman määrä on maksimissaan 254 % suhteessa liikevaihtoon.

Sähkönjakeluverkon investointien rahoitus 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Liikevaihto investoinnit Tuotto Velka Tasapoisto Kassavirta Taloudellisten tunnuslukujen kehittyminen, kun investoinnit ovat vuosina 0-23 a 165 % alkuhetken tasapoistoihin verrattuna ja alkuhetken tasapoistojen tasolla vuosina 24-40. Vieraan pääoman määrä on maksimissaan 190 % suhteessa liikevaihtoon.

Smart Grid & Customer Gateway at Lappeenranta University of Technology

Winner of the International Sustainable Campus Network (ISCN) Excellence Award, 2013 Creating the future with green technology and business Lappeenranta University of Technology (LUT)