Kysyntäjousto rakennuksissa

Samankaltaiset tiedostot
Sähkömarkkinoiden murros - Kysynnän jousto osana älykästä sähköverkkoa

Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

Näkökulmia energia- ja ilmastostrategiaan

Mitä joustavuus tarkoittaa tulevaisuuden sähköjärjestelmässä?

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

Vision of the Power System 2035

Sähköverkko- ja markkinavisio 2035 & Roadmap 2025

LUT Energy Systems Electricity Energy Environment Mechanical Engineering

Sähkön siirron hinnoittelu kehityksen ajurit ja kehitysvaihtoehdot

Sähköverkot 2030 Siemens Osakeyhtiö160 vuotta Prof. Jarmo Partanen

Säätövoimaa tulevaisuuden sähkömarkkinalle. Klaus Känsälä, VTT & Kalle Hammar, Rejlers Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

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

Finnish Solar Revolution

Storages in energy systems

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

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

Sähköverkkovisio 2025? 16/03/2016 Jarmo Partanen

Kuluttajat aktiiviseksi osaksi sähköjärjestelmää

Sähköverkkotoiminta murroksessa

Sähkön käytön ja tuotannon yhteensovittaminen

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

Interaktiivinen asiakasrajapinta ja sen hyödyntäminen energiatehokkuudessa

Kysyntäjousto Fingridin näkökulmasta. Tasevastaavailtapäivä Helsinki Jonne Jäppinen

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

Sähkön rooli? Jarmo Partanen LUT School of Energy systems

RATKAISUJA UUSIUTUVAN ENERGIAN VAIHTELEVUUDEN ONGELMAAN Rauli Svento Uusiutuvan energian ajankohtaispäivä

Myrskyvarman jakeluverkon haasteet Prof. Jarmo Partanen

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

Uusiutuvan energian etätuotanto

Jakeluverkon tariffirakenteen kehitysmahdollisuudet ja vaikutukset

RoadMap 2025 projekti - Teknologia työpaja

Verkosto2011, , Tampere

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

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

ENERGIANKULUTUKSEN OHJAUS- MAHDOLLISUUDET Sähkön kysyntäjousto (demand response/demand side management) Seppo Kärkkäinen

Joustavuuden lisääminen sähkömarkkinoilla. Sähkömarkkinapäivä Jonne Jäppinen, kehityspäällikkö, Fingrid Oyj

Ajankohtaiskatsaus. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Kaukolämpöpäivät Hämeenlinna

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

Kysynnän jousto Periaate ja tarve kysynnän joustolle Vaatimukset suunnittelijoille ja urakoitsijoille

Sähköntuotannon tulevaisuus. Seppo Valkealahti Sähköenergiatekniikan professori Tampereen teknillinen yliopisto

Jakeluverkon tariffirakenteen kehittäminen Loppuseminaari Vantaa Samuli Honkapuro LUT, School of Energy Systems

Mikrotuotannon kytkeminen valtakunnanverkkoon

Katsaus älyverkkotyöryhmän ehdotuksiin. Verkosto 2019: Älykäs energiajärjestelmä -seminaari Ylitarkastaja Tatu Pahkala

ÄLYKKÄÄT KIINTEISTÖRATKAISUT OSANA KUSTANNUS- JA EKOTEHOKASTA ENERGIAVERKKOA JUHA KARPPINEN, HELEN OY

Liisa Haarla Fingrid Oyj. Muuttuva voimajärjestelmä taajuus ja likeenergia

Sähkölämmityksen tulevaisuus

Teollisuussummit Risto Lindroos. Vähähiilisen sähköntuotannon haasteet voimajärjestelmälle

Jakeluverkon tariffirakenteen kehittäminen Loppuseminaari Vantaa

Etunimi Sukunimi

Eri toimijoiden roolit kysyntäjoustossa. Ville Väre Paikallisvoima ry:n vuosiseminaari

Vähäpäästöinen luotettava ja kustannustehokas sähköjärjestelmä? Prof. Jarmo Partanen

Hallituksen linjausten vaikutuksia sähkömarkkinoihin

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

TEM:n älyverkkotyöryhmän näkemyksiä siirtotariffirakenteiden kehitykseen. Ville Väre

Älykäs energiajärjestelmä. Pekka Salomaa, Energiateollisuus ry , Clarion Hotel Helsinki Jätkäsaari

Suomen älyverkkovisio. SESKOn kevätseminaari Ylitarkastaja Tatu Pahkala

Tulevaisuuden kestävä energiajärjestelmä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry TTY

Tehoreservin määrän määritys. Ville Väre

Sähköntuotanto ja ilmastonmuutoksen hillintä haasteet tuotannolle, jakelulle ja varastoinnille

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

Energiamurros muuttaa tuotantorakenteita ja energian käyttöä

Sähkön tuotantorakenteen muutokset ja sähkömarkkinoiden tulevaisuus

Haluavatko kuluttajat joustaa?

Joustava ja asiakaskeskeinen sähköjärjestelmä. Älyverkkotyöryhmän loppuraportin julkistamistilaisuus

Sähköautot osana älykästä energiajärjestelmää

Fingrid Markkinatoimikunta Kulutuksen jouston aktivoiminen sähkömarkkinalle. Suomen ElFi Oy

Sähkötehon riittävyys osana energiaja ilmastostrategian valmistelua

Tuulivoima ja sähkömarkkinat Koneyrittäjien energiapäivät. Mikko Kara, Gaia Consulting

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

MITÄ SÄHKÖN LISÄKSI? LÄMPÖ- JA JÄÄHDYTYSVERKKOJEN ROOLI ÄLYKKÄÄSSÄ ENERGIAJÄRJESTELMÄSSÄ. Energiateollisuuden tutkimusseminaari 30.1.

Valtioneuvoston selonteko kansallisesta energia- ja ilmastostrategiasta vuoteen 2030

Sähkömarkkinoiden kehitys. Neuvottelukunta Juha Kekkonen

Ajan, paikan ja laadun merkitys ylijäämäenergioiden hyödyntämisessä. Samuli Rinne

Energia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa. Elinkeinoelämän keskusliitto

Aurinkosähköstandardointi yliopiston puheenvuoro. Jero Ahola, LUT School of Energy Systems,

mihin olemme menossa?

100% RE SUOMI OSANA POHJOIS- EUROOPAN SÄHKÖMARKKINOITA

Euroopan sähkömarkkinaintegraatio

Huomioita käynnistyvistä suurvoimaloista Suomessa. Antti Kosonen

Sähköntuotannon näkymiä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Pyhäjoki

Talotekniikan järjestelmiä. RAK-C3004 Rakentamisen tekniikat Jouko Pakanen

Sähköteho-opas Hankkeen tulokset

Auringosta voimaa sähköautoon -seminaari Kuopio Ari Puurtinen

Smart Energy Transition kuinka helsinkiläiset saadaan tekemään energiakäänne? Eva Heiskanen, Kuluttajatutkimuskeskus, Helsingin yliopisto

VTT beyond the obvious 1

Kuluttajien käyttäytymiseen vaikuttaminen: Case sähkön kulutuskokeilu. Uusiutuvan energian ajankohtaispäivä Ylitarkastaja Mervi Suni

Miten uusiutuva energia integroidaan energiamarkkinoille

Kestävä ja älykäs energiajärjestelmä

ENERGIATEHOKKUUS. uusiutuvissa energiajärjestelmissä

Geoenergian tulevaisuuden visio. Jari Suominen

Matkalla kohti joustavaa ja asiakaskeskeistä sähköjärjestelmää. Älyverkkotyöryhmän väliraportin julkistamistilaisuus

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

Lähienergialiitto ry:n lausunto E 36/2015 VP E 37/2015 VP

TUOMAS Tu m u Va n h a n e n

Miten sähkön kysyntäjousta saadaan aktiivisesti markkinoille?

Lausunto: Valtioneuvoston selonteko kansallisesta energia- ja ilmastostrategiasta vuoteen 2030

Älykkään sähköverkon mahdollisuudet energiatehokkuuden parantamiseksi

METSÄT JA ENERGIA Kannattaako keskittyä hajautettuun? Pekka Peura

Hiilineutraalin energiatulevaisuuden haasteet

Rakennusten energiahuollon näkymiä

Transkriptio:

Kysyntäjousto rakennuksissa D.Sc. (tech.) Samuli Honkapuro Associate professor LUT School of Energy Systems Samuli.Honkapuro@lut.fi

Traditional versus Smart Grids a transition Source: Navigant Research

Electricity Market objectives Sustainability Impacts of RES fuel is free; low variable costs, Impacts on dispatching and operation times of power plants More renewable based production, excellent sustainability Renewable generation More uncontrollable renewable based production having high output variation, new challenges in intermittency, lack of controllable production, lack of inertia RES integration supporting solutions Storages Cost? Customer engagement? Demand response Profitability? Flexible generation Energy is non-limited resource Security of supply is limited resource Need for promote sustainability and flexibility by The restructuring of the market design and energy policy Engaging end user in flexibility promoting services Taking full advantage on potential of IoT Acceptability? New transmission lines Technical requirement; keep power balance in every second Production = consumption

Generation vs. demand an example Wind and solar (PV) in northern Germany in 12/2012 MW http://www.sbc.slb.com/sbcinstitute/publications/electricitystorage.aspx

Hinnan muodostus sähkömarkkinalla Muuttuvat tuotantokustannukset [ /MWh] TARJONTA Hinta 1 Hinta 2 Kaasuturbiini Kun kysyntä pienentyy kysyntäjouston avulla, hinta laskee kaikilla sähkön käyttäjillä Ydinvoima CHP Hiililauhde Tuuli ja aurinko Vesivoima Kysyntä 2 Kysyntä 1 Määrä (MW)

Sähköasiakas ja sähköverkko 2030 Nykytilasta visioon Verkko 2018 Verkko 2030 Vahva sääriippuvuus käyttövarmuudessa (tuulet, lumisateet) Heikko mukautuvuus muutosilmiöihin Kahdensuuntainen tehonsiirto Immuuni sääilmiöille (max keskeytysaika 6/36 h) Eri käyttö- ja muutostilanteisiin adaptoituva

Pertti Järventausta / TTY, Pirkko Harsia / TAMK, Samuli Honkapuro / LUT

Arvio sähkötehosta 7.1.12016 klo 17:00 Suurin osa (~ 3/4) muuta kuin teollisuuden sähkön käyttöä. Viime vuosina varsinaista sähkölämmitystä rakennuksissa on pyritty vähentämään, mutta samaan aikaan rakennusten lämmitysvalintoja ohjataan takaisin sähkönkäytön suuntaan (esim. lämpöpumput). Rakennusten sähkötehontarpeen ja sen hallinnan tulee olla aiempaa keskeisempi osa energiapolitiikkaa ja osa rakentamisen ohjausta. Olemassa olevat kuormat tarjoavat edullisen ratkaisun lisätä järjestelmään joustavuutta ainoastaan säätökapasiteetiksi rakennettavan sähköntuotannon sijaan. Lähde: Pertti Järventausta, TTY

Sähkömarkkinoiden murros Kysyntäjousto osana älykästä sähköverkkoa Energiavarastot (sähkö & lämpö) mahdollistetaan järjestelmän kustannustehokas hyödyntäminen Tehopohjaiset tariffit siirryttävä mutta asteittain, koska niillä on moninaisia vaikutuksia Kaksisuuntaisessa, älykkäässä sähköverkossa hyödynnetään dynaamista energian ja tehon hinnoittelua tehotasapainon hallintaan sekä tuntitason että nopean tehoreservin joustona Ohjausautomaation digitaaliset pilvipalvelut & IoT Sähkömittarit mahdollistavat jouston todentamisen ja tuntiperusteisen hinnoittelun. 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 energiajärjestelmää 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 Lähde: Pertti Järventausta / TTY ja Pirkko Harsia / TAMK

Rakennusten lämmitystapamuutokset Skenaario lämpöpumppujen lisääntymisestä pientalokannassa Nykytilanteessa Suomen pientaloista maalämpöpumppuja n. 10 %:ssa ilmalämpöpumppuja n. 44 %:ssa Vuonna 2030 pientalokannassa maalämpöpumppuja n. 24 %:ssa ilmalämpöpumppuja n. 48 %:ssa Merkittävä joustoresurssi, jos ohjattavissa Lähde: Gaia Consulting 2017, Lämpöpumppujen vaikutukset sähkötehon tarpeeseen

Smart meters in Europe enablers for dynamic pricing http://www.usmartconsumer.eu

Demand response in European countries http://www.smarten.eu/wp- content/uploads/2017/04/sedc-explicit-demand- Response-in-Europe-Mapping-the-Markets-2017.pdf

Kysyntäjousto eri markkinapaikoilla Lähde: Ville Väre, Energiavirasto

Theoretical economic potential provided by a 1 MW DER control capacity in years 2011 2014 in the Elspot, balancing power, and FCR-D hourly markets Economic benefits of demand response typically increase as response time decrease Day-ahead Intra-hour Almost real-time Valtonen, P. Distributed energy resources in an electricity retailer s shortterm profit Optimization. D.Sc. (tech.) Thesis. LUT 2015

Toimenpide-ehdotuksia kysyntäjouston edistämiseksi Kysynnänjoustolle ei ole Suomessa merkittäviä esteitä, mutta sen yleistymistä voidaan edistää erilaisilla toimenpiteillä Kysynnänjouston tuotteistaminen sekä sähkönkäyttäjien informointi Erilaisia palveluita erilaisille asiakkaille Asiakas ei tarvitse joustoa, mutta tarjoaa sitä markkinoille, jos saa tästä riittävän hyödyn (voi olla muutakin kuin rahallista hyötyä) Tiedonsiirtorajapintojen yhtenäistäminen Lainsäädännön, viranomaismääräysten, ohjeiden ja käytänteiden kehittäminen Verkkoliiketoiminnan valvontamalli => jouston hyödyntäminen sähkön toimitusvarmuuden parantamisessa Rakennusmääräykset ja käytännöt => ohjattavuuden huomiointi sähkösuunnittelussa ja asennuksissa sekä ohjausinfrastruktuurin rakentaminen Verotuksen kehittäminen tukemaan joustavuutta ja sähköverkon kaksisuuntaisuutta Ongelmana varastojen kaksinkertainen verotus sekä sähkönhinnasta riippumaton sähkövero

Kotitalousasiakkaan sähkön hinnan muodostuminen Arvonlisävero 19 % Hankinta 25 % Energiaperusteinen vero kiinteällä hinnalla Sähkövero 14 % Tyypillisesti vakiohinta energialle (snt/kwh) Tukkumarkkinan hintavaihtelut eivät välity loppukäyttäjälle Myynti 10 % Kantaverkko 3 % Energiaperusteinen hinnoittelu Kustannukset pääosin kiinteitä tai tehoperusteisia Jakeluverkko 29 % Loppukäyttäjän sähkölasku koostuu kolmesta tekijästä; myynti, siirto ja verot Kaikkiin tekijöihin on mahdollista sisällyttää joustoon kannustavia elementtejä Sähkön hintatiedot: Energiavirasto.

Yhteenveto Sähköjärjestelmässä tuotannon ja kulutuksen on oltava tasapainossa joka hetki. Tähän tarvitaan jatkossa yhä enemmän myös kulutuksen osallistumista Oleellista ei ole vain kokonaisenergian käyttö, vaan erityisesti sen ajallinen jakautuminen. Energiatehokkuuden rinnalle tehotehokkuus. Energian arvo pienenee, sähkön käytön joustavuuden arvo kasvaa Kysyntäjousto mahdollistaa vaihtelevan uusiutuvan energian integroinnin sähköjärjestelmään ja parantaa samalla energiajärjestelmän luotettavuutta ja resurssitehokkuutta. Kustannustehokas vaihtoehto voimalaitoksille, joita käytetään ainoastaan säätökapasiteetiksi Kysyntäjouston edistäminen edellyttää sekä normi- että hintaohjausta Rakentamisessa energiatehokkuuden rinnalla tulee tavoitella tehotehokkuutta ja kysyntäjoustoa edistävää sähkösuunnittelua. Sähkötehon ohjausmahdollisuudet varmistettava normiohjauksella Dynaaminen hinnoittelu kannustaa tehonkäytön ohjauksen energiajärjestelmän tarpeiden mukaan Kysynnän jousto tapahtuu pääosin automaattisesti, sähkönkäyttäjän aktiivisuutta tarvitaan lähinnä investointipäätöksessä, käytännön ohjauksesta huolehtii automaatio Suomessa on merkittävästi teollisuutta, joka kehittää kysyntäjouston ja älykkäiden verkkojen laitteita, ohjelmistoja ja palveluita, sekä edistykselliset sähkömarkkinat. Globaalisti kysyntäjoustossa on valtava liiketoimintapotentiaali

LUT GREEN CAMPUS http://www.lut.fi/web/en/green-campus Living laboratory for sustainability