20.9.2012 Työmarkkinaseminaari Jussi Palola, Head of orporate R&D, Helsingin Energia Älykkään energiajärjestelmän osat ja demonstraatiot
Aiheita 1 Yleiskuva kehittyvästä energiajärjestelmästä 2 Yhteiskunta-teknillinen murros ja sähkön arvoketjun kehitys 3 Kehityselementit ja demonstraatiot
Kehittyvä Energiajärjestelmä
Uusia elementtejä + + + + +
+ + + + +
Sosio-tekninen muutos Ihmiset, yhteiskunta, yritykset, tiede, osaaminen, kulttuuri, Laaja globaali viitekehys Käyttäjien tottumukset Yhteiskunnalliset olosuhteet Infrastruktuurin kehitys Kulttuuri ja merkitys Teollinenpolitiikka Verotus Ympäristöpolitiikka Liikennepolitiikka Teolliset verkostot ja strateginen sijoittuminen Teknillistieteellinen osaaminen Teknologia Teknologiset ratkaisut Epäonnistunut innovaatio Aika Lähde: F.W.Geels, 2001, Idea soveltamiseen: Pekka Malinen, Aalto-Yliopisto
Sähkön arvoketju tänään Electricity Electricity Tuotanto suppliers suppliers Electricity suppliers Tukkumarkkinat Kantaverkko Electricity Electricity Electricity Sähkön Retailer Retailer myyjät Retailer Jakeluverkot Asiakas Asiakas
Sähkön arvoketju kehittyy Virtuaaliset voimalaitokset Electricity Electricity Tuotanto suppliers suppliers Electricity suppliers Tukkumarkkinat Electricity Electricity Electricity Sähkön Retailer Retailer myyjät Retailer Energiahallinta palvelut Hajautettu energiatuotanto Kotiautomaatioratkaisut Asiakkaat Kantaverkko Jakeluverkot Sähköliikenteen julkiset latauspalvelut Kotilataus Muut palvelut
Esimerkki vaihtoehtoisista strategioista Muutoksessa Aktiivinen myönteinen Keskitetty liikevoittomalli > lisänä hajautetut resurssit Kehittää uutta liiketoimintaa aggregoinnista Nykyisten energiapalveluiden kehittäjä (Energia <> IT) Kumppanuuksia laite- ja ict-toimijoiden kanssa PASSIIVINEN AKTIIVINEN Passiivinen mahdollistaja Keskitetyn tuotannon malli Hajautetut resurssit: täytetään lain vaatimukset Asiakkaan ja mahdollistajan väliin syntyy palvelutarjoaja Reviirilaajentaja Uutta liiketoimintaa palveluista Uudet kumppanuudet, erikoisesti palvelutarjoajien kanssa (kiinteistöt, liikkuminen) Voi olla myös edistyksellinen energiayritys valttina asiakkuudet
Energiajärjestelmän Muutoksen Strategiasta O2 NEUTRAALI ENERGIA KESKITETTY HAJAUTETTU PERINTEINEN ENERGIAHUOLLON TURVAAMINEN Energiatuotanto Sähkönsiirto Sähkönjakelu Asiakas
Kehityksen Elementit ja Demonstraatiot
Energiavarastot Sähköautojen latauspalvelut Hajautettu tuotanto Kysynnänjousto
Sähköistyvä liikenne Sähköautojen latauspalvelut
2011 Suomen keskipäivämyynti 19,4 miljoonaa litraa (Bensiini, Diesel, Kevyt polttoöljy) Öljyalan keskusliitto
3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1922 1950 1956 1962 1968 1974 1980 1986 Rekisteröidyt henkilöautot Suomessa 1992 1998 2004 Lähde: Tilastokeskus 2012 2010
Polttomoottoriautojen yleistyminen 800 000 700 000 600 000 Keskimääräinen automäärän vuosikasvu 14% 1922-1972 Suhteellinen kasvu suurimmillaan 1925 (192 %) Sota-aika luonnollisesti jäädytti kehitystä Keskimääräinen automäärän vuosikasvu 7,5% 1960-1990 500 000 400 000 ~15 vuotta 300 000 200 000 100 000 0 1922 1940 1952 1956 1960 1964 1968 1972 Lähde: Tilastokeskus 2012
1900 1950 2000
1986 1992 1998 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1922 195019561962 1968 19741980 Lähde: Tilastokeskus 2012 + skenaario VTT SGEM 2004 2010 2016 2022 2028
1986 1992 1998 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1922 195019561962 1968 19741980 Lähde: Tilastokeskus 2012 + skenaario VTT SGEM 2004 2010 2016 2022 2028
1986 1992 1998 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1922 195019561962 1968 19741980 Lähde: Tilastokeskus 2012 + skenaario VTT SGEM 2004 2010 2016 2022 2028
Ladattavien sähköautojen yleistymisen skenaario Suomessa (VTT-SGEM) 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 2,9 miljoonaa rekisteröityä henkilöautoa Suomessa 42 % 500 000 9000-20 000 kpl yhteensä 20 % 0 2010 2015 2020 2025 2030
Latauspalvelut Sähkön Arvoketjussa Tuotanto Asiakas Siirto Jakelu Tukkumarkkina Sähkönmyynti Latauspalvelut Latauspalvelut
Latauspalveluiden kehityksestä Helsinki Yli kaupunkirajojen: Saatavuus? Yhteensopivuus? Helppokäyttöisyys? Kustannukset? Latauspalvelut Asiakas
Yhteistyön laajentuminen Pääkaupunkiseudulla Pääkaupunkiseutu Yhteistyön tarve: > Käyttäjätunnistus > Latauspalveluiden maksujärjestelyt > Navigointiratkaisut > Liityntä energiatietojärjestelmiin Latauspalvelut Asiakas Jussi Palola 25
Tarve yhteistyöhön Suomessa ja laajemminkin kansainvälisesti Latausoperaattori Alustavia tarpeita: Yhtenäinen helppo käyttäjätunnistus Latauspalveluiden maksuvälitys eri osapuolille Liitynnät tietojärjestelmiin joustavasti Liitynnät eri navigointiratkaisuihin Tekninen helpdesk latauspalveluissa Kansanväliseen kehittämiseen osallistuminen Kehitystarpeiden huomiointi nopeasti kehittyvässä aiheessa
Tavoiteltavia hyötyjä latausoperaattoriyhteistyössä 1 2 3 4 5 Edesauttaa latausverkoston kehitystä ja helppokäyttöisyyttä ja täten sähköautojen yleistymistä Kustannussäästöjä, kun yhdistetään resursseja latauspalveluiden tietojärjestelmien perusratkaisuissa (käyttäjätunnistus, roaming & clearing, 3. osapuolet) Korkeampi hyötykäyttö julkisille latauspisteille yhteiskäytössä (Julkiset latauspisteet edellyttävät suuria investointeja suhteessa sähkömyynnin hyötyyn) Yhteistyö edistää sähköisen liikenteen kotilatauspalveluiden kehittämistä Sähköisen liikenteen edistäminen on perustavaa laatua oleva ympäristöteko ja tähän kasvava joukko asiakkaitamme toivoo sujuvia ratkaisuja. Yhteistyö helpottaa merkittävästi sähköautoilua liikkumista yli kaupunkirajojen ja jopa kansainvälisesti.
Energiavarastot Kulutuksen siirtäminen hintavaihtelun hyödyntämiseksi Varavoimajärjestelmien toteuttaminen Paikallisen energiavaraston käyttö verkkoinvestoinnin optimoimiseksi Tehotasapainon ylläpito sähköverkossa
Energiavarastot - Esimerkki hintakehityksestä Peugeot Expert (proto) 2009 3000 /kwh Peugeot ion 2011 2625 /kwh Peugeot ion 2012 1875 /kwh Nissan Leaf 2012 1710 /kwh
Hajautettu tuotanto
Aurinkosähkö - Esimerkki nopeasta kehityksestä
Aurinkosähkökapasiteetti Euroopassa Euroopan aurinkosähkön tuotanto 23- kertaistunut kuudessa vuodessa Saksa Suomessa noin 70 % tuotantoteho Saksaan verrattuna Keskiarvoinen huipunkäyttöaika 870 tuntia Suomi
Aurinkosähkön tuotanto Saksassa 26.5.2012 tuotettiin Saksassa aurinkovoimalla 22 GW, mikä kattoi sen hetkisestä tehontarpeesta noin puolet Voimakkaalla politiikalla toteutettu nopea muutos: 2004 2 GW 2011 25 GW
Kysynnänjousto
900 Helsingin sähkönkulutus vuonna 2010 800 700 MW 600 500 400 300 200 100 0 1 731 1461 2191 2921 3651 4381 5111 5841 6571 7301 8031 Tam Hel Maa Huh Tou Kes Hei Elo Syy Lok Mar Jou
800 Helsingin sähkönkulutus viikolla 10 vuonna 2011 700 600 MW 500 400 300 200 Maanantai Tiistai Keskiviikko Torstai Perjantai Lauantai Sunnuntai 100 0 1 25 49 73 97 121 145
800 Helsingin sähkönkulutus ja yö 700 600 MW 500 400 300 200 Keskiviikko Torstai 100 0 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00 12:00
800 Helsingin sähkönkulutus ja yö 700 600 MW 500 400 300 200 Keskiviikko Torstai 100 0 12:00 16:00 20:00 0:00 4:00 8:00 12:00
Demonstraation elementit ja osapuolet TSO Electricity Retailer ustomer connection Energy Management Distributed generation SörT PV Small scale wind Smart Grid control center Electricity Storage Batteries Power System ontrol Aggregation SADA, DMS IS Storage MDS ontrol of distributed resources AMR emobility harging infrastructure ontrollable loads (el. heating) Meshed MV network SADA DMS RMU remote control and supervision DSO Automation Other appliances
Uusiutuvan energian pientuotanto kiinteistössä Hajautetut resurssit energiamarkkinoille Markkinaehtoinen kysyntäjousto Kiinteistöautomaation liityntä energiajärjestelmään
Älykäs energiajärjestelmä Asiakkaat, Uudet palvelurakenteet, Ilmastotavoitteet Energiateknologiat, Tietojärjestelmät, Paikallisen tuotannon ratkaisut, Sähköistyvä liikenne