Sähkömarkkinat Suomessa ja EU:ssa Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea 17.12.2013
Säännelty verkkotoiminta mahdollistaa kilpailun sähkömarkkinoilla Tuotanto ja myynti: 400 voimalaitosta (FI) 120 tuotantoyhtiötä (FI) 75 vähittäismyyjää (FI) Avoin kilpailulle, ei toimilupia Vähittäismyynnissä toimitusvelvollinen myyjä kullakin alueella SUURET KÄYTTÄJÄT Sähkön siirto ja jakelu: Luonnollinen monopoli Eriytetty muista liiketoiminnosta EMV valvoo Asiakas: Voi valita vapaasti myyjänsä Sopimussuhteessa sekä myyjään että verkkoyhtiöön Verkkomaksu ei riipu sähkön myyjästä (maksu oikeuttaa käyttämään koko verkkoa) Lähde: Energiamaailma.fi/ Energiateollisuus ry
Siirto- ja jakeluverkkotoiminta Fingrid Oyj:n kantaverkko: 220-400 kv johdot ja silmukoidut 110 kv johdot, 14 000 km johtoja, järjestelmävastaavana rajattomat oikeudet käyttötunnin aikana Jakeluverkot, noin 85 yhtiötä, maantieteellinen vastuualue, 387 800 km johtoja SML:n velvollisuudet verkonhaltijoille: Siirto-, liittämis- ja kehittämisvelvollisuus Syrjimättömyys Hinnoittelun kohtuullisuus (kohtuullinen tuotto valvontajaksolla) Jakeluverkkojen tasahinta Verkonhaltijat vastaavat mittauksesta Energiamarkkinavirasto valvoo +/- 1350 MW DC + 1500 MW, - 1100 MW AC +/- 350 MW DC +/- 50 MW AC + 60 MW AC +100 MW AC +1300 MW DC Lähde: Fingrid Oyj
Järjestelmävastuu Fingridin tehtävänä on pitää sähköt päällä koko Suomessa kaikissa tilanteissa Voimajärjestelmä on mitoitettu siten, että se kestää minkä tahansa yksittäisen vian eli johdon tai voimalaitoksen vioittumisen (n-1) Kulutuksen ja tuotannon tasapainon (taajuuden) ylläpitoa varten sähköjärjestelmässä on ylläpidettävä riittävä määrä ns. pyörivää reserviä (Taajuusohjattu käyttöreservi ja taajuusohjattu häiriöreservi) Mikäli taajuutta ei kyetä pelkästään taajuusohjattujen reservien avulla pitämään sallituissa rajoissa, täytyy ylös- tai alassäätöjä tehdä manuaalisesti säätösähkömarkkinoilla. Käyttö- ja häiriöreservien määrästä sovitaan pohjoismaisten kantaverkkoyhtiöiden kesken
Reservien ylläpito Suomessa *) Pohjoismaissa yhteensä 600 MW, mikä jaetaan Pohjoismaiden kesken vuosittain vuosienergioiden suhteessa **) Pohjoismaiden suurinta mitoittavaa vikaa vastaava määrä jaetaan Pohjoismaiden kesken viikoittain mitoittavien vikojen suhteessa ***) Mitoittavaa vikaa vastaava määrä Lähde: Fingrid Oyj
Eurooppalaisten energiamarkkinoiden yhdentyminen EU:n tavoitteena yhtenäiset sähkö- ja kaasumarkkinat vuoden 2014 loppuun mennessä (tavoitteesta myöhästyttäneen) Sähkömarkkinadirektiivi ja yhteiset verkkosäännöt EU:sta Lisätään kilpailua ja talousalueen kilpailukykyä, pidetään energian hinta kohtuullisena ja parannetaan toimitusvarmuutta. Helpotetaan uusiutuvan energian tavoitteisiin pääsemistä. Valmistelussa käytetty esimerkkinä hyvin toimivaa pohjoismaista sähkömarkkinamallia, joka perustuu energian hintaan ( energy only ) EU:n III energian sisämarkkinapaketti toimeenpantu Suomessa syksyllä 2013 (sis. 2009 sähkö- ja maakaasumarkkinadirektiivit)
Sähkön tuotanto Pohjoismaissa 2012 Energiamuotojen osuus Pohjoismaissa Pohjoismaiden tuotantorakenteet (vesi/lämpövoimajärjestelmät) tukevat toisiaan. Lauhdetuotannon määrä ja päästöt vaihtelevat vesitilanteen mukaan. Lähde: ENTSO-E: Memo 2012. (Ennakollinen data 30.4.2013)
Yhteispohjoismainen sähkömarkkina Vahvat siirtoyhteydet mahdollistavat likvidin ja kilpaillun tukkusähkömarkkinan erilaisten tuotantorakenteiden yhteensovittamisen kustannusten ja CO2-päästöjen vähentämiseksi sähköjärjestelmän reservien yhteisen hyödyntämisen tehokkaan tuotannon ja kulutuksen välisen säädön Lähde: Energiateollisuus ry
Eurooppalaiset spot-markkinat yhdistyvät Vuorokausimarkkinoiden markkinakytkentä etenee: 2010 2013 2014 2015 2015+ Central West + Pohjoismaat + UK + Baltia + Central South + Iberia + Central East + South-East Sähkömarkkinat 2013: 13 maata, 260 milj. ihmistä Tuotantokapasiteetti 490 GW Siirtoverkko 160 000 km Sähkön kulutus 1900 TWh/a Maiden rajat ylittävä kauppa 200 TWh/a 2014 mennessä yhteiset verkkosäännöt EU:hun Lähde: Fingrid
Sähkömarkkinaosapuolet Tuottajat Ostajat Loppukäyttäjä Suomessa sähkön tuottajalla on oltava ostaja sähkölle, jotta se voi syöttää sähkön verkkoon. Tarjous pörssiin Välittäjä, vähittäismyyjä Sähköpörssi Loppukäyttäjä Järjestelmävastaava Tasepoikkeama syntyy, jos tuottaja ei tuota ennalta lupaamaansa sähkömäärää jos osapuolen hankinta ei vastaa kulutusta
Sähkön hinnanmuodostus Nord Poolin spot-markkinoilla Tuotantokustannus (sähkön hinta), /MWh Hiililauhde Öljylauhde Laitosten ajojärjestys tuotantokustannusten mukaan. Kysyntä =tarjonta markkinahinta Sähkön hinta päästökaupassa Sähkön hinta ilman päästökauppaa Vesi- ja tuulivoima Ydinvoima CHP Tuotanto, TWh Sähkön kulutus K a a s u t u r b i i n i t
Markkinapohjaiset sähkönhankintamuodot Suomessa Käyttötunti Markkinaosapuolet Järjestelmävastaava Strateginen suunnittelu vuositasolla Finanssimarkkinat 4v-7,5h ELSPOT 36-12h ELBAS 32-1h Tasesähkökauppa Tunninaikaiset tehokaupat Säätösähkömarkkinat Taseselvitys valmistuu viim 2kk jälkeen Kahdenväliset sopimukset, OTC Tiedot toimitettava viim. 20min ennen 4 vuotta 32h 12h 1h 2kk 70% sähköstä myydään Nord Poolin spot-markkinoilla (ELSPOT) Referenssihinta markkinoille Lähde: Tatu Pahkala
Sähkön hankinta tunneittain Lähde: ÅF-Consult Oy
Vaihteleva uusiutuva energia (tuuli, aurinko) lisää markkinahinnan vaihtelua Tuntikohtaiset tukkumarkkinahinnat 2010 Tuntikohtaiset tukkumarkkinahinnat 2030 Based on Pöyry North-West European Intermittency Study Based on Pöyry North-West European Intermittency Study Kysynnänjouston, älyverkkojen sekä varastojen merkitys kasvaa
Ohjauskeinojen vaikutus sähkön tukkumarkkinahintaan (ilmiötasolla) /MWh 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2024 2026 2028 2030 2033 2036 2039 2042 2045 80 70 60 50 40 ETS Perusura RES 30 20 10 0 Dian tarkoituksena on havainnollistaa hintakehitystä ilmiötasolla, koska skenaariot johtavat ainoastaan 40-45 %:n päästövähennyksiin sähköntuotannossa vuosina 2005-2045. ETS-skenaariossa pääohjauskeinona on päästökauppa, RES-skenaariossa uusiutuvan energian tukimekanismit ja perusurassa näiden yhdistelmä. Lähde: SKM Market Predictor
Ohjauskeinojen vaikutuksia teollisuudelle Päästökauppa Korottaa sähkön hintaa, jonka kautta kuluttajat maksavat päästövähennystoimien kustannukset Heikentää energiaintensiivisen teollisuuden kilpailukykyä, mikä voi johtaa hiilivuotoon Uusiutuvan energian tukimekanismit Suomessa rahoitetaan valtion budjetista Tukimekanismit laskevat sähkön tukkumarkkinahintaa Heikentää perinteisten peruskuormalaitosten käyttötarvetta ja kannattavuutta (sekä nykyiset laitokset että uudet investoinnit)
Kapasiteettimekanismit Perinteisten peruskuormalaitosten kannattavuuden heikentyessä on vaarana, että kapasiteettia poistuu markkinoilta tai uutta kapasiteettia ei synny markkinaehtoisesti Eräissä Euroopan maissa on suunnitteilla kapasiteettimarkkinoita tai -maksuja Suomessa rahoitetaan jo 400 MW:n laudekapasiteetin ylläpitoa Pidemmälle menevä tapa on maksaa tuottajille energian lisäksi myös kyvystä tuottaa sähköä tehopulatilanteessa Erityisenä uhkana ovat toisistaan poikkeavat kansalliset tukijärjestelmät, jotka hankaloittavat sisämarkkinoiden toimintaa.
Venäjän kapasiteettimaksu vähensi radikaalisti sähkön tuontia Suomeen Koko tuonnin osuus ollut noin 15-20 % sähkön kulutuksesta Tasainen tuonti Venäjältä tyrehtyi 2012 alussa, kun Venäjä otti käyttöön kapasiteettimaksuin aamu- ja iltakulutushuipun aikaan. Tuonti väheni noin 60% Viro Norja Ruotsi Venäjä Myös eurooppalaiset kapasitettimekanismit vähentävät maiden välistä kauppaa yhteismarkkinoiden hyötyjä menetetään Source: Energiateollisuus ry
MWh/h Sähkön kulutus- ja tuotantohuiput 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Kulutushuippu Vuoden tuotantohuippu Lähde: Energiamarkkinavirasto (Tilastokeskus ja Fingrid)
Yhdistetyn sähkön ja lämmön tuotannon (CHP) periaate korkea hyötysuhde Prosessi, jossa primäärienergia (polttoaine) muunnetaan samanaikaisesti sekä sähköksi että lämmöksi Lämpö voidaan hyödyntää rakennusten lämmitykseen ja käyttöveteen kaukolämpöjärjestelmässä CHP-laitos Sähkö Prosessilämpö ja kuuma vesi voidaan käyttää myös teollisuusprosessissa Kaukokylmä Kaukolämpö Lämmin käyttövesi CHP laitokset voidaan suunnitella myös kaukokylmän tuotantoon Teollisuushöyry Huonetilan lämmitys
CHP vähentää polttoaineen käyttöä ja CO 2 päästöjä TWh/a TWh/a 90 80 70 60 Polttoaineen kulutus ilman CHP:tä Polttoaineen kulutus ilman yhteistuotantoa Säästö CHP:stä säästö yhteistuotannosta 50 40 25 30 Toteutunut polttoaineen 20 kulutus 20 10 0 15 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 Milj. t CO 2 CO 2 päästöt ilman CHP:tä Säästö CHP:stä 10 5 Toteutuneet CO 2 päästöt CHP:stä 0 1970 1973 1976 1979 1982 1985 1988 1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 Lähde: Energiateollisuus ry