Säävarma sähkönjakeluverkko Verkostomessut 30.1.2013,Tampere Prof. Jarmo Partanen 040-5066564, jarmo.partanen@lut.fi

Säävarma sähkönjakeluverkko Verkostomessut 30.1.2013,Tampere Prof. Jarmo Partanen 040-5066564, jarmo.partanen@lut.fi

Säävarma sähkönjakeluverkko Säävarmassa sähkönjakeluverkossa sääilmiöt eivät aiheuta useita samanaikaisia vikoja Maakaapeli Ilmajohto avoimessa ympäristössä (pelto) Toimitusvarmuusvaatimukset (TEM) Maksimikeskeytysaika 6 h taajamissa ja 24/36 h muilla alueilla Vaiheittainen tavoiteasetanta; 50 % asiakkaista vaatimuksen piirissä v. 2019 75% asiakkaista vaatimuksen piirissä v. 2023 100 % asiakkaista vaatimuksen piirissä v. 2028 2

Säävarma sähkönjakeluverkko Toimitusvarmuusvaatimukset (TEM) Maksimikeskeytysaika 6 h taajamissa ja 24/36 h muilla alueilla Vaiheittainen tavoiteasetanta; 50 % asiakkaista vaatimuksen piirissä v. 2019 75% asiakkaista vaatimuksen piirissä v. 2023 100 % asiakkaista vaatimuksen piirissä v. 2028 Toimitusvarmuusvaatimukset edellyttävät pääosin säävarmaa sähkönjakeluverkkoa Kuinka paljon säävarmaa verkkoa on oltava, kj- ja pj-verkot Kuinka tavoiteasetannan vaiheistus toteutetaan Millaiset kustannukset rakentamisesta aiheutuvat Seuraavat tulokset ovat raportista Sähkönjakelun toimitusvarmuuden parantamiseen sekä sähkökatkojen vaikutusten lieventämiseen tähtäävien toimenpiteiden vaikutusten arviointi, LUT, 2012 3

Kohti säävarmaa verkkoa 100 % Keskijänniteverkon kaapelointiaste 0 % Nykytilanne Verkkorakenne sellainen, ettei suurhäiriöstä selvitä nykyisellä organisaatiolla (t max > x tuntia) Verkkorakenne sellainen, että suurhäiriöstä selvitään nykyisellä organisaatiolla (t max < y tuntia) Pienjänniteverkon kaapelointiaste Saneerauksen jälkeen Y tuntia X tuntia 100 % 4

Suurhäiriö Sähköttömien asiakkaiden/ vikojen lukumäärä Myrskyn kesto KJ-verkon kaapelointiaste Viankorjausorganisaatio + automaatio KJ PJ PJ-verkon rakenne + viankorjausorganisaatio Aika 5

Verkon kehitystoimenpiteiden vaikutus normaaliin käyttövarmuuteen 6

Verkon kehitystoimenpiteiden vaikutus suurhäiriöriskiin 7

Säävarman verkon määrittäminen, periaatteet Häiriöalueen asiakastiedot Häiriöalueen verkkotiedot Häiriöalueen vikatiedot Viankorjausorganisaatio Verkon nykyinen kaapelointiaste Laskennallinen vikataajuus Korjauskapasiteetti (henkilöt, henkilötyötuntia/vika) Vikamäärät Laskennan reunaehdot: - Suurin sallittu keskeytyksen kesto. - Nykyverkon sijaintitietoluokitus (esim. metsä, pelto, tienvarsi) - Säävarmuusluokitus (esim. onko pellolla sijaitseva johtorakenne säävarma myrskyssä) Vakiokorvausperiaatteet (Lainsäädäntö) Vikojen selvitysaika Suurin sallittu keskeytysaika (Esim. 24 h) VAKIO- KORVAUKSET KAAPELOINTI -TARPEET 8

Taustatiedot, verkkoyhtiöt Johtopituus Yhtiö KJ (km) PJ (km) Asiakasmäärä Vuosienergia (GWh) Fortum Sähkönsiirto Oy 23 094 45 272 441 456 7 135 Kymenlaakson Sähköverkko 4 728 7 799 100 843 1 406 Suur-Savon Sähkö Oy 8 620 17 730 99 311 1 164 PKS Sähkönsiirto Oy 9 759 11 241 86 814 1 107 Savon Voima Verkko Oy 11 149 13 544 110 642 1 739 Parikkalan Valo 926 1 719 10 119 145 Vatajankosken Sähkö Oy 1 431 2 393 17 596 280 Vattenfall Verkko Oy 22 459 38 626 394 705 5 789 82 166 138 324 1 261 486 18 764 Osuus valtakunnallisesti 60 % 59 % 38 % 38 % Mukana olleet verkkoyhtiöt muodostivat vuonna 2010 maksetuista kaikista vakiokorvauksista noin 90 %. 9

Taustatiedot 10

Tarkastelun kohteena olleet myrskyt kesämyrskyt; Asta ja Veera talvimyrskyt; Tapani ja Hannu 11

Mallintaminen, tulokset (24 h raja) KESÄ TALVI 12

Mallintaminen, tulokset (36 h raja) KESÄ TALVI 13

Mallintaminen, tulokset 24 h (alaraja) 36 h (yläraja) 24 h (yläraja) TALVI 36 h (alaraja) 36 h (alaraja) 24 h (alaraja) 36 h (yläraja) 24 h (yläraja) KESÄ 14

Nykytilanteesta tavoiteverkkoon 100 % Keskijänniteverkon kaapelointiaste Prioriteetti: KJ-kaapelointi Nykytilanne Prioriteetti: PJ-kaapelointi Tavoitetilanteet Y tuntia X tuntia 0 % Pienjänniteverkon kaapelointiaste 100 % Nykytilanne Vakiokorvaukset [ ] Tavoitetilanteet Prioriteetti: PJ-kaapelointi Prioriteetti: KJ-kaapelointi 0 % 24 tuntia 36 tuntia Suurin keskeytysaika [h] 15

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kaapelointiasteet Vaadittavat kaapelointiasteet ovat tarkastelun kohteena olleissa esimerkkiyhtiöissä (kalvo 9) 24 tunnin keskeytysajalla 60-80 % keskijänniteverkossa ja 50-90 % pienjänniteverkossa 36 tunnin keskeytysajalla kaapelointiastevaatimukset ovat 40-75 % keskijänniteverkossa ja 40-90 % pienjänniteverkossa. Yksittäisten yhtiöiden kohdalla ero (24 h ja 36 h) kaapelointiasteessa on 5-20 %-yksikköä Tarkastelussa ei ole otettu huomioon, että 24 tunnin aikana tehollinen viankorjausaika/työntekijä on 12-17 h 36 tunnin aikana tehollinen viankorjausaika/työntekijä on 24-29 h 16

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Kustannusvaikutusanalyysi on tehty R4-yhtiöille koko verkko-omaisuusmassa, komponentti- ja ikätiedot ilmajohtoverkkojen kokonaispituus on noin 27 % (keskijänniteverkko) ja noin 28 % (pienjänniteverkko) valtakunnallisista kokonaismääristä kustannusvaikutukset on laskettu kj- ja pj-verkon 0, 25, 50 ja 75 % kaapelointiasteilla ilmajohtoverkon ja maakaapeloinnin yksikkökustannukset kj-verkko; uusi ilmajohto noin 30 k /km, maakaapeli 61 k /a pj-verkko; ilmajohto ja maakaapeli, 18 k /km 17

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Verkko-omaisuus, määrät Verkkopituus Asiakasmäärä Siirretty energia Tuotokset Kj-verkon kaapelointiaste (%) (ympäristötekijä) Yksikköhinnat Jälleenhankinta-arvo (JHA) Pitoajat, ikä Nykykäyttöarvo (NKA) Tehokkuusmittaus StoNED Input; TOTEX 2005-2010 Kontrolloitavat operatiiviset kustannukset, KOPEX + - Liittymismaksut Muut taseen erät + Verkkotoimintaan sitoutunut oikaistu pääoma Tehokkuusluku WACC, CAP Laatu bonus/sanktio; 0,5* (todelliset vertailutason kesk.kustannukset ). Max 20 % kohtuullisesta tuotosta Sallittu STOTEX 2012-2015 0,5 *Keskeytyskustannukset 0,5*Keskeytyskustannukset + - X %/a + Kontrolloitavat operatiiviset kustannukset, KOPEX Investointikannustin (tasapoistot) Innovaatiokannustin Kohtuullinen tuotto 18

Esimerkki,kj-verkon kaapelointiaste 50 % 19

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Yhteenveto neljälle esimerkkiyhtiölle lasketuista kustannusvaikutuksista. Kaapelointiaste kj- ja pj-verkossa 25 % 50 % 75 % Lisähinta snt/kwh, alv 23 % 0,30 1,2 0,80 2,5 1,3 3,9 Ennenaikaisesti uusitun verkon arvo, M 100 160 240 Vieraan pääoman määrä, M 450 760 1050 20

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Keskimääräinen hinnankorotustarve [snt/kwh] Verkkoyhtiöt Siirtohintojen korotustarve eri verkkoyhtiöissä, kun keski- ja pienjänniteverkon ilmajohdoista 50 % muutetaan maakaapeleiksi vuoden 2027 loppuun menness, alv 23 % 21

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Säävarman verkon piiriin saatavissa olevien sähkönkäyttäjien määrä keskijänniteverkon kaapelointiasteen funktiona 22

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Kj-verkon kaapelointiasteen muutos 50 % (36 h vaatimus) -> 70 % (24 h vaatimus) 70-80 % asiakkaista ei tapahdu merkittävää muutosta keskeytysajoissa. Keskeytysajat pahojenkin myrskyjen aikana eivät muutu, koska sähkönjakelu joka tapauksessa tulee säävarman verkon kautta. Tällöin keskeytyksiä on vähän ja kestot maksimissaan muutamia tunteja. 10-20 % uusia asiakkaita tulee säävarman verkon piiriin. Heillä keskeytysajoissa tapahtuu merkittäviä muutoksia. Maksimissaan 36 tunnin keskeytysten sijasta heillä on keskeytyksiä vain harvoin ja niiden kesto on enintään muutamia tunteja. lopuilla 10 % asiakkaista keskeytysten maksimikestoaika lyhenee 36 tunnista 24 tuntiin. He eivät ole säävarman verkon piirissä eli keskeytyksiä on edelleen suurin piirtein nykyinen määrä. 23

24 tunnin ja 36 tunnin maksimikeskeytysaika, kustannusanalyysi Maksimikeskeyt ysaika hajaasutus-alueella, asiakkaita säävarman verkon piirissä Keskijänniteverk ko Investoinnit M Pienjänniteverkko Yhteensä siirtohinta, snt/kwh Hintavaikutus kokonaishinta % 24 h 80-90 % 4 000 1 100 5 100 + 1,7 snt/kwh + 11 14 % 36 h 70-85 % 2 700 800 3 500 + 1,2 snt/kwh + 8 10 % On huomionarvoista, että vuoden 2019 tavoitteet on saavutettavissa useimmissa tapauksissa 20-25 % kaapelointiasteilla. Kustannusvaikutus on tässä vaiheessa selvästi alle puolet verrattuna esimerkiksi 36 tunnin kokonaiskustannuksiin vuonna 2028. Yhteenveto: 36 tunnin maksimikeskeytysaikavaatimus on kansantaloudellisesti parempi vaihtoehto 24 tunnin aikavaatimukseen verrattuna 24

Rakennamme maailmasta sellaista kuin sen pitäisi mielestämme olla. - kiitos. (LUT) 25