Tuulivoima ja sähkömarkkinat Koneyrittäjien energiapäivät Mikko Kara, Gaia Consulting 24.3.2017
Sisältö 1. Pohjoismainen markkina 2. Tuuli merkittävin uusiutuvista 3. Suhteessa pienellä määrällä tuulta miljardivaikutukset 4. Muutokset pitkäkestoisia ja monitahoisia 2 TWh 33 TWh Vuosi 2015 Lähde: Maakohtaiset tilastot. 2
Pohjoismaissa tuulivoimaa nyt noin 10 % Tuulen osuus kasvanut kysyntä/vuosi pysynyt ennallaan Lauhde CHP Vesi Ydin Tuuli Kysyntä (380 TWh) Tuulivoima (2015 = 35 TWh) Lähde: Maakohtaiset tilastot. 2001 2013 2014 2015 3
Tuulivoiman tuotanto on kasvanut Vaihteleva tuulituotanto kattaa kasvavan osan kysynnästä Liski & Vehviläinen 2016. Pohjoismainen tuulivoimantuotanto kuukausitasolla. Mallitulokset (sininen viiva) ja toteuma (harmaa katkoviiva). 4
Hinta Tuulivoima muuttaa sähkömarkkinaa Tuuli syrjäyttää käytössä kalliimpia teknologioita, joita sähköjärjestelmä ääritilanteissa tarvitsee! Lauhde Ydin Vesi CHP Määrä Tuuli Lähde: Nord Pool 2012, Gaia Tarjonta Kysyntä 5
Hinta, EUR/MWh Kysyntä ja tarjonta sähkömarkkinalla Kaupankäynnin toteuma 24.12.2016 tunti 12 13 100 Kysyntä 80 60 40 Tarjonta 20 Lähde: Nord Pool 24.12.2016 12:00 0 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 Määrä, MWh/h 6
Mitä Pohjoismaissa on tapahtumassa? CHP:tä ja ydinvoimaa poistuu ennen aikojaan Nopeasti vaihtelevaa (tuuli ja aurinko) sähköntuotantoa lisätään Pohjoismassa ohi markkinamekanismien CO2:n vähentämiseksi. Tämä, heikko kysyntä, hiilen alentunut hinta ja ylikapasiteetti on laskenut sähkön hintaa ja hintanäkymiä. Ydinvoiman ja CHP:n kannattavuus on heikentynyt. Ydinvoimaa ollaan ajamassa alas ja CHP on korvautumassa pelkällä lämmön tuotannolla (Lahti). 819 MW + 750 MW 5 245 MW + 2 500 MW 627 MW + 1 500 MW Siirtoyhteyksien (Ruotsi-Suomi) rakentaminen etenee hitaasti. Kariutuneita kustannuksia voimalaitosten alasajosta koko Euroopassa (EON, RWE, Vattenfall) 4 845 MW + 1500 MW Ydinvoimatuotantokapasiteetti 2020-luvulla 9 600 MW vanhaa ydinvoimaa 2 800 MW poistumassa 2 800 MW rakenteilla Tuulivoimakapasiteetti 11 500 MW 2014 lopussa 6 000+ MW suunnitteilla 7
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 Huippukulutus, MW Kysyntä, TWh/vuosi Huipputehon tarve kasvaa sähkön vuosikulutusta nopeammin Lämpöpumput ja muu sähkön käyttö lämmitykseen kasvavat (Suomi) 20 000 15 000 200 Huippukulutus kasvaa vaikka kokonaiskysyntä ei 150 10 000 100 5 000 50 0 * * 0 Kysyntä (toteuma) Huippukulutus (toteuma) Kysyntä (ennuste) Huippukulutus (ennuste) *) Huippukulutus kasvaa vaikka teollisuuden kuorma on alle korkeimpien vuosikulutuksien 2006 2007. 8
Huippukysynnän kasvu on seurausta kysynnän lämpötilariippuuvuuden trendinomaisesta kasvusta Trendikehitys: vuonna 2020 200 MW/aste Vuonna 2001 1 asteen alenema lämpötilassa nosti kysyntää n. 50 MW Lämpötilariippuvuuden voimistuminen selvästi nähtävissä 2000-luvulla. Selittäviä tekijöitä ovat mm. sähkölämmityksen ja autojen lämmityksen lisääntyminen, lämpöpumppujen määrän lisääntyminen ja LTO-järjestelmien lämmityksen lisääntyminen. Trendin mukainen kasvu nostaa huippukulutuksen 15 105 MW:ista vuonna 2016 yli 16 000 MW vuonna 2020 ja yli 17 000 MW vuonna 2025. 9
Tuulivoiman käytettävyys 17 % kylmänä talviaikana Kuvassa on esitetty tunneittainen tuulivoiman kapasiteettikerroin suhteessa lämpötilaan. Data vuosilta 2010 2015, kapasiteettimuutokset on otettu huomioon kuukausitason luvuista kapasiteettikerrointa laskettaessa. Keskimääräinen käytettävyys alle -10 C:ssa (= Kylmä Talviaika) on 17 %. 10
Tuuli alentaa sähkön markkinahintaa 10 %:in tuuliosuus sähköntuotannosta pudottaa hintaa 50 % Muut pohjoismaat Suomi 2015 Liski & Vehviläinen 2016. Sähkön vuosikeskihinnan keskiarvo ja mallilaskelman 95 % luottamusväli eri tuulivoiman tuotantomäärillä. 11
Tuuli on vähentänyt sähkönkäyttäjien kuluja Suomessa kustannusvaikutus 1 2 miljardia euroa/vuosi 3,1 mrd. /v Tuki 0,3 mrd. /v Käyttäjät hyötyneet, tuottajat kärsineet 1,6 mrd. /v ~ 2010 (10 TWh tuulta) ~ 2020 (50 TWh tuulta) Perustuen Liski & Vehviläinen 2016. Sähköenergian arvo keskimääräisillä spot-hinnoilla (ks. edellinen kuvaaja) kun tuulivoiman määrä Pohjoismaissa on 10 TWh tai 50 TWh. 12
Uusiutuvan tuet vs. energiatehokkuus Tuuli heikentää energiatehokkuuden kannattavuutta D' D Säästö ilman tukia Säästö tukien kanssa Tuki S' S Energiatehokkuus Q Liski & Vehviläinen 2017 13
Esimerkki: Tukien vaikutus yhteistuotantoon Yhteistuotannon suhteellinen asema heikentyy Yhteistuotanto Sähkö D D Lämpö S S' S' S Q Q Sähkömarkkina Lämpömarkkina Liski & Vehviläinen 2017 14
Lisää uusiutuvaa energiaa tulossa Pohjoismaiden tukilinjauksilla tuulta on yli 20 % vuonna 2030 2015 2020 2030 Tuuli 35 TWh 50 TWh 70+? TWh Lähde: 2020 tilanne perustuen jo tehtyihin tukipäätöksiin. 2020 2030 lisäys Ruotsi 18 TWh uutta uusiutuvaa, Suomi 2 TWh. 15
Yhteenveto Tavoitteena hillitä ilmastonmuutosta Valittu tuet sulkee pois muita vaihtoehtoja Muutokset pysyviä Markkinat uudistettava 16