Sähkötehon riittävyys Suomessa

Samankaltaiset tiedostot
Hiilitieto ry:n seminaari / Jonne Jäppinen Fingrid Oyj. Talvikauden tehotilanne

Sähköjärjestelmän toiminta talven huippukulutustilanteessa

Talvikauden tehotilanne. Hiilitieto ry:n seminaari Helsinki Reima Päivinen Fingrid Oyj

Mistä joustoa sähköjärjestelmään?

Sähköjärjestelmän toiminta talven kulutushuipputilanteessa

Sähköjärjestelmän toiminta viikon 5/2012 huippukulutustilanteessa

Yleistä tehoreservistä, tehotilanteen muuttuminen ja kehitys

Sähköjärjestelmän toiminta talven kulutushuipputilanteessa

Sähköjärjestelmän toiminta talvella

Sähkötehon riittävyys osana energiaja ilmastostrategian valmistelua

Sähköntuotannon näkymiä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Pyhäjoki

Tehoreservin määrän määritys. Ville Väre

Hallituksen linjausten vaikutuksia sähkömarkkinoihin

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

Kysyntäjousto Fingridin näkökulmasta. Tasevastaavailtapäivä Helsinki Jonne Jäppinen

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

Muuttuvan ilmaston vaikutukset vesistöihin

Tuulivoima ja sähkömarkkinat Koneyrittäjien energiapäivät. Mikko Kara, Gaia Consulting

Markkinakehityksen ajankohtauskatsaus. Tasevastaavapäivä Petri Vihavainen

Valot päällä pakkasilla tai vesisateilla - tulevan talven tehotilanne -

Uuden sähkömarkkinamallin kuvaus ja vaikutusten analysointi. Selvitys Teknologiateollisuus ry:lle

Valtioneuvoston selonteko kansallisesta energia- ja ilmastostrategiasta vuoteen 2030

Energiatulevaisuus: integroitu energiajärjestelmä

Käyttövarmuuden haasteet tuotannon muuttuessa ja markkinoiden laajetessa Käyttövarmuuspäivä Johtaja Reima Päivinen Fingrid Oyj

Sähkön tuotantorakenteen muutokset ja sähkömarkkinoiden tulevaisuus

Energiaturpeen käyttö GTK:n turvetutkimukset 70 vuotta seminaari Esa Lindholm, Bioenergia ry,

Sähkön toimitusvarmuus ja riittävyys

Käyttötoimikunta Jyrki Uusitalo. Talven tehotilanne

Kansallinen energia- ja ilmastostrategia vuoteen Elinkeinoministeri Olli Rehn

Teollisuus- ja palvelutuotannon kasvu edellyttää kohtuuhintaista energiaa ja erityisesti sähköä

Sähkön tuotannon toimitusvarmuus ja riittävyys. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Hiilitieto ry:n syyslounas

Sähköjärjestelmän toiminta joulukuun 2009 ja tammikuun 2010 huippukulutustilanteissa

Suomen uusiutuvan energian kasvupotentiaali Raimo Lovio Aalto-yliopisto

METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy

Suomen ilmasto- ja energiastrategia Fingridin näkökulmasta. Toimitusjohtaja Jukka Ruusunen, Fingrid Oyj

Tuotantorakenteen muutos haaste sähköjärjestelmälle. johtaja Reima Päivinen Käyttövarmuuspäivä

Fortumin sähkömarkkinakatsaus Keilaniemi

mihin olemme menossa?

Biomassan käyttö energian tuotannossa globaalit ja alueelliset skenaariot vuoteen 2050

Kapasiteetin riittävyys ja tuonti/vienti näkökulma

Katsaus käyttötoimintaan. Käyttötoimikunta Reima Päivinen Fingrid Oyj

Suomen tehotasapaino, onko tuotantoennusteissa tilastoharhaa?

Fortumin energiamarkkinakatsaus Keilaniemi

Luku 3 Sähkömarkkinat

Sähköjärjestelmän toiminta talvella

Sähköverkkovisio 2025? 16/03/2016 Jarmo Partanen

Julkinen. 1 Jukka Ruusunen. Fingridin neuvottelukunta Ajankohtaista

Neuvottelukunnan kokous Ajankohtaiskatsaus

Tulevaisuuden kestävä energiajärjestelmä. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry TTY

VN-TEAS-HANKE: EU:N 2030 ILMASTO- JA ENERGIAPOLITIIKAN LINJAUSTEN TOTEUTUSVAIHTOEHDOT JA NIIDEN VAIKUTUKSET SUOMEN KILPAILUKYKYYN

Teollisuussummit Risto Lindroos. Vähähiilisen sähköntuotannon haasteet voimajärjestelmälle

Energiajärjestelmän tulevaisuus Vaikuttajien näkemyksiä energia-alan tulevaisuudesta. Helsingissä,

Kivihiilen merkitys huoltovarmuudelle 2010-luvulla

Mauri Pekkarinen Energiateollisuuden kevätseminaari Oulu Energiahaasteet eivät pääty vuoteen 2020 miten siitä eteenpäin?

Energia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa. Elinkeinoelämän keskusliitto

Sähköjärjestelmän toiminta talvella

Tehoreservin tarpeen määrittäminen

STY:n tuulivoimavisio 2030 ja 2050

Sähköntuotanto ja ilmastonmuutoksen hillintä haasteet tuotannolle, jakelulle ja varastoinnille

Kapasiteettikorvausmekanismit. Markkinatoimikunta

Tavoitteena sähkön tuotannon omavaraisuus

Suomen energia- ja ilmastostrategia ja EU:n kehikko

Sähkömarkkinoiden kehittäminen sähköä oikeaan hintaan Kuopio

Energiamurros. Nyt! Yhteiskunnallisten vaikuttajien näkemyksiä energia-alan kehityksestä. Pohjolan Voima

EU:N 2030 ILMASTO- JA ENERGIAPOLITIIKAN LINJAUSTEN TOTEUTUSVAIHTOEHDOT JA NIIDEN VAIKUTUKSET SUOMESSA

VNS 7/2016 vp Valtioneuvoston selonteko kansallisesta energia- ja ilmastostrategiasta vuoteen 2030

Metsäenergian asema suhteessa muihin energiamuotoihin: Ekonomistin näkökulma

Tuulivoiman vaikutukset voimajärjestelmään

Energia, ilmasto ja ympäristö

Energia- ja ilmastostrategia ja sen vaikutukset metsäsektoriin

Fingridin ajankohtaiset

Liisa Haarla Fingrid Oyj. Muuttuva voimajärjestelmä taajuus ja likeenergia

Energiasektorin globaali kehitys. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Julkinen. Jukka Ruusunen Fingridin neuvottelukunta Ajankohtaista

Sähköjärjestelmän toiminta talvella

Turpeen energiakäytön näkymiä. Jyväskylä Satu Helynen

SÄHKÖN TOIMITUSVARMUUS

Suomen Atomiteknillisen seuran vuosikokous Tieteiden talo

Tasapainoisempi tuotantorakenne Venäjällä. Tapio Kuula Toimitusjohtaja Fortum

Nestemäiset polttoaineet ammatti- ja teollisuuskäytön kentässä tulevaisuudessa

Energiateollisuuden tulevaisuuden näkymiä. Jukka Leskelä Energiateollisuus Kaukolämpöpäivät Mikkeli

Sähkömarkkinoiden simulointiohjelman hyödyntäminen sähkötehon riittävyyden analysoinnissa

Energiavuosi Energiateollisuus ry Merja Tanner-Faarinen päivitetty:

Siirtojen hallinta 2015

Energia- ja ilmastoseminaari Ilmaston muutos ja energian hinta

Energiamarkkinoiden nykytila ja tulevaisuus

Uuden sähkömarkkinamallin kuvaus ja vaikutusten analysointi. Selvitys Teknologiateollisuus ry:lle

Uusiutuvan energian tukien sähkömarkkinavaikutukset. Iivo Vehviläinen

METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy

Onko puu on korvannut kivihiiltä?

Kotimainen energiakatsaus. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Hiilitieto ry:n seminaari Helsinki

Rakennetaan yhdessä kestävämpi huominen. Älykkäillä energiaratkaisuilla uutta liiketoimintaa Rami Aaltonen

Kohti fossiilivapaata Suomea teknologiamurroksessa

Suomi muuttuu Energia uusiutuu

Ajankohtaista Suomen kantaverkkoyhtiöstä

Keski Suomen energiatase Keski Suomen Energiatoimisto

Säätösähkömarkkinat uusien haasteiden edessä

Lisäselvitys tehoreservin tarpeesta lauhdekapasiteetin vähentyessä

Valtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa

BL20A0700 SÄHKÖVERKKOTEKNIIKAN PERUSKURSSI 4 op, 1 per.

Transkriptio:

Sähkötehon riittävyys Suomessa SEE Nuorten tutkijoiden seminaari 9.10.2017 Jaakko Jääskeläinen, Aalto-yliopisto

Sisältö Tausta Suomen sähköjärjestelmä ja tammikuu 2016 Sähkötehon riittävyyden nykytila Tulevaisuuden näkymät: Energia- ja ilmastostrategia Vesivoiman saatavuus vakavan kuivuuden aikana Ilmastonmuutoksen vaikutukset Suomen energiajärjestelmään Pohdintaa ja johtopäätöksiä

Tausta Sään mukaan vaihtelevan tuotannon osuus kasvaa Alhainen talouskasvu ja lämpimät talvet alhainen kysyntä Lauhdekapasiteetti poistuu markkinoilta kannattamattomana Vuotuiset sähkön kysyntäpiikit jatkavat kasvuaan Riittääkö sähköteho tulevaisuudessa talvisin?!

Suomen sähköjärjestelmä Osa pohjoismaista sähköpörssiä, Nord Poolia Kylmä ilmasto ja energiaintensiivinen teollisuus korkea kulutus per capita Kasvava tuontisähkön osuus kulutuksesta: 22.3% vuonna 2016 Tuotanto energialähteittäin: (2016, 66.1 TWh)

Kysyntäpiikki tammikuussa 2016 15,105 MWh/h, 6. tammikuuta, kello 17-18 Spot-hinta 99.94 EUR/MWh, 4,230 MWh/h tuontia Kysynnän mukaan painotettu keskilämpötila: -25 C Ei ongelmia siirrossa eikä tuotannossa (lomapäivä Venäjällä) Korkeapaine (tuulivoimaa ~160 MW)

Suomen sähköjärjestelmä Lähteet: Fingrid ja Tilastokeskus http://pxhopea2.stat.fi/sahkoiset_julkaisut/energia2016/html/suom0000.htm

Sähkötehon riittävyyden nykytila Millaisia shokkeja sähköjärjestelmä olisi kestänyt tammikuussa 2016? EnergyPLAN: deterministinen tuntitason simulointiohjelma Vikaantumisia voimalaitoksissa ja siirtolinjoissa mallinnettiin tammikuuta 2016 vastaavassa markkinatilanteessa Todennäköisyydet perustuvat Pöyryn ja VTT:n raportteihin: https://www.energiavirasto.fi/documents/10191/0/ev_tehoreservin+m%c3%a4%c3%a4r%c3%a4%20 2017-2022_Loppuraportti.pdf/8eca5950-0b8f-429e-a27e-23f77cae5da4 http://www.vtt.fi/inf/julkaisut/muut/2014/vtt-r-06032-14.pdf Saatavilla http://www.energyplan.eu/

Sähkötehon riittävyyden nykytila Skenaario 1: Isoin yksittäinen sähkön lähde vikaantunut, SE1-FI-siirtolinja (1,100 W) tehoa olisi riittänyt Skenaario 2: SE1-FI ja Olkiluoto 1 (880 MW) vikaantuneet pahimmillaan 700 MW tehovajetta. Fingridin arvio kysyntäjoustosta spot-markkinoilla on 400 MW ja tehoreservi oli tuolloin 300 MW No problem! Skenaario 3: OL1, OL2 ja Fennoskan 2 vikaantumiset (880 + 880 + 800) pahimmillaan 1,280 MW tehovajetta. Jääskeläinen J., Zakeri B., Syri S., Adequacy of Power Capacity during Winter Peaks in Finland, 14th International Conference on the European Energy Market EEM 2017

Varautuminen tehovajeeseen Jos kysyntä ja tarjonta eivät kohtaa markkinaehtoisesti: Nord Pool aktivoi tehoreservit Nord Pool katkoo kysyntäkäyrää pro rata menetelmällä Fingrid ohjaa kiertäviä sähkökatkoja Fingridillä on erilaisia reservejä, mutta niiden päätarkoitus on reagoida lyhyen aikavälin ongelmiin (N-1-periaate) Miten taajuudensäätöreservejä käytettäisiin, jos sähkötehosta tulisi OIKEASTI pula? http://www.fingrid.fi/fi/sahkomarkkina t/reservit/sivut/default.aspx

Tulevaisuuden näkymät: Energia- ja ilmastostrategia Uusi energia- ja ilmastostrategia marraskuussa 2016 Suunnitelma kansallisten tavoitteiden saavuttamiseksi (2030): Lisää uusiutuvia: > 50% loppukulutuksesta Parempi omavaraisuus: > 55% loppukulutuksesta Öljyn tuonti puoleen verrattuna 2005 tasoon Hiilestä luopuminen energiakäytössä 40% uusiutuvia liikenteessä: 250,000 sähkö- ja 50,000 kaasuautoa Strategiassa on kaksi pääskenaariota: Perusskenaario: ei uusia poliittisia toimenpiteitä 2016 jälkeen Politiikkaskenaario: tarvittavat poliittiset toimenpiteet ylläolevien tavoitteiden saavuttamiseen

Kolmas mahdollinen skenaario Energia- ja ilmastostrategiassa skenaarioiden lisäksi luotiin kolmas skenaario (Alternative) Skenaariossa oletetaan, että Fennovoimaan ei investoida Kolmas siirtolinjainvestointi Pohjois-Suomen ja Ruotsin välille ei realisoidu Poistuvaa CHP-kapasiteettia korvataan vähemmän Sähköautot yleistyvät nopeammin (500,000 autoa 2030 mennessä)

Vesivoiman saatavuus vakavan kuivuusjakson aikana Ennätyskova kuivuus Suomessa vuosina 1939-1942 Mitkä olisivat vastaavan kuivuuden vaikutukset nykyisellä vesivoimakapasiteetilla? Virtaama nykyisillä vesivoimalaitoksilla määriteltiin perustuen mitattuun lämpötilaan, sateeseen, tuulennopeuteen ja suhteelliseen ilmankosteuteen vuosilta 1938-1942 Simulaatiot tehtiin SYKE:n Finnish Watershed Simulation and Forecasting System (WSFS) -mallilla Keskimääräiset päivittäiset virtaamat laskettiin perustuen 57 suurimman vesivoimalaitoksen virtaamiin (kaikki yli 10 MW laitokset)

Vesivoiman saatavuus vakavan kuivuusjakson aikana Päiväkeskiarvojen lisäksi arvioitiin sähkötehon saatavuutta talven kysyntäpiikin aikaan Suuri osa vesivoimasta on joko säädettävää tai sijaitsee säädettävien laitosten alajuoksussa Kuivuuden vaikutus vesivoiman saatavuuteen Suomessa: 790 MW (27%) vähemmän kapasiteettia talven kysyntäpiikin aikana (1,760 MW vs. 2,550 MW vuonna 2016) 5.5 TWh (43%) pitkän aikavälin keskimääräisessä vuosituotannossa (7.5 TWh vs. 13 TWh) Jääskeläinen J., Veijalainen N., Syri S., Zakeri B., Assessing Finland's Energy Security in Different Energy Policy Scenarios, The 12th Conference on Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems SDEWES 2017

Sähkötehon riittävyys eri tulevaisuuden skenaarioissa Scenario Available capacity during the winter peak in 2020 (MW) Available capacity during the winter peak in 2030 (MW) Basic 2,790 3,730 Basic, Extreme drought 2,000 2,940 Policy 2,790 2,830 Policy, Extreme drought 2,000 2,040 Alternative 2,225 300 Alternative, Extreme drought 1,435-490

Ilmastonmuutoksen vaikutukset Suomen energiajärjestelmään Ilmastoskenaariot arvioivat 1-3 C kasvua keskilämpötilassa ja 2-11 % kasvua sadannassa 2030 mennessä Suomessa Virtaamien kausivaihtelu muuttuu hieman: talven virtaamat kasvavat ja kevättulvien aikainen virtaama vähenee Vähemmän ohijuoksutusta ja enemmän vesivoimaa saatavilla talvipakkasilla! Pitkät pakkasjaksot pitäisivät olla harvinaisempia, mutta ilmastonmuutoksella on ollut taipumus kasvattaa ääri-ilmiöitä Ilmastonmuutoksen pitäisi siis parantaa sähkötehon saatavuutta kysyntäpiikkien aikaan Suomessa!

Pohdintaa ja johtopäätöksiä Nykytrendeistä huolimatta sähkötehoa on vielä riittänyt Suomessa; järjestelmä olisi kestänyt tammikuussa 2016 vielä vakaviakin vikaantumisia 2000-luvulla sähkötehon riittävyys on kuitenkin huonontunut merkittävästi; vuosituhannen alussa Suomella oli enemmän saatavilla olevaa kapasiteettia talvipakkasilla kuin mitä kysyntäpiikit olivat Kasvava tuontiriippuvuus selittyy pitkälti taloudellisilla syillä: tuotannon lyhyen aikavälin marginaalikustannukset ovat alhaisemmat Ruotsissa kuin Suomessa (Ruotsin tuulivoimatuotanto vs. Suomen lauhdekapasiteetin alasajo)

Pohdintaa ja johtopäätöksiä Kyse on siis pitkälti politiikasta: Kuinka suurena uhkana tuontiriippuvuus nähdään ja kuinka paljon Suomi olisi valmis maksamaan omavaraisuudesta? Nykyinen hintataso tai futuurihinnat eivät kannusta investointeihin vielä pitkään aikaan Tällä hetkellä investoidaan lähinnä tuuli- ja ydinvoimaan, jotka nykyisellä markkinamekanismilla tulevat laskemaan keskihintaa entisestään Kasvavan hintavolatiliteetin tulisi validoida huippuvoimalaitosten taloudellinen olemassaolo, mutta toistaiseksi näin ei ole tapahtunut ja monet maat ovat ottaneet kapasiteettimekanismeja käyttöön (missing money problem) Jääskeläinen J., Huhta K., Trouble Ahead? An Interdisciplinary Analysis of Generation Adequacy in the Finnish Electricity Market, 2017, submitted article under revision.

Pohdintaa ja johtopäätöksiä Sähkötehon riittävyyden pitäisi kuitenkin parantua energia- ja ilmastostrategian skenaarioissa Pääsyynä tähän on uudet ydinvoimalaitokset ja siirtolinjat Suomen ja Ruotsin välillä, jotka kattavat arvioidun kysynnän kasvun ja lämpövoimakapasiteetin aleneman Tuotantokapasiteetin kannalta pessimistisemmässä Alternativeskenaariossa tuotantokapasiteetin riittävyys talvipakkasilla on merkittävästi huolestuttavampi Tehoreservejä kasvatettiin kesällä 2017 yli 700 MW:iin ja kysyntäjousto todennäköisesti kehittyy 2030 mennessä, joten todennäköisesti Alternative-skenaariokin olisi selvinnyt kuivuuden aiheuttamasta stressitestistä

Pohdintaa ja johtopäätöksiä Kuivuuden vaikutus sähkötehon saatavuuteen talvipakkasilla Suomessa olisi hoidettavissa; kuivuudesta huolimatta vesivoimaa voitaisiin varastoida parinkin viikon kysyntäpiikin ajaksi talvella Todennäköisesti sama kuivuus laskisi Ruotsin ja Norjan tuotantomääriä merkittävästi enemmän, joten välilliset vaikutukset alentuneen sähköntuonnin kautta olisivat merkittävästi suuremmat! Jatkotutkimuskohde; vrt. 2006 ja 2010 kuivuudet CHP:n tulevaisuus Suomen energiajärjestelmässä?

Kiitos! Kysymyksiä?