Sähköä ei enää vain käytetä, vaan sitä voidaan käyttää älykkäästi. Tuuli- ja aurinkovoiman lisääntyessä sähkön hinnat vaihtelevat aiempaa enemmän. Silloin kysyntäjousto astuu kuvaan: ajoittamalla sähkön käyttöä voimme säästää rahaa, tukea sähköverkkoa ja välttää hintapiikkejä. Miten tämä onnistuu parhaiten järjestelmätasolla?
Kysyntäjousto tarkoittaa sähkönkulutuksen ajankohdan ja määrän säätelemistä. Sen sijaan, että sähköä kulutetaan heti tarpeen tullen, kulutus ajoitetaan halvemman hinnan tai sähköverkon tarpeiden mukaan.
Tämä koskee erityisesti sähkölämmitteisiä asuntoja, joissa sisätilan lämmitys ja lämpimän käyttöveden osuus sähkönkulutuksesta on tyypillisesti noin kaksi kolmasosaa. Automaation avulla osa kulutuksesta voidaan siirtää edullisempiin tunteihin ilman suuria investointeja tai merkittävää asuinmukavuudesta tinkimistä. Käytännössä tämä voi tarkoittaa lämmityksen aikaistamista tai lämmön varastointia myöhempää varten.
Kun energiajärjestelmään tulee lisää tuuli- ja aurinkovoimaa, joustavuus on entistä arvokkaampaa. Uusiutuva energia voi laskea sähkön keskihintaa, mutta sääriippuvuus tekee hinnoista epävakaampia. Kylmät ja tyynet päivät voivat lisätä kysyntää ja laskea tarjontaa, mistä syntyy hintapiikkejä. Kysyntäjousto auttaa tasoittamaan tätä epätasapainoa ja tuottaa kustannussäästöjä sekä kuluttajille että laajemmin energiajärjestelmälle.
Kysyntäjousto on vuosien ajan keskittynyt suuriin teollisiin kuluttajiin. Nyt huomio kiinnittyy kotitalouksiin, joiden yhteenlaskettu potentiaali on merkittävä mutta edelleen suurelta osin hyödyntämätön.
Yksilön säästöt vai järjestelmän tehokkuus?
Yksi keskeisistä kysymyksistä on, pitäisikö kysyntäjoustossa priorisoida yksittäistä kotitaloutta vai laajempaa energiajärjestelmää. VTT selvitti molempien hyvät ja huonot puolet suomalaisissa asuinrakennuksissa tuoreessa tutkimuksessa, joka on osa Suomen Akatemian rahoittamaa FlexiB-hanketta.
Asukaskeskeisessä lähestymistavassa kotitaloudet optimoivat sähkönkulutuksensa vuorokausihintojen mukaan. Tämä on suhteellisen helppoa automaattisilla järjestelmillä, ja se voi tuottaa selkeitä säästöjä. Jos iso osa kotitalouksista kuitenkin reagoi samoihin hintasignaaleihin, se voi luoda uusia kysyntähuippuja ja nostaa järjestelmän kokonaiskustannuksia. Malliemme mukaan vahvasti asukaslähtöinen järjestelmä voi nostaa sähkön huippuhintoja kompensoidakseen järjestelmään kohdistuvaa kuormaa, mikä nostaa kustannuksia kaikille sähkönkuluttajille.
Järjestelmäkeskeinen lähestymistapa tarkastelee asiaa laajemmin. Vuorokausimarkkinoidensignaalien sijaan kulutusta mukautetaan jatkuvasti verkon tarpeisiin. Tämä parantaa järjestelmän tehokkuutta ja laskee huippuhintoja, vaikka mukana olisi paljon kotitalouksia. Kääntöpuolena on, että lähestymistapa vaatii jatkuvaa vuorovaikutusta ympäröivän energiajärjestelmän kanssa ja kehittyneempiä ratkaisuja, mikä vaikeuttaa käytännön toteutusta.
Tutkimustulosten mukaan järjestelmäkeskeinen lähestymistapa voi tuottaa huomattavasti suurempia kokonaissäästöjä energiajärjestelmälle. Kotitaloudet hyötyvät edelleen – erityisesti silloin, kun osallistumisaste on maltillinen. Osallistumisasteen kasvaessa talouskohtaiset säästöt kuitenkin vähenevät järjestelmän joustontarpeen jakautuessa useammalle kotitaloudelle.
Ratkaisuja kysyntäjouston toteuttamiseen
Vaikka hintaperusteisen kysyntäjouston yksinkertaisuus houkuttaa, siihen liittyy selkeitä rajoituksia. Kulutuksen eläessä vuorokausihintojen mukaan niiden ennustaminen vaikeutuu. Haasteena on myös motivoida kotitaloudet osallistumaan kysyntäjoustoon, jos siitä ei seuraa merkittäviä taloudellisia säästöjä tai ratkaisuja ei ole helppo ottaa käyttöön. Ongelmien lieventämiseksi on kuitenkin olemassa mahdollisia ratkaisuja.
- Älykkäämpi markkinoillepääsy: Kotitaloudet tai niiden automaatiojärjestelmät voisivat osallistua suoremmin lyhyen aikavälin sähkömarkkinoille, joilla hinnat päivittyvät useammin ja heijastavat reaaliaikaisia olosuhteita. Näin kotitalouksien käyttäytyminen ja järjestelmän tarpeet kohtaisivat paremmin, mutta nykyiset markkinarakenteet eivät vielä tue tätä täysin. Kotitalouksien joustavuuden lisäämiseksi olisi myös tärkeä tarjota mahdollisuuksia osallistua joustomarkkinoille, kuten FinFlexiin.
- Aggregaattorit välitasona: Voisimme myös hyödyntää niin sanottuja aggregaattoreita, jotka hallitsevat useiden kotitalouksien joustavuutta samanaikaisesti ja optimoivat sen markkinoita ja sähköverkkoa varten. Aggregaattorit voivat toimia myös kotitalouksien energiayhteisöjen hallintoeliminä. Kuluttajille tämä tarkoittaa vähemmän työtä, sillä aggregaattori toimii puskurina asuntojen ja tukkumarkkinoiden välillä. Aggregaattoreihin tukeutuminen voi kuitenkin aiheuttaa lisäkustannuksia ja herättää kysymyksiä autonomiasta ja yksityisyydestä.
- Kotien joustavuuden lisääminen: Osallistuvien kotitalouksien määrän ohella olisi tärkeä keskittyä kunkin kodin tarjoamaan joustavuuteen. Painopisteen tulisi olla rakennuksissa, joiden lämmönvarastointikapasiteetti on hyvä, sähköajoneuvoissa sekä muissa joustavissa kuormissa, jotka voivat lisätä kokonaisvaikutusta merkittävästi.
- Avoimen lähdekoodin ohjelmistoratkaisut: Kotitalouksia voitaisiin tukea kysyntäjouston hallinnassa avoimen lähdekoodin ohjelmistoratkaisuilla. Ratkaisut voivat alentaa kustannuksia ja lisätä saavutettavuutta, mikä madaltaa osallistumiskynnystä. VTT kehittää aktiivisesti työkaluja kehittyvien kysyntäjoustomarkkinoiden edistämiseksi sekä Suomessa että ympäri EU:ta.
Yksinkertainen, kohtuuhintainen ja luotettava
Viime kädessä tavoitteena on järjestelmä, joka hyödyttää kotitalouksia alentamalla kustannuksia ja samalla tukee vakaampaa ja tehokkaampaa energiajärjestelmää.
Jotta kysyntäjousto voidaan ottaa laajasti käyttöön, sen on oltava yksinkertaista, kohtuuhintaista ja luotettavaa. Ideaalitilanteessa se toimii automaattisesti taustalla ilman käyttäjän jatkuvaa huomiota. Samalla on kunnioitettava käyttäjien mukavuutta, yksityisyyttä ja yksilöllisiä mieltymyksiä.
Jatka lukemista
Jaa
