Tuulivoiman vaikutukset Suomen sähkömarkkinaan
Pyykkönen, Jiri (2023)
Pyykkönen, Jiri
2023
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-01-20
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202301201579
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202301201579
Tiivistelmä
Pohjoismaiset sähkömarkkinat sekä sähköenergiajärjestelmä ovat muuttumassa nopeaa vauhtia. Muutosta on vauhdittanut kansainväliset ja kansalliset ilmastotavoitteet, joista yksi on EU:n hiilineutraalisuus vuoteen 2050 mennessä. Suomi on asettanut yhdeksi ilmastotavoitteeksi sen, että 2020-luvun loppuun mennessä sähkön loppukulutuksesta yli 50 prosenttia on tuotettu uusiutuvilla energialähteillä. Kyseinen ilmastotavoite vaatii lisää uusiutuvilla energialähteillä tuotettua sähköenergiaa, ja tätä on pyritty toteuttamaan tuulivoimalla sekä aurinkovoimalla tuotetulla sähköllä, koska uusiutuvista energialähteistä aurinko- ja tuulivoimalla on suurimmat kasvupotentiaalit.
Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää, miten kasvavan tuulivoimakapasiteetin määrä on vaikuttanut ja vaikuttaa tulevaisuudessa sähkömarkkinoihin. Tarkemmin perehdytään sähkön aluehinnan muutoksiin Suomessa ja siihen, kuinka se korreloi Suomen tuulivoiman tuotannon kanssa. Suomen aluehinnan muutoksia tarkastellaan päivänsisäisillä- sekä vuorokausimarkkinoilla. Ymmärtääkseen vaikutuksia sähkömarkkinoilla tutkimuksessa perehdytään pohjoismaisiin sähkömarkkinoihin.
Sähkömarkkinoista siirrytään tarkastelemaan Suomen nykyistä tuulivoiman tuotannon tilannetta ja kuinka se on kehittynyt nykyiseen tilaan. Tuulivoiman kehittymistä ei tarkastella teknisestä näkökulmasta, vaan kuinka tuet ja erilaiset rahoituskeinot ovat vauhdittaneet tuulivoimakapasiteetin nopeaa kasvua. Tuulivoiman ennustamisen tuomat haastelet ja sen yhteys sähkömarkkinoihin on myös kolmannessa osiossa ja kuinka ennustaminen vaikuttaa muuhun tuotantoon.
Tuulivoiman ennustamisesta ja sen haasteista jatketaan tuulivoiman tuotannon ja Suomen aluehinnan korrelaatioon. Korrelaatiota tutkitaan avoimen datan avulla, joka on haettu Fingridin sekä Nord Poolin internet-sivuilta. Datan avulla saaduista tuloksista nähdään se, että Suomen aluehinta korreloi negatiivisesti tuulivoiman tuotannon kanssa. Lisäksi tuulivoiman ennustevirhe korreloi vahvasti päivänsisäisten markkinoiden hinnan kanssa.
Tutkimuksen yhteenvetona on se, että tuulivoima tulee siirtämään markkinoita enemmän päivänsisäisiä markkinoita kohti ja siten tuulivoima vaikuttaa entistä enemmän markkinahintaan sekä energiajärjestelmän toimintaan. Erityisesti tuulivoiman ennustetun ja todellisen tuotannon ero eli ennustevirhe tulee olemaan tuulivoiman osuuden kasvaessa entistä suurempi tekijä hinnan määräytymisessä, koska sen suuruus korreloi vahvasti päivänsisäisen aluehinnan kanssa.
Tutkimuksen tavoitteena on ymmärtää, miten kasvavan tuulivoimakapasiteetin määrä on vaikuttanut ja vaikuttaa tulevaisuudessa sähkömarkkinoihin. Tarkemmin perehdytään sähkön aluehinnan muutoksiin Suomessa ja siihen, kuinka se korreloi Suomen tuulivoiman tuotannon kanssa. Suomen aluehinnan muutoksia tarkastellaan päivänsisäisillä- sekä vuorokausimarkkinoilla. Ymmärtääkseen vaikutuksia sähkömarkkinoilla tutkimuksessa perehdytään pohjoismaisiin sähkömarkkinoihin.
Sähkömarkkinoista siirrytään tarkastelemaan Suomen nykyistä tuulivoiman tuotannon tilannetta ja kuinka se on kehittynyt nykyiseen tilaan. Tuulivoiman kehittymistä ei tarkastella teknisestä näkökulmasta, vaan kuinka tuet ja erilaiset rahoituskeinot ovat vauhdittaneet tuulivoimakapasiteetin nopeaa kasvua. Tuulivoiman ennustamisen tuomat haastelet ja sen yhteys sähkömarkkinoihin on myös kolmannessa osiossa ja kuinka ennustaminen vaikuttaa muuhun tuotantoon.
Tuulivoiman ennustamisesta ja sen haasteista jatketaan tuulivoiman tuotannon ja Suomen aluehinnan korrelaatioon. Korrelaatiota tutkitaan avoimen datan avulla, joka on haettu Fingridin sekä Nord Poolin internet-sivuilta. Datan avulla saaduista tuloksista nähdään se, että Suomen aluehinta korreloi negatiivisesti tuulivoiman tuotannon kanssa. Lisäksi tuulivoiman ennustevirhe korreloi vahvasti päivänsisäisten markkinoiden hinnan kanssa.
Tutkimuksen yhteenvetona on se, että tuulivoima tulee siirtämään markkinoita enemmän päivänsisäisiä markkinoita kohti ja siten tuulivoima vaikuttaa entistä enemmän markkinahintaan sekä energiajärjestelmän toimintaan. Erityisesti tuulivoiman ennustetun ja todellisen tuotannon ero eli ennustevirhe tulee olemaan tuulivoiman osuuden kasvaessa entistä suurempi tekijä hinnan määräytymisessä, koska sen suuruus korreloi vahvasti päivänsisäisen aluehinnan kanssa.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8800]