Sähköautot energiavarastoina Suomessa

Abstract

Tutkielmassa selvitetään sähköautojen käyttömahdollisuutta energiavarastoina taloudellisessa hyötymistarkoituksessa. Ladattavien sähköautojen määrä Suomessa on kasvanut merkittävästi vuosikymmenessä ja niiden yleistymisen odotetaan jatkuvan. Sähköauto palvelee kuitenkin varsinaisessa käyttötarkoituksessaan eli kulkuvälineenä vain osan ajasta ja on suurimman osan yleensä kytkettynä sähköverkkoon. Ollessaan kytkettynä verkkoon sähköauto tarjoaa potentiaalista hyötyä energian varastoinnissa.

Sähkön kilowattituntihinta määräytyy sähkömarkkinoilla tuntikohtaisesti ja hinnoissa saattaa paikoittain esiintyä suurta vaihtelua. Sähköauton omistaja voisi hyötyä hinnan vaihtelusta varastoimalla sähköä autonsa akkuun, kun hinta on matalalla ja myymällä sitä takaisin verkkoon hinnan ollessa jälleen korkeammalla. Tutkimuksen tavoite on selvittää edellä kuvatun sähkökauppamallin avulla rahallista arvonmuodostumista erilaisissa sähkönhintaskenaarioissa.

Työn alkuosassa perehdytään aihetta tarkastelevaan kirjallisuuteen ja olennaisiin tilastotietoihin. Tutkimus jatkuu käyttäjäprofiilin ja käyttötapausten määrittämisellä, joiden mukaisesti taloudellista hyötyä simuloidaan. Simulaatiota varten kehitettiin Matlab-algoritmi, joka on työn keskiössä. Algoritmiin syötetään tilastodataa sähkönhinnoista eri testiviikoilta, jotka on tunnistettu ominaispiirteidensä, kuten vaihtelevien, korkeiden, matalien tai tavanomaisten sähkönhintojen perusteella. Arvonmuodostumista simuloivan algoritmin avulla saatuja tuloksia havainnollistetaan kuvaajilla. Tulosten perusteella tehdään päätelmiä siitä, minkälaisessa tilanteessa voittoa tavoitteleva sähkökauppa on kannattavaa.

Tutkimus osoittaa, että sähkönsiirrosta aiheutuvilla kustannuksilla on suuri merkitys sähkökaupan kannattavuuteen. Mikäli sähkönhintojen päivänsisäinen vaihtelu jää siirtohintoja matalammaksi tai sähkön markkinahinnat ovat yleisesti siirtohintoja matalampia, ei sähkökauppa ole kannattavaa. Tutkimus kuitenkin osoittaa voittoa syntyvän tietyissä tilanteissa, joissa sähkön päivänsisäisten markkinahintojen välinen erotus on suurempi kuin sähkönsiirrosta koituvat kustannukset.