Tehtaan tuotannon joustomahdollisuudet energiamarkkinoilla

Abstract

Energiaintensiivisillä yrityksillä korostuu tulevaisuudessa toimintamallit, joilla pyritään valmistamaan tuotteet mahdollisimman halvan sähkön hinnan aikana ja samalla vältetään markkinoiden kalliita tunteja erilaisilla joustomahdollisuuksilla. Kulutusjoustoa on olemassa aktiivista ja passiivista. Aktiivisessa kulutusjoustossa joustetaan sen takia, että joku muu tarvitsee joustoa. Aktiivisena joustajana yritys voi toimia Fingridin ylläpitämillä reservimarkkinoilla. Passiivisessa kulutusjoustossa sähkön kuluttaja muuttaa omaa kulutuskäyttäytymistään reagoiden sähkön hintavaihteluihin pyrkien samalla optimoimaan sähkökustannuksiaan. Tässä työssä tutkitaan kohdeyrityksen joustomahdollisuuksia tuotanto huomioiden. Tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää, minkälaisia joustoja yrityksen tuotantoprosesseissa tai niiden osissa on ja kuinka niitä voitaisiin käyttää joustavina elementteinä energiamarkkinoiden yhteydessä reagoiden erityisesti sähkön hinnan muutoksiin. Tutkimuksessa pyrittiin tunnistamaan konkreettisia joustoelementtejä ja rakentamaan skenaariomalli, jossa osaa löydetyistä joustomahdollisuuksista simuloidaan kahden viikon aikajänteellä. Lisäksi työssä arvioidaan ja mallinnetaan reservimarkkinoiden tarjoamia mahdollisuuksia. Aineistona käytettiin kohdeyrityksen sisäistä dataa prosesseista sekä teoreettista kirjallisuutta liittyen muun muassa sähköjärjestelmän toimintaympäristöön, hinnan määräytymiseen, reservimarkkinoihin ja kulutusjoustoihin. Tutkimusmenetelminä hyödynnettiin laadullisia analyysejä, kuten tapaustutkimusta puolistrukturoitujen teemahaastatteluiden sekä työpajojen avulla. Työ sisälsi myös määrällisiä analyysejä, kuten tilastojen data-analyysia ja skenaariomallinnusta. Tutkimuksen tärkeimmät tulokset osoittivat, että kohdeyrityksellä on erilaisia mahdollisuuksia joustaa tuotannossaan energiamarkkinoiden mukaan. Tutkimuksen avulla saatiin myös selville tärkeitä rajoituksia ja reunaehtoja, joita kehitystoimenpiteissä täytyy huomioida. Löydettyjen joustoelementtien avulla yritys voisi siirtää tuotantoaan halvempien energiakustannusten ajankohtiin tai osallistua reservimarkkinoille, mikä mahdollistaisi säästöjen saamisen. Skenaariomallin tulokset osoittivat, että optimoimalla tuotantolinjojen tai prosessien joustomahdollisuuksia voidaan säästää energiakustannuksissa. Johtopäätöksissä todettiin, että tuotannon joustomahdollisuuksien hyödyntäminen edellyttää yritykseltä tiettyjä investointeja joustavuutta tukevien laitteiden tai järjestelmien kehittämiseen sekä lisätutkimusta. Tulevaisuuden sähköistyksien yhteydessä mahdollisuudet sekä aktiiviseen että passiiviseen joustamiseen helpottuvat. Lisäksi joustojen operatiivista käyttöä suunniteltaessa henkilöstön kouluttamisen merkitys korostuu. Tutkimus tarjoaa näkökulman energiaoptimointiin, jonka avulla pyritään optimoimaan tuotantoa energiamarkkinoiden vaihteluiden mukaan ja hyödyntämään erilaisia joustomahdollisuuksia. Tulevaisuudessa energiaintensiiviset yritykset etsivät erilaisia ”akkuja” tuotantoprosesseistaan, minkä avulla mahdollistetaan joustoja kalliin sähkön hinnan aikana. Tulokset osoittavat, että joustavuudella on potentiaalia kompensoida hintavaihteluiden vaikutusta ja saada energiakustannuksia matalammiksi.