Sähköverkon toimitusvarmuuteen liittyvien valvontamenetelmien kehittäminen

Abstract

1.9.2013 voimaan astuneen uuden sähkömarkkinalain myötä Suomen sähköverkonhaltijat saivat uusia velvoitteita, joista tämän diplomityön kannalta tärkeimpiä ovat sähkön toimitusvarmuuden parantamiseen tähtäävät vaatimukset. Lakimuutosten seurauksena sähkömarkkinaviranomaisena toimivan Energiaviraston on uudistettava valvontamenetelmiään. Diplomityö käsittelee aluksi lain aiheuttamia muutoksia sähköverkonhaltijoiden toimintaan ja sitä, millainen on Energiaviraston rooli lain aiheuttamien muutosten valvonnassa. Diplomityössä käsitellään nykyään yleisesti käytössä olevia toimitusvarmuutta kuvaavia tunnuslukuja sekä arvioidaan niiden hyödyllisyyttä ja käyttökelpoisuutta Energiaviraston toiminnassa. Samassa yhteydessä käydään läpi, miten keskeytyksistä aiheutunut haitta (KAH) lasketaan ja mihin KAH -kustannusta käytetään. Tämä tarkoittaa Energiaviraston keräämien, maailmalla melko vähän käytössä olevien, vuosienergioilla painotettujen tunnuslukujen käsittelyä. Työssä esitellään myös vaihtoehtoja suurjännitteisen jakeluverkon uusiksi tunnusluvuiksi. Työssä käydään läpi kolmannella valvontajaksolla käytössä olevat valvontamenetelmät pääpiirteittäin. Suurimmassa roolissa ovat sähköverkkotoimintaa ohjaavat kannustimet, joista diplomityön kannalta tärkein on laatukannustin. Työn soveltavassa osuudessa arvioidaan laatukannustimen tämänhetkistä tilannetta, sen mahdollisuuksia ja rajoitteita. Tämän jälkeen pohditaan, kuinka laatukannustinta olisi järkevintä kehittää tuleville valvontajaksoille, ottaen erityisesti huomioon uuden sähkömarkkinalain aiheuttamat vaatimukset. Johtopäätöksenä laatukannustimen suhteen voidaan todeta, että periaatteeltaan suhteellisen pienillä muutoksilla saataisiin aikaiseksi merkittävästi paremmin toimiva kannustinmekanismi. Diplomityön lopputuloksena ehdotetaan muokattua laatukannustinta, joka lisäisi sallittua tuottoa niille sähköverkonhaltijoille, jotka ovat alkaneet rakentaa sähköverkkoa vaiheittain uudet toimitusvarmuusvaatimukset täyttäväksi. Vastaavasti sähköverkonhaltijoita, jotka antavat verkkonsa rapistua, sanktioitaisiin samassa suhteessa. Työssä esitellään myös matemaattinen menetelmä poikkeuksellisten päivien (Major Event Day, MED) huomiotta jättämiseen tunnuslukuja laskettaessa ja systemaattinen malli poikkeuksellisten vuosien vaikutuksen rajoittamiseen KAH -vertailutasoa laskettaessa.

The new Finnish Electricity Market Act came into effect on first of September 2013 and brought about several new obligations to electricity distribution network operators. Specifically, the obligations to improve security of electricity supply play a major role in this thesis. As a result of these changes in legislature, Energy Authority has to renew its regulation methods. First this thesis deals with the changes in legislature that affect distribution network operators and also, what is the role of Energy Authority in supervising the transition to the new Electricity Market Act. This thesis examines the most commonly used distribution reliability indices and assesses their usability in regulation methods currently used by Energy Authority. In the same context, thesis analyzes in detail how a figure called “outage costs” (KAH) is calculated and where it is used. This means explaining the annual energy usage based reliability figures that are collected by Energy Authority, most of which are not commonly used. Thesis also introduces alternatives for new reliability figures in high voltage distribution networks. Regulation methods that are used in the third regulation period are sifted through in this thesis, albeit broadly. Greatest role is given to the incentives that guide the electricity network operators, most importantly the quality incentive. In the practical part of the thesis, the current status of quality incentive is assessed, including its potential and restrictions. After that, thesis discusses what would be the most reasonable way to develop the quality incentive in light of future regulation periods. As a conclusion it can be stated that with relatively small changes in the incentive, it is possible to substantially improve the incentive mechanism. One of the results of this thesis is a modified quality incentive that would increase the amount of reasonable returns for those network operators that have begun to develop their network to fulfill the new obligations concerning the security of electricity supply. Correspondingly the network operators that allow their networks to deteriorate, would be sanctioned in the same manner. This thesis also introduces a mathematical method to eliminate the effect of major event days (MED) when calculating electricity distribution reliability indices and a systematic model to reduce the effect of abnormal years when calculating the reference level of KAH.