Sähkövarastojen käyttö verkkoliiketoiminnassa
Varonen, Valtteri (2017)
Varonen, Valtteri
2017
Sähkötekniikka
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-09-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201708241773
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201708241773
Tiivistelmä
Sähkövarastojen käyttö verkkoliiketoiminnassa ei tällä hetkellä ole sähkömarkkinalain mukaan mahdollista. Sähkövarastoa ole määritelty erillisenä käsitteenä sähkömarkkinadirektiivissä eikä sähkömarkkinalaissa. Näin ollen sähkövarasto tulkitaan sähkönkäyttöpaikaksi, joka kuluttaa ja tuottaa sähköä. Sähkömarkkinalain mukaan verkonhaltija voi osallistua sähkömarkkinoille vain erikseen määritellyissä tapauksissa (esimerkiksi häviösähkön hankinta), jolloin se ei voi omistaa ja käyttää sähkövarastoa.
Euroopan komissio on julkaissut ehdotuksen uudesta sähkömarkkinadirektiivistä. Ehdotuksen mukaan verkonhaltija voi omistaa ja käyttää sähkövarastoa ainoastaan poikkeustapauksissa silloin, kun markkinaehtoiset toimijat eivät ole osoittaneet kiinnostusta varaston omistamiseen, se on verkon kannalta tarpeellista ja sääntelyviranomainen on arvioinut poikkeuksen tarpeellisuuden.
Tämän työn tavoitteena oli tutkia erilaisia sähkön varastointiteknologioita, varastojen käyttötarkoituksia, kustannuksia sekä arvioida tutkimuksen perusteella sähkövarastojen soveltuvuutta verkkoliiketoimintaan. Tavoitteiden saavuttamiseksi tehtiin kirjallisuuskatsaus sekä kyselytutkimus jakeluverkonhaltijoille.
Akut ovat sähkön varastointiteknologioista soveltuvimpia jakeluverkkokäyttöön. Tämä johtuu muun muassa niiden verraten suuresta energiatiheydestä, korkeasta hyötysuhteesta, nopeasta vasteajasta sekä laajasta teho- ja energiakapasiteettiskaalasta. Jakeluverkossa sähkövarastoja voidaan hyödyntää parhaiten jännitteen säätöön, sähkön toimitusvarmuuden ja laadun parantamiseen sekä verkkoinvestointien lykkäämiseen tai estoon.
Kyselytutkimuksen perusteella verkonhaltijat pitivät varaston todennäköisimpinä käyttötarkoituksina sähkön toimitusvarmuuden parantamista sekä jännitteen säätöä. Suurin osa verkonhaltijoista oli sitä mieltä, ettei direktiiviehdotuksen sisältö ole varaston omistuksen osalta perusteltu, vaan verkonhaltijalle pitäisi sallia varaston omistus ilman erillistä lupaa.
Sähkönjakelunprosessiin on löydettävä teknisesti toimivat ratkaisut, joiden kokonaiskustannukset pitkällä aikavälillä ovat mahdollisimman pienet. Vaikka sähkön varastointiin on olemassa toimivia teknologioita, niiden kustannukset verkkotoiminnan tarpeisiin ovat usein suuret hyötyihin verrattuna. Sen vuoksi direktiiviehdotuksen mukainen varaston omistuksen arviointi on tämän työn tulosten valossa perusteltu, ja sähkövaraston käyttöä osana verkkoliiketoimintaa on arvioitava tapauskohtaisesti.
Euroopan komissio on julkaissut ehdotuksen uudesta sähkömarkkinadirektiivistä. Ehdotuksen mukaan verkonhaltija voi omistaa ja käyttää sähkövarastoa ainoastaan poikkeustapauksissa silloin, kun markkinaehtoiset toimijat eivät ole osoittaneet kiinnostusta varaston omistamiseen, se on verkon kannalta tarpeellista ja sääntelyviranomainen on arvioinut poikkeuksen tarpeellisuuden.
Tämän työn tavoitteena oli tutkia erilaisia sähkön varastointiteknologioita, varastojen käyttötarkoituksia, kustannuksia sekä arvioida tutkimuksen perusteella sähkövarastojen soveltuvuutta verkkoliiketoimintaan. Tavoitteiden saavuttamiseksi tehtiin kirjallisuuskatsaus sekä kyselytutkimus jakeluverkonhaltijoille.
Akut ovat sähkön varastointiteknologioista soveltuvimpia jakeluverkkokäyttöön. Tämä johtuu muun muassa niiden verraten suuresta energiatiheydestä, korkeasta hyötysuhteesta, nopeasta vasteajasta sekä laajasta teho- ja energiakapasiteettiskaalasta. Jakeluverkossa sähkövarastoja voidaan hyödyntää parhaiten jännitteen säätöön, sähkön toimitusvarmuuden ja laadun parantamiseen sekä verkkoinvestointien lykkäämiseen tai estoon.
Kyselytutkimuksen perusteella verkonhaltijat pitivät varaston todennäköisimpinä käyttötarkoituksina sähkön toimitusvarmuuden parantamista sekä jännitteen säätöä. Suurin osa verkonhaltijoista oli sitä mieltä, ettei direktiiviehdotuksen sisältö ole varaston omistuksen osalta perusteltu, vaan verkonhaltijalle pitäisi sallia varaston omistus ilman erillistä lupaa.
Sähkönjakelunprosessiin on löydettävä teknisesti toimivat ratkaisut, joiden kokonaiskustannukset pitkällä aikavälillä ovat mahdollisimman pienet. Vaikka sähkön varastointiin on olemassa toimivia teknologioita, niiden kustannukset verkkotoiminnan tarpeisiin ovat usein suuret hyötyihin verrattuna. Sen vuoksi direktiiviehdotuksen mukainen varaston omistuksen arviointi on tämän työn tulosten valossa perusteltu, ja sähkövaraston käyttöä osana verkkoliiketoimintaa on arvioitava tapauskohtaisesti.