Sektori-integraatio auttaa tehotasapainon hallinnassa

Jaa
Sektori-integraatio tarkoittaa eri energiasektorien yhdistämistä niin, että ne voivat tasapainottaa toistensa kulutus- ja tuotantopiikkejä. Sähkö, lämpö, kaasu ja liikenne yhdistetään siinä toisiaan tukeviksi sektoreiksi. Mutta mitä tämä edellyttää sähköjärjestelmältä ja kantaverkolta?

Sektori-integraation vaikutus sähköjärjestelmän kehittämiseen ja kantaverkkoon on Fingridin kannalta lähitulevaisuuden avainkysymyksiä.
– Meillä ei ole vielä varmaa tietoa vaikutuksista, mutta teemme selvitystyötä yhdessä koko energiasektorin kanssa. Sektori-integraatio lisääntyy joka tapauksessa, mutta sen vaikutus toimintaympäristöön on vielä auki. Siihen on varauduttava ja siihen liittyvät mahdollisuudet ja haasteet on selvitettävä, sanoo Fingridin teknologiapäällikkö Jussi Matilainen.

Uusiutuvat energiamuodot tuottavat energiaa vaihtelevia määriä, mutta sähköjärjestelmässä on oltava jatkuva tehotasapaino.
– Suomen tavoite on olla hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä, ja sektori-integraatio tukee tätä tavoitetta. Hiilestä luopuminen tarkoittaa sähkön kulutuksen voimakasta kasvua. Sähköllä voidaan valmistaa kaasua, lämpöä tai polttoainetta liikenteelle. Suomessa kiinnostavinta on lämmitys- ja sähköjärjestelmien parempi ja energiatehokkaampi yhdistäminen.

Vielä ei tiedetä, paljonko kulutus kasvaa ja kuinka nopeasti, missä päin Suomea kulutustarve on, ja paljonko kulutus vaihtelee. Tuotantopuolella sen sijaan uusien tuulivoimaloiden sijainti vaikuttaa kantaverkon kehittämiseen.

Vastuu kantaverkon tulevaisuudesta

Sektori-integraatio auttaa Fingridiä ja koko alaa saavuttamaan puhtaan sähköjärjestelmän kustannustehokkaasti. Samalla on kuitenkin huolehdittava sektori-integraation tuomista haasteista kantaverkolle.

– Fingridillä on viimekädessä vastuu voimajärjestelmän tehotasapainosta, joten valvomon on pystyttävä ennakoimaan kulutusta ja tuotantoa. Sähköverkossa on myös oltava riittävästi siirtokapasiteettia. Meidän tehtävämme on myös kehittää sähkömarkkinoita ja siihen liittyen joustomarkkinoita, Matilainen sanoo.

Fingrid ei voi varautua sektori-integraatioon yksin. Eurooppalaiset kantaverkkoyhtiöt tekevät paljon yhteistyötä sähköjärjestelmän kehittämisessä. Suomessa älyverkkotyöryhmässä on pohdittu yhdessä sähköverkon tulevaisuutta. Lisäksi TEM ohjaa selvitystyötä, jossa jokainen teollisuudenala selvittää omalta osaltaan mahdollisuuksia saavuttaa hiilineutraalius. Sektori-integraatio voi tässä olla kustannustehokas keino.

Samaan aikaan kun alalla luodaan kansallista kokonaiskuvaa siitä, miten 2035 tavoitteet saavutetaan, on Fingridin varauduttava yhtä lailla kantaverkon suunnittelussa, joustomarkkinan kehittämisessä kuin myös voimajärjestelmän käytössä sektori-integraation tuomiin haasteisiin ja mahdollisuuksiin.

– Työ on jo aloitettu mutta tarvetta on vielä uusillekin tutkimus- ja kehityshankkeille, Matilainen toteaa.

Tiedemaailma hakee vaihtoehtoja

Tutkijat eri puolilla maailmaa pohtivat sektori-integraation tulevaisuutta.

– Yliopistoissa tutkitaan muun muassa kysyntäjoustoa, akkuvarastointia, siirtoyhteyksien kehittämistä ja ohjattavia voimalaitoksia. Suomessa lämpöpumppujen ja sähköautojen yleistyminen tukee sektori-integraatiota. Niitä voidaan erinomaisesti käyttää kulutusjouston tukena. Lämpöjärjestelmän jousto- ja ohjausmahdollisuudet paranevat kehitystyön myötä. Tutkimme LUT-yliopistossa muun muassa sähköautojen latausratkaisuja ja niiden liiketoimintamalleja. Kun latausjärjestelmä on älykäs, se tukee sähköjärjestelmää, ei rasita sitä, LUT-yliopiston energiamarkkinoiden apulaisprofessori Samuli Honkapuro kertoo.

Tällä hetkellä tutkitaan myös paljon ratkaisuja, joissa sähköstä ja esimerkiksi tehtaan piipusta kerätystä hiilestä tehdään synteettistä polttoainetta.

– Tutkimus pohtii paljon sähkön uusia mahdollisuuksia: sähköllä tehdystä vedystä tehdään polttoainetta tai vaikka ravintoa. Tällaiset hankkeet vaativat edullista sähköä ollakseen kannattavia.

Suomi on edelläkävijä sähkömarkkinoiden kehittämisessä.

– Fingrid tekee erinomaista työtä. Pienetkin resurssit osataan ottaa käyttöön ja kysyntäjousto nähdään tärkeänä voimavarana markkinalle, Honkapuro toteaa.

Miten sektori-integraatio toimii?

Eri energiasektorit – pääasiassa sähkö, lämpö, kaasu ja liikenne – liitetään yhteen älykkääksi energiajärjestelmäksi, jossa tuotannon ja kulutuksen piikkejä voidaan tasoittaa siirtämällä energiaa sektorilta toiselle.

Uusiutuva energiantuotanto ei juurikaan jousta kulutuksen mukaan, joten kulutuksen on joustettava. Suomessa ennen muuta sähkö- ja lämpösektorin yhdistäminen tukee kulutusjoustoa. Kun sähkö on kallista, voidaan käyttää suuria lämpövarastoja lämmityksen energialähteenä. Kun sähkö on halpaa, lämmitetään lämpövarastoa. Sektori-integraation avulla energiaa voidaan varastoida pitkäkestoisemmin ja suurempia määriä kuin akkuvarastojen avulla.

Ennen sähköä siirrettiin voimalaitoksista vain yhteen suuntaan eli kulutukseen, mutta jatkossa kuluttajat tuottavat itse sähköä vaikkapa aurinkopaneeleilla. Jakeluverkon luonne muuttuu, kun sähkö kulkee kahteen suuntaan.

Järjestelmään voidaan liittää myös tavallisten sähkönkuluttajien tai yritysten ja teollisuuslaitosten muodostamia mikroverkkoja, jotka voivat kulutusjoustoin ja sähkökaupalla tukea toisia käyttäjiä. Kuluttajat sopivat sähköyhtiön kanssa, että esimerkiksi heidän lämmitysjärjestelmäänsä voi käyttää kulutusjoustoon. Heidän muodostamansa virtuaalivoimalaitos kokoaa lämmityslaitteet yhteen, ja sitä säädetään tarpeen mukaan.

Kommentit

Yksi vastaus

  1. Mielestäni asiat oli hyvin kansantajuisesti esitetty ja havainnekuva kertoi mitä kaikkia osa-alueita sektori-integraatioon liittyy.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.