Tulevaisuuden energiahaasteita ratkotaan tänään

Puhutaan, että energiamarkkinat ovat rikki, mutta samalla tulisi kyetä kulkemaan kestävän kehityksen polkua markkinariskejä halliten. Miten kykenemme vastaamaan energiakriisin ja kiihtyvää tahtia etenevän energiamurroksen mukanaan tuomiin haasteisiin?

Opiskeluaikoinani kymmenen vuotta sitten puhuttiin, että tulevaisuudessa energiajärjestelmämme muuttuu yhä monimutkaisemmaksi. Ennustettiin muun muassa hajautetun tuotannon lisääntymistä, mikroverkkojen yleistymistä, energiavarastojen tarpeen kasvua sekä älykkäiden sähköverkkojen ja automaatiojärjestelmien yleistymistä optimoimaan muuttuvaa energiajärjestelmää. Asia tuntui tuolloin kovin kaukaiselta, mutta nyt olemme eläneet tässä todellisuudessa jo vuosia. Tulevaisuus on jo arkipäiväämme ja energiamurros näkyy vahvasti kaikkialla yhteiskunnassamme.

Sähköjärjestelmien älykkyys lisääntyy ja sitoumukset ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi sekä hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi vaativat strategista pitkän tähtäimen suunnittelua. Samalla julkinen sääntely asettaa tarkempia vaatimuksia toiminnalle ja tietoturvan merkitys älykkäiden järjestelmien turvaamisessa korostuu. Käynnissä oleva energiakriisi haastaa niin energia- ja verkkoyhtiöt kuin kuluttajatkin.

Nykyaikaisessa energiajärjestelmässä korostuvat paitsi älykkyyden myös kompleksisuuden lisääntyminen, ja myös kansainväliset keskinäisriippuvuudet. Turvallisen, toimitusvarman ja luotettavan sähköjärjestelmän rakentaminen edellyttää teknologioiden lisäksi älykkäitä ohjelmistoratkaisuja sekä tarkkoja analyysejä markkinatilanteesta.

Kehityksen suunta on ollut näkyvissä jo vuosia. Sähköverkkoon kytketään koko ajan lisää uusiutuvaa tuotantoa. Myös kulutuspuolella on entistä enemmän käyttöä, joka ei perustu perinteisiin korkean inertian laitteisiin, kuten sähkömoottoreihin. Teollisuus ja energia-ala investoivat voimakkaasti vihreämpään tulevaisuuteen, mutta samalla joudumme kohtaamaan sähkön laatuun liittyviä ilmiöitä, välillä sellaisia, joita ei olisi osattu ennustaa muutama vuosi sitten. Näiden haasteiden ratkomisessa tarvitaan asiantuntijoiden tukea.

Omavaraisuutta kohti
Maailmaa kohdanneet kriisit ovat vaikuttaneet voimakkaasti myös energiasektoriin. Koronapandemia näkyi lähinnä komponenttien ja materiaalien hinnoissa ja toimitusajoissa, mutta suunta on edelleen vahvasti kohti uusiutuvan tuotannon määrän kasvattamista. Tämänhetkinen energiakriisi – Venäjän hyökkäyssota Ukrainassa ja energian hinnan nousu – ovat luonnollisesti tuoneet lisää haasteita. Toisaalta moni toimija on myös havahtunut siihen, että nyt voikin olla oikea hetki rakentaa uutta uusiutuvaa tuotantoa, koska energiaomavaraisuuden merkitys on korostunut.

Suomen sähkömarkkina avattiin kilpailulle vain muutama vuosikymmen sitten. Tänä päivänä toimimme kansainvälisessä energiamarkkinassa, jossa muiden maiden energiapolitiikka näkyy meidän sähkönhinnassamme. Olemme Suomessa pian varsin omavaraisia energiatuotannon suhteen, mutta yhteydet muualle Eurooppaan heijastuvat voimakkaasti meidänkin markkinaamme.

Tieto antaa tukea
Energiamurrokseen liittyvät tekniset asiat vaativat tarkkaa ennakkotutkimusta ja taustatyötä. Esimerkiksi investointipäätösten tueksi on saatavilla kattavia markkina-analyysejä, jotka auttavat varmistamaan, että investoinnit ovat kannattavia ja auttavat vastaamaan tämän päivän ja tulevaisuuden haasteisiin.  

Erilaisten simulointien ja verkkomallinnusten avulla selvitetään, miten hanke vaikuttaa olemassa olevaan järjestelmään. Näissä analyyseissä huomioidaan muun muassa verkon omistajan tekniset vaatimukset sekä asiakkaan omat tulevaisuuden suunnitelmat. Älykkäissä sähköverkoissa myös tietoturvan tärkeys korostuu.

Uusiutuvan tuotannon kasvun haasteet
Kuluvan vuoden aikana energian hinnan nousu on vauhdittanut erityisesti uusien aurinkovoimalaitosten rakentamista. Uusiutuva tuotanto aiheuttaa kuitenkin haasteita, sillä sähköntuotannon määrä ei ole tarkasti ennustettavissa, ja energian varastointiin tarvitaan uusia ratkaisuja.

Käytännössä kyse on siitä, mitä tehdään niinä hetkinä, kun tuuli- tai aurinkovoimalaitos ei tuota energiaa. Sähköenergian varastointiprojekteja tulee vastaan jatkuvasti yhä enemmän. Vesivarastoihin tai akustoihin perustuvat energiavarastot avaavat myös kiinnostavia uusia liiketoimintamalleja energiamarkkinoilla. Verkkoon myytävän reservisähkön lisäksi niitä voidaan hyödyntää muun muassa tuotantolaitosten kulutuspiikkien tasaamisessa tai varavoimana.

Näidenkin mahdollisuuksien hyödyntämisessä tarvitaan toisaalta älykkäitä ohjelmistoratkaisuja, toisaalta tarkkoja analyysejä markkinatilanteesta.

Maailma muuttuu niin nopeasti, että on vaikea arvioida, miltä ala näyttää vaikkapa kymmenen vuoden kuluttua. Varmaa on, että murros jatkuu, ja että energiasektorilla riittää haasteita ratkottavaksemme lähivuosinakin. Keinoja, työkaluja ja ratkaisuja turvallisen, edullisen ja puhtaan energiajärjestelmän rakentamiseksi on monia.

Björn Nyberg
Solution Manager
Hitachi Energy