Tulevaisuuden sähköjärjestelmä vaatii älykkään ja leveän valtatien

Uusiutuvan sähköenergian tuotanto kasvaa vauhdilla ja sitä tuotetaan hyvin hajautetusti, toisaalta pienissä, kiinteistöihin liitetyissä aurinkovoimalaitoksissa, toisaalta yhä suuremmissa ja tehokkaammissa tuulivoimalaitoksissa ja varsin edullisesti.  Puhtaan sähkön tuottaminen on sitä varmempaa ja tehokkaampaa mitä vahvempia ovat sähkön siirtoyhteydet alueiden välillä, sillä laajalla alueella aina jossakin tuulee tai paistaa ja tuotannon ja kysynnän vaihtelut tasaavat paremmin toisiaan. Carunan ja Hitachi ABB Power Gridsin toimitusjohtajat uskovatkin, että tulevaisuuden sähköjärjestelmä on suurempi, joustavampi, älykkäämpi ja turvallisempi.

Kuuntele Matti Vaattovaaran ja Tomi Yli-Kyynyn podcast-keskustelu täältä

Koko sähköjärjestelmä on muutoksen kourissa: uusiutuvan tuotannon määrä kasvaa ja sen myötä tuotanto hajautuu suurista hiilivoimalaitoksista pienempiin yksiköihin laajoille alueille. Myös sähkön varastoinnin tarve kasvaa. Kun aurinko, tuuli ja vesi ovat energian lähteitä, suurempi markkina-alue takaisi sen, että puhdasta energiaa riittää.

Carunan Tomi Yli-Kyyny ja Hitachi ABB Power Gridsin Matti Vaattovaara näkevät, että yhä paremmat siirtoyhteydet ja mahdollisimman hyvin toimivat yhteispohjoismaiset sähkömarkkinat voisivat ratkaista monia energiamurroksen mukanaan tuomista haasteista.

”Suurempi markkina-alue toisi kilpailukykyä myös Suomen elinkeinoelämälle”, uskoo Carunan toimitusjohtaja Tomi Yli-Kyyny.

”Sähköinfran riittävän leveä valtatie eli hyvät siirtoyhteydet takaisivat edulliset hinnat ja energian riittävyyden. Sähköverkkojen vahvistamista tarvitaan sekä maiden ja hinta-alueiden välillä että oman sähköverkkomme sisällä. Myös sähkön kulutuksen joustomahdollisuudet on hyödynnettävä markkinoilla”, toteaa Hitachi ABB Power Gridsin toimitusjohtaja Matti Vaattovaara.

”Esimerkiksi Norja tuottaa vesivoimaa yli oman tarpeensa ja vesivoima on suurimmalta osin täysin padottua, joten sitä voidaan käyttää juuri silloin kun halutaan. On tärkeää, että Norjasta rajan yli voitaisiin siirtää riittävän suurella teholla sähköä, jotta voitaisiin kaikissa tilanteissa kuulua samaan hinta-alueeseen Ruotsin ja Norjan kanssa”, Tomi Yli-Kyyny sanoo.

Matti Vaattovaara nostaa siirtoyhteyksien merkityksellisyydestä esimerkiksi vuonna 2011 rakennetun FennoSkan 2 -siirtoyhteyden.

”Suomen ja Ruotsin välille rakennettu, 300 miljoonaa euroa maksanut siirtoyhteys maksoi itsensä takaisin suomalaiselle yhteiskunnalle alle vuodessa alentuneiden sähkömaksujen myötä. Se on hyvä esimerkki siitä, millaiset rahat energiassa liikkuvat ja miksi sähkön valtateiden kannattaa olla riittävän leveitä.”

Kuluttajan rooli muuttuu

Tomi Yli-Kyyny ja Matti Vaattovaara ovat samaa mieltä siitä, että sähkömarkkinoilla uusiutuvan energian roolin kasvu tuo myös uusia haasteita. Yhtä mieltä he ovat myös siitä, että kuluttajat nousevat yhä tärkeämpään asemaan.

”Kuluttaja muuttuu digitalisaation myötä kuninkaaksi myös sähkömarkkinoilla”, sanoo Tomi Yli-Kyyny.

Hän perustelee väitteensä sillä, että yhä useampi kuluttaja on tulevaisuudessa myös tuottaja. Esimerkiksi aurinkopaneelit lisääntyvät valtavalla vauhdilla. Carunan verkossa aurinkovoimalla energiaa tuottavia tuottajia on jo noin 8 000. Lisäksi kotitaloudet muuttuvat myös osaksi energiavarastointia, kun sähköautojen akkuja voidaan hyödyntää energian varastointiin. Kun energiaa on paljon, sitä voidaan ladata akkuihin. Kun sitä on vähemmän, sitä voidaan ottaa akuista käyttöön.

”Lähitulevaisuudessa, ja osin jo nyt, tilanne on sellainen, että kodit toimivat yhä aktiivisemmin osana sähkömarkkinaa. Virtanen ostaa Järviseltä tuotettua energiaa. Datan analysointi tehostuu ja verkot toimivat energiabisneksen alustana”, Tomi Yli-Kyyny visioi.

Myös Matti Vaattovaara uskoo, että sähkön merkityksen kasvaessa myös älykkään sähköverkon merkitys kasvaa. Sähköautot ja kotitalouksien ja kiinteistöjen lämmitys ovat merkittävä ohjausta vaativa joustoresurssi järjestelmää tasapainottaessa.

”On jopa hieman vaikea arvata, miten monipuolisesti äly näyttäytyy tulevaisuuden sähköjärjestelmässä. Varmaa on se, että järjestelmän on oltava joustava uusiutuvan tuotannon ja sähkön hintojen entistä suuremman vaihtelun myötä. Tuotanto hajaantuu syvälle jakeluverkkoihin, samoin ohjattava kulutus, eikä ole itsestään selvää kenen kannattaa tarjota palveluja kuormien ohjaamiseen.”

Vaattovaara näkee, että nykyinen regulaatio on osin jäykkä, eikä se taivu tulevaisuuden vaatimiin luonteviin toimenpiteisiin.

”Sähköverkkoyhtiöillä voisi olla sellaista luonnollista osaamista, joiden avulla ne tietävät millaista palvelua kannattaa tarjota, jotta joustavat kuormat saadaan fiksusti toimiviksi ja uusiutuvan energian hyödyntäminen siten mahdollisimman tehokkaaksi”, hän sanoo.

Tuulivoima pääsi yllättämään insinööritkin

Tuulivoima on hyvin nopeasti muuttunut edullisimmaksi tavaksi tuottaa sähköä Suomessa. Tomi Yli-Kyyny laskee, että jos kaikki nyt suunnitteilla olevat tuulivoimaprojektit Suomessa toteutuisivat, ne tuottaisivat energiaa 40 kertaa enemmän kuin Olkiluoto 3 tulee tuottamaan.

”Tuuli- ja aurinkovoiman kehitys on ollut uskomattoman nopeaa. Teknologia on muutamassa vuodessa kehittynyt niin, että ne ovat järkeviä tapoja tuottaa sähköä Suomessa. En olisi tätä kehitysnopeutta vielä muutama vuosi sitten uskonut”, Matti Vaattovaara myöntää.

Myös sähkön varastoinnin teknologiat ovat kehittyneet ripeästi.

”Hyvä esimerkki on terästeollisuus ja vedyn käyttäminen. Vety voi toimia energiavarastona, koska on mahdollista suunnitella joustavasti milloin sitä tehdään varastoon. Näin varastoon voidaan tehdä vetyä aina silloin, kun energia on edullista tai silloin, kun sitä on runsaasti tarjolla.”

Kyberturvallisuus huomioitava

Automaation ja tietotekniikan merkityksen kasvaminen nostaa myös tietoturvan merkitystä sähköjärjestelmässä.

”Myös verkkoyhtiöt ovat tällä hetkellä melkoisia ”big data” -yrityksiä. Meillä on runsaasti tietoa esimerkiksi asiakkaistamme, joten tietoturva on meille ehdoton edellytys. Sen osaamista on päivitettävä jatkuvasti”, Tomi Yli-Kyyny sanoo.

Matti Vaattovaara näkee, että tietoturvan osaamisen merkitys kasvaa myös järjestelmien rakentamisessa.

”Automaatiojärjestelmien rakentajien ja niitä hallinnoivien pitää ymmärtää ja osata tietoturva. Se on jatkuvasti liikkuva juna, jonka veturissa meidän kehittäjien pitää olla”, Vaattovaara toteaa.