Miten lämmityssektorin sähköistyminen vaikuttaa sähkön riittävyyteen?

Lämpöpumppujen määrän kasvaessa, osa niistä korvaa myös sähkölämmitteisiä kohteita. Mitä vaikutuksia tällä on? Mitä haasteita ja mahdollisuuksia lämpöpumppujen yleistyminen tuo Suomen sähköverkolle?

Suomen kantaverkkoyhtiö Fingrid on arvioinut, että koko sähköntuotanto kasvaa nykyisestä 80 terawattitunnista noin 140 terawattituntiin vuoteen 2030 mennessä. Markkinainnovaatiot yksikön päällikkö Jussi Matilainen Fingridistä kertoo, että pelkästään rakennusten lämmittämiseen kuluu nyt sähköä 17 terawattituntia.

– Fingridin alkuvuonna 2024 tekemän ennusteen mukaan rakennusten lämmittämiseen tarvittavan sähkön määrä kasvaisi noin seitsemän terawattituntia vuoteen 2030 mennessä.

Tällä hetkellä noin puolet suomalaisista lämmittää kotinsa kaukolämmöllä. Tämä lämmitysmuoto ei ole vielä kovin sähköistynyt, mutta tulevaisuuden suunta on toinen. Millaisia haasteita ja mahdollisuuksia lämpöpumppujen yleistyminen tuo Suomen sähköverkolle?

-Lämpöpumput on yksi sähkön kulutuskohde. Jos ne ovat säätökykyisiä, ja jos siinä rinnalla on lämmön varastointia, niin sehän on loistava lähde sähkön reservimarkkinoita ajatellen. Jos kyseessä on pieni lämpöpumppu, niin silloin tarvitaan joku aggregaattori aggregoimaan ne kantaverkkoon. Jos lämpöpumput ovat riittävän isoja, niin sitten ei aggregaattoria ei välttämättä aggregaattoria, kertoo Matilainen.

Aggregaattori on siis markkinatoimija, joka kerää pienet lähteet, säätökyvyt ja niputtaa ne yhdeksi ja tarjoaa sähkömarkkinoille.

Jussi Matilaisen mukaan kaikkien sähköä kuluttavien kohteiden kannattaisi vakavasti harkita kulutuksen joustoa. Näin sekä uusissa kohteissa että vanhemmissakin kiinteistöissä.

– Olisi tärkeää jo suunnitteluvaiheessa ottaa huomioon se, että pystyykö minun sähkönkäyttökohteeni joustamaan ja millä ehdolla? Pystyykö sitä ohjaamaan ja pystyykö se kommunikoimaan muiden järjestelmien kanssa? Olisi siis valmius älykkäisiin ratkaisuihin. Ja myös vähättelemättä nykyratkaisuja, niin kyllähän jo on lämmitysratkaisuja, joissa voisi pohtia, miten pienellä investoinneilla ne saataisiin joustaviksi. Tai voi olla, että ne ovat jo joustavia, mutta kyse on vaan siitä, että niitä ei osata hyödyntää, harmittelee Matilainen.

Myyntijohtaja Petrus Monni Gebwell Oy:stä muistuttaa, että joustavuuden ja muutoksen esteinä voi olla ihan sopimusteknisiäkin asioita. Lämpöpumppuvalmistaja toimittaa laitteen asennusliikkeelle, joka tekee sopimuksen taloyhtiön kanssa.

– Pystyisimme periaatteessa tekemään joustoa sinne. Meillä on IOT-lämpöpumput, eli voitaisiin vaikuttaa säätöön, mutta meillä ei välttämättä ole edes tiedossa, kuka asiakas on. Nämä ovat täysin tehtävissä, mutta omat haasteet siinäkin on.

– Jos teillä on tämä IOT eli tietty älykkyys ja valmius kommunikoida ja ohjata ulkoapäin, ehkä eri lähteistäkin, niin sehän on juuri se, mitä tarvitaan. Sitten tarvitaan markkinatoimija siihen väliin tekemään palvelu loppukuluttajalle, arvioi Matilainen.

Onko tulevaisuutta ilman kulutusjoustoa?

Suomi tavoittelee siis hiilineutraaliutta ja kantaverkkoyhtiö Fingridinkin kannalta yksi haaste on se, että säätökykyinen fossiilinen tuotanto on poistunut ja poistumassa. Tilalle tulee aurinko- ja tuulivoimaa, jotka eivät ole kovin hyvin säädettävissä. Onneksi on myös muita säädön mahdollistavia elementtejä, muistuttaa Jussi Matilainen.

– Koska kulutus ja tuotanto pitää joka hetki olla tasapainossa, niin kulutuspuolen pitäisi joustaa, koska pääosa tuotannosta tuottaa sähköä sään mukaan. Tämä on se dilemma, että mistä me saamme riittävästi säädettävää kulutusta. Tosin ei pidä unohtaa, että kyllä tuotantokin voi joustaa ja sen pitäisi joustaa. Vesivoimaa meillä on kuitenkin vielä olemassa ja se on erinomainen tuotannon joustamisessa. Myös sähkövarastot voivat hyvin joustaa. Eli tämä koko paletti pitäisi olla käytössä. Mutta kyllä kulutuksen jousto on nyt uusi ja ehkä tärkein fokus.

Kun pörssisähkön hinta on huidellut ennätyslukemissa, kuluttajat ovat terhistäytyneet ennennäkemättömällä tavalla.

Kuinka merkittävää kantaverkon kannalta on, että kuluttaja pihistelee huippukulutuksen aikana sähkön käytössään?

– Isompien hintapiikkien jälkeen tietoisuus on noussut aivan uudelle tasolle.  Tämä on juuri sitä, mitä on haluttukin, että hinta ohjaa kulutusta. Eli kun hinta vaihtelee sähköjärjestelmän tilanteen mukaan, niin sillä haetaan sitä, että esimerkiksi korkealla hinnalla kulutettaisiin vähän vähemmän.

Parin viimeisen talven aikana Fingrid on järjestänyt vapaaehtoisen sähköjärjestelmän tuen. Siinä sovittiin tiettyjen kuluttajien ja osin tuotantolaitostenkin kanssa vapaaehtoisesta joustokyvystä. Matilainen kertoo, ettei tätä joustoa ikinä tarvittu, mutta joustohalukkuutta löytyi.

– Noin 500 megawattia olisi ollut joustoa tarjolla ihan vapaaehtoisesti. Tämä tuli tosiaan vain sillä, että pyydettiin, että kuka pystyisi joustamaan.

– Toinen esimerkki kuluttajien joustohalukkuudesta konkretisoitui 5. tammikuuta 2024 esiintyneen kovan hintapiikin aikana. Joustoa realisoitui tuhat megawattia kuluttajien vähentäessä kulutustaan kalliin tunnin aikana. Tässä puhutaan jo ison ydinvoimalaitosyksikön tehomäärästä. Määrä kyllä yllätti itseni, kertoo Matilainen, ja jatkaa:

– Se, että ihmiset joustavat tai lähtevät mukaan joustoon, ei todellakaan tarvitse tarkoittaa sitä, että saunotaan yöllä. Kotitalouksissa on paljon muitakin kulutuskohteita, joiden avulla voi joustaa niin, että se ei haittaa sitä normaalia elämää. Voit esimerkiksi itse määritellä kodin lämpötilan mukavuusalueelle, ja miten lämmintä haluat lämpimän käyttöveden olevan. Ja silti on varaa joustaa. Eli jousto ei tarkoita sitä, että pitäisi ruveta kärsimään, vaan päinvastoin. Älykkäillä ratkaisuilla pystytään joustamaan ilman, että mukavuus ja turvallisuus siitä kärsii, vakuuttaa Matilainen Nyt lämpenee! -podcastissa.

Miten kuluttajat voivat päästä mukaan sähköbisnekseen? 

Markkinainnovaatiot yksikön päällikkö Jussi Matilainen tietää, mistä puhuu, sillä hän joustaa itse sähkönkulutuksessaan älyjärjestelmän avulla. Matilainen on mukana tutkimushankkeessa, jossa pyritään löytämään kulutukseen optimointia ja joustoa älyjärjestelmän avulla, mutta myös mahdollisuuksia osallistua sähköreservimarkkinoihin eli myydä kodissa säästynyt sähkö.

– Minulla on omassa kodissani suora sähkölämmitys ja laitteisto, joka ohjaa kodin lämmitystä ja lämmintä käyttövettä, ja pörssisähkösopimus. Seuraava askel olisi, että kulutusresursseillani voisin osallistua Fingridin reservimarkkinoille. Nyt tutkitaan, että millä tavalla se onnistuisi, että kotitalousasiakkaat pääsisivät aggregaattorin kautta tarjoamaan markkinoille kulutusjoustoa.

Niin sanottujen reservimarkkinoiden avulla hallitaan tehotasapainoa eli sitä, että tuotanto ja kulutus ovat joka hetki tasapainossa. Epätasapaino voi aiheutua monesta syystä.

– Esimerkiksi tuulivoimatuotanto muuttuu isommaksi tai pienemmäksi, sähkön tuotantolaitos laukeaa verkosta tai Suomeen sähköä tuova yhdysjohto vikaantuu, luettelee Matilainen.

Joka tapauksessa kulutusjousto vaikuttaa järkevältä ratkaisulta pelkästään siksi, että kuluttaja voi säästää sähkölaskuissaan, mutta aggregaattorit ja reservimarkkinat saattavat tarjota jopa ansaintamahdollisuuksia.

– Kulutusjoustossa kaksi elementtiä. Voit säästää sähkön hankintakustannuksissa sillä, että ajoitat kulutuksen järkevästi, eli lämmität hieman vähemmän sähkön ollessa kallista. Ja lämmität vähän varastoon sähkön hinnan ollessa matalampi, koska esimerkiksi asunto itsessään varastoi lämpöä. Siinä on yksi säästömahdollisuus. Mutta sitten toinen on tavallaan ansaintamahdollisuus. Jos pystyt tarjoamaan oman säätökykysi markkinoille, voit saada siitä rahaa.

Joustoa ei siis tarvita vain silloin, kun kulutus on kovaa vaan myös hetkellisen tehotasapainon hallintaan. Matilainen nostaa esiin kolmantena myös sähkönsiirron ja verkon hallinnan.

– Verkot myös tarvitsevat säätökykyä. Siirtoverkossa voi olla pullonkaula. Pohjoisessa on paljon tuulivoimaa ja etelässä paljon kulutusta. Ja sitten halutaan siirtää se tuotantoteho etelään. Saattaa olla hetki, jolloin verkosta ei mahdu läpi, niin silloinhan me tarvitsemme verkon hallintaan myös joustoa. Eli esimerkiksi etelässä pitäisi pystyä laskemaan hetkeksi aikaa kulutusta, jotta siirto asettuu sellaiselle tasolle, jota pystytään siirtämään.

Gebwell Oy:n myyntijohtaja Petrus Monni muistuttaa, että kiinteistössä pystytään joustamaan jo nyt hyvin, kutakuinkin huomaamatta.

– Kiinteistössä puolen tai yhden asteen lämpötilan laskemista ei välttämättä edes huomaa, mutta se voi taas tarkoittaa lämpöpumppujen toiminnassa tai kaukolämmön käytössä monen tunnin käyttökatkoa, mikä auttaa pahimpien tuntien ohi.

Kulutusjousto kannattaa monista syistä, Matilainen nostaa esiin vielä yhden tärkeän seikan kiinteistönomistajien ja taloyhtiöiden näkökulmasta.

– Ja viimeisimpänä, mutta ei vähäisimpänä, on joustavan kiinteistökohteen arvonnousu. Jos olet vastuullinen ja kiinteistössä on älykkäät järjestelmät, niin se voi nostaa asunnon arvoa tai ainakin nopeuttaa myyntiä. Eli on aika monta elementtiä, joihin joustokyky voi vaikuttaa, ja miten kuluttaja voi siitä hyötyä.

Mitä taloyhtiöpäättäjän pitäisi sitten erilaisista hinnoitteluista ja aggregaattorin toiminnasta ymmärtää?

Ideaalitilanne on, että kuluttaja voi valita jo sopimusvaiheessa lähteekö mukaan kulutusjoustoon. Toki myös teollisuus tarvitaan mukaan talkoisiin.

– Eli on olemassa kahdenlaista markkinaa, kapasiteettimarkkina ja energiamarkkina. Kapasiteettimarkkina on nimenomaan se, että maksetaan siitä, että on se valmius eli käytettävissä tietty säätökyvykkyys. Ja energiamarkkina tarkoittaa sitä, että mikäli tarvetta tulee, maksetaan siitä, että on aktivoinut sen säätökykynsä. Reservihankintaa tullaan kasvattamaan seuraavan 3–5 vuoden aikana nykyisestä 800 megawatista yli 2000:een megawattia. Eli tarve on huutava. Meillä on yksikkö, joka nimenomaan työskentelee sen parissa, että saadaan kaikki toimijat mukaan markkinoille. Esimerkiksi teollisuudessa ymmärretään, että pienellä investoinnilla tai jollain prosessimuutoksella pystyisimme joustamaan.

– Loppukuluttajaa ja vaikka sähkölämmitteisessä talossa olevaa asukasta ajatellen, niin mielestäni pitäisi olla lopulta niin simppeliä, että tarjotaan kahta sopimusvaihtoehtoa. On nykyinen, perinteinen malli ja sitten on toinen, uusi malli. Uudessa mallissa sanottaisiin, että sähköhankinta tulee vähän halvemmaksi, mutta sillä ehdolla, että lupaat antaa resurssit meidän käyttöömme ilman, että mukavuudestasi ja turvallisuudestasi tingitään.

Vihreä siirtymä etenee nyt niin vauhdikkaasti, etteivät sähköverkot meinaa pysyä perässä.  Esimerkiksi tuulivoimaa rakennetaan siihen tahtiin, että myös uutta sähköverkkoa rakennetaan miljardeilla. Verkon vahvistaminen ei tosin sulje pois jouston merkitystä.

– Seuraavan kymmenen vuoden aikana rakennamme neljällä miljardilla eurolla sähköverkkoa, se ei ole ihan pieni summa. Eli todella paljon on kantaverkon vahvistuksia tulossa. Tuulivoimaa tulee kuitenkin niin paljon nopeammin järjestelmään kuin mitä me pystymme verkkoa rakentamaan. Pelkästään siirtymäkaudelle tarvitaan joustoa, mutta se on myös kustannustehokas ratkaisu tulevaisuuden kannalta. Lisäksi se on kansantaloudellisestikin järkevää, muistuttaa markkinainnovaatiot yksikön päällikkö Jussi Matilainen Fingridistä.

Kuuntele tämä Nyt lämpenee! -podcastin jakso tästä.