Energiamurros johtaa monipuoliseen ja joustavaan energiajärjestelmään

Siirtyminen uusiutuvaan ja vähäpäästöiseen energiajärjestelmään ei tarkoita vain fossiilisten energialähteiden korvaamista muilla energialähteillä. Kansainvälisellä yhteistyöllä ja yhteisillä energiamarkkinoilla on entistä suurempi merkitys, kun siirrytään vähäpäästöisiin energialähteisiin. Järjestelmien joustavuus saavutetaan osittain markkinoiden kautta (Penttinen ym. 2020). 

Uusien energialähteiden, kuten merituulivoiman, ottaminen käyttöön vaatii uutta suunnittelua, jossa otetaan laajasti huomioon vaikutuksia (Repka 2021). Energialähteiden erilaiset ominaisuudet tuotannon vaihtelun ja säädön suhteen on myös otettava huomioon, kun energiajärjestelmää kehitetään vähäpäästöiseksi. Ennakointi muuttuu tärkeäksi (Huuki ym. 2020). 

Kulutuspiikit ovat energiaturvallisuuden, energiantuotannon päästöjen ja energiajärjestelmän resurssitehokkuuden kannalta ongelmallisia (Heljo ym. 2016). Niiden hallinta edellyttää investointeja energiajärjestelmään, jossa tuotannon ja erityisesti kulutuksen joustavuutta lisätään. Kulutuksen hallinta eli ns. kulutusjousto perustuu siihen, että kulutuksessa voidaan muuttaa kulutuksen ajoitusta. Älyverkot ovat tärkeässä asemassa.  Suurkuluttajat, kuten teollisuus, voivat vaikuttaa aktiivisesti omaan kulutukseensa (Pursiheimo & Kiviluoma 2021). 

Pienkulutuksessa jousto voi syntyä kuluttaja-tuottajien toimesta tai teknisillä ratkaisuilla, jotka eivät edellytä kuluttajilta omaa aktiivista panosta, ainoastaan säätelyn hyväksymistä (Ruokamo ym, 2019;  Ruostetsaari 2020). Olennaista on, että energiajärjestelmän sääntely kannustaa kehittämään kulutusjoustoa (Annala ym. 2018; Kangas ym. 2021). Eri mittakaavan kokeilut ovat tässä suhteessa tärkeässä asemassa (SET, https://energiakokeilut.tk/). 

Kun energiajärjestelmään lisätään vaihtelevaa energiantuotantoa, varastoinnin kehittäminen muuttuu entistä tärkeämmäksi. Varastoinnin hallintaan liittyy uusia tietoteknisiä ratkaisuja (Huuki ym. 2020) sekä sähkön varastointia (Koskela ym. 2019). Toinen tapa  lisätä joustoa on muuntaa energiaa erilaisiin käyttötarkoituksiin (Ahola 2020). Lisäksi sähköntuotannon ja lämmöntuotannon välinen raja muuttuu, kun lämpöpumppujen määrää lisätään (ur Rehman ym. 2020). 

Lähteet

Annala, S., Lukkarinen, J., Primmer, E. Honkapuro, S., Ollikka, K., Sunila, K. & Ahonen, T. (2018). Regulation as an enabler of demand response in electricity markets and power systems. Journal of Cleaner Production 195, pp. 1139-1148. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.05.276

Ahola, J. (2020). Power-to-X muuttaa polttoaine- ja kemikaalituotannon skaalattavaksi. https://www.tekniikkatalous.fi/blogit/nain-parhaista-tuulivoimakentista-syntyy-uusia-oljylahteita-power-to-x-muuttaa-polttoaine-ja-kemikaalituotannon-skaalattavaksi-teknologiaksi/6fc7a11e-79d5-4d4c-854c-be95158a91dd

EL-TRAN (2021). Video: Puhtaan sähkön älyverkko. https://www.youtube.com/watch?v=5KStdHsUEq8

Heljo, J., Harsia, P., Holttinen, H., Aalto, P., Björkqvist, T., Järventausta, P., Kaivo-oja, J., Kojo, M., Korpela, T., Rautiainen, A., Repo, S., Ruostetsaari, I. & Sorri, J. (2016). Tammikuun tehopiikki – mitä tapahtui 7.1.2016? Miten tehoa hallitaan paremmin jatkossa? EL-TRAN-analyysi 7/2016. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-0346-4

Huuki, H., Karhinen,S., Böök, H., Lindfors, A.V., Kopsakangas-Savolainen, M.& Svento, R.  (2020). Utilizing the flexibility of distributed thermal storage in solar power forecast error cost minimization. Journal of Energy Storage, Vol. 28, 101202. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101202

Kangas H-L., Ruggiero S., Annala S. & Ohrling T. (2021).Would turkeys vote for Christmas? New entrant strategies and coopetitive tensions in the emerging demand response industry. Energy Research and Social Science 76. https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102051 

Koskela, J., Haukkala, T., Aalto, P., Harsia, P., Penttinen, S-L., Kojo, M., Järventausta, P., Rautiainen, A., Björkqvist, T. & Talus, K. (2019). Sähkön varastointi edistää aurinkosähkön pientuotantoa EL-TRAN-analyysi 2/2019. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1137-7

Penttinen, S-L., Aalto, P. & Haukkala, T. (2020).  EU Electricity Market Reform and the Adoption of the Clean Energy Package Addressing System Flexibility. EL-TRAN Policy Brief 1/2020. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1508-5

Pursiheimo, E. & Kiviluoma, J. (2021). Analysing Electrification Scenarios for the Northern European Energy System (forthcoming). In Aalto, Pami (ed.), Electrification. Accelerating the Energy Transition. Amsterdam: Academic Press/Elsevier. 

ur Rehman, H., Hirvonen, J., Jokisalo, J., Kosonen, R. & Sirén, K. (2020). EU Emission Targets of 2050: Costs and CO2Emissions Comparison of Three Different Solar and Heat Pump-Based Community-Level District Heating Systems in Nordic Conditions.  https://doi.org/10.3390/en13164167

Repka, S. (2021). Yhteenveto Pohjanlahden Tulevaisuus -työpajasta. http://smartsea.fmi.fi/yhteenveto-pohjanlahden-tulevaisuus-tyopajasta/ [viitattu 23.8. 2021]

Ruokamo, E., Kopsakangas-Savolainen, M., Meriläinen, T. & Svento R. (2019).  Towards flexible energy demand – Preferences for dynamic contracts, services and emissions reductions Energy Economics 84, 104522. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2019.104522

Ruostetsaari, I. (2020). From Consumers to Energy Citizens: Finns’ Readiness for Demand Response and Prosumerism in Energy Policy Making. International Journal of Energy Sector Management 14 (6): 1157–1175. https://www.emerald.com/insight/content/doi/10.1108/IJESM-11-2019-0001/full/html

SET. (2020). Kansalaisenergia-areena 2020. Politiikkasuositus: http://smartenergytransition.fi/fi/kansalaisenergia-areenan-politiikkasuositus-taloyhtiot-mukaan-energiamurrokseen/