Kysyntäjousto ja varastot markkinoille hinnoittelun ja verotuksen uudistuksilla

Sähköjärjestelmässä tuotannon ja kulutuksen tulee olla joka hetki tasapainossa. Perinteisesti tasapainoa on ylläpidetty säätämällä tuotantoa kulutuksen vaihteluiden mukaan. Jatkossa tilanne muuttuu, kun merkittävä osa tuotannosta on sään mukaan vaihtelevaa tuuli- ja aurinkovoimaa tai tasaisella teholla ajettavaa ydinvoimaa.

Sähköjärjestelmä tarvitsee kysyntäjoustoa ja energiavarastoja

Jotta sähköjärjestelmän tehotasapainoa voidaan ylläpitää jatkossakin, tarvitaan myös asiakkaan osallistumista eli kysyntäjoustoa sekä energiavarastoja, kuten sähköautojen ja kotitalouksen akut.

Suomessa on kysyntäjouston näkökulmasta hyvin edistyksellinen infrastruktuuri ja sähkömarkkinat. Kaikilla sähkönkäyttäjillä on etäluettavat mittarit ja sähkömarkkinoiden taseselvitys tehdään todellisiin tuntimittaustietoihin perustuen, mikä on ainutlaatuista maailmassa. Keskeisiä esteitä kysyntäjoustolle on joustoista saatavan taloudellisen hyödyn pienuus sekä yhtenäisten teknologisten ratkaisuiden, kuten tietojärjestelmärajapintojen puute.

Hinnoittelumallit perustuvat vanhentuneeseen yksisuuntaiseen sähkömarkkinamalliin

Kuva 1. Sähköverkko oli ennen yksisuuntainen siirtotie tuotannosta kulutukseen.

Hinnoittelua ja verotusta tulee uudistaa, jotta hajautetut joustavat resurssit, kuten kysyntäjousto ja akut, saadaan tehokkaasti markkinoille. Nykyiset käytännöt perustuvat pitkälti toimintamalliin, jossa tuottaja myy sähköä markkinalle, josta kuluttaja ostaa sitä. Samoin sähköverkko ajatellaan yksisuuntaiseksi siirtotieksi tuotannosta kulutukseen.

Asiakkaan sähkönhinta puolestaan muodostuu kolmesta, suurin piirtein yhtä suuresta osasta: sähkön myynti, sähkön siirto ja verot. Kaikissa näissä vallitsevana hinnoittelumallina on vakiohinta, joka ei kannusta siirtämään kulutusta kalliilta tukkusähkötunnilta halvalle, eikä palkitse verkosta otetun huipputehon leikkaamisesta.

Energian internet edellyttää toimintamallien päivittämistä

Lähitulevaisuudessa käytännössä kaikki sähkölaitteet, mikrotuotanto ja sähkövarastot ovat liitettävissä esineiden internettiin (IoT, internet of things). Kuluttajalle tämä tuo lisää käyttömukavuutta muun muassa kodin etäohjauksen ja –valvonnan mahdollistamisen kautta. Samalla näitä laitteita voidaan ohjata energiajärjestelmän tarpeiden mukaan ja käyttää tehotasapainon ja tehopulatilanteiden hallintaan.

Kuva 2. Sähköverkko toimii nykyisin kaksisuuntaisesti

Hajautettuja resursseja voi myös hallita energiayhteisöt, jotka voivat toimia tarvittaessa itsenäisesti mikroverkossa (micro grid), mutta useimmiten liitettynä valtakunnalliseen sähköverkkoon. Energiayhteisöt voivat olla myös virtuaalisia, jolloin resurssit ovat maantieteellisesti erillään, mutta niitä voidaan käyttää virtuaalisesti yhdistettynä. Sähköverkkoon kytkeytyy jatkossa entistä enemmän hajautettuja resursseja, jotka voivat ajoittain syöttää ja ajoittain ottaa tehoa verkosta.

Tällainen kehitys lisää energiajärjestelmän resurssitehokkuutta ja joustavuutta sekä parantaa sähkön toimitusvarmuutta loppuasiakkaille. Kehityksen edesauttamiseksi tulee varmistaa, että hajautetut resurssit ja energiayhteisöt voivat osallistua tehokkaasti sähkömarkkinoille. Tähän tarvitaan teknisten ratkaisuiden, kuten esimerkiksi tiedonsiirtorajapintojen yhtenäistämistä sekä markkinasäännösten ja sähköverotuksen kehittämistä.

Nykyisen hinnoittelurakenteen haastetta kuvaa hyvin akkujen tilanne. Akkuvarasto lataa välillä sähköä verkosta ja välillä puolestaan purkaa latausta verkkoon. Latauksesta peritään nyt energiaperusteinen siirtohinta, sähkön myyntihinta sekä sähkövero, kun taas akun purkamisesta markkinan käyttöön saadaan palkkioksi ainoastaan sähkön myyntihinta. Pahimmassa tilanteessa sähkövero maksetaan sekä akkuun ladatusta sähköstä että akussa varastoidun sähkön käytöstä, jos energia siirtyy akusta käyttöön verkon kautta.

Verotuksen ja hinnoittelun tulisi mahdollistaa kaksisuuntainen sähköverkko

Edellä kuvatut ongelmat johtuvat lähinnä siitä, että kaksisuuntaisuutta ei ole otettu huomioon käytäntöjä suunniteltaessa. Hinnoittelun ja verotuksen tulee tukea toimintamallia, jossa älykäs sähköverkko toimii aidosti markkina-alustana hajautetuille resursseille. Tällöin kuluttaja voi esimerkiksi ladata sähköautoaan työpaikan parkkipaikalla omien aurinkopaneelien kotona tuottamalla sähköllä. Samalla sähköverkon hinnoittelu tulee olla sellainen, että verkon ylläpitämiseen tarvittavat kustannukset voidaan kerätä asiakkailta, mahdollisimman hyvin aiheuttamisperiaatteen mukaisesti kohdistaen. Verotuksessa puolestaan tulee fiskaaliset tavoitteet täyttyä, mutta niin että verotus kannustaa kestävän energian tuottamiseen ja käyttöön.

Käytännössä tavoitteisiin voidaan päästä, kun siirrytään nykyisestä siirretyn energian määrään perustuvasta verkkohinnoittelusta verkkokapasiteetin eli tehon käyttöön perustuvaan hinnoitteluun. Siinä lähtökohtana on, että verkko toimii kaksisuuntaisena markkinapaikkana hajautetun ja keskitetyn tuotannon, käytön ja varastojen välillä. Tällöin asiakas maksaa käyttämästään verkkokapasiteetista, ei siirretyn energian määrästä. Hinnoittelu olisi siis samankaltainen kuin laajakaistaliittymässä, jossa ei makseta siirrettävän datan määrästä, vaan kaistanleveydestä eli siirtonopeudesta.

Verotuksessa voidaan kyseenalaistaa koko sähköveron järkevyys tilanteessa, jossa sähköistäminen nimenomaan tukee ilmastotavoitteita. Mikäli sähkön käyttöä halutaan jatkossakin verottaa, tulee vero ainakin muuttaa nykyistä dynaamisemmaksi esimerkiksi siten, että vero olisi prosenttiosuus sähkön tukkumarkkinahinnasta. Tällöin sähkövero voimistaisi hintavaihtelun vaikutusta ja lisäisi siten kannusteita kysyntäjoustolle ja varastoille.

Kirjoittaja:

Samuli Honkapuro
Lappeenrannan teknillinen yliopisto
Smart Energy Transition -hanke

Päivitetty: 15.5.2017

Kirjoitus on julkaistu osana Kohti sähkömarkkinamallia 2.0 -keskustelupaperi- ja blogisarjaa, jonka tavoitteena on luoda suuntaviivoja sähkömarkkinoiden kehitykselle ja herättää keskustelua keinoista, joilla nykyiset markkinamurroksen haasteet voitaisiin ratkaista. Kirjoitussarja on laadittu Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittamien Smart Energy Transition  ja EL-TRAN -hankkeiden sekä Tekesin rahoittaman Neo-Carbon -hankkeen tutkijoiden yhteistyönä.