Tuulivoiman profiilikustannukset Suomessa 2020

Abstract

Uusiutuvan energian tuotanto-osuudet kasvavat yhä maailmanlaajuisesti. Euroopassa tavoitteena on useissa maissa hiilivapaan energiantuotannon saavuttaminen 2050 mennessä. Suomen sähköenergi-an tuotannosta vuoden 2020 aikana tuulivoiman osuus oli 9,6 %.

Tuulivoimalla on pienet käyttökustannukset muihin voimalaitoksiin verrattuna. Tuulivoimaloita rakennetaan Suomessa yhä enemmän, vaikka tuki rakentamiselle syöttötariffin muodossa uusille tuulivoimaloille päättyi 2017. Tuulivoimalaa voidaan ajatella voimalaitoksena, jonka polttoaineen saatavuus riippuu säästä. Ne tuottavat polttoaineen saatavuuden eli sääolosuhteiden mukaan. Perinteiset voimalaitokset pystyvät tuulivoimaloista poiketen varastoimaan polttoainetta jopa vuoden tarpeisiin ja tuottavat sähköä lähes aina. Sähkönkysyntä on sopeutunut teollisuudessa ja pitkälti myös kotitalouksissa siihen, että sähköä on aina tarjolla. Sää riippuvaisen tuotannon ajoituksesta suhteessa kysyntään syntyy useita erilaisia vaikutuksia, joita ei ole aiemmin ollut.

Tässä opinnäytetyössä perehdyttiin tuulivoimatuotannosta syntyviin kokonaiskustannuksiin. Tuulivoimaloista aiheutuu sellaisia kustannuksia, jotka eivät näy sen markkinahinnassa ja jotka tulevat kasvamaan tuulivoimaosuuden kasvaessa sähkömarkkinoilla. Merkittävin näistä systeemikustan-nuksista on profiilikustannus, jolla tarkoitetaan sitä, että mitä enemmän tuulisähköä sähköjärjestel-mässä on, sitä pienemmäksi sähkönhinta painuu, kun tuulee voimakkaasti.

The shares of renewable energies in production are still growing globally. In Europe, the aim is to achieve carbon-free energy production in several countries by 2050. In 2020, wind power accounted for 9.6% of Finland's electricity production.

Wind power has low operating costs compared to other power plants. More and more wind farms are being built in Finland, although support for construction in the form of a feed-in tariff for new wind farms ended in 2017. A wind farm can be consired as a power plant whose fuel availability depends on the weather. They produce energy according to fuel availability, i.e. weather conditions. Unlike wind turbines, conventional power plants are able to store fuel for up to a year and almost always generate electricity. Electricity demand in industry and, to a large extent, in households has adapted to the fact that electricity is always available. The timing of weather-dependent production relative to demand gives rise to a number of different effects that have not occurred before.

In this thesis, the total costs arising from wind power production were examined. Wind power plants incur costs that are not reflected in its market price and will increase as the share of wind power in the electricity market increases. The most significant of these system costs is the profile cost, which means that the more wind power there is in the electrical system, the lower the price of electricity is when the wind is strong.