Virtuaalisen energiayhteisön muodostaminen
Pesonen, Kalle; Haapaniemi, Jouni; Kapuinen, Petri; Nykyri, Mikko; Makkonen, Tarmo; Manninen, Teemu; Dunderfelt, Anna; Sairanen, Milla; Korpijärvi, Juha (2024)
Pesonen, Kalle
Haapaniemi, Jouni
Kapuinen, Petri
Nykyri, Mikko
Makkonen, Tarmo
Manninen, Teemu
Dunderfelt, Anna
Sairanen, Milla
Korpijärvi, Juha
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-597-0
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-597-0
Tiivistelmä
Hankkeessa on tutkittu verkkosimulaatioiden avulla maatalousalan yritysten muodostamien energiayhteisöjen kokonaistaloudellisia hyötyjä. Simulaatioissa on käytetty hankkeeseen osallistuneiden kiinteistöjen sähkönkulutustietoja sekä simuloituja aurinkosähköntuotantotietoja. Hankkeessa on haluttu osoittaa, ettei energiayhteisötoiminnassa ole kysymys ainoastaan tulonsiirrosta jakeluverkkoyhtiöltä energiayhteisöille. Tiloilla tehtyjen mittausten avulla on pyritty löytämään sähkölaitteita, joita käyttämällä olisi mahdollista toteuttaa kysynnänjoustoa.
Maatiloilla tehtyjen mittausten perusteella sellaista joustopotentiaalia, jota voitaisiin turvallisesti käyttää tuotantoeläinten hyvinvoinnin vaarantumatta, ei juurikaan ole saatavilla. Pienemmillä tiloilla yksityistalouden kohteet näyttäytyvät merkittävimpinä kuormituksina, mutta suuremmilla tiloilla niiden vaikuttavuus pienenee. Lypsytiloilla sähköä kuluu lypsytoimintoihin, rehun valmistukseen, lannan käsittelyyn sekä talvisaikaan tapahtuvaan juomavesijärjestelmien sulana pitoon, valaistukseen sekä joissakin tapauksissa eläinsuojien ilmanvaihtoon. Kananmunia tuottavalla tilalla sähköä kuluu ilmanvaihtoon, valaistukseen, rehun valmistukseen sekä munien pakkaamiseen. Edellä mainituista toiminnoista vain rehun valmistus sekä lannankäsittely ovat sellaisia, joiden ajankohtaan voidaan vaikuttaa eläinten hyvinvoinnin vaarantumatta.
Energiayhteisötoiminnan myötä energiayhteisön yhdessä omistama tuotantolaitteisto on mahdollista mitoittaa omakäyttöperiaatetta noudattaen hieman suuremmaksi kuin yksittäisten tilojen tarpeisiin asennettavat tuotantolaitteistot. Vaihtoehtoina ovat tällöin yhdessä hankitun tuotantolaitteiston sijoittaminen keskitettyyn sijaintiin, jolloin saadaan mahdollisesti volyymihyötyä laitoksen investointikustannuksissa tai laitteisto voidaan sijoittaa hajautetusti tiloille. Molemmissa vaihtoehdoissa tuotantolaitoksen mitoitusta olisi edelleen mahdollista tarkistaa joustoon kykenevien sähkölaitteiden avulla tai akustoilla, joiden avulla muutoin yli yhteisön oman tarpeen tuotettua sähköä voitaisiin varastoida hyödynnettäväksi myöhempänä ajankohtana.
Keskitetty laitteistoratkaisu ei kuitenkaan näyttäydy taloudellisesti järkevänä johtuen siitä, että voimassa olevien verkkopalveluehtojen mukaisesti myös energiayhteisön sisällä käytettävän energian siirrosta joudutaan maksamaan verkkopalvelumaksua silloin, mikäli yhteisöllä ei ole käytössään erillistä siirtolinjaa. Myöskään jakeluverkkoyhtiölle ei näyttäydy taloudellisesti kannattavana tarjota energiayhteisöjen jäsenille edullisempaa verkkopalvelumaksua yhteisön sisäistä sähkönsiirtoa varten, sillä yhteisötoiminnan tarjoama mitoitusetu suuremmille tuotantolaitteistoille pienentää jakeluverkkoyhtiön verkkopalvelumaksukertymää. Keskitetty tuotantolaitteisto ei siis ole taloudellisesti järkevä vaihtoehto, mutta toisaalta joissakin tapauksissa keskitetyn ratkaisun avulla voisi olla mahdollista turvata ja vahvistaa sähkönjakeluverkon heikkoja osuuksia, joten hyötyjä
jakeluverkkoyhtiölle voi muodostua myös kalliiden investointien välttämisenä.
Hajautetussa sijoitusmallissa pääosa tuotetusta sähköstä päätyy samalla tontilla sijaitsevan kiinteistön käyttöön, jolloin säästöä muodostuu verkkopalvelumaksujen osalta. Kuitenkin edelleen ylituotetun sähkön osalta yhteisö on velvoitettu korvaamaan verkkopalvelumaksun jakeluverkkoyhtiölle siitä huolimatta, että sähkö toimitettaisiin energiayhteisön osakkaalta toiselle. Jakeluverkkoyhtiön näkökulmasta hajautettu sijoitusvaihtoehto tuo hieman etua pienentyvien häviökustannusten osalta, mutta keräämättä jäävät verkkopalvelumaksut näyttäytyvät tässäkin tapauksessa suurempana kustannuksena. Hajautetuissa järjestelmissä on myös suurempi riski jakeluverkon sähkönlaadun vaarantavalle jännitteennousulle, jota tuotantolaitteistot joutuvat välttämään rajoittamalla tuotantotehoaan.
Keskeisin energiayhteisöistä saatava hyöty voisikin siis olla tuotantolaitteistojen koon kasvattaminen edelleen omakäyttöperiaatetta noudattaen. Laitos kannattaisi mitä ilmeisimmin toteuttaa hajautetusti, jollei jakeluverkkoyhtiölle ole osoittaa alueelta vahvistamisen tarpeessa olevaa verkko-osuutta, jota voitaisiin tukea keskitetyn laitteiston avulla.
Maatiloilla tehtyjen mittausten perusteella sellaista joustopotentiaalia, jota voitaisiin turvallisesti käyttää tuotantoeläinten hyvinvoinnin vaarantumatta, ei juurikaan ole saatavilla. Pienemmillä tiloilla yksityistalouden kohteet näyttäytyvät merkittävimpinä kuormituksina, mutta suuremmilla tiloilla niiden vaikuttavuus pienenee. Lypsytiloilla sähköä kuluu lypsytoimintoihin, rehun valmistukseen, lannan käsittelyyn sekä talvisaikaan tapahtuvaan juomavesijärjestelmien sulana pitoon, valaistukseen sekä joissakin tapauksissa eläinsuojien ilmanvaihtoon. Kananmunia tuottavalla tilalla sähköä kuluu ilmanvaihtoon, valaistukseen, rehun valmistukseen sekä munien pakkaamiseen. Edellä mainituista toiminnoista vain rehun valmistus sekä lannankäsittely ovat sellaisia, joiden ajankohtaan voidaan vaikuttaa eläinten hyvinvoinnin vaarantumatta.
Energiayhteisötoiminnan myötä energiayhteisön yhdessä omistama tuotantolaitteisto on mahdollista mitoittaa omakäyttöperiaatetta noudattaen hieman suuremmaksi kuin yksittäisten tilojen tarpeisiin asennettavat tuotantolaitteistot. Vaihtoehtoina ovat tällöin yhdessä hankitun tuotantolaitteiston sijoittaminen keskitettyyn sijaintiin, jolloin saadaan mahdollisesti volyymihyötyä laitoksen investointikustannuksissa tai laitteisto voidaan sijoittaa hajautetusti tiloille. Molemmissa vaihtoehdoissa tuotantolaitoksen mitoitusta olisi edelleen mahdollista tarkistaa joustoon kykenevien sähkölaitteiden avulla tai akustoilla, joiden avulla muutoin yli yhteisön oman tarpeen tuotettua sähköä voitaisiin varastoida hyödynnettäväksi myöhempänä ajankohtana.
Keskitetty laitteistoratkaisu ei kuitenkaan näyttäydy taloudellisesti järkevänä johtuen siitä, että voimassa olevien verkkopalveluehtojen mukaisesti myös energiayhteisön sisällä käytettävän energian siirrosta joudutaan maksamaan verkkopalvelumaksua silloin, mikäli yhteisöllä ei ole käytössään erillistä siirtolinjaa. Myöskään jakeluverkkoyhtiölle ei näyttäydy taloudellisesti kannattavana tarjota energiayhteisöjen jäsenille edullisempaa verkkopalvelumaksua yhteisön sisäistä sähkönsiirtoa varten, sillä yhteisötoiminnan tarjoama mitoitusetu suuremmille tuotantolaitteistoille pienentää jakeluverkkoyhtiön verkkopalvelumaksukertymää. Keskitetty tuotantolaitteisto ei siis ole taloudellisesti järkevä vaihtoehto, mutta toisaalta joissakin tapauksissa keskitetyn ratkaisun avulla voisi olla mahdollista turvata ja vahvistaa sähkönjakeluverkon heikkoja osuuksia, joten hyötyjä
jakeluverkkoyhtiölle voi muodostua myös kalliiden investointien välttämisenä.
Hajautetussa sijoitusmallissa pääosa tuotetusta sähköstä päätyy samalla tontilla sijaitsevan kiinteistön käyttöön, jolloin säästöä muodostuu verkkopalvelumaksujen osalta. Kuitenkin edelleen ylituotetun sähkön osalta yhteisö on velvoitettu korvaamaan verkkopalvelumaksun jakeluverkkoyhtiölle siitä huolimatta, että sähkö toimitettaisiin energiayhteisön osakkaalta toiselle. Jakeluverkkoyhtiön näkökulmasta hajautettu sijoitusvaihtoehto tuo hieman etua pienentyvien häviökustannusten osalta, mutta keräämättä jäävät verkkopalvelumaksut näyttäytyvät tässäkin tapauksessa suurempana kustannuksena. Hajautetuissa järjestelmissä on myös suurempi riski jakeluverkon sähkönlaadun vaarantavalle jännitteennousulle, jota tuotantolaitteistot joutuvat välttämään rajoittamalla tuotantotehoaan.
Keskeisin energiayhteisöistä saatava hyöty voisikin siis olla tuotantolaitteistojen koon kasvattaminen edelleen omakäyttöperiaatetta noudattaen. Laitos kannattaisi mitä ilmeisimmin toteuttaa hajautetusti, jollei jakeluverkkoyhtiölle ole osoittaa alueelta vahvistamisen tarpeessa olevaa verkko-osuutta, jota voitaisiin tukea keskitetyn laitteiston avulla.