Vihreä sähkö ja suomalainen sähköjärjestelmä

Investointien kohdistamiseksi Fingrid pyrkii ennakoimaan sähkön kulutuksen ja tuotannon määriä ja sijoittumista.

– Katsomme uusiutuvan energian hankkeiden määrää ja ylipäänsä hankkeita kokonaisuudessaan. Yritämme miettiä, kuinka moni niistä voisi toteutua. Ja toisaalta arvioimme eri tuotantomuotojen ja liiketoimintamallien kehitystä. Ja yritämme johtaa siitä, mikä on se todennäköisyys, jolla tietyt hankkeet voisivat mennä eteenpäin. Yhdessä näistä muodostuu kuva siitä, miltä tulevaisuus voisi näyttäänäyttää, Annika Ahtiainen tiivistää.

Tällä hetkellä tiedossa on noin 70 gigawattia kulutuksen hankkeita ja noin 400 gigawattia tuotantopuolen hankkeita, valtaosin tuulivoimaa. Lukuihin sisältyy toki monista lähteistä tulevaa epävarmuutta, eivätkä kaikki hankkeet tule toteutumaan. Niiden ilmoitettu yhteismäärä on kuitenkin uskomattoman suuri siihen nähden, että esimerkiksi Olkiluoto III tuottaa sähköä 1,6 gigawatin teholla. 

Ahtiainen muistuttaa, että luvut eivät ole suoraan verrannollisia, sillä tuulivoimalan tuotanto vaihtelee voimakkaasti, kun taas ydinvoimala kykenee markkinatilanteen mukaan tuottamaan tasaisesti sähköä päivästä ja viikosta toiseen. Luvut ovat kuitenkin jättimäisiä.

Sähkön hinta on olennainen tekijä siinä, kannattaako uutta tuotantoa rakentaa vai ei.

– Vaikka on mahdotonta tietää sähkön hintaa jonakin tulevaisuuden ajanhetkenä, meillä on keinoja hahmottaa, mikä suurin piirtein on tulevaisuuden hintataso. Kysynnän ja tarjonnan laki toimii tälläkin markkinalla.

Isojen investointien aika

Suomalaisille sähkömarkkinoille on viime vuosina tullut huomattavan paljon uutta uusiutuvaa tuotantoa, erityisesti maatuulivoimaa, joka on tehnyt suomalaissähköstä Euroopan halvinta. Halpa maatuulivoima pitkälti määrittää sähkön hinnan, mutta on samalla tuonut mukanaan ennennäkemättömän hintavaihtelun. 

– Meillä on paljon tunteja ja vartteja, jolloin sähkö ei maksa yhtään mitään, tai sen hinta on jopa negatiivinen. Ja sitten meillä on yksittäisiä aikoja, jolloin sähkön hinta on todella korkealla.

Uusiutuvan tuotannon aiheuttamaa hintaheiluntaa voimistaa säädettävän tuotannon samanaikainen alasajo, jossa markkinoilta on vuosien mittaan poistunut useita energiaa polttamalla tuottavia laitoksia.

– Sähköjärjestelmämme on tullut ekologisesti kestävämmäksi, vihreämmäksi ja halvemmaksi, mutta samalla siihen on tullut ennennäkemätöntä volatiliteettia.

Kantaverkkoyhtiölle kehitys on tuonut mukanaan uudenlaisia haasteita, joista yksi keskeinen on maantieteellinen. Sähkön tuotanto on sijoittunut länsirannikolle, jolla on paljon tuulivoimaa, ja Pohjois-­Suomeen, jossa on paljon vesivoimaa. Valtaosa sähkön käyttäjistä on sen sijaan eteläisessä Suomessa, ja se edellyttää massiivisten siirtoyhteyksien rakentamista. 

Kantaverkkoon onkin investoitu viime vuosina suuria summia. Fingrid on myös panostanut kansantaloudelle ja käyttövarmuudelle olennaisiin, maan rajan ylittäviin yhteyksiin. Syksyllä otettiin käyttöön Pohjois-Suomen ja Ruotsin välistä siirtokapasiteettia lisäävä Aurora Line ja sen rinnalle rakennettava Aurora Line 2 on vireillä. Lisäksi suunnitteilla on Ruotsin suunnalle uusi Fenno-Skan 3 -merikaapeli, joka korvaa toisen vanhemmista samannimisistä yhteyksistä, ja Viron suunnalle kolmas Estlink-meri­kaapeli. Nämä investoinnit ajoittuvat seuraavalle vuosikymmenelle, ja niiden suunnittelu on jo hyvässä vauhdissa.

Kantaverkon on kestettävä

Kun Fingrid kehittää kantaverkkoa, niin se kehittää sitä aina tarpeeseen, Ahtiainen muistuttaa. 

– Teemme investointipäätöksiä ja lähdemme rakentamaan verkkoa vasta kun meillä on riittävä näkymä siihen, että sille on tarvetta. Se on perusteltua, koska nämä ovat hirvittävän kalliita investointeja. Rakennamme kuitenkin sillä ajatuksella, että kansantalouden, tuotannon ja kulutuksen kasvu ei jää ainakaan meistä kiinni.

Jos rakentamisen tahti kiihtyy kovasti, todennäköisesti joudutaan miettimään uudenlaisia kysymyksiä, esimerkiksi milloin investointi siirtoyhteyteen on kannattava. 

– Voitaisiinko sähkön siirron huippuja taklata jollain toisella tavalla, esimerkiksi edistämällä kulutuksen ja tuotannon sijoittumista lähemmäksi toisiaan, jolloin siirtomatkat lyhenisivät. Meillä ei ole hirveästi keinoja ohjata ketään haluamaamme liittymispisteeseen, mutta kannustaa toki voimme.

Ahtiainen kuittaa spekulaatioksi puheet siitä, että kantaverkko ei kestäisi uutta vihreätä energiantuotantoa. Suomessa on erittäin vahva ja hyvä verkko, jota on kehitetty ennakoiden. 

– Käyttövarmuutemme on maail­man mittakaavassa ihan uniikki. Vuonna 2025 siirtovarmuus oli 99,9999546 prosenttia, josta on jo vaikea parantaa.

Tämänhetkinen hyvä tilanne ei kuitenkaan tarkoita, etteikö tulevaisuuden haasteita pitäisi ennakoida. Niistä merkittävin ovat huipputunnit, joiden aikana pitää siirtää paljon sähköä. 

– Jos kaikki moottoritiet ovat täynnä juhannusaattona, niin pitääkö rakentaa 15 moottoritietä, jotta juuri sillä hetkellä kenenkään ei tarvitsisi seistä ruuhkassa? Vai riittäisikö, että rakennetaan vain yksi ja koetetaan välttää liiat ruuhkat sillä, milloin autolla ajetaan? Ahtiainen vertaa. 

– Jos sähköjärjestelmä pystyisi kokonaisuudessaan kannustamaan toimijoita optimaaliseen sähkönsiirtoon, meidän ei tarvitsisi rakentaa ihan niin paljon eikä tehdä kalliita investointeja.

Joustavuutta ja markkinaehtoisuutta

Haasteita on odotettavissa myös sähkön riittävyydessä. Siihen auttaa parhaiten joustavuuden lisääminen niin kulutuksen kuin tuotannon puolella.

– Pelkkä joustavuus ei kuitenkaan riitä, vaan meidän pitää pystyä ohjaamaan markkinaa ja koko järjestelmää siihen suuntaan, että ne toimivat mahdollisimman tehokkaasti myös kansantalouden näkökulmasta, Ahtiainen linjaa. 

– Kaikki, mikä hoituu markkinaehtoisesti ja josta toimijat itse ajattelevat, että se on kannatettavaa, on hyvä asia.

Fingridin tämänhetkinen näkemys on, että sähkön hinta säilyy eurooppalaisittain kohtuullisella tasolla myös tulevaisuudessa, mikäli uuden sähkön­tuotannon ja erityisesti edullisen maatuulivoiman rakentaminen säilyy mahdollisena.

– Painetta ylöspäin on, mutta uskon, että sähkön hinta tulee kymmenen vuoden päästä edelleenkin olemaan kohtuullinen. Vaikka kulutus kasvaisi paljonkin, meillä on vielä mahdollisuus vastaavasti kasvattaa myös tuotantopotentiaalia.

Kun tulee kysyntää, niin tulee myös tuotantoa. 

– On hirveän vaikea kuvitella sellaista tilannetta, jossa olisi toinen, mutta ei toista. Jos sähkön hinta nousee todella paljon, se tarkoittaa sitä, että kulutusta on enemmän kuin tuotantoa. Nouseva hinta signaloi tuottajille, että tarjolla on vapaata rahaa ja liiketoimintaan lähteminen kannattaa, Ahtiainen kuvaa.

– Toisaalta niin kauan kuin sähkön hinta on todella alhaalla, tuotantoa ei myöskään tule hirveän paljon lisää. 

Markkina hakee viimeistään pitkällä aikavälillä tasapainon. 

– Tuulivoimaa rakennetaan verrattain nopeasti ja vireillä on paljon pitkälle suunniteltuja ja luvitettuja hankkeita, jotka ovat enää investointipäätöstä vaille valmiita. Heti, kun ne näyttävät kannattavilta, niiden rakentaminen käynnistyy. Tämän takia meillä on vahva usko siihen, että sähkön hinta ei tästä radikaalisti nouse.

Suomi on harvaan asuttu maa moniin Keski-Euroopan maihin verrattuna ja täällä on vielä mahdollista lisätä tilaa vaativaa uusiutuvan sähkön tuotantoa. Ja asiat ovat hyvin niin kauan kuin luvitus- ja muut käytännöt ja politiikka mahdollistavat rakentamisen. 

Ahtiainen ei myöskään usko ydinvoiman lisärakentamiseen, sillä nykyisellä hintatasolla se ei ole liiketaloudellisesti kannattavaa. 

–  Uuden ydinvoimalan rakentaminen vaatisi todennäköisesti jonkinlaista valtiontukea.

Spot-hinnan määräytyminen marginaal­i­kustannusten mukaan

Oheinen pelkistetty kaavio kuvaa, miten kulutus jonain tiettynä hetkenä määrittelee markkinasähkön ns. spot-hinnan. Kaaviossa vapaasti kysynnän mukaan liikkuva pystyviiva sijoittuu x-akselilla sille kohdalle, missä sähkön arvioitu kulutus on seuraavana päivänä tietyllä hetkellä. Eli mitä enemmän sähköä ennakoidaan kuluvan, sitä lähempänä kaavion oikeata laitaa pystyviiva sijaitsee. X-akselilla näkyvät myös vierekkäin eri hintaiset sähkön tuotantomuodot hintajärjestyksessä, mitä korkeampi pylväs, sitä kalliimpi tuotantomuoto. 

Sähkön hinta määräytyy kunakin ajanhetkenä tarvittavan kalleimman tuotantomuodon mukaan eli siinä kohdassa, johon kysyntää kuvaava viiva asettuu x-akselilla. Kaavion oikeassa laidassa kaasuturbiinilla tuotettava sähkö on jo todella kallista, ja sillä 15 minuutin ajanjaksolla, jonka kysyntää indikoiva viiva on sen kohdalla, kaikki ostettu sähkö – myös halvemmalla tuotettu – maksaa pörssissä sen verran.

Uusiutuvat energianlähteet, erityisesti tuulivoima, ovat muuttaneet rajusti sähkön hinnan muodostumista. Varsinkin kaavion vasemmassa laidassa sijaitsevan tuulivoiman tuotantomäärä, jota kaaviossa kuvaa palkin ’leveys’ x-akselilla, vaihtelee voimakkaasti. Vaikka kulloisenkin kysynnän osoittava pystyviiva pysyisi paikallaan tuuliolosuhteista huolimatta, tuulivoiman määrä – eli palkin suurempi tai pienempi leveys – siirtää muiden tuotantotapojen palkistoa oikealle tai vasemmalle. Hinta voi muuttua jopa negatiiviseksi eli sähkön tuottaja joutuu maksamaan tuottamastaan sähköstä, mikäli sähköä tuotetaan kokonaiskysyntää enemmän.

Lue myös muut Valokeila-kokonaisuuden jutut

Vedyn siirtoverkkoa valmistellaan jo
Joustomarkkinat vakauttavat hintaa