Pienasiakkaan kysyntäjousto pilottien avulla tarkasteltuna

Abstract

Sähköntuotannon joustavuus on viime vuosina vähentynyt erityisesti uusiutuvien energiantuotantomuotojen lisääntymisen ja nopeasti ajettavissa olevien, fossiilisia polttoaineita käyttävien tuotantomuotojen vähentymisen takia. Koko sähköenergiajärjestelmän turvallisen toiminnan kannalta on erittäin tärkeää, että sähkönkulutus ja -tuotanto kohtaavat joka hetki ja koko ajan. Perinteisesti vaihtelevaa kulutusta on tasattu tuotantoa säätämällä esimerkiksi vesi- ja fossiilisia polttoaineita käyttävien lauhdevoimalaitosten avulla. Päästörajoitusten vuoksi nämä lauhdevoimalaitokset alkavat kuitenkin olla usein taloudellisesti kannattamattomia. Nykynäkemyksen mukaan edullisena ja ympäristöystävällisenä ratkaisuna tähän ongelmaan pidetäänkin kysynnänjoustoa. Tässä kandidaatintyössä käsitellään ja tutkitaan kirjallisuustutkimuksen avulla pienasiakkaan kysyntäjoustoa ja siihen liittyviä tekijöitä. Aiheen teoreettiselle tarkastelulle annetaan tukea neljän pilottiprojektin analysoinnin ja vertailun avulla. Nämä pilottiprojektit valittiin kansainvälisesti edustamaan erilaisia ratkaisuja aiheeseen ja kartoittamaan pienasiakkaan kysyntäjouston tilannetta eri valtioissa. Valitut pilottiprojektien valtiot olivat Suomi, Norja, Belgia ja Yhdysvallat. Kandidaatintyön ensimmäisessä osiossa pohjustetaan tutkimusta ja esitetään sen tavoite, rakenne, sekä tutkimuskysymykset. Toisessa osiossa esitellään pilottivaltioiden sähkönkulutuksen ja tuotannon nykytilannetta sekä todennäköistä kehitystä. Kolmannessa osiossa kerrotaan pilottivaltioiden sähkömarkkinoiden keskeiset ja tärkeimmät piirteet. Neljännessä osiossa kerrotaan perustiedot kysyntäjoustosta ja sen toteutuksesta sekä pienasiakkaan roolista osana sitä. Viidennessä osiossa esitellään pääpiirteissään pilottiprojektit ja kerrotaan niiden toteutus ja tulokset. Kuudennessa osiossa esitellään pilottiprojektien analyysin ja vertailun tulokset. Seitsemännessä ja viimeisessä osiossa tehdään tiivis yhteenveto tämän kandidaatintyön tutkimuksen tuloksista ja keskeisistä havainnoista. Lisäksi siinä pohditaan hieman tulevaisuuden mahdollisuuksia ja haasteita pienasiakkaan kysyntäjouston kannalta. Tutkimuksen tuloksena voidaan todeta, että onnistuakseen hyvin, kysyntäjouston on tapahduttava automaattisesti, helposti ja lähes huomaamattomasti. Kun näiden ehtojen lisäksi pienasiakas saa kysyntäjoustosta taloudellista hyötyä, niin suhtautuminen sitä kohtaan on positiivista. Tutkimuksessa huomattiin myös, että hyviä kohteita kysyntäjoustolle ovat kotien sähkökäyttöiset lämmitys- ja viilennysjärjestelmät, sekä älykkäät kodinkoneet.

The flexibility of electricity production has decreased in recent years because use of renewables has increased and use of quickly driven fossil fueled production has decreased. The balance between electricity production and consumption must be on point every moment and all the time. Traditionally hydropower and fossil fueled production methods have been used to balance the varying consumption. Because of emission restrictions these fossil fueled production methods have often become economically unprofitable. Fortunately, this problem can be economically and ecologically solved with demand response. In this bachelor’s thesis, small customer’s demand response and things linked to it are researched by literature research. Theoretical research is supported by examination and comparison of real life pilots. These pilots were chosen internationally to give different perspectives to small customer’s demand response and to see the situation of it in different countries. The chosen countries were Finland, Norway, Belgium and the United States of America. In the first section of this bachelor’s thesis the background of this research is explained. Also, the aim, the structure and the research questions of this research are introduced in the first section. In the second section of this thesis the current state and most likely development of electricity consumption and production of each pilot country is introduced. In the third section the outlines of electricity markets in each country are explained. In the fourth section demand response and its implementation is generally explained. Also, the role of small customer in demand response is told in the fourth section. In the fifth section the pilots, their execution and results are introduced. In the sixth section the results of the research are introduced and handled. In the seventh and the last section a compact summary of this bachelor’s thesis is given. In that section the possibilities and challenges of small customer’s demand response are also thought. As a result of this bachelor’s thesis can be said that the demand response should be automatic, easy, almost inconspicuous and the small customer must get economical profit from it. When these conditions are fulfilled the small customer’s attitude and perception towards demand response is the most positive. In thesis’s research was also discovered that good objects to demand response were house’s electrical heating and cooling systems and smart household appliances.