Älykkäät sähkömittarit Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Australiassa
Sarmala, Ossi (2019)
Kandidaatintyö
2019
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019041011791
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019041011791
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä tutkittiin kirjallisuustutkielman keinoin älykkäiden sähkömittarien käyttöä eri puolilla maailmaa. Työssä käytettävät lähteet ovat kerätty pääosin alueiden energiaviranomaisten ja niiden yhteistyöelinten kokoamista aineistoista. Työssä päätavoitteena on selvittää älykkäiden sähkömittarien käyttöä eri puolilla maailmaa. Työn alussa perehdytään älymittareista syntyviin hyötyihin ja haittoihin, jonka jälkeen tarkastellaan mittarien käyttöä Euroopan unionissa, Yhdysvalloissa ja Australiassa.
Älykkäiden sähkömittarien suurin hyöty syntyy verkonhaltijan ja mittarin välisestä tiedonvälityksestä ja sen mahdollistamista palveluista. Kulutustietojen automaattinen lukeminen ja sähköverkon muutosten tarkkaileminen ovat verkonhaltijalle tärkeitä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat paremman asiakaspalvelun asiakkaalle. Älymittarien suurin haitta syntyy mittarien vaatimista investointikustannuksista. Laitteiden hankinta, asennus, kommunikaatioverkon ylläpitäminen ja palveluiden kehittäminen tarvitsevat paljon investointeja, esimerkiksi Euroopan unionissa älymittarien kustannus on keskiarvoltaan 223 euroa mittaria kohden.
Euroopan unionin alueella älykkäisiin sähkömittareihin siirtyminen perustuu valtioiden kustannus-hyötyarvioihin. Valtioille, joissa kustannus-hyötyarviot ovat positiivisia, on asetettu 80 prosentin asennusvaatimus vuoteen 2020 mennessä. 28 jäsenvaltioista 19 on ottamassa kokonaan tai osittain käyttöön älymittarit. Vuoteen 2017 mennessä vain viisi jäsenmaata oli päässyt tähän tavoitteeseen.
Yhdysvalloissa ei ole asetettu liittovaltiotasolla vaatimuksia älykkäiden mittarien asennuksessa, osavaltiot saavat itse päättää mittarien asentamisesta. Yhdysvalloissa älykkäiden mittarien asennusprosentti on kasvanut vuosittain noin 10 prosenttiyksikköä. Vuoteen 2020 mennessä arvoitu älykkäiden mittarien lukumäärä ylittyy 90 miljoonan mittarin rajan.
Australiassa pelkästään Victorian osavaltiossa älykkäiden mittarien asennus on pakollista kotitalouksissa ja pienyrityksissä. Muissa osavaltioissa älykkäiden mittarien asentaminen on vapaaehtoista ja asentaminen on siirretty verkonhaltijalta sähkönvähittäismyyjän vastuulle. Vuoden 2017 jälkeen asennettavien sähkömittarien pitää olla kuitenkin olla älymittareita myös muissa osavaltioissa.
Älykkäiden sähkömittarien lukumäärä on kasvanut merkittävästi viimeisen 10 vuoden aikana jokaisella tarkastellulla alueella. Kaikilla alueilla älykkäistä sähkömittareista saavat edut ovat lähes samanlaiset ja uuden sukupolven älymittarit ja mittareiden keräämät tiedot mahdollistavat uusien etujen kehittämisen. In this bachelor’s thesis, smart meter usage was studied through literature research. The sources used in this thesis have been collected mainly from materials compiled by energy authorities and their co-operatives. The main goal of this thesis is to find out what are the advantages and disadvantages of smart meters and to study the usage of smart meters in the European Union, the United States of America and Australia.
The biggest advantage of smart meters is communication between distribution system operators (DSO) and meter and services which it enables. Automatic reading of consumption and electrical grid monitoring are important features for the DSO, both features enable better services for the customer. The biggest disadvantage of smart meters is the investment cost. Purchasing, installing, maintaining communication network and developing services requires lots of investments, for example in the European Union cost of smart meter was estimated to be on average 223 € per meter.
In the European Union, switching to the smart meter is based on cost-benefit analyses. Member states where the cost-benefit estimates are positive, are required to rollout smart meters for 80 percent of customers by 2020. Out of 28 member states, 19 had positive cost-benefit estimation. By 2017 only five member states had reached this target.
In the United States of America, federal government has not issued requirements for smart meters or rollout targets. The installation percent of smart meter has increased by round 10 percentage units per year for last 10 years. By 2020, the estimated number of smart meters will exceed 90 million smart meters.
In Australia, smart meters are mandatory only in the state of Victoria. In the other states, installing smart meters is optional and smart meter rollout have been transferred from DSO to electricity retailers. After 2017, all electric meters to be installed must be smart meter also in the other states.
The number of smart meters has increased significantly in last 10 years in every region. In all regions, the benefits of smart meters are almost same and next generation smart meters and meter collected data enables discovery and development of new benefits.
Älykkäiden sähkömittarien suurin hyöty syntyy verkonhaltijan ja mittarin välisestä tiedonvälityksestä ja sen mahdollistamista palveluista. Kulutustietojen automaattinen lukeminen ja sähköverkon muutosten tarkkaileminen ovat verkonhaltijalle tärkeitä ominaisuuksia, jotka mahdollistavat paremman asiakaspalvelun asiakkaalle. Älymittarien suurin haitta syntyy mittarien vaatimista investointikustannuksista. Laitteiden hankinta, asennus, kommunikaatioverkon ylläpitäminen ja palveluiden kehittäminen tarvitsevat paljon investointeja, esimerkiksi Euroopan unionissa älymittarien kustannus on keskiarvoltaan 223 euroa mittaria kohden.
Euroopan unionin alueella älykkäisiin sähkömittareihin siirtyminen perustuu valtioiden kustannus-hyötyarvioihin. Valtioille, joissa kustannus-hyötyarviot ovat positiivisia, on asetettu 80 prosentin asennusvaatimus vuoteen 2020 mennessä. 28 jäsenvaltioista 19 on ottamassa kokonaan tai osittain käyttöön älymittarit. Vuoteen 2017 mennessä vain viisi jäsenmaata oli päässyt tähän tavoitteeseen.
Yhdysvalloissa ei ole asetettu liittovaltiotasolla vaatimuksia älykkäiden mittarien asennuksessa, osavaltiot saavat itse päättää mittarien asentamisesta. Yhdysvalloissa älykkäiden mittarien asennusprosentti on kasvanut vuosittain noin 10 prosenttiyksikköä. Vuoteen 2020 mennessä arvoitu älykkäiden mittarien lukumäärä ylittyy 90 miljoonan mittarin rajan.
Australiassa pelkästään Victorian osavaltiossa älykkäiden mittarien asennus on pakollista kotitalouksissa ja pienyrityksissä. Muissa osavaltioissa älykkäiden mittarien asentaminen on vapaaehtoista ja asentaminen on siirretty verkonhaltijalta sähkönvähittäismyyjän vastuulle. Vuoden 2017 jälkeen asennettavien sähkömittarien pitää olla kuitenkin olla älymittareita myös muissa osavaltioissa.
Älykkäiden sähkömittarien lukumäärä on kasvanut merkittävästi viimeisen 10 vuoden aikana jokaisella tarkastellulla alueella. Kaikilla alueilla älykkäistä sähkömittareista saavat edut ovat lähes samanlaiset ja uuden sukupolven älymittarit ja mittareiden keräämät tiedot mahdollistavat uusien etujen kehittämisen.
The biggest advantage of smart meters is communication between distribution system operators (DSO) and meter and services which it enables. Automatic reading of consumption and electrical grid monitoring are important features for the DSO, both features enable better services for the customer. The biggest disadvantage of smart meters is the investment cost. Purchasing, installing, maintaining communication network and developing services requires lots of investments, for example in the European Union cost of smart meter was estimated to be on average 223 € per meter.
In the European Union, switching to the smart meter is based on cost-benefit analyses. Member states where the cost-benefit estimates are positive, are required to rollout smart meters for 80 percent of customers by 2020. Out of 28 member states, 19 had positive cost-benefit estimation. By 2017 only five member states had reached this target.
In the United States of America, federal government has not issued requirements for smart meters or rollout targets. The installation percent of smart meter has increased by round 10 percentage units per year for last 10 years. By 2020, the estimated number of smart meters will exceed 90 million smart meters.
In Australia, smart meters are mandatory only in the state of Victoria. In the other states, installing smart meters is optional and smart meter rollout have been transferred from DSO to electricity retailers. After 2017, all electric meters to be installed must be smart meter also in the other states.
The number of smart meters has increased significantly in last 10 years in every region. In all regions, the benefits of smart meters are almost same and next generation smart meters and meter collected data enables discovery and development of new benefits.