Jousto 2035 visio – Energiajärjestelmän jouston tarpeet ja toteutuspotentiaali 2035
Honkapuro, Samuli; Sihvonen, Ville; Partanen, Jarmo; Harsia, Pirkko; Kallioharju, Kari; Kortetmäki, Aki; Järventausta, Pertti; Repo, Sami; Remes, Laura; Ketomäki, Jaakko (2020-11)
Publishers version
Honkapuro, Samuli
Sihvonen, Ville
Partanen, Jarmo
Harsia, Pirkko
Kallioharju, Kari
Kortetmäki, Aki
Järventausta, Pertti
Repo, Sami
Remes, Laura
Ketomäki, Jaakko
11 / 2020
115
Lappeenrannan-Lahden Teknillinen Yliopisto LUT
LUT Scientific and Expertise Publications - Tutkimusraportit - Research Reports
School of Energy Systems
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-335-582-8
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-335-582-8
Tiivistelmä
Suomen energiajärjestelmä on suuren muutoksen edessä. Tähän johtaa niin Pariisin ilmastosopimus, kuin yleisesti uusiutuvan energian alenevat tuotantokustannukset. Jokaisen sektorin, niin teollisuus-, liikenne-, kuin energiasektorin, täytyy tehdä merkittäviä muutoksia, jotta hiilineutraaliustavoitteet täyttyisivät. Yksi yhteinen keino eri sektoreilla on perinteisten polttoprosessien korvaaminen sähköllä, joko suoraan tai epäsuorasti, esimerkiksi synteettisten polttoaineiden ja vedyn avulla. Tästä muutoksesta käytetään nimitystä sähköistäminen. Sähköistäminen johtaa väistämättä hyvin runsaaseen kasvavaan sähkönkulutukseen. Tulevaisuudessa tämä kasvava sähkönkulutus on tarkoitus kattaa uusiutuvalla, hiilineutraalilla tuotannolla. Suomessa tämä tarkoittaa pääasiallisesti tuulivoimaa, joka on jo nyt yksi edullisimmista tuotantomuodoista. Lisäksi hajautetut energiaresurssit ovat yleistymässä, kuten aurinkovoimalat ja sähköautot. Näillä hajautetuilla energiaresursseilla on vaikutus niin koko Suomen energiajärjestelmään, kuin myös paikallisiin jakeluverkkoihin. Kokonaisuudessa tästä koko maata koskevasta muutoksesta voidaan käyttää nimitystä energiamurros.
Vaihteleva uusiutuva sähköntuotanto tuo uuden haasteen mukanaan. Uuden tuotannon ollessa heikosti ohjattavaa, täytyy energiajärjestelmästä löytää uusia keinoja tasapainottaa tuotanto ja kulutus. Näitä keinoja on muun muassa kysyntäjousto, sähkö- ja lämpövarastot, sekä uudet synteettiset polttoaineet. Näistä keinoista tasapainottaa tuotantoa ja kulutusta voidaan käyttää nimitystä joustoresurssit. Hajautettujen energiaresurssien yleistyessä, joissain tapauksissa jakeluverkoissa voi syntyä huipputehon takia mahdollisia ongelmia, muun muassa siirtokapasiteetin kanssa. Tällaisissa tilanteissa vaaditaan paikallisia joustoresursseja, kuten kysyntäjoustoa.
Tässä raportissa käsitellään energiamurrosta yleisesti, sekä käydään läpi miten eri sektoreilla tämä muutos tulee näkymään. Erityisesti tämä raportti keskittyy joustoresursseihin ja niiden tarpeeseen ja saatavuuteen. Joustoresurssien tarvetta tulevaisuuden Suomessa on analysoitu kahden vuoden 2035 hiilineutraalin energiaskenaarion avulla. Etenkin voimakkaasti kasvava tuulienergian tuotanto johtaa haasteisiin pidempien tuotantovajeiden hetkinä, mitkä saattavat olla kestoltaan jopa yli 5 vuorokautta. Joustoresurssien saatavuutta on analysoitu energiajärjestelmässä niin jakelu-, kuin kantaverkon tasolla, teknisestä ja taloudellisesta näkökulmasta.
Vaihteleva uusiutuva sähköntuotanto tuo uuden haasteen mukanaan. Uuden tuotannon ollessa heikosti ohjattavaa, täytyy energiajärjestelmästä löytää uusia keinoja tasapainottaa tuotanto ja kulutus. Näitä keinoja on muun muassa kysyntäjousto, sähkö- ja lämpövarastot, sekä uudet synteettiset polttoaineet. Näistä keinoista tasapainottaa tuotantoa ja kulutusta voidaan käyttää nimitystä joustoresurssit. Hajautettujen energiaresurssien yleistyessä, joissain tapauksissa jakeluverkoissa voi syntyä huipputehon takia mahdollisia ongelmia, muun muassa siirtokapasiteetin kanssa. Tällaisissa tilanteissa vaaditaan paikallisia joustoresursseja, kuten kysyntäjoustoa.
Tässä raportissa käsitellään energiamurrosta yleisesti, sekä käydään läpi miten eri sektoreilla tämä muutos tulee näkymään. Erityisesti tämä raportti keskittyy joustoresursseihin ja niiden tarpeeseen ja saatavuuteen. Joustoresurssien tarvetta tulevaisuuden Suomessa on analysoitu kahden vuoden 2035 hiilineutraalin energiaskenaarion avulla. Etenkin voimakkaasti kasvava tuulienergian tuotanto johtaa haasteisiin pidempien tuotantovajeiden hetkinä, mitkä saattavat olla kestoltaan jopa yli 5 vuorokautta. Joustoresurssien saatavuutta on analysoitu energiajärjestelmässä niin jakelu-, kuin kantaverkon tasolla, teknisestä ja taloudellisesta näkökulmasta.
Lähdeviite
Honkapuro, S., Sihvonen, V., Partanen, J., Harsia, P., Kallioharju, K., Kortetmäki, A., Järventausta, P., Repo, S., Remes, L., Ketomäki, J. (2020) . Jousto 2035 visio – Energiajärjestelmän jouston tarpeet ja toteutuspotentiaali 2035. LUT Scientific and Expertise Publications - Tutkimusraportit – Research Reports, vol. 115.