Voimajärjestelmän jousto asiakasnäkökulmasta
Lahti, Akseli (2021)
Diplomityö
Lahti, Akseli
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202101111414
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe202101111414
Tiivistelmä
Sään mukaan vaihtelevan tuotannon osuuden kasvaessa kulutuksen jouston merkitys tehotasapainon ylläpidossa tulee yhä tärkeämmäksi. Myös jakeluverkkoyhtiöiden on selvitettävä jouston hyödyntämismahdollisuuksia osana jakeluverkkotoimintaa. Joustoresurssien omistajina, haltijoina tai loppukäyttäjinä asiakkailla on keskeinen rooli jouston toteutettavuudessa.
Tässä diplomityössä oli tavoitteena muodostaa kokonaiskuva sähkön kulutusjoustosta ja sen eri käyttötapauksista asiakasnäkökulmaa hyödyntäen. Helen Sähköverkko Oy:n asiakkaiden, näiden edustajien ja sidosryhmien haastatteluiden sekä kyselytutkimuksen avulla selvitettiin, mitä jouston toteutettavuuteen vaikuttavia valintoja, miten ja millä tietopohjalla erilaiset asiakkaat ja näiden edustajat tekevät.
Sähköliittymään, sähköistykseen, joustoresursseihin sekä verkkopalvelu- ja sähkönmyyntituotteisiin liittyvien valintojen vaikutusta jouston toteutettavuuteen arvioitiin suhteessa alkutilanteeseen tai vaihtoehtoiseen valintaan. Asiakasnäkökulmasta jouston toteutettavuuden määrittelee sen taloudelliset vaikutukset. Sähköliittymä- ja sähköistysvalinnoilla on eniten merkitystä alkuinvestoinnin suuruuteen ja tarkasteltavaan vaihtoehtoiskustannukseen sekä joittenkin jouston käyttötapausten osalta jouston tai säädön suuruuteen. Sähkönmyynti- ja verkkopalvelutuotevalinnoilla on ristikkäisvaikutuksia, jotka voivat heikentää jouston kannattavuutta käytönaikaisten kustannusten kasvaessa.
Jouston huomioiminen suunnittelun ja rakentamisen ohjauksessa on edelleen suhteellisen harvinaista, mikä heikentää jouston toteutettavuutta. Lähtökohtaisesti jousto huomioidaan sitä paremmin, mitä suurempitehoisia joustopotentiaaleja asiakkaalla on, mutta kaikki asiakassegmentit ovat tämän suhteen suhteellisen heterogeenisia. Jakeluverkkoyhtiö voi edistää jouston toteuttamista kehittämällä dynaamista tehohinnoittelua, luomalla jakeluverkkoyhtiön joustomarkkinapaikkoja, tarjoamalla avoimeen dataan perustuvia jouston huomioivia mitoitus- ja laskentaesimerkkejä ja jakamalla tietoa jouston käyttötapauksista. Renewable energy sources such as solar and wind energy production are being connected to the grid with a growing pace. Therefore, more and more demand-side management are needed to maintain the balance of the power system. In addition, distribution system operators are required to explore the possibilities of utilizing flexible resources as part of net-work operations. As owners or managers of flexibility resources, customers and their decision-making play a key role in the demand-side management implementation.
This Master’s thesis aimed to form an overall picture of electricity demand-side management and its various use cases using a customer perspective. Based on interviews with Helen DSO customers, their representatives and stakeholders, it was found out, which choices affecting the feasibility of demand response are made, how and on what basis.
The impact of choices related to network connection, electrification, building automation, flexibility resources, and network service and electricity sales products was assessed in relation to the initial situation or alternative. From a customer perspective, the feasibility of demand response is determined by its financial implications. The network connection and electrification choices have the greatest impact on the size of initial investment and the opportunity cost considered. The choices for electricity sales and network service products have cross-effects that can reduce the profitability of demand response as operating costs increase.
The guidance in design and construction of implementing demand response is nowadays minor and this decreases the profitability. Basically, the greater the customer’s flexibility resources are, the better the impacts for demand-side response are taken into account. The DSO can promote the implementation of demand-side response by developing dynamic power tariffs, creating DSO’s flexibility marketplaces, providing dimensioning and calculation examples based on open data, and sharing information on the use of flexibility.
Tässä diplomityössä oli tavoitteena muodostaa kokonaiskuva sähkön kulutusjoustosta ja sen eri käyttötapauksista asiakasnäkökulmaa hyödyntäen. Helen Sähköverkko Oy:n asiakkaiden, näiden edustajien ja sidosryhmien haastatteluiden sekä kyselytutkimuksen avulla selvitettiin, mitä jouston toteutettavuuteen vaikuttavia valintoja, miten ja millä tietopohjalla erilaiset asiakkaat ja näiden edustajat tekevät.
Sähköliittymään, sähköistykseen, joustoresursseihin sekä verkkopalvelu- ja sähkönmyyntituotteisiin liittyvien valintojen vaikutusta jouston toteutettavuuteen arvioitiin suhteessa alkutilanteeseen tai vaihtoehtoiseen valintaan. Asiakasnäkökulmasta jouston toteutettavuuden määrittelee sen taloudelliset vaikutukset. Sähköliittymä- ja sähköistysvalinnoilla on eniten merkitystä alkuinvestoinnin suuruuteen ja tarkasteltavaan vaihtoehtoiskustannukseen sekä joittenkin jouston käyttötapausten osalta jouston tai säädön suuruuteen. Sähkönmyynti- ja verkkopalvelutuotevalinnoilla on ristikkäisvaikutuksia, jotka voivat heikentää jouston kannattavuutta käytönaikaisten kustannusten kasvaessa.
Jouston huomioiminen suunnittelun ja rakentamisen ohjauksessa on edelleen suhteellisen harvinaista, mikä heikentää jouston toteutettavuutta. Lähtökohtaisesti jousto huomioidaan sitä paremmin, mitä suurempitehoisia joustopotentiaaleja asiakkaalla on, mutta kaikki asiakassegmentit ovat tämän suhteen suhteellisen heterogeenisia. Jakeluverkkoyhtiö voi edistää jouston toteuttamista kehittämällä dynaamista tehohinnoittelua, luomalla jakeluverkkoyhtiön joustomarkkinapaikkoja, tarjoamalla avoimeen dataan perustuvia jouston huomioivia mitoitus- ja laskentaesimerkkejä ja jakamalla tietoa jouston käyttötapauksista.
This Master’s thesis aimed to form an overall picture of electricity demand-side management and its various use cases using a customer perspective. Based on interviews with Helen DSO customers, their representatives and stakeholders, it was found out, which choices affecting the feasibility of demand response are made, how and on what basis.
The impact of choices related to network connection, electrification, building automation, flexibility resources, and network service and electricity sales products was assessed in relation to the initial situation or alternative. From a customer perspective, the feasibility of demand response is determined by its financial implications. The network connection and electrification choices have the greatest impact on the size of initial investment and the opportunity cost considered. The choices for electricity sales and network service products have cross-effects that can reduce the profitability of demand response as operating costs increase.
The guidance in design and construction of implementing demand response is nowadays minor and this decreases the profitability. Basically, the greater the customer’s flexibility resources are, the better the impacts for demand-side response are taken into account. The DSO can promote the implementation of demand-side response by developing dynamic power tariffs, creating DSO’s flexibility marketplaces, providing dimensioning and calculation examples based on open data, and sharing information on the use of flexibility.