Kustannustehokkaan sähköverkon kehittämisratkaisut Lahti Energia Sähköverkko Oy:n jakelualueella
Mäkelä, Mauri (2022)
Diplomityö
Mäkelä, Mauri
2022
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022061346027
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022061346027
Tiivistelmä
Sähköverkkotoimialaan liittyvässä lainsäädännössä ja viranomaissääntelyssä tapahtuneet muutokset vuodelle 2022 ovat tuoneet sähköverkkoyhtiöille merkittäviä liiketoiminnallisia haasteita. Liiketoiminnan sääntelyssä tapahtunut sähköverkon yksikköhintojen lasku on vaikuttanut verkkoyhtiöiden investointitehokkuuteen samaan aikaan, kun sähköverkolle asetetut toimitusvarmuusvaatimukset edellyttävät verkkoyhtiöitä tekemään merkittäviä verkon korvausinvestointeja. Useat skenaariot osoittavat, että sähköverkon huippukuormitukset tulevat kasvamaan, vaikka sähköenergian kysyntä vähenee. Sähkön kysynnässä tapahtuvat muutokset voivat vaikeasta ennakoitavuudestaan johtuen heikentää verkkoon tehtävien investointien taloudellista kannattavuutta.
Tässä diplomityössä selvitetään Lahden alueella toimivan Lahti Energia Sähköverkko Oy:n nykyisestä ratkaisuvalikoimasta kustannustehokkaat sähköverkon kehittämisratkaisut. Verkkoyhtiön jakelualueelta valituille kehittämisvyöhykkeille soveltuvat teknistaloudellisesti kannattavimmat verkkoratkaisut voidaan selvittää vertailemalla ratkaisujen toteutuneita elinkaarikustannuksia.
Verkkoratkaisujen elinkaarikustannusvertailun perusteella Lahdessa asemakaava-alueen ulkopuolisilla alueilla ei ole yksiselitteistä kustannustehokkainta verkon kehittämisen perusratkaisua. Ratkaisun valintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten verkon sijainti, olosuhteet ja rakenne. Tulosten perusteella maakaapelointi, PAS-johto ja pienjänniteilmakaapelointi ovat kannattavimmat vaihtoehdot haja-asutusalueilla. Vaikka maakaapelointi on etenkin asemakaava-alueilla kallista, se on ainoa niille soveltuva ratkaisu kaikki sähköverkolle asetetut vaatimukset huomioiden. Toteutuneiden kustannusten perusteella valvontamallin muutokset ovat tehneet verkkoyhtiön investoinneista haastavia, koska kustannustehokkaillakin ratkaisuilla verkon arvo jää keskimäärin kaikissa investoinneissa toteutuneita kustannuksia alhaisemmaksi. Saman aikainen kustannustason nousu on edelleen heikentänyt investointien kannattavuutta. Changes in legislation and regulation related to the electricity network industry for 2022 have brought significant challenges to the business of electricity network companies. The business regulation has affected the investment efficiency of network companies at a time when the requirements for the electricity network security of supply require the network companies to make significant investments to replace the network. Several scenarios indicate that peak loads of the electricity network will increase, although the demand for electrical energy decreases. Changes in electricity demand may reduce the economic viability of the network investments due to their difficult predictability.
In this thesis, cost-effective electricity network development solutions are defined from the current range of solutions of Lahti Energia Sähköverkko Oy, which is the distribution system operator in the Lahti region. In the network company’s area of responsibility, the most technically and economically viable solutions suitable for the selected development areas can be determined by comparing the realized life cycle costs of the different network solutions.
Based on the comparison of the life cycle costs of the network solutions, there cannot be said to be one single cost-effective basic solution for network development in the area outside of the city plan. The choice of solution is influenced by many factors like the location, conditions, and the structure of the network. Based on the results, underground cabling, insulated overhead line and low-voltage overhead cabling are the most profitable solutions in a sparsely populated area. Even though underground cabling is expensive especially in the city plan areas, it is the only solution suitable for them when all the requirements set for the electricity network are considered. Based on the realized costs, the changes in the regulation model have made the investments of the network company challenging. On average, the value of the network is lower than the realized costs of all the investments, even with cost-effective solutions. At the same time, the increasing cost level have further weakened the cost-effectiveness of the investments.
Tässä diplomityössä selvitetään Lahden alueella toimivan Lahti Energia Sähköverkko Oy:n nykyisestä ratkaisuvalikoimasta kustannustehokkaat sähköverkon kehittämisratkaisut. Verkkoyhtiön jakelualueelta valituille kehittämisvyöhykkeille soveltuvat teknistaloudellisesti kannattavimmat verkkoratkaisut voidaan selvittää vertailemalla ratkaisujen toteutuneita elinkaarikustannuksia.
Verkkoratkaisujen elinkaarikustannusvertailun perusteella Lahdessa asemakaava-alueen ulkopuolisilla alueilla ei ole yksiselitteistä kustannustehokkainta verkon kehittämisen perusratkaisua. Ratkaisun valintaan vaikuttavat monet tekijät, kuten verkon sijainti, olosuhteet ja rakenne. Tulosten perusteella maakaapelointi, PAS-johto ja pienjänniteilmakaapelointi ovat kannattavimmat vaihtoehdot haja-asutusalueilla. Vaikka maakaapelointi on etenkin asemakaava-alueilla kallista, se on ainoa niille soveltuva ratkaisu kaikki sähköverkolle asetetut vaatimukset huomioiden. Toteutuneiden kustannusten perusteella valvontamallin muutokset ovat tehneet verkkoyhtiön investoinneista haastavia, koska kustannustehokkaillakin ratkaisuilla verkon arvo jää keskimäärin kaikissa investoinneissa toteutuneita kustannuksia alhaisemmaksi. Saman aikainen kustannustason nousu on edelleen heikentänyt investointien kannattavuutta.
In this thesis, cost-effective electricity network development solutions are defined from the current range of solutions of Lahti Energia Sähköverkko Oy, which is the distribution system operator in the Lahti region. In the network company’s area of responsibility, the most technically and economically viable solutions suitable for the selected development areas can be determined by comparing the realized life cycle costs of the different network solutions.
Based on the comparison of the life cycle costs of the network solutions, there cannot be said to be one single cost-effective basic solution for network development in the area outside of the city plan. The choice of solution is influenced by many factors like the location, conditions, and the structure of the network. Based on the results, underground cabling, insulated overhead line and low-voltage overhead cabling are the most profitable solutions in a sparsely populated area. Even though underground cabling is expensive especially in the city plan areas, it is the only solution suitable for them when all the requirements set for the electricity network are considered. Based on the realized costs, the changes in the regulation model have made the investments of the network company challenging. On average, the value of the network is lower than the realized costs of all the investments, even with cost-effective solutions. At the same time, the increasing cost level have further weakened the cost-effectiveness of the investments.