Teknis-taloudellinen analyysi kodin akuista palveluna : liiketoimintamalli ja haasteet

Abstract

Tuuli- ja aurinkovoiman yleistyessä Suomessa herää kysymyksiä energiajärjestelmän luotettavuudesta ja toimitusvarmuudesta. Sähkön tuotanto ja kysyntä voi vaihdella nopeasti, mikä aiheuttaa sähköverkkoon tehon ja taajuuden epätasapainoa. Sähkövarastot ovat yleinen ja luotettava tapa tasapainottaa sähköverkkoa. Kodin akkua palveluna tarjoavien yritysten myötä akut yleistyvät kotitalouksissa. Kotitalous saa taloudellista hyötyä akusta hyödyntämällä sähkön spot-hinnan vaihtelua sekä varastoimalla omaa aurinkosähköä. Yritys voi aggregoida useat akut kokonaisuudeksi, jolla voi osallistua sähkön reservimarkkinoille. Reservimarkkinatoimijoille maksetaan korvauksia heidän tarjoamasta reservikapasiteetista.

Tutkimuksessa perehdytään kodin akun palvelun liiketoimintamalliin, Suomen markkinatilanteeseen ja palvelun kannattavuuteen kuluttajan näkökulmasta. Liiketoimintamallia ja tulovirtoja selvitetään aiemmista tutkimuksista, ja markkinatilannetta valikoitujen yritysten omilta sivuilta. Kannattavuutta tutkittaessa suoritetaan vuoden pituinen simulaatio, jossa akuston toiminta optimoidaan tuoton kannalta käyttäen aiempien vuosien spot-hintoja.

Tutkimuksessa havaittiin, että liiketoimintamalli voi muodostua yhdestä tai useammasta akun käyttötavasta, ja usean käyttötavan yhdistäminen on kannattavampaa kuin vain yhden hyödyntäminen. Suomessa kodin akkua palveluna tarjoavien yritysten liiketoimintamalleihin sisältyy useimmiten kuormansiirto, reservimarkkinatoiminta ja paikallinen aurinkosähköntuotanto. Vuoden 2024 spot-hinnan optimoinnin perusteella 15 vuotta käytössä oleva akku ilman reservimarkkinatoimintaa on kannattava ainoastaan 200 €/kWh ominaisinvestointikustannuksella. Herkkyysanalyysillä arvioitu reservimarkkinatuotto nostaa kannattavuutta hieman, tehden 400 €/kWh skenaariosta todennäköisesti kannattavan. 600 €/kWh:n skenaario vaatii suuret reservituotot, mikä tekee kannattavuudesta epätodennäköisen.

As wind and solar power become more common in Finland, questions arise about the reliability and security of supply of the energy system. Electricity generation and demand can fluctuate quickly, causing imbalances in power and frequency in the electricity grid. Electricity storage is a common and reliable way to balance the electricity grid. With companies offering batteries as a service, batteries are becoming more common in households. Households can benefit financially from batteries by taking advantage of fluctuating spot prices for electricity and by storing their own solar power. Companies can aggregate multiple batteries into a single unit that can participate in the electricity reserve market. Reserve market operators are paid compensation for the reserve capacity they provide.

The study examines the business model of home battery services, the market situation in Finland, and the profitability of the service from the consumer's perspective. The business model and revenue streams are examined based on previous studies, and the market situation is examined based on the websites of selected companies. To examine profitability, a year-long simulation is carried out in which the operation of the battery is optimized in terms of profit using spot prices from previous years.

Results indicate that a business model can consist of one or more battery usage methods, and combining multiple usage methods is more profitable than using only one. In Finland, the business models of companies offering home batteries as a service usually include load shifting, reserve market activities, and local solar power usage. Based on spot price optimization for 2024, a battery in use for 15 years without reserve market activities is only profitable with an investment cost of 200 €/kWh. The reserve market revenue estimated by sensitivity analysis increases profitability slightly, making the 400 €/kWh scenario likely profitable. The 600 €/kWh scenario requires high reserve revenues, which makes profitability unlikely.