Virtuaalivoimalan taloudelliset vaikutukset ja strateginen merkitys julkisessa kiinteistökannassa

Abstract

Tämä diplomityö tarkastelee virtuaalivoimalan taloudellisia ja strategisia vaikutuksia julkisessa kiinteistökannassa. Tutkimuksen kohteena oleva virtuaalivoimala yhdistää sähköakuston, hybridilämmityksen ja älykkään energianohjauksen dynaamisiin sähkö- ja reservimarkkinoihin. Työn tavoitteena on selvittää, miten tämä kokonaisuus tukee kiinteistönhaltijan kustannustehokkuutta sekä resilienssiä energiamurroksen aiheuttamassa sähköjärjestelmän muuttuvassa toimintaympäristössä.

Tutkimus toteutettiin integratiivisena kirjallisuuskatsauksena, asiantuntijahaastatteluina sekä empiirisenä case-tutkimuksena erääseen Senaatti-kiinteistöjen kohteeseen. Analyysissa hyödynnettiin toteutunutta markkina- ja kulutusdataa vuosilta 2021–2025, mikä mahdollisti myös energiakriisin aikaisen hintavaihtelun huomioimisen. Taloudellista kannattavuutta arvioitiin ensisijaisesti nettonykyarvomenetelmällä, jota täydennettiin skenaario- ja herkkyysanalyyseillä tulevaisuuden markkinakehityksen ennakoimiseksi.

Tulokset osoittavat virtuaalivoimalan komponenttien täydentävän toisiaan. Hybridilämmitys tarjoaa investoinnille vakaan taloudellisen perustan, kun taas sähköakuston kannattavuus edellyttää aktiivista ja onnistunutta reservimarkkinaosallistumista. Taloudellisten hyötyjen lisäksi virtuaalivoimala vahvistaa merkittävästi kiinteistön resilienssiä hajauttamalla energianlähteitä ja tukemalla olemassa olevia varavoimajärjestelmiä. Julkiselle toimijalle investoinnin kokonaisarvo muodostuukin markkinaehtoisen tuoton ja strategisen huoltovarmuuden yhdistelmästä.

This master’s thesis examines the economic and strategic impacts of a virtual power plant within a public real estate portfolio. The virtual power plant integrates a battery energy storage system, hybrid heating and intelligent energy management with dynamic electricity and reserve markets. The objective of the research is to determine how this system supports the property owner's cost-efficiency and resilience within the changing operating environment of the energy system driven by the energy transition.

The research was conducted as an integrative literature review, expert interviews and an empirical case study of a Senate Properties' site. The analysis utilized historical market and consumption data from 2021–2025, which allowed for the inclusion of the exceptional price volatility during the energy crisis. Economic profitability was evaluated using primarily the net present value method, complemented by scenario and sensitivity analyses to anticipate future market developments.

The results indicate that the components of the virtual power plant complement each other. Hybrid heating provides a stable economic foundation for the investment, while the profitability of the battery energy storage system requires active and successful participation in reserve markets. In addition to economic benefits, the virtual power plant significantly strengthens the property’s resilience by diversifying energy sources and supporting existing backup power systems. For a public operator, the total value of the investment is formed through the combination of market-based returns and strategic security of supply.