Mikroverkkotoiminnan sidosryhmät ja tavoitteet

Tässä luvussa kuvataan mekanismeja, joiden avulla sidosryhmät voivat hyötyä mikroverkkotoiminnasta, ja esitetään näkökohtia, joiden perusteella erilaisia ratkaisuja voidaan vertailla keskenään.

Vaikutukset eri sidosryhmille

Mikroverkon sidosryhmiin kuuluvat ihmiset, ryhmät, organisaatiot, yritykset ja yhteisöt, joihin mikroverkkotoiminta vaikuttaa joko suoraan tai välillisesti. Esisuunnitteluvaiheessa on tärkeätä tunnistaa tavoitteet, joihin mikroverkkotoiminnalla pyritään, sekä vaikutukset, joita halutaan saada aikaan eri sidosryhmille.

Vaikutuksina voidaan pitää muutoksia, joita mikroverkkotoiminta aiheuttaa. Kehyksessä kuvataan näkemyksiä mikroverkkojen mitattavissa olevista vaikutuksista järjestelmän toimintaan, ja hyödyt ovat arvoa, jonka sidosryhmät hyötyvät vaikutuksista. Vaikka monet tunnistetut hyödyt voidaan saavuttaa muilla keinoin, mikroverkot voivat tarjota monia etuja yhdessä koordinoidussa ekosysteemissä monille eri sidosryhmille. Mikroverkkojen suunnittelu ja toteutus vaikuttavat suuresti siihen, minkälaisia hyötyjä on mahdollista saada, kuinka hyvin käyttöä voidaan optimoida ja miten reaaliaikainen seuranta onnistuu.

Mikroverkkotoiminnan välilliset hyödyt ja seuraukset ovat yleensä hankalammin määritettäviä ja mitattavia kuin välittömät hyödyt. Niihin kuuluvat ympäristöhyödyt, kuten kasvihuonekaasupäästöjen ja muiden epäpuhtauksien vähentyminen, energiaomavaraisuuden parantuminen ja energian hintavaihteluilta suojautuminen. Mikroverkon rakentaminen ja sen käyttötoiminta synnyttävät myös uusia työmahdollisuuksia sijaintipaikkakunnalleen.

Saavutettavia hyötyjä ovat lisäksi

- aiempaa pienemmät energian hankintakustannukset - energiaomavaraisuuden lisääntyessä ostettava sähköenergiamäärä ja kuormitushuiput alenevat, jolloin on mahdollisuus lykätä jakeluverkkoon tehtäviä investointeja myöhempään ajankohtaan

- mahdollisuus osallistua sähköverkon tehotasapainon säätöön ja taajuusreservimarkkinoille - sähköverkon luotettavuuden ja sähkönlaadun parantuminen, mikä vähentää keskeytysten määrää ja niiden kestoaikaa sekä keskeytyksestä aiheutuvaa haittaa eli KAH arvoa (CIGRE 2015, 14–28; Kettunen & Kivioja 2022, 8–9.)

Mikroverkkotoiminnan hyödyt

Mikroverkkotoiminta tuo mukanaan joustavuutta, jonka avulla pystytään suojautumaan sähkön markkinahinnan vaihteluilta. Se tarkoittaa kulutusjoustokyvyn lisäksi mahdollisuutta hyödyntää omia energiaresursseja ottaen huomioon energiamarkkinoiden hintavaihtelut. Mikroverkon toimintoja ohjataan paikallisesti, mikä luo edellytykset hyödyntää omaa energian tuotanto- ja varastointikapasiteettia kustannustehokkaasti. Tällöin mikroverkkoon voidaan ostaa verkosta sähköä silloin, kun energianhinta on alhainen, ja myydä hinnan ollessa korkea. Teknisten ominaisuuksien ja kapasiteetin mukaan ne voivat osallistua myös tehoreservimarkkinoille.

Paikallisesti toteutettu sähköntuotanto ja -jakelu pienentävät sähkön siirrosta aiheutuvia kustannuksia. Kun energia tuotetaan, jaetaan ja käytetään omassa paikallisverkossa, vältytään sähkön siirtomaksuilta ja siirtoverkossa tapahtuvilta tehohäviöiltä. Mikroverkon asiakkaille kertyy hyötyä alentuneiden energian hankintakustannusten muodossa mukaan lukien kysyntäjouston avulla saavutetut kustannussäästöt. Yhteiskunta hyötyy välillisesti alhaisista energian hinnoista.

Mikäli sähkönkulutuksen tehohuippuja pystytään rajoittamaan, se vähentää tarvetta kasvattaa siirtoverkon kapasiteettia, jolloin verkkoon tehtäviä investointeja on mahdollista lykätä. Siirtoverkon kuormituksen pieneneminen vähentää myös laitteiden ylikuumenemisriskiä ja siten vähentää jakeluverkon huoltotarvetta. Alhaisempi virtakuormitus pidentää sähkölaitteiden käyttöikää.

Sähkön toimitusvarmuus paranee, mikäli mikroverkolla on kyky toimia saarekeverkkona. Jos sähkönjakelu yleisen jakeluverkon kautta keskeytyy, voidaan mikroverkkoon liitettyjen kriittisten kuormitusten sähkönsaanti turvata omalla tuotannolla. Tarvittaessa tehoa voidaan rajoittaa kytkemällä vähemmän kriittisiä kuormia. (Tampereen yliopisto, Tampereen ammattikorkeakoulu, VTT, 41–42)

Mikroverkkotoiminnalle asetettavat tavoitteet

Suunnitteluvaiheessa mikroverkkotoiminnalle asetetaan tavoitteet, joiden saavuttamista voidaan arvioida asiakkaille ja yleishyödyllisille palveluille koituvien etujen perusteella. Niitä ovat esimerkiksi

− päästöjen ja ympäristöhaittojen vähentäminen − energiatehokkuuden parantuminen − kokonaisenergiankulutuksen vähentyminen − sähkönjakelun toimitusvarmuuden ja sähkön laadun parantuminen − sähkön siirto- ja jakeluverkon kustannustehokkuuden parantuminen − verkon toiminnalliset hyödyt, muun muassa häviöiden pienentyminen ja jännitestabiilisuuden parantuminen − energiaomavaraisuuden parantuminen − taloudellinen hyöty − teknologinen kehitys konseptoimalla ja testaamalla uusia ratkaisuja. (Kettunen & Kivioja 2022, 8–9.)

Päästöjen vähentämiseen pyritään käyttämällä uusiutuviin energialähteisiin perustuvia tuotantomuotoja, joita ovat esimerkiksi aurinko- tuuli- ja vesivoima sekä biopolttoaineisiin perustuva sähkön ja lämmön yhteistuotanto. Sen seurauksena ympäristölle aiheutuva kuormitus pienenee. Energiatehokkuutta parantaa muun muassa mahdollisuus lämmön ja sähkön yhteistuotantoon. Siirtohäviöt vähenevät, kun energia tuotetaan lähellä kulutuskohteita.

Energian varastointi ja kuormitusten ohjausmahdollisuus lisää itsetuotetun energian osuutta kokonaiskulutuksesta. Näin kyetään parantamaan energiaomavaraisuutta ja säästämään energian hankintakustannuksissa. Tehohuippujen aleneminen vähentää osaltaan painetta investoida sähkön siirto- ja jakeluverkon kapasiteetin kasvattamiseen. Toiminnan taloudellisen kannattavuuden parantuessa investointien takaisinmaksuaika lyhenee.

Suomessa sähkönjakeluverkon toimitusvarmuus on kansainvälisessä vertailussa korkealla tasolla. Sääolosuhteet saattavat kuitenkin aiheuttaa ajoittain pitkiäkin sähkökatkoja haja-asutusalueella. Paikallisesti toimintavarmuutta voidaan parantaa mikroverkolla, jolla kyky pimeäkäynnistykseen ja saarekkeena toimimiseen. (Kettunen & Kivioja 2022, 8–9.)