Sähkö on useita erilaisia tuotteita
Sakari Kotola, 23.11.2022
Usein ajatellaan, että sähkö on homogeeninen tuote, jolla käytetään sähkölaitteita, lämmitetään taloja, ladataan autojen akkuja ja pyöritetään tehtaita. Sähkö on jaeltavana tuotteena hyvin standardoitu, jännite Suomessa on 230 V ja taajuus 50 MHz. Tällä varmistetaan se, että laitteet toimivat sähköverkkoon liitettyinä luotettavasti ja turvallisesti.
Sähkö erilaisina tuotteina hiilidioksidipäästöjen mukaan
Kun katsotaan sähkön tuotantoa ympäristön näkökulmasta, nousee merkittävänä asiana esiin sähköntuotannon hiilidioksidipäästöt. Sähköä myydäänkin sähkön käyttäjille erilaisina tuotteina kuten tuulisähkö, uusiutuva sähkö ja vähäpäästöinen sähkö. Eri tuotteiden voidaan katsoa olevan erilaisia, koska niitä myydään eri hinnoilla ja ne antavat erilaisen lupauksen tuotteesta ja sen ympäristövaikutuksista. Tuotteina sekä uusiutuva että vähäpäästöinen sähkö nähdään parempina ja arvokkaampina kuin fossiilisilla polttoaineilla tuotettu sähkö.
Kuva 1. Sähkön tuotannon hiilidioksidipäästöt tuotantomuodoittain.
Sähkö ajan funktiona
Sähköä voidaan tarkastella myös ajan funktiona, jolloin sähköstä löytyy myös erilaisia, selkeästi toisistaan eroavia tuotteita: perusvoima, säätövoima ja vaihteleva tuotanto.
Perusvoima pohjautuu Suomessa pääosin ydinvoimaan sekä osin vesivoimaan siltä osin, kun vesivoimaa ei pystytä varastoimaan. Perusvoimaan voidaan katsoa kuuluvaksi myös osa yhteistuotannosta, kun sähköä syntyy muun toiminnan sivutuotteena. Perusvoima ylläpitää tasaista tuotantoa sähköverkossa ja helpottaa sähkön kysynnän ja tarjonnan tasapainottamista eri tilanteissa.
Säätövoima mahdollistaa sähkön tarjonnan jouston silloin kun kysyntä ylittää tarjonnan. Näin voi käydä silloin, kun sääolosuhteet vaikuttavat negatiivisesti vaihtelevaan sähköntuotantoon tai kysyntä kasvaa esimerkiksi kylmän sään takia. Säätövoimana toimii usein vesivoima sekä fossiilisilla polttoaineilla tai biomassalla tuotettu sähkö.
Vaihtelevan sähkön tarjonta riippuu usein säästä, vuoden tai vuorokauden ajasta. Sitä ovat muun muassa tuulivoima ja aurinkovoima. Vaihtelevatuotantoinen sähkö vaatii tuekseen joko säätövoimaa tai sähkön kulutusjoustoa, jotta kysyntä ja tarjonta voidaan pitää tasapainossa.
Kuva 2. Sähkön tuotannolla painotetut keskihinnat Suomessa tuotantomuodoittain.
Tietyllä hetkellä sähkön eri tuotantomuodoista saatava hinta sähköpörssissä on sama. Hinnat kuitenkin eroavat merkittävästi, kun tarkastellaan keskihintaa tuotannon määrällä painotettuna. Säätövoima on tässä tarkastelussa tuotteena parempi kuin perusvoima tai vaihtelevatuotantoinen sähkö, mikä näkyy selkeästi vesivoimalle saadussa tuotannolla painotetussa keskihinnassa, joka on noin 10% yli sähkön keskihinnan. Ydinvoimasta saatu hinta on hyvin lähellä sähkön keskihintaa ja vaihtelevasta tuulivoimasta saatu hinta jää 11% alle keskihinnan.
Sähkön tuotantomuodot verkon toiminnan tasapainottajana
Erilaisissa sähkön tuotantomuodoissa on eroa myös sähköverkon toiminnan kannalta verkon taajuuden ylläpidossa. Sähköverkon taajuuden ylläpito vaatii suuria mekaanisia turbiineita. Tässä tarkastelussa perusvoimana toimiva ydinvoima on tuotteena paras, koska ydinvoimaloiden isot turbiinit mahdollistavat verkon taajuuden ylläpitämisen ja vakaan toiminnan. Verkon tasapainottaminen ei kuitenkaan tällä hetkellä näy sähköpörssissä saadussa hinnassa, koska sille ei ole hinnoittelu- eikä kompensaatiomekanismia.
Me Kind Atomilla näemme, että verkossa tarvitaan erilaisia sähkön tuotantomuotoja. Jotta sähköntuotannon päästöt voidaan pitää alhaisina, tarvitaan merkittäviä investointeja kaikkiin vähäpäästöisiin energiantuotantomuotoihin, jotta tarjonta pystyy vastaamaan kasvavaa kysyntää. Samalla on tärkeää huolehtia siitä, että tuotannon vaihtelu verkossa pysyy hallittavana ja sähköverkon toiminnasta ja vakaudesta huolehditaan.