Sähkönkulutuksen huipputehon ohjauksen vaikutukset Suomen sähköntuotantoon

Seppo Kärkkäinen, Juhani Rouvali

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Tutkimuksessa on selvitetty sähkön kulutuksen ohjauksen merkitystä valtakunnallisen sähköntuotantojärjestelmän kannalta. Raportin alussa on tarkasteltu sähkön kulutuksen vaihtelua, sen merkitystä sähköjärjestelmän kannalta sekä mahdollisuuksia sähkön kulutuksen ja tuotannon entistä parempaan hallintaan. Tämän perusteella on määritelty tutkimuksen tavoitteeksi selvittää kulutuksen ohjauksen merkitystä kulutuksen huipputehon pienentämisen kannalta. Keinoja tähän ovat kulutuksen huipun leikkaus tai kulutuksen siirtäminen toiseen ajankohtaan. Teknisesti tämä voidaan saada aikaan joko keskitetyllä tehon ohjauksella ja/tai epäsuoralla ohjauksella tariffien avulla. Ohjaukseen sopivia kuormia löytyy lähinnä suurteollisuudesta, pien- ja keskisuuresta teollisuudesta, palvelusektorilta sekä sähkölämmityksestä. Suurin potentiaali on teollisuudessa, mutta se ei yleensä sovi suoraan ohjaukseen. Lämmityskulutusta ohjataan jo tällä hetkellä monilla paikkakunnilla. Tutkimuksen yhteydessä kehitettiin malli, jolla eri kuluttajaryhmien suoran ja epäsuoran ohjauksen valtakunnallisia vaikutuksia voidaan selvittää. Mallin avulla selvitettiin esimerkkilaskelmina tariffiohjauksen kautta tapahtuvan varaavan ja osittain varaavan sähkölämmityksen osuuden kasvun vaikutuksia. Tällöin todettiin, että suuntaamalla uusista sähkölämmityskuluttajista 40 % varaaviin järjestelmiin sen sijaan, että suoran sähkölämmityksen osuus säilyisi nykyisellään (84 %), voitaisiin huipputehon tarvetta pienentää 100 200 MW vuoteen 1995 mennessä. Tehonsäästön lisäksi saavutetaan sähkön tuotantokustannusten säästöä 10 20 milj. mk / a. Toisaalta varaavat järjestelmät vaativat kuluttajilta enemmän investointeja kuin suora sähkölämmitys. Tätä ei tässä työssä ole lähemmin tarkasteltu. Suoralla tehon ohjauksella pyritään tasoittamaan ennen kaikkea sähkön valtakunnallista vuorokausivaihtelua. Tässä työssä pidettiin lähtokohtana ns. jäännöskulutuksen vaihtelua, joka pyrittiin tasoittamaan. Jäännöskulutuksella tarkoitetaan sitä kulutusta, joka jää jäljelle, kun kokonaiskulutuksesta vähennetään tuonnin, vesivoiman sekä teollisuuden ja kaukolämpölaitosten vastapainetuotannon osuudet. Jäännöskulutuksen vaihtelu vuorokausikeskiarvon suhteen on tällä hetkellä vuorokausityypistä riippuen 100 400 MW, ja sen arvioidaan kasvavan vuoteen 1995 mennessä 200 .700 MWiin. Suoritettujen laskelmien pohjalta arvioitiin suoralla tehon ohjauksella päästävän parhaimmillaan n.200 MW:n huipputehon pienenemiseen, mikä edellyttää n. 600 MW:n ohjattavia kuormia. Realistisempi arvio lienee kuitenkin 100 150 MW. Vuosittaisiksi kapasiteettisäästöiksi saadaan 15 20 milj. mk olettaen, että huipputehon pienentäminen pienentää vastaavalla määrällä kaasuturpiinilaitosten rakentamistarvetta. Energiahyöty on suoralla tehon ohjauksella huomattavasti pienempi eli alle 10 % tehohyödystä. Keskitetyn tehon ohjauksen kannattavuutta arvioitiin vertaamalla saavutettua hyötyä ohjauksen toteutusjärjestelmästä aiheutuviin kustannuksiin. Todettiin, että ohjattavan tehon tulisi olla vähintään 23 kW kohdetta kohti. Suurempi hyöty saavutetaan luonnollisesti isompien koeteiden ohjauksesta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages95
ISBN (Print)951-38-2671-7
Publication statusPublished - 1986
MoE publication typeD4 Published development or research report or study

Publication series

SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
Number424
ISSN0358-5077

Keywords

  • electric power generation
  • load control
  • energy economy
  • mathematical models
  • Finland

Cite this

Kärkkäinen, S., & Rouvali, J. (1986). Sähkönkulutuksen huipputehon ohjauksen vaikutukset Suomen sähköntuotantoon. VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 424