Suomen energiapoliittiset ratkaisut

  • Viestiketjun aloittaja Viestiketjun aloittaja Sigma957
  • Aloitus PVM Aloitus PVM
Ei liity Suomeen, vaan yleiseen tuulimyllyjen kehitykseen. Kiinan pojat on tehneet aika massiivinen myllyn, niin tehojen ja lapa koon puolesta.
Tehot tosin maksimi tuulilla, pitää olla hyvin säätövoimaa kaveriksi, mutta onhan Kiinassa puroja mihin vesivoimaa tökätä ja hiiltäkin löytyy.
Mutta hanke varmaan kuvastaa hyvin Kiinan halua tulla energiaomavaraiseksi...



Kiinan etäläiseen Hainanin maakuntaan on noussut toistaiseksi maailman suurin tuulivoimala.

Mingyang Smart Energyn rakentaman merituulivoimalan teho on 20 megawattia. Tehon tuottamiseksi voimalan lapojen kärkiväli on lähes 300 metriä.

Voimalan roottori tuottaa sähköä arviolta suuren suomalaiskaupungin asukasmäärälle eli lähes 100 000 kiinalaiselle.

Rakentamisesta kertoi Suomessa Tekniikka&talous -lehti.

Yhtiöllä on rakenteilla vielä uutta voimalaa 2 megawattia suurempi voimala. Sen lavat ovat yhtä pitkät kuin Eiffel-torni Pariisissa Ranskassa. Lapojen pituus kasvaa yli 10 metriä.

Yle

Ihan samaa kokoluokkaa ne on nuo Porin Tahkoluotoon suunnitteilla olevat voimalat ja kaksi ensimmäistä pystytettäneen 2026.

 
Nyt on taas vedetty kaikki mutkat suoriksi: TVO ja sen osakkaat eivät ole mikään erillinen saareke, sähkön yksikköhinta ei ole vakio, TVO:n voimaloiden tuotanto ei ole vakio eikä sen omistajien sähkönkulutuskaan ole vakio!

Ylen juttu säätövoimasta viime vuoden kesältä:



Liian halpa sähkö on yksi syy rajoittaa tuotantoa. Ongelmat siirtoverkossa tai sitä suojaavassa järjestelmäsuojassa ovat toinen syy rajoittaa tuotantoa: jos järjestelmäsuojassa on vajausta, niin OL3:n tehoa joudutaan alentamaan. Järjestelmäsuojaan on kuulunut esimerkiksi metsäyhtiöiden sellutehtaita: jos järjestelmäsuojaan kuuluva tehdas on huoltoseisokissa, niin OL3:n tehoa pitää vastaavasti laskea. OL3:n järjestelmäsuojasta käytävään vääntöön on useita ratkaisuja:

1) Fingrid maksaa viulut ja siirtää kustannukset sähkönkuluttujien maksettavaksi
2) TVO maksaa viulut ja siirtää kustannukset sähkönkuluttujien maksettavaksi
3) kukaan ei halua maksaa markkinahintaa OL3:n järjestelmäsuojasta ja puuttuvan tuotannon myötä kohonneet hinnat siirtyvät sähkönkuluttujien maksettavaksi

Artisti maksaa joka tapauksessa, joten tällä perusteella en julistaisi Suomen energiajärjestelmää epäonnistuneeksi.
Ydinvoima on kustannusrakenteeltaan pääomavaltaista. Tehon vähentäminen / säätely ei pienennä pääomakuluja. Käyttökuluistakin ainut asia joka voi pienentyä pienemmällä tuotannolla on polttoainekulu edellyttäen, että palama hidastuu. Alan oman julkaisun mukaan:
"Ydinpolttoaineen osuus ydinsähkön hinnassa on noin 15 pro-senttia, josta raakauraanin hinnan osuus on noin kolmannes."
https://cdn1.utbudet.com/storage/ma...8A26FD14235/Ydinvoima_esite 2022_20220104.pdf

Toisaalta tehon alentaminen heikentää prosessin hyötysuhdetta ja esim prosessiveden booripitoisuuden säätely ei tapahdu ilman häviöitä. Mainitussa polttoaineen kustannuksessakin suuri osa lienee capexia eli polttoaineen kulutuksen pienenemisellä olisi hyvin pieni vaikutus.

Käytännössä teholla on siis varsin pieni vaikutus vuositason kokonaiskuluihin. Kokonaiskulut voidaan tähän keskusteluun soveltuvalla tarkkuudella olettaa vakioksi riippumatta laitoksen tehosta. Tällöin sähkön omakustannehinnaksi yksikköä kohti muodostuu: [kokonaiskulut] / [kokonaistuotanto]

Ydinvoiman osakas käytännössä maksaa osuudestaan aina maksimituotannon hinnan riippumatta tuotetun sähkön määrästä.

Edes tuotannon rajoittaminen silloin, kun omakustannehinta on korkeampi kuin sähköpörssin hinta ei ole välttämättä järkevää. Näin on, koska tuotannon rajoittaminen ei juuri pienennä kuluja. Toki ydinvoiman osakkaalle tehon säätäminen voi olla kannattavaa, jos sillä saadaan esim manipuloitua sähköpörssin hintaa ylös sillä tavalla, että rajatun tuotannon arvo manipuloidulla hinnalla on suurempi kuin rajaamattoman tuotannon hinta. Tehon rajoittamisesta saatetaan myös maksaa kompensaatiota sähkömarkkinoilla.

Jos jonkun mielestä Suomen energiajärjestelmän viime vuosien päätökset ja toimenpiteet (Fennovoima, Fortumin hylätty ydinvoimahakemus -> Uniperiin sijoittaminen, vakaa ja ennustettava pörssisähkön hinta, jne) ovat onnistumisia, niin saa puolestani pitää mielipiteensä. Huomenna olisi taas kallein tunti 49,4 c/kWh.
 
Jos jonkun mielestä Suomen energiajärjestelmän viime vuosien päätökset ja toimenpiteet (Fennovoima, Fortumin hylätty ydinvoimahakemus -> Uniperiin sijoittaminen, vakaa ja ennustettava pörssisähkön hinta, jne) ovat onnistumisia, niin saa puolestani pitää mielipiteensä. Huomenna olisi taas kallein tunti 49,4 c/kWh.
Jos sähköpörssin korkeat tuntihinnat hirvittävät, niin sähköä voi ostaa myös pitkillä sopimuksilla kiinteään hintaan.

Suomen energiapolitiikka on ollut omien kärsimysten maksimointia mutta sekään ei tee alkuperäisestä väitteestä totta:
Mikäli OL3 ei pysty tämän takia ajamaan täydellä teholla, niin koko Suomen energiajärjestelmä on epäonnistunut.
Moneen muuhun maahan verrattuna Suomen kantaverkko on edelleen vahva, mikä näkyy yhtenäisenä hinta-alueena. Esimerkiksi Ruotsissa hinta-alueita on neljä ja Norjassa viisi. Se tarkoittaa, ettei sähköä pystytä siirtämään riittävästi eri hinta-alueiden välillä.
 
Miksi kaikkien muiden energiantuottajien pitäisi osallistua säätöön, mutta ydinvoiman tuottajat saisivat ajaa koko ajan täysillä? Jotta maksimoidaan yhden tuotantolajin omistajien voitto? Mikä logiikka siinä on?

Huomennakin on poikkeuksellisen korkea sähkönhinta ja perimmäisenä syynä on OL2 viikkoja kestävä ennakoimaton generaattorin korjaus, edellinen kerta kun sähkö oli erityisen kallista oli keväällä kun OL3 oli vika jolla päästiin ihan meemitasolle.

Sähkön hintahan voi mennä negatiiviseksi juuri siitä syystä, että löytyy se jousto alaspäinkin kun sähköä ei enää kannata painaa verkkoon kun siitä joutuu maksamaan. Tällöin on järkevämpää laskea joko tuotantoa ydinvoimalassakin tai vaihtoehtoisesti ydinvoimalan omistajat voivat esimerkiksi maksaa tuulivoiman tuottajille siitä, että ylituotantotilanteessa tuulivoimaloita pysäytetään koska siten saadaan myös kokonaistuotantoa alemmas, vesivoimallahan on ollut tämä rooli jo vuosikymmeniä mutta voi niitä tuulivoimaloitakin laittaa parkkiin.

Koska ydinvoiman tuottajat ovat siirtyneet säätämään kapasiteettiaan alemmas niin pidän varmana, että ensimmäinen vaihtoehto on heille edullisempi. Heidän täytyy nykyisessä geopoliittisessa tilanteessa huomioida myös polttoaineen hinta ja saatavuus, joten pelkkä koko ajan täysillä ajaminen ei välttämättä olekaan se paras vaihtoehto.
 
Huomennakin on poikkeuksellisen korkea sähkönhinta ja perimmäisenä syynä on OL2 viikkoja kestävä ennakoimaton generaattorin korjaus, edellinen kerta kun sähkö oli erityisen kallista oli keväällä kun OL3 oli vika jolla päästiin ihan meemitasolle.
Eikös tässä ole aika pitkä lista asioita tämän pienen hintapiikin takana:
  • Zenäjältä ei enää osteta verisähköä. - 1000 MW kapa
  • Säätövoimaa työn alla saada lisää Ruotsin vesivoimasta. Mistä syystä molemmat siirtoyhteydet remontissa. - 600 MW ja -600 MW puuttuu per reitti?
  • Loviisa 1 suunnitellussa, Olkiluoto 2 suunnittelemattomassa huollossa. - 1400 MW
  • Ei tuule. Toisaalta, ei myöskään lämmitetä.
OL2 sykkii taas kuun lopussa, samoin LO1. Toinen Ruotsin yhteys uusittuna pystyssä kuun lopussa, toinen lokakuussa. En muista miten päin. Lämmityskausi alkaa, mutta syksy on tuulista aikaa. Ei tämä nyt umpihuonoltakaan näytä.

Suuren kulutuksen taloilla vaihtoehtona se kiinteähintainen sopimus.

Mutta onko edelleen niin, että Pohjois-Karjalan Sähkö on ainoa, joka tarjoaa pörssihinnan rinnalle näitä kiinteähintaisia "kiinnityksiä", minimissään yksi kuukausi, sitten myyvät myös 3 kk - vuoden soppareita. Ideana se, että pörssisähkön rinnalle voi ottaa vaikka 50% kiinnityksen jollekin jaksolle, tai tosiaan sitten joustavasti väliin yksi tai useampi kuukausi kiinteällä hinnalla. Toivottavasti tällaset mallit yleistyy laajemminkin.
 
Viimeksi muokattu:
Kuka olisi arvannut, että tuulivoiman ylirakentaminen ja fossiilisen varavoiman samanaikainen purkaminen on johtanut voimakkaisiin hintojen vaihteluun ja toimitusvarmuuden heikkenemiseen :rolleyes: :rolleyes:

Fingrid-pomo HS:ssä: Sähkö voi loppua​


Heikkilä kirjoittaa, että vaikka sähkömarkkinat toimivat pääosin tehokkaasti, harvinaisissa stressitilanteissa markkinat eivät kannusta tuottamaan riittävästi sähköä.


Poikkeustilanteita voivat olla esimerkiksi harvinaisen pitkä kylmä ja tuuleton jakso, useiden voimalaitosten tai siirtoyhteyksien samanaikaiset ja pitkäkestoiset vikaantumiset tai sähkönkulutuksen ja -tuotannon merkittävät poikkeamat ennusteesta, Heikkilä luettelee.

Heikkilän mukaan ongelma on syntynyt, kun vanhaa hiili- ja kaasuvoimapohjaista ylikapasiteettia on suljettu ilmastotavoitteiden, laitosten ikääntymisen ja taloudellisen kannattamattomuuden vuoksi. Aiemmin tuo kapasiteetti on tasoittanut hintapiikkejä ja tukenut sähkön riittävyyttä myös poikkeustilanteissa.

Ratkaisuksi Heikkilä esittää säävarman ja joustavan tuotantokapasiteetin rakentamista.
Käytännössä se voisi tarkoittaa esimerkiksi vety- tai biopohjaisilla polttoaineilla toimivia miehittämättömiä voimalaitoksia.

 
Ettei nyt menisi pian toinenkin pelikaani proomu turbiineihin... Otin loka-joulukuulle 50% kiinnityksen n. 7,5 sentin sähköön, toinen puoli kulutuksesta pörssillä. Niin tai näin, voittaa ja häviää heilahteluissa jotain mutta toinen puoli ihan perus ok hinnalla sekin.
 
Miksi kaikkien muiden energiantuottajien pitäisi osallistua säätöön, mutta ydinvoiman tuottajat saisivat ajaa koko ajan täysillä? Jotta maksimoidaan yhden tuotantolajin omistajien voitto? Mikä logiikka siinä on?

Huomennakin on poikkeuksellisen korkea sähkönhinta ja perimmäisenä syynä on OL2 viikkoja kestävä ennakoimaton generaattorin korjaus, edellinen kerta kun sähkö oli erityisen kallista oli keväällä kun OL3 oli vika jolla päästiin ihan meemitasolle.

Sähkön hintahan voi mennä negatiiviseksi juuri siitä syystä, että löytyy se jousto alaspäinkin kun sähköä ei enää kannata painaa verkkoon kun siitä joutuu maksamaan. Tällöin on järkevämpää laskea joko tuotantoa ydinvoimalassakin tai vaihtoehtoisesti ydinvoimalan omistajat voivat esimerkiksi maksaa tuulivoiman tuottajille siitä, että ylituotantotilanteessa tuulivoimaloita pysäytetään koska siten saadaan myös kokonaistuotantoa alemmas, vesivoimallahan on ollut tämä rooli jo vuosikymmeniä mutta voi niitä tuulivoimaloitakin laittaa parkkiin.

Koska ydinvoiman tuottajat ovat siirtyneet säätämään kapasiteettiaan alemmas niin pidän varmana, että ensimmäinen vaihtoehto on heille edullisempi. Heidän täytyy nykyisessä geopoliittisessa tilanteessa huomioida myös polttoaineen hinta ja saatavuus, joten pelkkä koko ajan täysillä ajaminen ei välttämättä olekaan se paras vaihtoehto.
Eri tuotantomuodot soveltuvat erilaisiin rooleihin sähköntuotannossa. Suomessa ydinvoimaa on ajettu perinteisesti vakioteholla, koska se sopii teknistaloudellisesti parhaiten tähän rooliin. Vesivoimaa taas on käytetty säätövoimana samasta syystä. Muut tuotantomuodot ovat menneet noiden väliin.

Voidaan toki asettaa vaatimuksia, että ydinvoimaa pitää käyttää muulla kuin järkevimmällä tavalla. Mikään tuottaja ei voi toimia hyväntekeväisyysperiaatteella ainakaan pidempää jaksoa. Sen takia tuollainen vaatimus johtaisi suurempaan laskuun sähkön loppukäyttäjälle. Kun asiassa mennään riittävän pitkälle, ydinvoimatuotantoa voi myös poistua kokonaan. Esimerkiksi Loviisan yksiköiden jatkoluvan hakeminen ei ollut kaiketi täysin itsestään selvää. Ainakaan uutta ydinvoimaa tässä tilanteessa ei taida kukaan haluta enää investoida Suomeen.

Melko varmasti tuulivoiman tuottajat sulkevat tuotantoaan negatiivisella pörssihinnalla ihan oma-aloitteisesti, koska eivät halua maksaa tuotannostaan. Tuulivoimahan menee ilmeisesti kaikki pörssiin. Ydinvoimasta taas suuri osa ei mene pörssin kautta.

Uuden polttoaineen osuus ydinvoiman omakustannehinnasta on tällä hetkellä noin 5%. Siten polttoaineen hinnan kaksinkertaistuminen nostaisi tuotantokustannusta 5% ja kolminkertaistuminen 10%. Saatavuudessa ei ole ollut ainakaan tähän asti ongelmia ja varastoissa on polttoainetta useamman vuoden tuotantoon.

Lisäksi alemmalla teholla ajaminen ei alenna polttoaineen kulutusta samalla tavalla kuin vaikka hiilivoimalassa. Reaktorifysiikka määrittää asioita (säätämisellä on epäedullisia vaikutuksia) ja tehon alentaminen heikentää hyötysuhdetta jolloin polttoainetta kuluu enemmän tuotettua sähköenergian yksikköä kohti. OL3:n kannattaa tehdä ainakin nopeita säätöjä myös ajamalla lämpöä suoraan mereen jolloin polttoaineenkulutus pysyy täysin samana sähköntuotannon pienetyessä.
 
Silloinhan suuri osa ydinvoimasta pyöriikin jatkuvasti maksimiteholla? Ehkä kannattaisi myydä loputkin ydinsähköt pitkäaikaisilla sopimuksilla, niin ei tarvitsisi ulista negatiivisista pörssihinnoista?
Voi tulla yllätyksenä, mutta OL1, OL2, LO1 ja LO2 ajavat max kuormaa normaalitilanteessa. Get over it...
 
Mie oon taas miettinyt :rolleyes: mitenkähän kannattavaa olisi tuottaa vetyä tuuli- ja aurinkovoimalla varastoon ja sitten taas vedyllä tuottaa sähköä kun ei tuule tai paista aurinko. :unsure: mikä on tehokkain tapa hyödyntää vatyä sähkön tuotannossa?
 
Nopealla googlauksella, nyt päästään parhaimmillaan 70% hyötysuhteeseen vedyn tuotannossa (loput lämpöä, eli kai senkin voi hyödyntää). Vastaavasti siitä saadaan tuotettua sähköä ehkä 55% hyötysuhteella. Eli saat siitä sen 39% takaisin sähköä.

Eli siitä pitäisi saada rahaa takaisin 2,6 kertaisena, lisättynä muilla tuotantokuluilla, että pääset nollille.
 
Nopealla googlauksella, nyt päästään parhaimmillaan 70% hyötysuhteeseen vedyn tuotannossa (loput lämpöä, eli kai senkin voi hyödyntää). Vastaavasti siitä saadaan tuotettua sähköä ehkä 55% hyötysuhteella. Eli saat siitä sen 39% takaisin sähköä.

Eli siitä pitäisi saada rahaa takaisin 2,6 kertaisena, lisättynä muilla tuotantokuluilla, että pääset nollille.
Eli ei kovin taloudellinen ratkaisu säätövoimaksi.
 
Merkittävä osa uusiutuvasta energiasta myydään hyvin pitkäaikaisilla eli jopa +10 v ppa (power purchase agreement) suoraan isoille loppukäyttäjille. Sopimusta käytetään yleisesti vakuutena esim. tuulivoimainvestoinneissa. Siten kaikki uusiutuva energia ei kulje pörssin kautta.
 
Viimevuosien tulevaisuuden energiajärjestelmää mallintavissa tutkimuksissa yleinen johtopäätös on, että vetyä tai vetyjohdannaisia ei juurikaan tulla käyttämään uudestaan sähköntuotantoon. Vetyä tullaan tuottamaan paljon, mutta sille on muita käyttökohteita (kemianteollisuus, terästeollisuus, lentoliikenne yms.) Vetyjohdannaisia käytettäisiin lähinnä äärimmäisissä alueellisissa tehopulatilanteissa eli Suomessa talvella pakkasjaksojen aikana chp laitosten/kaasuturbiinien kautta. Mää itte epäiken että tämä osa toteutuu ei ehkä koskaan, vaan näissä tilanteissa polttoaine säilynee öljynä toistaiseksi. Muuten energiajärjestelmä pyörii kulutusjouston ja akkujen varassa.
 
Nopealla googlauksella, nyt päästään parhaimmillaan 70% hyötysuhteeseen vedyn tuotannossa (loput lämpöä, eli kai senkin voi hyödyntää). Vastaavasti siitä saadaan tuotettua sähköä ehkä 55% hyötysuhteella. Eli saat siitä sen 39% takaisin sähköä.

Eli siitä pitäisi saada rahaa takaisin 2,6 kertaisena, lisättynä muilla tuotantokuluilla, että pääset nollille.
En käy kinaamaan, mutta tuollaiset laskelmat perustuvat niihin oletusarvoihin, joita on lähtötilanteesta.

Sähkön hinta käy välillä todella alhaalla, tai jopa pakkasen puolella. Kiinteiden kustannusten osalta kaikki, mitä saadaan kaupaksi sitä suuremmalla hinnalla, on voittoa.

Mitkä ovat tuulisähkön ja vedyntuotannon muuttuvat kustannukset? Polttoainetta ei kulu yhtään, elektrolyysilaitteisto vedyn tuotannossa ja polttokenno - vai millä sähkö sitten tuotetaankaan - eivät kuluta kuin vettä, ja tuottavat myös sitä. Ehkä jotain katalyyttejä kuluu, en tiedä. Toki tuulimylly rasittuu enemmän tuottaessaan sähköä kuin seisoessaan, mutta kuinka paljon rahassa mitattuna?

Perustamiskustannukset vetylaitokselle ovat varmasti jonkinmoiset, mutta akkuvarastointia ilmeisesti pidetään kannattavana, vaikka se on kallista ja tasaa vain jonkin verran vuorokauden sisäistä kulutusta. Vetyä voi vähän säästellä pidemmälläkin aikavälillä.

Jos tuosta saisi pääomalle kunnollista tuottoa, tuollaisia asemia varmasti rakennettaisiin enemmän. Mutta pelkän hyötysuhteen perusteella ei mielestäni kannattavuutta pysty päättelemään.
 
Eikös pörssisähkö lopu ensimmäisenä kun pörssissä myydään se mikä kiinteähintaisesta kulutuksesta jää yli? Ne sähkön myyjät jotka tarjoavat kiinteähintaista ilman omaa tuotantoa ovat aika huteralla pohjalla.
 
En käy kinaamaan, mutta tuollaiset laskelmat perustuvat niihin oletusarvoihin, joita on lähtötilanteesta.

Sähkön hinta käy välillä todella alhaalla, tai jopa pakkasen puolella. Kiinteiden kustannusten osalta kaikki, mitä saadaan kaupaksi sitä suuremmalla hinnalla, on voittoa.

Mutta pelkän hyötysuhteen perusteella ei mielestäni kannattavuutta pysty päättelemään.

Niin, periaatteessahan tuo vain kertoo kuinka paljon pitää syöttää, jotta saa yhden yksikön ulos noilla hyötysuhteilla.

Kustannuslaskelmissa sitten pitää vielä huomioida huolto-, käyttö- ja pääomakustannukset, joista minulla ei ole aavistustakaan.

Lämmön talteenotolla voi parantaa.
 
Back
Top