Suomen sähkömarkkinoilla on viime vuosina ollut monenlaista säpinää. Sellaista saattaa olla luvassa jatkossakin, sillä Fingrid on ennustanut, että sähkön kulutus Suomessa saattaa viiden vuoden kuluttua olla 50 prosenttia suurempi kuin nyt ja kymmenen vuoden päästä jopa kaksinkertainen nykyiseen nähden. Toteutuessaan tämä vauhti olisi todella kova. Oikeastaan koko 2000-luvun sähkönkulutus on Suomessa ollut aika tasainen vaihdellen 80–90 terawattitunnin haarukassa. Viime vuonnakin jäätiin vielä hyvin keskimääräiseen 82 terawattituntiin.
Jos tuotantokapasiteetti ei kasva kulutuksen mukana, hinnat nousevat ja kireitä markkinatilanteita nähdään entistä useammin. Käytännössä kulutus- ja tuotantokapasiteettien tuleekin kulkea kuin suksipari: välillä toinen voi olla edellä, mutta ei koskaan kovin kaukana toisesta.
Sääriippuvainen tuotanto kasvussa
Tuulivoima on Suomessa nopeiten – jos ei aurinkovoiman lisäksi ainoa – kasvava tuotantomuoto. Ydinvoimaa saattaa tulla myöhemmin lisää, mutta ei lähivuosina. Suomessa pääosa tuulipuistoista on kuitenkin aika pienellä maantieteellisellä alueella, joten väistämättä on ajanjaksoja, jolloin minkään tuulipuiston alueella ei tuule kunnolla. Esimerkiksi viime jouluaattona koko Suomen tuulituotanto oli alimmillaan vaivaiset 20 MW, kun tuotantoennätys marraskuulta oli lähes 7000 MW. Vaikka Suomen tuulituotantokapasiteetti kaksikertaistuisi, 40 MW ei kylmänä talvipäivänä juuri lämmitä. Paljon jäisi edelleen sen varaan millaiset sääolosuhteet sattuvat milloinkin kohdilleen. Suomi kattaa nykyäänkin osan huipputuntien kulutuksestaan sähköntuonnilla naapurimaista, mutta sääolot vaikuttavat myös naapureiden sähkön tarjontaan ja siirtoyhteyksien määrä on rajallinen.
Onko kulutus jatkossa korkeaa myös kesällä? Suomessa talven kulutushuipuista kattavat merkittävän osan ne kaukolämpöä tuottavat laitokset, jotka voivat lämmön oheistuotteena tuottaa myös sähköä. Tämä sopii erinomaisesti yhteen sen kanssa, että Suomessa sähkön kulutus on yleensä suurinta kylminä talvipäivinä, jolloin myös kaukolämpöä tarvitaan. Kesällä useat näistä laitoksista ovat kokonaan suljettuina ja silloin myös niiden sähköntarjonta jää pois markkinoilta. Ja entä kun kaukolämmön yhteistuotantoa korvataan enenevässä määrin sähkökattiloilla? Tällaisia muutoksia saattaa aikaistaa se, että jos markkinoilta joka tapauksessa pian poistuviin laitoksiin tulee vikoja, niitä ei välttämättä kannata enää korjailla kunnolla. Lisäksi monet harvoin käytettävät voimalaitokset vaativat ollakseen kannattavia pitempiä ajanjaksoja, jolloin hinta on korkea, kun nykyään korkeat hintapiikit ovat usein hyvin lyhytaikaisia.
Suuret sähkövarastot ratkaisisivat monta ongelmaa, mutta ehtivätkö ne ajoissa? Niitä on odoteltu ja erilaisia teknologioita on kehitelty jo vuosikausia. Tällä hetkellä Suomen vuorokausimarkkinalla käy harvakseltaan vähäistä kauppaa ehkä yksi puhtaasti uusiin sähkövarastoteknologioihin liittyvä toimija.
Katse kapasiteettimekanismiin
Varsinaista sähköpulavaroitusta ei ole Suomessa annettu vuosiin, mutta esimerkiksi joulukuussa 2022 ja tammikuun alussa 2024 kuluttajia kehotettiin voimakkaasti säästämään sähköä kiristyneen tehotilanteen vuoksi. Tämä toimikin hyvin. Sähköä säästettiin merkittäviä määriä, mikä pienensi oleellisesti sähköpulan riskiä. Talven 2022–2023 kiristyneen tehotilanteen perimmäistä syytä, Venäjän tuonnin lakkaamista, voitaneen pitää yllättävänä. Sen sijaan viime vuoden tammikuun kaltaisen tilanteen, jossa pitkään pakkasjaksoon yhdistyi useita voimalaitosrikkoja, pitäisi jo olla riskiskenaarioissa mukana. Joka tapauksessa hyvin toimiva sähkömarkkina ei voi rakentua sen varaan, että kuluttajat vähentävät kulutusta aina pyydettäessä, vaan markkinoiden tulisi kireässäkin tilanteessa varmistaa riittävän toimitusvarma tasapaino.
Sähkömarkkinoiden sääriippuvuuden lisääntyminen, samalla kun kulutus kasvaa, ei ole Suomessa tietenkään mitenkään ainutlaatuista. Päinvastoin monessa Euroopan maassa on vastaava kehityskulku jo paljon pidemmällä. Useassa näistä maista on käytössä jonkinlainen kapasiteettimekanismi. Sellaisesta on alettu Suomessakin puhua enenevässä määrin, ja hallitusohjelmastakin löytyy siihen liittyvä kirjaus. Kapasiteettimekanismi maksaa, mutta se vähentää epävarmuutta ja riskejä, sillä sen avulla tuotannon ja kulutuksen suhdetta voidaan hallita paremmin.
Irlannin ja Suomen sähkömarkkinoilla yhtenäisyyksiä
Muista maista erityisesti Irlanti on Suomen kannalta kiinnostava, sillä Suomen ja Irlannin sähkömarkkinoilla on ehkä vähän yllättävästi useita samoja piirteitä. Molemmat ovat suhteellisen vähien siirtoyhteyksien takana, tuulituotanto on niissä merkittävässä roolissa, aiemmin yleinen turve- ja kivihiilituotanto on pääosin ajettu alas ja kulutuksen ennakoidaan kasvavan nopeasti sähköistymisen ja datakeskusten myötä. Saattaakin olla olla hyödyllistä katsoa tarkemmin, miten juuri Irlannissa on pärjätty samanlaisten haasteiden kanssa.
Irlannissa tuulivoiman osuus sähköntuotannosta on paljon suurempi kuin Suomessa. Tämän vuoksi Irlannissa onkin pitkään ollut käytössä markkinanlaajuinen kapasiteettimarkkina.
Markkinanlaajuista kapasiteettimarkkinaa pidetään parhaimpana tapana varmistaa tuotantokapasiteetin riittävyys kaikissa tilanteissa. Tämän vuoksi onkin erikoista, että Irlanti on viime vuodet keikkunut kärkipäässä Entso-E:n vuosittain julkaisemassa talvikatsauksessa, missä maita on listattu sen mukaan, minkälaisia sähkön riittävyysriskejä eri jäsenmaissa on. Sähköpulavaroitus on Irlannissa annettu useita kertoja ja siellä on jouduttu hankkimaan nopealla aikataululla ns. väliaikaista kriisireserviä, joka on EU-komission suosittelema tapa hätätilanteessa. Mikä Irlannissa sitten oikein on mennyt pieleen?
Huomionarvoista Irlannin tarinassa on, että siellä tehtiin oikeastaan kaikki oikein. Ennusteet osuivat suhteellisen hyvin kohdilleen ja kapasiteettimarkkina on huolellisesti, avoimesti ja pitkään suunniteltu taloustieteen oppikirjojen mukainen luotettavuusoptioihin perustuva mekanismi. Silti ei onnistuttu kovin hyvin. Jälkikäteen on tultu laimeilta kuulostaviin johtopäätöksiin, että joitain riskejä aliarvioitiin, suunnittelu olisi ehkä voinut olla vielä kokonaisvaltaisempaa ja joitain markkinaparametreja olisi voinut hienosäätää.
Sähkömarkkinakehitystä suunniteltava kokonaisvaltaisesti
Ehkä keskeisin opetus Suomelle Irlannista onkin, että kustannustehokkaan ja toimintavarmuuden takaavan kapasiteettimekanismin suunnittelu on hyvin vaikeaa ja sen toteuttaminen on hidasta. Sama koskee myös kohdennettua kapasiteettimekanismia, joka Suomeen on todennäköisemmin ehkä tulossa. Nykyinen tehoreservihän on jo aikansa elänyt. Kun sähkömarkkina muuttuu nopeasti, kapasiteettimekanismin suunnittelu on kuin ampuisi vikkelästi liikkuvaan maaliin ammuksella, jonka lentoaika on huomattavan pitkä. Virheisiin ei ole suurta varaa, koska kyse on investoinneista ja erilaisista sitoumuksista, jotka voivat olla hyvin pitkäaikaisia. Varsinkin ääritilanteissa sähkömarkkina on herkkä kokonaisuus, jossa pienillä asioilla voi olla suuri merkitys.
Sähkömarkkinan kehitystä tulee suunnitella huolellisesti pitkällä aikajänteellä ja kokonaisvaltaisesti. On tärkeää ottaa huomioon myös viranomais- ja lainsäädäntötyöstä tulevat viiveet ja rajoitukset. Suunnittelu pitää aloittaa ajoissa ja erilaisiin epätodennäköisiltäkin vaikuttaviin riskeihin tulee suhtautua riittävällä vakavuudella. Yhteistyön on oltava erityisen tiivistä päätöksiä tekevän ministeriön, teknistä puolta hallinnoivan kantaverkkoyhtiön ja lainsäädäntöä tulkitsevan kansallisen sääntelyviranomaisen välillä, mutta tietysti myös yksityisen puolen haasteet ja ongelmat on ymmärrettävä perusteellisesti. Sähkömarkkinan tilannetta on seurattava aiempaa selvästi aktiivisemmin, jotta tilannekuva on koko ajan oikea. Suomessa ei pidä tuudittautua siihen, että asiat hoituvat kyllä omalla painollaan, kun tehdään vain kuten ennenkin. Viisi vuotta sitten Irlannissa ajateltiin, että tilanne on hyvin hallussa ja ongelmia ei tule, ja siellä kuitenkin oli jo silloin toimiva kapasiteettimekanismi. Ilman kapasiteettimekanismia sähkömarkkinan tulevaisuuden hallinta ei ole ainakaan helpompaa.
Jos suunnittelu ei ole kaukonäköistä ja laaja-alaista, käy helposti niin, että energiapolitiikasta tulee poukkoilua, jossa lyhytnäköisesti laastaroidaan vain kulloinkin näköpiirissä olevaa ongelmaa ja lopputuloksena on teippiviritys, joka ei suurta ravistelua kestä. Irlannissa jouduttiin pakon sanelemana turvautumaan erilaisiin hätäratkaisuihin välillä talvi kerrallaan. Toivottavasti Suomessa ei ajauduta tähän.
Lue Juha Teirilän pidempi analyysi kokonaisuudessaan tästä: Kapasiteettimarkkinan haasteet-kokemuksia Irlannista
Juha Teirilä työskentelee Energiavirastossa ekonomistina markkinavalvonnan tehtävissä. Väitöskirjassaan Teirilä tutki mahdollisia markkinamanipulaatiomenetelmiä Irlannin kapasiteettimarkkinalla.
Kapasiteettimekanismi
Kapasiteettimekanismilla tarkoitetaan järjestelyä, jossa sähkön tuotantolaitokset (usein myös esim. kulutusjousto ja sähkövarastot) saavat maksun siitä, että niillä on tietyllä ajanjaksolla kyky tuottaa sähköä sähkömarkkinan käyttöön ja ne toimivat markkinalla maksun vastineeksi ennalta sovitun velvoitteen mukaan mekanismin mallista riippuen. Tyypillisesti voimalaitokset voivat joko toimia energiamarkkinoilla normaalisti ja saavat siten kapasiteettimaksun energiamarkkinoilta saatavan tulon lisäksi, tai niiden on pysyteltävä energiamarkkinan ulkopuolella ja laitokset käynnistetään ohjatusti vasta niukkuustilanteissa. Tästä on myös erilaisia välimuotoja. Kapasiteettimekanismin tarkoitus on varmistaa, että markkinalla on aina riittävä tuotantokapasiteetti. Kapasiteettimaksun maksavat lopulta sähkön kuluttajat.
Kohdennettu kapasiteettimekanismi
Kohdennetussa kapasiteettimekanismissa vain osa voimalaitoksista saa kapasiteettimaksun. Sen avulla pyritään hankkimaan vain se puuttuva osa kapasiteetista, mikä sähkön riittävyyden varmistamiseksi tarvitaan.
Markkinanlaajuinen kapasiteettimekanismi
Markkinanlaajuisessa kapasiteettimekanismissa kaikki markkinatoimijat, jotka tarvitaan sähkön riittävyyden varmistamiseksi, voivat saada kapasiteettimaksun. Sen avulla pyritään varmistamaan, että markkinalla on kokonaisuutena riittävä kapasiteetti.
Tehoreservi
Suomessa nykyisin käytössä oleva tehoreservi eli ns. strateginen reservi on kohdennetun kapasiteettimekanismin muoto. Voimalaitokset valitaan reserviin tarjousten perusteella ja vain reserviin valitut voimalaitokset saavat kapasiteettimaksun. Sen vastineeksi ne eivät voi toimia energiamarkkinalla, vaan ne ovat pääosan ajastaan nopeassa käynnistysvalmiudessa. Voimalaitoksia käynnistetään tehoreservistä vasta viimesijaisena keinona, kun tehopula on muutoin jo hyvin lähellä.
Kapasiteettimarkkina
Kapasiteettimekanismiin kuuluva markkina, jonka kautta hankitaan energian tuotantokapasiteettia – ei siis energiaa vaan vain kapasiteettia eli kykyä tuottaa energiaa. Yleensä huutokauppa tai muu tarjouskilpailu, jossa tarjouksia hyväksytään halvimmasta alkaen, kunnes tietty kapasiteettimarkkinalla tavoiteltu kokonaiskapasiteetin määrä täyttyy. Läpimenneiden tarjousten jättäneet toimijat saavat kapasiteettimaksun ja sitoutuvat samalla sitä koskeviin velvoitteisiin. Käytetään myös yleisnimityksenä markkinanlaajuisesta kapasiteettimekanismista.
Energiamarkkina
Markkina, jossa käydään kauppaa energialla. Esimerkiksi sähkön vuorokausi- ja päivän sisäinen markkina. Markkinalla määräytyvät, kuinka paljon kukin toimija ostaa ja myy sähköä kunakin ajanjaksona ja millä hinnalla. Jos sähkömarkkinaan kuuluu vain energiamarkkina, mutta ei kapasiteettimarkkinaa, puhutaan “energy-only” -markkinasta (Suomessa nyt).