Rohkeutta sähkön suurkuluttajien houkuttelemiseksi Suomeen

12.10.2023, kello 08:29

Teksti Thomas Brand, Jaakko Kaijala | Kuva Scanstockphoto

Energiauutiset on julkaissut hiljattain kolme ajankohtaista Omakynä-kirjoitusta, jotka jokaisen Suomen sähkömarkkinoiden nykytilasta ja tulevaisuudesta tulisi ajatuksella lukea. Ne tarjoavat todenmukaisen kuvan siitä, mitä sähkömarkkinoilla tällä hetkellä tapahtuu ja minkälaisia haasteita kohtaamme erityisesti tuotannon ja kulutuksen epätasapainon vuoksi.

Päätoimittaja Jukka Relander nosti 2. lokakuuta julkaistussa kirjoituksessaan esiin tärkeän aiheen: sähkönkulutuksen. Relander esittää uusiin tilastoihin nojautuen, että sähkönkulutus Suomessa on alimmillaan sitten viime vuosituhannen. Hän toteaa, että kyse on muna-kana-ongelmasta. Tällä hän tarkoittaa sitä, että energiantuotantoon ei välttämättä kannata kohta enää investoida, jos sähkön kysyntä ei kasva – ja tätä kysyntää ei tule, ellei tuotantoa kasvateta lisäinvestoinneilla. Saman havainnon ovat nostaneet esiin myös Suomen Tuulivoimayhdistyksen Anni Mikkonen ja Energiateollisuuden Jari Kostama Helsingin Sanomien hiljattain julkaisemassa jutussa.

— Pitäisi ottaa ensimmäinen [teollista suurkulutusta kasvattava] loikka. Kuka sen aloittaisi?, Relander kysyy.

Energiateollisuuden Heikki Lindfors esitti omassa kirjoituksessaan kuinka vedyssä on paljon hypeä ja vertasi sitä Nokiaan vuonna 2010. Näinä aikoina suomalaiset insinöörit esittelivät suunnitelmiaan ja visioitaan, mutta samalla innovatiiviset kilpailijat ahersivat uusien markkinoiden himoitsemien tuotteiden ja ratkaisujen parissa. Lindfors ei saa selkään taputtelua niiltä, jotka kuvittelevat Suomen olevan “hyvin lähellä” päätösperusteista vetytaloutta. Lindfors nostaa kirjoituksensa lopussa esille hyvin tärkeän huomion:

— Julkinen sektori ei voi johtaa vetytalouden murrosta. Nyt tarvitsemme yksityiseltä puolelta investointipäätöksiä.

Näitä aiheita sivuten Energiauutisissa oli jo aiemmin julkaistu toimituspäällikkö Petri Sallisen kirjoitus. Sallinen korostaa energiainvestointien tärkeyttä Suomelle ja huomauttaa, kuinka puhdas siirtymä voi tarjota Suomelle kauan kaivatun piristysruiskeen. Suomalainen puhdas sähkö voisi houkutella maahamme ulkomaisia pääomia, luoda uusia korkean osaamisen työpaikkoja ja toisi valtion kassaan kauan kaivattua täytettä. Samansuuntaisia ajatuksia on esittänyt myös Varman toimitusjohtaja Risto Murto Turun Sanomissa syyskuun alussa ilmestyneessä haastattelussa.

Olemme Relanderin, Lindforsin ja Sallisen kanssa pitkälti samoilla linjoilla. Suomeen tarvitaan markkinaehtoinen ratkaisu muna-kana-ongelmaan, joka voi olla Suomen kunnianhimoisten sähkösuunnitelmien Akilleen kantapää. Meidän pitää kyetä ennakkoluulottomasti kehittämään uusia teollisen mittakaavan ratkaisuja sähkönkulutuksen kasvattamiseksi perinteisten teollisuuden sähköistämisen ja vedyn tuotannon lisäksi.

Maailmalta löytyy yksi uusi toimiala, joka voisi ratkaista merkittävän osan esimerkiksi Energiateollisuuden Jari Kostaman aiemmin esittämistä kulutuspuolen investointihuolista. Kyse on joustavista datakeskuksista, joiden suorittamat laskentaprosessit ovat aika- ja paikkariippumattomia ja tilattomia. Tilaton laskenta mahdollistaa joustavien datakeskusten sähkötehon säädön reaaliajassa ja hintaan reagoivan joustavan kulutuksen.

Joustavat datakeskukset ovat “sähkösyöppöjä”, joten ne ostavat paljon edullista sähköä ylitarjontatilanteessa ja sähköpulatilanteissa keskeyttävät toimintansa sekunneissa, vapauttaen kulutukseen varaamansa sähköenergian muiden käyttöön. Tämä mekanismi muodostaa tuotetulle sähkölle pohjahinnan ja tasoittaa nyt yleistynyttä voimakasta hintaheiluntaa. Sähkön pohjahinta tarjoaa energiantuottajille ja investoijille kauan kaivattua varmuutta ja kohtuullistaa energiantuotantoinvestointien takaisinmaksuaikoja. Tämä voi parhaimmillaan vauhdittaa markkinaehtoisen puhtaan siirtymän kipeästi kaipaamia uusia energiainvestointeja, joista esimerkiksi Energiateollisuuden Pekka Salomaa on puhunut.

Joustavien datakeskusten kuorma on portaaton, joten niiden nopealla reaktioajalla kyetään myös tukemaan Suomen sähköverkon taajuudenhallintaa ja pitämään koko maan sähköverkko entistä häiriönsietokykyisempänä. Joustavien datakeskusten hallittava kuorma on sovitettavissa tarpeeseen sopivaksi. Suomessa sähkön hinta saattaa vähitellen lähestyä Pohjois-Ruotsin hintoja, jonka vuoksi Suomi näyttäytyy näille toimijoille hyvin houkuttelevalta sijaintimaalta jo vain kustannussyistä (kuvio 1).

Kuvio 1. Sähkön hintakehitys Pohjoismaissa kuluneen vuoden aikana. Lähde: Coinmotion

Relander mainitsi kirjoituksessaan sen, että kotitalouksien sähkönkulutuksen rytmittäminen sähkön tarjonnan mukaan olisi hyvä asia. Kotitalouksien sähkönkulutuksen optimointi on tärkeä näkökohta ja joustojen aggregaattimarkkinan kehittyessä toivottavasti myös asuinkiinteistöt pääsevät suurempina “parvina” osallistumaan kannustinpohjaisiin joustoihin. Nämä joustot eivät kuitenkaan vedä vertoja hallittavalle ja tasalaatuiselle teollisen mittakaavan joustavalle kulutukselle, kuten joustaville datakeskuksille. Kehittyneessä teollisuusmaassa, kuten Suomessa, sähkön pitäisi olla kuluttajalle hyödyke, joka "tulee töpselistä" sen kummemmin asiaa pohtimatta. Systeemitasolla kulutuksen siirtely tunneilta toiselle ei myöskään poista juurisyytä, vaan saattaa esimerkiksi aiheuttaa kuluttajille ja yrityksille ylimääräistä rasitetta.

Relander alleviivasi myös kaukolämmön sähköistämisen olevan tärkeä osa sähkökuorman lisäämistä. Kaukolämpö ei kuitenkaan ole samassa laatuluokassa joustavan datakeskuksen "nollasta sataan minuutissa tai sadasta nollaan sekunnissa" -kulutusprofiilin kanssa. Joustavat datakeskukset voisivat lisäksi olla ainakin osa lämmöntuotannon sähköistämisen ratkaisuja.

Joustaviin datakeskuksiin syötetty sähköenergia muuttuu nimittäin laskennaksi ja siitä syntyy sivuvirtana vain lämpöenergiaa. Kaikissa modernin fysiikan tuntemissa ilmiöissä eri energiamuotojen määrä on aina vakio eli energiaa ei koskaan synny, eikä sitä koskaan katoa.

Energian säilymislain mukaan kaikki sähköenergia, joka tilattomiin laskentayksiköihin syötetään, muuttuu lämpöenergiaksi. Laskentayksiköiden synnyttämän lämpöenergian avulla voidaan parantaa muun muassa lämpöpumppujen energiatehokkuutta tai kasvihuoneiden tarvitsemaa lämmöntuotantoa.

Joustavat datakeskukset saavat suorittamastaan laskennasta ennakoitavaa tulovirtaa ja parhaassa tapauksessa tulovirta on suurempi kuin sähköstä aiheutuvat kustannukset, kuten alla olevasta kuviosta ilmenee. Joustavien datakeskusten avulla Suomessa voitaisiin siis tuottaa ympäri vuoden lämpöä lähes ilmaiseksi.

Kuvio 2. Sähkön spot-hinta (c/kWh), laskennan tulovirta (c/kWh) ja yhden joustavan datakeskusyksikön sähkönkulutus (kWh) tuntitasolla syyskuussa 2023. Lähde: Nordblock

Tarvitsemme rohkeita avauksia turvataksemme Suomen tulevaisuuden kannalta kriittiset energiainvestoinnit markkinaehtoisesti ja sähkömarkkinoiden toimivuuden kannalta tärkeän joustavan suurkuorman kehittämisen.

Ajatus tässä kuvatun kaltaisen joustavan suurkulutuksen rantautumisesta Suomeen voi vaikuttaa lukijasta riippuen liian lennokkaalta tai kaukaiselta, mutta tosiasia on, että kukaan Suomessa ei ole toistaiseksi riittävän vakavasti perehtynyt joustaviin datakeskuksiin – jos olisi, niin olisimme jo kuulleet siitä. Toimiala on verrattain uusi, joten on selvää, että joustavien datakeskusten arvolupausta sähköjärjestelmän tasapainottajana, hukkalämmön tarjoajana ja puhtaan siirtymän investointien rahoittajana ei ole vielä tutkittu riittävästi. Vaihtoehtoihin nähden joustavat datakeskukset ovat realistisempi työkalu kuin toiveet uudenlaisen sähköintensiivisen kulutuksen ilmestymisestä Suomeen.

Yksi ratkaisu Relanderin kirjoituksessaan mainitsemaan muna-kana-ongelmaan on houkutella Suomeen paljon – satoja megawatteja – joustavia datakeskuksia. Ne saattaisivat olla hyvän pohjatyön jälkeen kutsuttavissa palvelukseen muutamassa kuukaudessa.

Asiasta on syytä tehdä systeemitasolla ainakin soveltuvuusselvitys (proof of concept), jotta kukaan ei ylläty, kun nämä joustavat kuluttajat tajuavat Suomen valtavat mahdollisuudet ja rantautuvat – tavalla tai toisella – Suomeen.

Tämä on ensimmäinen loikka. Kuka hyppää mukaan?

#energiamarkkinat #energiatalous