Fyysistä rakentamista voi vähentää, kun palveluita tulee lisää

Tekoäly helpottaa verkkoyhtiöiden vertailua

03.11.2025, kello 16:14

Teksti teksti Heikki Jaakkola | Kuva Antero Aaltonen

Minkälaista on sähkönsiirron ”oikea” laatu tai ”oikea” hinta? Käsitykset ovat hyvin erilaisia. Mielipiteitä jakavat myös verkkoyhtiöitten investointipäätökset, joiden hyötyjä voi olla vaikea arvioida.

Sähkönsiirron toimitusvarmuuden valvonta — eli regulaatio — on DI Joel Seppälän väitöskirjan aiheena. Väitöstyön taustalla ovat kokemukset työskentelystä kahdeksan erilaisen verkkoyhtiön ja Energiaviraston palveluksessa.

Seppälä esittelee graafia, jota käytetään perinteisesti oppikirjoissa kuvaamaan investointien ja keskeytyskustannusten yhteyttä. Kuvassa toisiaan leikkaa kaksi käyrää, joista toinen kuvaa sähkökatkojen aiheuttamia kustannuksia ja toinen toimitusvarmuutta parantavien investointien aiheuttamia kustannuksia. Kun investointikustannukset kasvavat, katkojen aiheuttamat kustannukset pienenevät. Yhteenlaskettujen kustannusten matalin piste saavutetaan lähellä käyrien leikkauspistettä.

Tähän asti Energiaviraston valvontamalli on ohjannut yhtiöitä investoimaan erityisesti sellaisiin kohteisiin, jotka parantavat sähkönjakelun toimitusvarmuutta ja vähentävät säästä aiheutuvia katkoja. Työn seurauksena sähköverkkojen toimitusvarmuus on parantunut. Nyt enää viisi prosenttia verkkoyhtiöitten kustannuksista aiheutuu sähkökatkoksista. Näin siitäkin huolimatta, vaikka katkojen hinta on aikaisempaa korkeampi.

Verkkoyhtiöille asetetut uudet velvoitteet ja sopeutuminen toimintaympäristöön muutoksiin aiheuttavat kuitenkin uusia kustannuksia, jotka nostavat verkkopalvelun hintaa. Toiminnot sähköistyvät ja sähköverkkojen kuormitus kasvaa.

Tehontarpeen kehitystä on entistä vaikeampaa arvioida, kun sähköntuotanto, kulutus ja joustot kehittyvät koko ajan notkeammaksi. Kuinka paljon fyysistä siirtokapasiteettia tarvitaan tulevaisuudessa?

— Perinteinen graafi ei kuvaa enää kovin hyvin verkkoyhtiöitten tilannetta, Seppälä huomauttaa.

— Mitattavia asioita on enemmän ja investointien tehokkuuden arviointi on vaikeampaa.

Jo pelkästään sähköverkoissa tarvittavien komponenttien mitoitus on eräänlaista riskienhallintaa. Seppälä ottaa esimerkiksi oman asuinalueensa muuntopiiriin. Piirin muuntajaa ei ole mitoitettu vastaamaan sellaiseen tilanteeseen, jolloin kaikki käyttäjät ottaisivat verkosta sähköä yhtä aikaa täydellä teholla.

— Investointi näin järeään muuntajaan ei olisi järkevää tilanteen epätodennäköisyyden vuoksi.

Seppälä huomauttaa myös verkkoyhtiöitten omistuspohjassa tapahtuvista muutoksista. Perinteisesti sähköverkkoyhtiöt ovat olleet pitkälti kuntien hallitsemia yhtiöitä, joiden ensisijaisena tavoitteena on ollut tarjota laadultaan ja hinnaltaan kilpailukykyisiä sähkönsiirtopalveluita.

— Nyt omistajia voivat olla sijoittajat, joiden motivaatio omistaa verkkoyhtiö on toisenlainen.

Kannustimien virittelyä

Yhteiskunnallista hyötyä ajatellen sähköverkon fyysinen vahvistaminen ei ole Seppälän mielestä aina tehokkain tapa vastata siirtopalvelun haasteisiin. Sähkönjakelun laatu voidaan varmistaa myös joustojen, älykkään kuormanohjauksen tai aggregointipalvelujen tapaisten toimintojen avulla. Ainakin pääomakustannuksia ajatellen tällaisiin toimintoihin turvautuminen on yleensä edullisempaa kuin fyysinen sähköverkon rakentaminen.

Verkkoyhtiöt eivät lähtökohtaisesti innostu asiasta. Syynä on se, että palvelusopimus ei lisää sitä verkkoon sidottua pääomaa, minkä perusteella sallittu tuotto lasketaan. Kannustimia on syytä viritellä.

— Palkitsemismallissa pitäisi huomioida aikaisempaa enemmän mahdollisuus korvata verkon fyysinen vahvistaminen muilla keinoilla. Britanniassa on jo pidempään keskusteltu "totex"-mallista, missä yhtiöiden pääoma- ja käyttökulut yhdistetään. Jos yhtiö onnistuu laskemaan kokonaiskustannuksensa laskennallisen arvon alapuolelle, paranee sallittu tuotto. Samalla malli vähentää haluja investoida tarpeettomasti pääomia fyysiseen verkkoon, Seppälä toteaa.

— Britannian hinnoittelumallissa on jo mukana joitain totex-mallin elementtejä.

Tekoäly helpottaa vertailua

Seppälä kehitti väitöstutkimuksessaan myös tekoälypohjaisia menetelmiä, jotka auttavat arvioimaan verkkoyhtiöitten tehokkuutta vertailujen avulla.

Vertailu on kuitenkin vaikeaa, koska sekä yhtiöt että niiden toimintaympäristöt ovat hyvin erilaisia. Nykyisin käytössä oleva Energiaviraston valvontamalli on palkinnut vaikeissa ympäristössä toimivia yhtiöitä suhteellisen laadun parantamisesta, vaikka yleisessä laatutasossa olisi ollut parantamisen varaa muihin yhtiöihin verrattuna.

"Toimintaympäristö" on käytännössä iso nippu erilaisia tekijöitä, jotka eivät toistu missään täysin samanlaisena kokonaisuutena. Siksi yhtiöiden samanlaisuuden tai erilaisuuden määrittely ei ole täysin yksioikoista. Vertailu on päinvastoin sumeaa samankaltaisuuksien määrittelyä monien eri tekijöiden pohjalta.

Tässä olisi tekoälyllä tehtävää.

— Tekoälytyökalujen avulla voidaan hahmottaa tarkemmin yhtiöitten samankaltaisuutta, mikä parantaa edellytyksiä vertailla niiden tehokkuutta, Seppälä toteaa.

— Työn kivijalkana on ympäristöjen ja yhtiöitten matemaattinen kuvaus, mikä mahdollisti tekoälytyökalun kehittämisen.

Seppälä uskoo vertailun tehostumisen helpottavan Energiaviraston työtä silloin, kun virasto määrittelee verkkotoiminnalle kohtuullista tuottoa.

— Viranomaisen on pystyttävä perustelemaan päätöksensä. Lisäksi perusteiden läpinäkyvyys on erittäin tärkeää.

Aksiooma koetuksella

Sähkönjakelun infrastruktuuri määriteltiin aikoinaan luonnolliseksi monopoliksi. Siksi rinnakkaisten kilpailevien sähköverkkojen rakentaminen on estetty. Aksiooma voi kuitenkin joutua Suomessa koetukselle, kun muuttoliikkeen seurauksena sähkönkäyttäjien määrä alueilla vähenee.

Mahdollisia ratkaisuja erittäin harvaan asuttujen alueiden sähköistämiseen voisivat olla esimerkiksi energiayhteisöt sekä mikroverkot. Sähkönsiirron rajoituksia esimerkiksi tonttien välillä on jo lievennetty, mutta toistaiseksi vain vähän. Pidemmälle menevät askeleet edellyttäisivät muutoksia sähkömarkkinalakiin. Tie tähän on Seppälän mukaan kivinen.

— Sähkömarkkinalaki on erittäin tiivis kokonaisuus. Muutosten tekeminen lakiin on hankalaa. Itselläni ei ole asiaan vahvaa mielipidettä, mutta toivoisin asiaa katsottavan kokonaiskustannusten näkökulmasta.

Joel Seppälän väitöskirja “Regulating Electricity Distribution Reliability in Finland under European Steering Context : Methodology for enhanced evaluation” on ladattavissa omalle koneelle täältä.

#sähköverkot