Miten osallistuminen reservimarkkinoille tapahtuu?

Sähköjärjestelmän reservinä voi toimia mikä tahansa tuotanto-, kulutus- tai varastointikohde, joka täyttää tuotteiden tekniset vaatimukset. Jokainen kohde käydään läpi yksilöllisesti, ja osallistuminen edellyttää yleensä säätökokeiden suorittamista kohteella.

Mitä eri reservituotteita on olemassa?

Sähköjärjestelmän reservituotteita on viisi (esim. FCR-N, FCR-D, FFR, aFRR, mFRR). Ne on jaettu käyttötarkoituksen mukaan taajuusohjattuihin käyttö- ja häiriöreserveihin, taajuuden palautusreserveihin sekä nopeaan taajuusreserviin.

Reservimarkkinat
Mitä & Miksi?

Q: Mikä on reservimarkkina?

Reservimarkkinat ovat osa sähkömarkkinoita, joilta hankitaan markkinaehtoisesti reservejä sähköjärjestelmän reaaliaikaiseen tasapainotukseen. Sähköjärjestelmässä tuotannon ja kulutuksen on oltava jatkuvasti tasapainossa. Suomessa sähköjärjestelmän tasapainotuksesta vastaa Fingrid.

Reservimarkkinat varmistavat sähköverkon tasapainon kaikissa tilanteissa.

Akku- ja ohjausratkaisujen kehitys on tuonut osallistumismahdollisuuden myös kotitalouksille ja yrityksille – tietyin ehdoin.

Mikä on reservimarkkina? Miten osallistuminen tapahtuu?Mitä hyötyä siitä on?

Mikä on reservimarkkina?

Sähköjärjestelmän tasapainotus

Sähköjärjestelmässä tuotannon ja kulutuksen on oltava jatkuvasti tasapainossa. Suuret taajuuspoikkeamat voivat vaurioittaa sähköjärjestelmän komponentteja, laitteistoja ja sähköverkkoon liitettyjä laitoksia sekä pahimmillaan johtaa laajaan sähkökatkoon.

Sähkömarkkinoilla sähkön tuottajilla ja kuluttajilla on kannustin tasapainottaa sähkön tuotantonsa, käyttönsä, myyntinsä ja hankintansa eli sähkötaseensa mahdollisimman hyvin. Tuottajat myyvät etukäteen sähkön, jonka aikovat tuottaa, ja kuluttajat ostavat etukäteen sähkön, jonka aikovat kuluttaa. Siten sähkömarkkinoilla toimivat yritykset hoitavat keskenään suurimman osan sähköjärjestelmän tasapainottamisesta ennen sähkön käyttöhetkeä.

Tuotannon ja kulutuksen tasapainoa hallitaan ensisijaisesti markkinoilla ennen käyttöhetkeä, mutta ennusteista poikkeavat muutokset korjataan reaaliaikaisesti reserveillä. Suomessa sähköjärjestelmän tasapainotuksesta vastaa Fingrid.

Yleistä reservimarkkinoista

Sähköjärjestelmän tasapainotukseen tarvittavat reservit hankitaan markkinaehtoisesti reservimarkkinoilta, jotka ovat osa sähkömarkkinoita. Reserviä tarjoavat yritykset, energiavarastot, tuotantolaitokset sekä kulutuskohteet, joilla on säätökykyä. Useita pienempiä kohteita voidaan yhdistää kokonaisuuksiksi aggregoinnin avulla.

Reservituotteita on erilaisia, ja ne vastaavat sähköjärjestelmän eri tarpeisiin. Osa reagoi sekunneissa automaattisesti, osa hitaammin. Reservejä tarvitaan ympäri vuorokauden, ja niiden hankinta katetaan kantaverkkomaksuilla.

Reservimarkkinoille tarvitaan riittävästi säätökykyä

Energiavarastojen ja säädettävän kulutuksen merkitys kasvaa sähköjärjestelmän muuttuessa. Reservimarkkinoilla tarvitaan riittävästi joustokykyä, jotta järjestelmä pysyy vakaana myös vaihtelevan tuotannon lisääntyessä.

Reservikapasiteetin arvoa voidaan tarkastella historiallisten markkinahintojen perusteella, mutta tulevaa kehitystä ei voida ennustaa varmuudella. Markkinahinnat vaihtelevat kysynnän, tarjonnan ja sähköjärjestelmän tilanteen mukaan.

Kuka voi osallistua reservimarkkinoille?

Reservimarkkinoille voivat osallistua toimijat, joilla on teknisesti ohjattavissa olevaa tuotantoa, kulutusta tai energiavarastokapasiteettia. Osallistuminen edellyttää, että kohde täyttää markkinakohtaiset tekniset vaatimukset ja pystyy reagoimaan järjestelmän tarpeisiin sovitulla tavalla.

Yksittäiset kohteet tai useiden pienempien kohteiden muodostamat kokonaisuudet voivat tarjota kapasiteettia markkinoille aggregoinnin kautta. Osallistuminen tapahtuu markkinaehtoisesti, ja sopimusjärjestelyt tehdään reservimarkkinoilla toimivan osapuolen kautta.

Miten osallistuminen tapahtuu?

Sähköjärjestelmän käyttöajanjakson aikainen sähkön tuotannon ja kulutuksen tasapainotus eli tehotasapainon hallinta on Suomessa Fingridin vastuulla. Eri syistä johtuvia tuotannon ja kulutuksen tasapainon poikkeamia korjataan reaaliajassa sähköjärjestelmän reserveillä, joita hankitaan markkinaehtoisesti Fingridin ylläpitämiltä reservimarkkinoilta vuoden jokaiselle tunnille. Sähköjärjestelmän reservinä voi toimia mikä vaan sähkön tuotanto-, kulutus- tai varastointikohde tai hybridijärjestelmä, joka täyttää reservituotteiden tekniset vaatimukset ja markkinapaikan vaatimukset.

Reservituotteet ja niiden käyttötarkoitukset

Sähköjärjestelmän reservituotteita on viisi ja niitä käytetään eri käyttötarkoituksiin. Reservituotteet on suunniteltu toimimaan kokonaisuutena sähköjärjestelmän eri tarpeisiin, ja siksi eri reservituotteilla on erilaiset tekniset vaatimukset ja niitä aktivoidaan eri tavoin.

Fingridin ylläpitämiä reservituotteet jaotellaan käyttötarkoituksensa perusteella kolmeen ryhmään:

1. Taajuusohjattuja käyttö- ja häiriöreservejä käytetään jatkuvaan automaattiseen taajuuden hallintaan.

2. Taajuuden palautusreservien tarkoituksena on palauttaa taajuus normaalialueelle (49,9–50,1 Hz) ja vapauttaa aktivoituneet taajuusohjatut käyttö- ja häiriöreservit takaisin käyttövalmiuteen. Taajuuden palautusreservejä käytetään myös ennusteisiin pohjautuvaan sähkön tuotannon ja kulutuksen ennakoivaan tasapainotukseen.

3.Nopeaa taajuusreserviä käytetään taajuuden hallintaan pienen inertian tilanteissa taajuusohjattujen käyttö- ja häiriöreservien lisäksi.

Reservituotteiden toimintaperiaatteet

Eri reservituotteiden toimintaperiaatteet eroavat toisistaan, jotta ne pystyvät palvelemaan käyttötarkoitustaan kohdennetusti. Reservit voidaan luokitella eri luokkiin niiden aktivointinopeuksien, aktivointitavan sekä säätösuunnan suhteen.

Aktivointinopeus voi vaihdella reservituotteen mukaan noin sekunnista varttituntiin.

Reservin aktivointi voi olla taajuusmittaukseen perustuva, aktivointisignaaliin perustuva tai aktivointipyyntöön perustuva. Aktivoinnin suoritustapa voidaan luokitella myös automaattiseen tai manuaaliseen.

Reservituotteen säätösuunta voi olla ylös- tai alas. Ylössäädöllä tarkoitetaan tilannetta, jossa sähköntuotantolaitos kasvattaa tuotantoaan ja tai sähkön kulutuskohde laskee kulutustaan. Vastaavasti alassäädössä sähköntuotantolaitos laskee tuotantoaan ja taisähkön kulutuskohde kasvattaa kulutustaan. Sähkövarastojen osalta sähkövaraston lataamista voi verrata sähkön kulutukseen ja purkamista sähkön tuotantoon.

Lisäksi reservituote voi olla joko symmetrinen tai epäsymmetrinen. Symmetrisessä tuotteessa reservikohteen tulee kyetä säätämään tehoaan molempiin suuntiin. Epäsymmetrisessä tuotteessa säätöä hankitaan vain toiseen suuntaan.

Eri teknologioiden soveltuvuus

Reservimarkkinat toimivat teknologianeutraalisti. Jokainen teknologiatyyppi, joka pystyy täyttämään tekniset vaatimukset, voi osallistua reservimarkkinoille. Koska sähköjärjestelmän reservejä tarvitaan sähköjärjestelmän käyttövarmuuden ylläpitämiseksi ja reservien tarve on kasvussa, Fingrid kannustaa jokaisen sähköjärjestelmän osapuolen – niin kulutuksen, tuotannon kuin energiavarastojenkin – tekevän osuutensa sähköjärjestelmän tehotasapainon ylläpidossa.

Reservien tekniset vaatimukset voivat joskus asettaa haasteita joillekin teknologiatyypeille. Jokainen kohde tulee käydä yksilöllisesti läpi kunkin reservituotteen teknisiin vaatimuksiin peilaten ja reservimarkkinoille osallistuminen edellyttää reservituotekohtaisten säätökokeiden suorittamista (pl. mFRR) kohteella.

Eri reservituotteille säätökokein todennetut reservikapasiteetit teknologiatyypeittäin on esitetty sivulla Reservimarkkinainformaatio kunkin tuotekohtaisten tietojen yhteydessä.

Reservivelvoitteet

Reservien ylläpitovelvoitteet pohjoismaisessa yhteiskäyttöjärjestelmässä (Suomi, Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska) on sovittu pohjoismaisen sähköjärjestelmän järjestelmävastaavien välisellä pohjoismaisen sähköjärjestelmän käyttösopimuksella Nordic SOA.

FCR-N:ää ylläpidetään joka hetki yhteensä 600 MW normaalitilan taajuudensäätöä varten. Häiriötilanteita varten hankittavaa FCR-D:tä ylläpidetään niin paljon, että yksittäisen vian aiheuttama pysyvä taajuuspoikkeama sähköjärjestelmässä on enintään 0,5 Hz. Reservin tarve pohjoismaisessa sähköjärjestelmässä määräytyy suurimman yksittäisen vian perusteella, ja se mitoitetaan erikseen ali- ja ylitaajuushäiriöitä varten. Alitaajuushäiriö voi aiheutua esimerkiksi suuren tuotantolaitoksen tai sähköä pohjoismaiseen sähköjärjestelmään tuovan siirtoyhteyden irtoamisesta sähköverkosta. Vastaavasti ylitaajuushäiriön voi aiheuttaa suuren sähkön kulutuskohteen tai sähköä pohjoismaisesta sähköjärjestelmästä vievän siirtoyhteyden irtoaminen. Enimmillään alitaajuushäiriöitä varten tarvitaan 1450 MW ylössäätöä ja ylitaajuushäiriöitä varten 1400 MW alassäätöä. Yhteisesti ylläpidettävä FCR-N ja FCR-D jaetaan vuosittain pohjoismaisten kantaverkkoyhtiöiden kesken maiden kuluttamien ja tuottamien vuosienergioiden suhteessa.

FFR:ää hankitaan pienen inertian tilanteiden hallintaa varten. Koska nopean taajuusreservin hankintatarve riippuu sähköjärjestelmän inertiasta, sitä hankitaan vain osalle tunneista ja hankittava määrä vaihtelee. Arvioitu hankintamäärä Pohjoismaissa on enintään noin 300 MW.

aFRR:ää on sovittu ylläpidettävän Pohjoismaissa 400 MW. Sovituista ylläpitomääristä tiedotetaan tarkemmin erikseen Fingridin internet-sivuilla ja tiedotteet on listattu aFRR-tuotesivulla.

Lisäksi kunkin kantaverkkoyhtiön tulee ylläpitää mFRR:ää oman alueensa mitoittavan vian ja tasevastaavien tavanomaisten pidempikestoisten tasepoikkeamien verran. Fingrid varmistaa riittävää kapasiteettia mFRR-energiamarkkinalle mFRR-kapasiteettimarkkinan ohella omistamillaan ja käyttöoikeussopimuksilla hankkimillaan varavoimalaitoksilla.

Reservivelvoitteet Fingrid täyttää ensisijaisesti markkinaehtoisesti eli reservit ostetaan reservitoimittajilta. Lisäksi Fingrid voi hankkia reservejä naapurimaiden kantaverkkoyhtiöiltä eli myös Virosta ja muista Pohjoismaista (Ruotsi, Norja ja Itä-Tanska). Muista Pohjoismaista voidaan normaalitilanteessa hankkia enintään 1/3 FCR-reservien velvoitteesta. Reservien markkinaehtoisesta hankinnasta kerrotaan lisää osiossa Reservimarkkinat.

Reservikapasiteetin hankintaennusteet

Reservikapasiteetin hankintamäärät ovat viime vuosina kasvaneet. Varavoimalaitosten käyttöoikeuslaitosten sopimusten päättyessä mFRR ylös -hankintaa on kasvatettu. Alassäätökapasiteetin osalta on varmistettu riittävä alassäätökapasiteetti ylitaajuustilanteiden varalle mFRR alas - ja FCR-D alas -hankinnan kasvattamisen myötä.

Tulevaisuudessa reservien hankintamäärien kasvu jatkuu edelleen energiamurroksen edetessä. Kasvun volyymiin sisältyy kuitenkin epävarmuuksia, kuten FFR-tarpeeseen vaikuttavan pienen inertian tilanteiden yleistymisen epävarmuus sekä mFRR-tarpeeseen vaikuttavien tasepoikkeamien kehitys.

Oheisissa kuvassa ja taulukoissa on esitetty toteutuneet reservikapasiteetin keskimääräiset hankintamäärät vuosina 2019–2024 sekä ennusteet vuosille 2025–2035 reservituotteittain. Huomioi, että oheiset ennusteet ovat ei-sitovia ja lukuja päivitetään vuosittain. Varsinaiset hankintamäärät vahvistetaan lähempänä toimitusta.

Mitä hyötyä siitä on?

Kotitaloudet

Kotitalouksissa reservimarkkinoille osallistuminen on yleistynyt erityisesti energiavarastojen yleistymisen myötä. Suomessa toimii useita aggregaattoreita, jotka mahdollistavat kotitalouksien akkujen liittämisen reservimarkkinoille ilman, että osallistuja toimii itse suoraan markkinaosapuolena.

Tällä hetkellä osallistuminen perustuu pääasiassa akustoratkaisuihin, mutta kasvua nähdään myös ohjattavassa sähkölämmityksessä, varaavissa lämminvesivaraajissa sekä älytermostaattien kautta hallittavissa lämmitysjärjestelmissä. Kun kodissa on jo investoitu energiavarastoon tai energianhallintajärjestelmään, reservimarkkinaosallistuminen on usein luonteva lisä.

Kotitalouksissa kehitys suuntautuu kohti yhä automatisoidumpaa ohjausta, jossa energianhallinta, kulutus ja reservi toimivat yhtenä kokonaisuutena.

Taloyhtiöt

Taloyhtiöissä reservimarkkinaosallistuminen on vielä kasvuvaiheessa, mutta valmiita toimijoita on jo erityisesti kohteissa, joissa on sähkökattiloita, lämpöpumppuja tai keskitettyjä lämminvesijärjestelmiä.

Monissa taloyhtiöissä on jo investoitu kiinteistöautomaatioon ja älykkääseen lämmönsäätöön. Tämä luo hyvän pohjan ohjattavalle joustolle ilman merkittäviä lisämuutoksia. Lisäksi suurissa kiinteistöissä sähköliittymäkapasiteetti on usein riittävä markkinaosallistumiseen.

Kasvua odotetaan erityisesti kohteissa, joissa lämmitysjärjestelmiä sähköistetään tai joissa investoidaan energiavarastoihin osana kiinteistön energiatehokkuuden parantamista.

Yritykset

Yrityksissä reservimarkkinaosallistuminen on jo arkipäivää erityisesti kohteissa, joissa on suuri sähköliittymä ja tasainen peruskuorma. Useat toimijat tarjoavat yrityksille valmiita palvelumalleja, joissa energiavarasto tai ohjattava kuorma liitetään osaksi reservimarkkinaa.

Hyödynnettävää kapasiteettia löytyy usein jo olemassa olevasta infrastruktuurista. Yrityksillä on investoitu tuotannon, kylmäjärjestelmien, kompressorien, pumppujen tai sähkökattiloiden kapasiteettiin, jota ei käytetä jatkuvasti maksimiteholla. Tämän käyttämättömän kapasiteetin hyödyntäminen muodostaa reservipotentiaalin.

Tulevaisuudessa kasvua nähdään erityisesti kohteissa, joissa investoidaan uusiin sähköistettyihin prosesseihin, sähkökattiloihin tai omaan energiavarastoon. Reservimarkkina nähdään yhä useammin osana investoinnin kokonaiskannattavuutta.

Teollisuus

Leollisuudessa reservimarkkinaosallistuminen on jo vakiintunut osaksi suurten sähkönkäyttäjien toimintaa. Erityisesti energiaintensiivisillä aloilla joustoa on hyödynnetty jo pitkään.

Tällä hetkellä markkinoilla toimii useita aggregaattoreita ja tasevastaavia, jotka tarjoavat teollisuuskohteille valmiita ratkaisuja reservimarkkinoille osallistumiseen. Suuri sähköliittymä, tasainen kuormitus ja ohjattavat prosessikomponentit muodostavat vahvan pohjan markkinapotentiaalille.

Kasvua nähdään erityisesti uusissa teollisissa investoinneissa, datakeskuksissa ja sähköistetyissä tuotantoprosesseissa, joissa energiavarasto ja jousto voidaan suunnitella mukaan jo investointivaiheessa.

UKK

Usein kysyttyä

Voinko osallistua jos minulla on jo aurinkopaneelit?

Kyllä. Aurinkopaneelit eivät estä reservimarkkinoille osallistumista. Käytännössä osallistuminen edellyttää kuitenkin, että kohteessa on ohjattava kapasiteetti, kuten energiavarasto. Pelkkä aurinkosähkön tuotanto ei yleensä riitä reservimarkkinoille, koska reservituotteet edellyttävät nopeaa ja hallittua reagointia.

Aurinkopaneelit ja akusto voivat kuitenkin toimia yhdessä: aurinkosähkö tuottaa energiaa, ja akku mahdollistaa sen hyödyntämisen myös markkinoilla.

Tarvitaanko erillinen sopimus?

Kyllä, reservimarkkinoille osallistuminen perustuu sopimukseen. Kuluttajan kannalta tämä tarkoittaa sitä, että osallistumisesta sovitaan erikseen sen toimijan kanssa, jonka kautta markkinoille mennään, useimmiten aggregaattorin.

Sopimuksessa määritellään, millä ehdoilla laitteistoa voidaan käyttää sähköjärjestelmän tasapainottamiseen, miten korvaus määräytyy ja milloin se maksetaan. Siinä sovitaan myös käytettävyysvaatimuksista sekä siitä, miten ja millä ehdoilla osallistuminen voidaan päättää.

Reservimarkkinaosallistuminen ei korvaa olemassa olevaa sähkönmyynti- tai verkkosopimusta, vaan toimii niiden rinnalla. Käytännössä sopimus tarkoittaa, että esimerkiksi akku voi toimia automaattisesti markkinan tarpeen mukaan sovittujen ehtojen puitteissa.

Vaikuttaako sähkön hintavaihtelu reservituottoihin?

Reservimarkkinoiden korvaukset eivät määräydy suoraan pörssisähkön tuntihinnan perusteella. Reservituotteilla on omat markkinahintansa, jotka määräytyvät kysynnän ja tarjonnan mukaan kyseisellä markkinalla.

Sähkön hintavaihtelulla voi kuitenkin olla epäsuora vaikutus kokonaisuuteen. Jos kiinteistössä on korkea kulutus samaan aikaan, käytettävissä oleva teho reservimarkkinoille pienenee. Vastaavasti matalamman kulutuksen aikana kapasiteettia voi olla enemmän tarjolla.

Jos kohteessa on energiavarasto, järjestelmä voi optimoida toimintaa sekä oman kulutuksen että markkinatilanteen mukaan. Lopullinen tuotto muodostuu siis markkinatuotteen hinnasta, käytettävissä olevasta tehosta ja kohteen kulutusprofiilista – ei pelkästään sähkön hinnan vaihtelusta.

Reservimarkkinat
Mitä & Miksi?