Suomen rakennuskanta käy parhaillaan läpi murrosta. Uusilta rakennuksilta on jo pitkään edellytetty korkeaa energiatehokkuutta ja älyvalmiutta, mutta nyt vaatimukset ovat ulottumassa yhä laajempaan osaan rakennuskantaa. Ensi vuoden alussa astuu voimaan lakimuutos, joka edellyttää suurilta julkisilta rakennuksilta älyvalmiutta, joka avaa mahdollisuuksia myös kulutusjoustolle.
Sähkön kulutusjouston toteuttamisessa suuret rakennukset ovat avainasemassa. Suurissa rakennuksissa, kuten toimistoissa, sairaaloissa, oppilaitoksissa ja teollisuuslaitoksissa, energiankulutus on merkittävää ja jatkuvaa. Näiden rakennusten energiankäyttö keskittyy usein päiväaikaan, jolloin sähköverkko on muutenkin kuormitettu. Miten näitä rakennuksia voidaan käyttää sähköverkon tasapainottamiseen kulutusjouston avulla?
Kirjoittajat:
Santtu Karhinen, erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus
Jani Lukkarinen, erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus
Sähkön kulutusjouston kaksi tietä
Yksinkertaisimmillaan kulutusjousto tarkoittaa sitä, että sähkönkäyttöä säädetään hinnan perusteella. Kun sähköverkossa on ylikuormitusta ja sähkön hinta on korkea, rakennuksen energiankulutusta voidaan väliaikaisesti vähentää ilman, että käyttäjät huomaavat eroa. Vastaavasti, kun sähköä on runsaasti ja se on edullista, kulutusta voidaan kasvattaa. Säätö voidaan toteuttaa esimerkiksi lämmityksen tai ilmanvaihdon lyhytaikaisilla tehonmuutoksilla ilman, että sisäolosuhteet heikkenevät merkittävästi.
Toisaalta sähkön kulutusjoustoa voidaan toteuttaa tarjoamalla joustoa sähkömarkkinoille reservi- ja/tai säätösähköpalveluna. Kyseisille markkinoille on omat osallistumisehtonsa, jotka käytännössä estävät yksittäisten rakennusten osallistumisen yksittäisinä yksiköinään. Sähkönkulutuskohteita yhdistämällä yhteenlaskettu säätökykyinen teho ylittää markkinoille osallistumiseen edellytetyn minimirajan. Tällaisia kulutuskohteita yhdisteleviä ja reservituotteita markkinoille tarjoavia tahoja kutsutaan aggregaattoreiksi ja virtuaalivoimaloiksi, ja ne ovat alkaneet yleistyä myös kotitalouksien älyakkumarkkinoilla.
Akkujen sijaan tehojoustoa voitaisiin hyvin tuottaa myös suurten rakennusten sähkökuormista. Lakimuutosten myötä Suomessa on suuri joukko kohteita, joissa on valmiiksi asennettuna sähkökuormien ohjaukseen kykenevä automaatiojärjestelmä sekä tekniikaltaan riittävän modernit säädettävät kuormat.
Lakimuutos edellyttää älyvalmiutta suurilta rakennuksilta
Laki rakennusten varustamisesta sähköajoneuvojen latauspisteillä ja latauspistevaatimuksilla sekä automaatio- ja ohjausjärjestelmillä (733/2020) toimeenpanee EU:n energiatehokkuusdirektiivin muutoksia. Siinä säädetään suurten rakennusten automaatiojärjestelmävelvoitteista ja sääntely koskettaa muita kuin asuinrakennuksia, joiden ilmastointijärjestelmän tai yhdistetyn ilmastointi- ja ilmanvaihtojärjestelmän nimellisteho on yli 290 kilowattia. Kyse on suurista rakennuksista, eli esimerkiksi kouluista, kirjastoista, terveysasemista ja toimistoista.
Lain mukaan rakennuksen omistajan on huolehdittava, että rakennus on varustettu automaatio- ja ohjausjärjestelmällä viimeistään 31.12.2024. Ensinnäkin järjestelmän on kyettävä jatkuvasti seuraamaan, kirjaamaan ja analysoimaan energian käyttöä sekä mahdollistamaan käytön mukauttaminen. Lisäksi sen on mahdollistettava viestintä toisiinsa yhteydessä olevien rakennuksen teknisten järjestelmien ja muiden rakennuksen sisäisten laitteiden kanssa sekä toimittava yhteen rakennuksen teknisten järjestelmien välillä erilaisesta valmistajakohtaisesta teknologiasta, laitteista ja valmistajista riippumatta.
Lyhyesti sanoen lain velvoittamissa rakennuksissa on vuoden 2024 loppuun mennessä oltava järjestelmät, joiden avulla rakennuksen sähkökuormia voidaan ohjata automaattisesti. Suomessa rakennuksia on rekisteritietojen mukaan yhteensä 8500 ja niiden yhteinen kerrospinta-ala on 59,6 miljoonaa neliömetriä. Näistä viidennes on kuntien omistuksessa. Kyseiset rakennukset ovat sähköjärjestelmän kustannustehokkaan kulutusjouston hyödyntämien kannalta erittäin kiinnostava joukko. Mutta kuinka laajasti älyvalmius on otettu käyttöön ja mitä ovat käyttöönoton hyödyt?
Säästöä kuntatalouksille, järjestelmälle ja luonnolle
Jokainen kiinteistönomistaja voi osaltaan pohtia vastausta aiemmassa kappaleessa esitettyyn kysymykseen. Käytännössä älyvalmius avaa mahdollisuuden melko suurten energiankulutuksen kuormien hallintaan Suomen laajuisesti.
Olemme laskeneet, että vaarantamatta rakennusten käyttömukavuutta tai terveyttä, voidaan kulutusjouston avulla tässä rakennusjoukossa saavuttaa vuositasolla noin 10 miljoonan euron säästö. Yhtä rakennusta kohden tämä tarkoittaisi noin 100 euron säästöä kuukautta kohden ilman erityisiä toimenpiteitä. Varsinkin kuntien taloudenpidossa pienetkin purot ovat tärkeitä näinä aikoina.
Mitä tästä siis voidaan oppia? Sähkön kulutusjoustoa lähestytään usein yksittäisten sähkönkuluttajien ja tuottajien näkökulmasta, mikä on tärkeää ilmiön havainnollistamiseksi. Esimerkkimme julkisista rakennuksista kuitenkin osoittaa, että jousto on myös järjestelmäkysymys ja sitä voidaan lähestyä suurta rakennuskantaa koskevilla ratkaisuilla, joiden hyödyt ovat yhteisiä. Tästä voidaan myös tehdä kaksi laajempaa huomiota.
- Uusien ratkaisujen käyttöönotto auttaa varautuvaan kiristyvään energiatehokkuussääntelyyn. Vuosikymmenen loppua kohden rakennusten energiatehokkuus ja älykäs osallistuminen energiajärjestelmään tulee korostumaan, joten nyt on hyvä hetki rakentaa toimivat mallit älykkäälle energian hallinnalle. Toivottavasti rakennusten omistajat ovat hereillä.
- Valmiiden älyvalmiuksien täysimääräinen hyödyntäminen auttaa säästämään luonnonvaroja ja tuomaan taloudellisia säästöjä. Esimerkiksi kotitalouksien akustoilla on varmasti asemansa säätömarkkinoilla myös tulevaisuudessa, mutta on järkevää hyödyntää sähkökuormien ohjausta, joka ei vaadi luonnonvarojen käyttöä esimerkiksi akkujen raaka-aineena.
Flairessa on tavoitteena jatkossa jatkaa keskusteluja muun muassa kuntien kanssa erilaisista tavoista käytännössä tuottaa julkisten rakennusten virtuaalivoimala, jolla osaltaan voidaan tuoda säästöjä kipuilevaan kuntatalouteen.
11.12.2024.
English 
Finnish