Väitös: Jouston hyödyntäminen sähkönsiirtoverkossa mahdollistaa kantaverkon käyttöasteen nostamisen kustannustehokkaasti

Puhdas energiasiirtymä etenee vauhdikkaasti Suomessa sekä EU:ssa valtioiden pyrkiessä asetettuihin hiilineutraaliustavoitteisiin. Sähköistyminen energian tuotannossa sekä kulutuksessa kasvattaa verkkoliityntöjen kysyntää sekä tarvetta riittävälle siirtokapasiteetille kantaverkossa. Lisäksi uusia keinoja tarvitaan sähköjärjestelmän hallintaan ja käyttöön. 

Sähköntuotannosta merkittävä osa on sääriippuvaista, kuten esimerkiksi tuulivoima. Sääriippuvuuden takia sähkön siirtotilanteet vaihtelevat merkittävästi. Sääriippuva sähköntuotanto kasvattaa myös sähkön hintavaihtelua ja vaikuttaa siten hintaherkän sähkön kulutuskäyttäytymiseen.

Väitöstutkimuksessaan DI Antti Kuusela esittää tarpeeseen tilattavan jouston hyödyntämismenetelmän, joka koostuu kolmesta elementistä: dynaamisesta lyhytaikaisesta komponenttien kuormitettavuudesta, menetelmästä tarpeeseen tilattavan jouston toimituksen varmistamiseksi ja siirtorajoitusten hallintamenetelmästä käyttövarmuuden turvaamiseksi vaaditussa aikaikkunassa. Tutkimuksessa Kuusela analysoi tekniset, taloudelliset ja taloudellisen sääntelyn näkökulmat.

Jouston hyödyntäminen on tehokas menetelmä sähkönsiirtojärjestelmän käyttöasteen nostamiseksi

Väitöstutkimuksen mukaan tarpeeseen tilattavan jouston hyödyntäminen on teknis-taloudellisesti tehokas menetelmä sähkönsiirtojärjestelmän käyttöasteen nostamiseksi. Menetelmää voidaan pitää yleisesti soveltuvana sähköjärjestelmissä, joiden pääkomponenteilla, kuten muuntajilla ja voimajohdoilla, on merkittävä lämpöhitaus kuormitustilanteissa. 

Taloudellisen sääntelyn analyysissään Kuusela toteaa, että siirtoverkonhaltijan toteuttama jouston hyödyntäminen investointien lykkäämiseksi aiheuttaa negatiivisen tai parhaimmillaankin neutraalin vaikutuksen yhtiön tulokseen. Sen vuoksi nykyistä Suomen taloudellista sääntelymallia esitetään muutettavaksi, jotta kaikki sidosryhmät saisivat kohtuullisen osuuden tuotetusta lisähyödystä. Muutetun sääntelymallin myötä siirtoverkonhaltija kykenisi tarjoamaan palveluita kustannustehokkaammin ja monipuolisemmin.

– Jouston hyödyntämisen päätarkoitus tulisi olla kokonaishyvinvoinnin kasvu. Siksi jouston hyödyntämiseen tulisi kannustaa aina, kun se on tehokkain tapa kasvattaa verkkopalvelutuotantoa. Tarpeeseen tilattavan jouston hyödyntäminen on teknistaloudellisesti tehokas menetelmä, jonka valtava potentiaali odottaa täyttä hyödyntämistä. Menetelmä kasvattaa nykyisen sähköjärjestelmän käyttöastetta, nopeuttaa puhdasta energiasiirtymää ja pienentää sähkösiirtojärjestelmän ympäristövaikutuksia kustannustehokkaasti, Kuusela toteaa.

Antti Kuusela on töissä Fingrid Oyj:ssä yksikön päällikkönä. Väitöskirja on tehty osana Fingridin työtehtäviä EU:n rahoittamassa OneNet-tutkimushankkeessa sekä osittain sivutoimisesti. 

Väitöstilaisuus perjantaina 26. syyskuuta

Diplomi-insinööri Antti Kuuselan sähkötekniikan alaan kuuluva väitöskirja On-demand Flexibility Utilization in a Transmission System: Analysis of technical, economic, and economic regulatory aspects tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 26.9.2025 kello 12 Tietotalon auditoriossa TB109 Tampereen yliopiston Hervannan kampuksella (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Robert Eriksson Uppsalan yliopistosta. Kustoksena toimii Professori Pertti Järventausta Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnasta.