Toimijoiden kuvauksia

Hajautettuihin energiajärjestelmiin liittyy useita erilaisia toimijoita. Tässä yhteydessä toimijalla tarkoitetaan (yhtä tai useampaa) henkilöä, organisaatiota tai yritystä. Toimija voi siis olla esimerkiksi jokin valvovassa roolissa oleva organisaatio tai – kuten useim-missa tapauksissa – liiketoimintaa harjoittava ja voittoa tavoitteleva yritys. Toimijat suorittavat tiettyjä usein toisiinsa kytkeytyviä toimintoja, mutta ne voivat myös sijoittua eri puolille arvoketjua.

Tavanomaisia energiajärjestelmiin liittyviä toimintoja ovat esimerkiksi: lakien ja asetus-ten säätäminen ja niiden valvonta; energian tuottaminen, siirtäminen, varastointi ja jake-lu; verkon hallinta ja valvonta; energiamarkkinoilla toimiminen; tuotannon, kulutuksen ym. mittaaminen; raaka-aineiden tuotanto (esim. lietelanta, teollisten prosessien jätteet) varastointi ja kuljetus. Kattavan kuvauksen toimijoista ja niiden rooleista voi lukea jul-kaisusta: Distributed Generation Business Modelling (Kartseva et al. 2003).

Seuraavassa toimijoiden rooleja ja niihin liittyviä vaatimuksia katsotaan pienen paikalli-sen järjestelmän kannalta. Tarkoitus ei ole kuvata kaikkia mahdollisia toimijoita, rooleja ja vaatimuksia, vaan luoda esimerkinomainen katsaus muutamiin. Koska asioita on usein helpompi tarkastella jonkun konkreettisen esimerkin avulla, voi lukija verrata tässä kuvat-tuja toimijoita esimerkiksi liitteessä A kuvattuun maatalouden biokaasusovellukseen.

Energiaresurssin omistaja. Ensimmäiseksi tarvitaan energiaa tuottava kohde, jonka ympärille muu toiminta rakentuu. Kohde voi olla vaikkapa maatila, joka tuottaa esim.

eläinten lantaa (ja/tai muita biojätteitä) varsinaisen ydintoimintansa (maidon tai lihan tuotanto, viljely tms.) ohessa. Maatilan omistaja ei välttämättä halua itse ryhtyä energian tuottajaksi, vaan saattaa hyvinkin tarjota raaka-aineitaan, alueitaan ja toimitilojaan jol-lekin muulle, jonka toimintakenttään ja osaamiseen energiantuotanto sopii paremmin.

Tähän voi olla mm. seuraavia syitä:

• Energian tuottaminen ei ole maatilan omistajan pääasiallinen elinkeino, joten hänel-lä ei välttämättä ole kiinnostusta asiasta huolehtimiseen ja siihen perehtymiseen.

• Energian tuottaminen vaatii erikoisosaamista, jota omistajalla ei välttämättä ole.

• Omistaja ei ole tietoinen kaikista riskeistä eikä ole valmis ottamaan niitä.

Joka tapauksessa energiaresurssin omistajan täytyy olla jollain tavalla mukana toimin-nassa. Hän voi kuitenkin sopivin ehdoin (esim. vuokraus) siirtää vastuun jollekin muulle osapuolelle, joka kantaa toiminnan riskit, mutta myös kerää suurimman osan mahdolli-sista taloudellimahdolli-sista hyödyistä.

Energiakonsultti. Mikäli energiaresurssin omistajalla ei ole riittäviä resursseja energian tuotannon organisoimiseksi ja käynnistämiseksi, hän voi turvautua konsultin apuun. Kon-sultin tulisi tuntea erilaiset energiatuotantotekniikat, alan nykytilanne sekä toimialueella vaikuttavat yritykset. Konsultin tehtävänä on tukea toimeksiantajaansa esim. prosessin kuvaamisessa, tarpeiden määrittelemisessä, tarjouspyyntöjen laatimisessa sekä yhteyden-pidossa alan yrityksiin. Myös tarvittavien lupien hankkiminen sekä asiaan liittyvien lakien ja säädösten kartoittaminen voivat kuulua konsultin tehtäviin. Konsultin toimintakentän pitäisi olla riittävän laaja niin maantieteellisesti kuin osaamisenkin kannalta. Muussa ta-pauksessa konsultoitavia kohteita on todennäköisesti niin vähän, ettei konsultin toiminta ole kannattavaa. Konsultti voi toimia myös alla kuvatun integraattorin roolissa.

Integraattori. Koska toiminnan organisointi järjestelmän tai laitoksen rakentamis- ja pystytysvaiheessa vaatii tietynlaista osaamista ja kokemusta, on toimijakentällä perus-teltu paikka myös järjestelmäintegraattoreille. Integraattorin tehtävänä on vastata toi-minnasta kokonaisvaltaisesti suunnittelu- ja rakentamisvaiheessa sekä käyttöönotossa.

Sen tehtävänä on huolehtia tarvittavien suunnitelmien teettämisestä (esim. rakennus-, sähkö-, lvi-, automaatio- ja prosessisuunnittelu) ja eri tahojen yhteistyön toimivuudesta niin suunnittelu- kuin rakentamisvaiheessakin. Integraattorin roolissa saattaa toimia jokin monialainen yritys, joka teettää alihankintana sellaiset osuudet, joita se ei itse pys-ty tekemään (esim. insinööritoimistot).

Huoltoyritys. Kuvaava esimerkki mahdollisesta huoltofirmasta on pakettiautoon perus-tettava yhden miehen konttori, joka sisältää tarvittavat tietotekniset välineet sekä tyypil-liset mekaanisten osien huoltolaitteet. Huoltomiehen pitäisi olla todellinen moniosaaja, koska pienellä markkinasegmentillä toimiva yritys ei luultavasti elätä useita työntekijöitä.

Markkina-alueen ja huoltokohteiden skaalan pitäisi olla suhteellisen laajoja, jotta huol-lettavia kohteita olisi riittävästi.

Valvojat ja operaattorit. Prosesseja pitää lähes poikkeuksetta myös valvoa ja ohjata jollain tasolla. Toiminnan pienimuotoisuuden ja kustannusten karsimisen vuoksi hajautettujen energiaresurssien valvontaan ja operointiin ei ole mahdollista laittaa kokopäivätoimista työntekijää. Kuten tässä luvussa on aikaisemmin kuvattu, operoinnin ja valvonnan pitäisi siis onnistua etäyhteyden avulla. Mikäli etävalvottavia prosesseja on tarpeeksi paljon, avaa

se toimintamahdollisuuden valvontaa harjoittavalle yritykselle. Yritys voisi hallita kauko-diagnostiikan avulla useita prosesseja keskitetystä valvomosta. Pienen yksittäisen sovelluk-sen valvominen ei välttämättä tarvitse taakseen yritystä, vaan prosessin toiminnasta vastaa-va henkilö voi saada prosessilta tulevastaa-vat ilmoitukset esimerkiksi matkapuhelimeensa.

Paikallisen energiaverkon operaattori. Amerikkalainen standardi IEEE Std1547-2003 edellyttää, että jos liitäntäpisteen takana on yli 250 kVA:n hajautettua sähkön tuotantoa, pitää energiaresurssin paikallisesta säätimestä saada jakeluverkkoautomaatiojärjestelmään mittaustiedot verkkokytkennän tilasta, pätötehosta, loistehosta ja jännitteestä. Euroopassa ei vastaavaa yhtenäistä standardia ole, vaan vaatimukset ovat tapauskohtaisia. Täälläkin on hallintajärjestelmän syytä kyetä tuottamaan ainakin kyseiset tiedot jakeluautomaa-tiojärjestelmälle. Jos hajautetuista energiaresursseista saadaan tehoennuste esim. ajosuun-nitelman muodossa, voidaan sitä käyttää apuna verkon käyttötoimenpiteiden suunnittelus-sa ja siten välttää verkon pullonkauloja. Jos hajautettua tuotantoa on huomattavan paljon verrattuna jakeluverkon siirtokapasiteettiin, niin jakeluverkko-operaattorilla voi olla tar-vetta tilapäisesti rajoittaa hajautettujen energiaresurssien tuotantoa. Tarvitaan siis kak-sisuuntainen tiedonsiirtoyhteys sähkönjakeluautomaation ja paikallisen hajautetun tuotan-non automaation välillä. Vastaavasti kaukolämpö- ja kaasuverkkojen käytössä voi olla tarve tietää niihin liitettyjen hajautettujen energiaresurssien ajosuunnitelmat. Toisaalta hajautettujen resurssien hallinnalla on tarve tietää energiaverkkojen toiminnan suunnitel-lut keskeytykset ja rajoitukset. Vasteaikavaatimukset näiden verkkojen kanssa tiedonsiir-rossa ovat selvästi lievempiä kuin sähköverkko-operaattorin suuntaan.

Sähkön vähittäiskauppias. Paikallisten energiaresurssien tehokas liittäminen sähkömarkkinoi-hin edellyttää sähkön vähittäiskauppiaana toimivaa osapuolta, joka kokoaa erilaisia energiare-sursseja yhteen niin, että saavutetaan riittävä volyymi ja ennustettavuus. Tiedonsiirtovaati-mukset riippuvat ohjattavan resurssin dynamiikasta ja luotettavuudesta. Jos resurssia ei voida ohjata nopeasti, mutta se on luotettava ja hyvin ennustettavissa, riittää harvoin tapahtuva, pie-nimuotoinen tiedonsiirto. Mikäli resurssi on nopeasti ohjattavissa, ohjattavuutta halutaan usein hyödyntää oman taseen ennustettavuuden parantamiseksi. Vaihtoehtoisesti sitä voidaan myydä nopeaa ohjattavuutta tarvitseville sähkömarkkinoiden osapuolille. Nopeimmillaan sähkömarkkinoita varten tarvitaan noin 3 minuutin vasteaikoja sekä nopean ohjattavuuden toteuttamiseksi että äkillisten tehomuutosten havaitsemiseksi. Ohjausten vaste on myös pys-tyttävä todentamaan, mikä voi myös edellyttää minuuttitason mittauksia. Lisäksi sähkökauppa edellyttää laskutusmittauksia. Sähkön laskutusmittaukset ovat Suomessa sähkönjakeluverk-koyhtiön monopoli, joten kustannuksissa säästäminen integroimalla myös laskutusmittaukset hallintajärjestelmään onnistuu vain niissä poikkeustapauksissa, joissa verkkoyhtiö on halukas yhteistyöhön. Juuri monopolin vuoksi mittarointiyhtiöiltä puuttuvat kannustimet hoitaa lasku-tusmittaukset asiakkaan kannalta edullisimmalla tavalla. Paikallisten energiaresurssien arvo sähkömarkkinoilla siis kasvaa, jos ne voidaan koota yhteen virtuaaliseksi voimalaitokseksi, jonka tehoa voidaan ennustaa ja ohjata kuten suurta voimalaitosta.

Sähkömarkkinoiden tasevastaava osapuoli. Sähköä on hankala varastoida. Niinpä säh-kömarkkinoilla tarvitaan tasevastaavia osapuolia, jotka huolehtivat sovitun ja toteutu-neen sähkötaseen eroista. Hajautettuja energiaresursseja hallitseva sähkön vähittäis-kauppias voi joskus olla hyvin suuri ja itse sähkömarkkinoiden tasevastaava osapuoli.

Yleensä kuitenkin vähittäiskauppias ostaa tasevastuun joltakin muulta sähkömarkkinoi-den osapuolelta. Vähittäiskauppias voi myös myydä resurssiensa ohjattavuutta tasevas-taavalle. Hajautettujen energiaresurssien kokoojan tehtävänä on etävalvoa ja -ohjata suurta määrää erilaisia hajautettuja energiaresursseja niin, että käyttökustannukset mi-nimoituvat ja resursseista saadaan maksimaalinen hyöty energiamarkkinoilla. Kokooja-na voi toimia aiKokooja-nakin sähkön vähittäiskauppias, kiinteistön etähallintayritys tai hajautet-tujen energiaresurssien hallintaan erikoistunut yritys. Mikäli sähkömarkkinoiden peli-säännöt sallivat, tulee myös sähkön jakeluverkko-operaattori kysymykseen.

Sähköjärjestelmän järjestelmävastaava siirtoverkko-operaattori. Sähköjärjestelmän jär-jestelmävastaavalla on toiveita laajamittakaavaisen hajautetun tuotannon hallinnan suh-teen, vaikka hajautetut energiaresurssit ja järjestelmävastaavat tuskin siirtävät tietoa suoraan keskenään. Kun hajautetun tuotannon määrä sähköjärjestelmässä on suuri, tulee sen liittyä nykyistä käytäntöä paremmin ja nopeammalla aikajänteellä sähkömarkkinoi-hin, jotta järjestelmävastaava voi suoriutua tehtävästään. Sähköä ei voi juuri varastoida, joten sähköjärjestelmä toimii vain, kun sen tuotanto ja kulutus ovat koko ajan tasapai-nossa. Jos tasapaino menetetään, sähköjärjestelmän toiminta keskeytyy. Hitaammalta osin tasapainon hoitavat yleensä sähkömarkkinat. Järjestelmän tasapainosta vastaavat järjestelmävastaavat, joina toimivat valtakunnalliset siirtoverkko-operaattorit. Tehtävän suorittamisessa siirtoverkko-operaattorit tarvitsevat nopeasti ohjattavissa olevia energia-resursseja. Osan niistä ne hankkivat käyttöönsä säätösähkömarkkinoilta. Järjestelmävas-taavan käyttöön ja säätösähkömarkkinoille voidaan tarjota myös pieniä energiaresursse-ja, kunhan ne ovat nopeasti ohjattavissa ja ne on koottu yhteen riittävän suuritehoiseksi kokonaisuudeksi. Siirtoverkko-operaattorin tehtävä tasapainon ja toimintavarmuuden ylläpitäjänä vaatii ohjattavia resursseja sitä enemmän, mitä enemmän järjestelmässä on huonosti ennustettavia ja huonosti sähkömarkkinoihin kytkettyjä energiaresursseja.

Riski sähkömarkkinoiden toimintahäiriöistä kasvaa jos riittävä hintajousto puuttuu markkinoilta.