Sähköntuotanto, -kulutus ja -varastointi: Tapaustutkimus Espanja, Saksa ja Suomi

Abstract

Tässä työssä käsitellään EU:n sähköjärjestelmiä kirjallisuustutkimuksen ja tapaustutkimuksen avulla. EU:n sähköjärjestelmät ovat murroksessa, kun uusiutuvat tuotantomuodot kuten aurinko- ja tuulivoima lisääntyvät ja sähkönkulutus kasvaa entisestään yhteiskunnan sähköistyessä. Sähköntuotanto koostuu nykyään peruskuormasta vastaavien tuotantomuotojen, huippukulutuksesta vastaavien tuotantomuotojen lisäksi sääriippuvaisesta tuotannosta, jota pyritään EU:ssa suosimaan.

Sääriippuvaisesta tuotannosta aiheutuva vaihtelun takia sähköntuotantoa tulee tarkkailla ja säädellä entistä enemmän. Vaihtelu myös nostaa tarpeen sähkönvarastoinnille, jonka avulla voidaan siirtää tuotantoa pienen kulutuksen tunneilta huippukulutuksen tunneille. Lupaavimpia menetelmiä tähän ovat pumppuvoimalaitokset, akut, lämpövarastot, paineilmanvarastot ja vety. Menetelmät ovat vielä kehitysvaiheessa ja esimerkiksi vedyn hyödyntämisen tehokkuus on vielä liian matala, että se olisi kannattavaa.

Työssä perehdyttiin Espanjan, Saksan ja Suomen sähköjärjestelmiin ja havaittiin eroavaisuuksia niin sähköntuotannossa kuin -kulutuksessakin. Maiden erikoisuudet olivat Saksan suuri hiilivoiman osuus, Suomen suuri ydinvoiman osuus ja Espanjan pienempi teollisuuden osuus sähkönkulutuksesta. Yhteistä mailla oli noin 20 % tuulivoiman osuus tuotannosta ja Espanjalla ja Saksalla yli 10 %:n aurinkovoiman osuus. Pumppuvoimalaitokset ovat kaikkien tutkimuksen maihin sopiva vaihtoehto, niiden ominaisuuksien sekä kehittyneisyyden ansiosta.