Sääriippuvaisen sähkön tuottajat eivät saa parhailta tuotantohetkiltä yhtä korkeaa hintaa kuin matalamman tuotannon ajanhetkiltä. Ilmiötä kutsutaan kannibalisaatioksi, ja se on tekijä, joka tulisi huomioida tuuli- ja aurinkovoiman kannattavuusarvioissa.
Sähkön hinta määräytyy tunneittain sähköpörssissä kysynnän ja tarjonnan mukaan. Sähkön tuottajat asettavat tarjouksensa sen mukaan, minkä verran he ovat valmiita tuottamaan milläkin hinnalla. Sähköpörssi asettaa tuotannon tarjoukset hintajärjestykseen, ja läpi menevät edullisimmat tarjoukset, joilla sähkön kysyntä voidaan kattaa.
Tuuli- ja aurinkovoiman osalta tuotanto on käytännössä ilmaista, mutta sen määrä vaihtelee sään mukaan. Etenkin tuulivoima on kasvanut merkittäväksi tuotantomuodoksi, ja sillä katetaan parhaimpina tunteina yli puolet Suomen sähköntuotannosta. Tämän myötä myös sähkön hinnasta on tullut aiempaa sääriippuvaisempaa, tarkemmin ottaen tuuliriippuvaista. Tätä havainnollistetaan kuvassa 1.
Korrelaatiosta kannibalismiin
Mikäli tuuli- tai aurinkovoimaa on paljon markkinoilla, syntyy ilmiö, jota sanotaan kannibalisaatioksi. Juuri kun nämä tuotantomuodot tuottavat parhaiten, sähkön hinta on alhaalla, ja tuottajat saavat huonomman hinnan tuotannolleen. Tuotannon vaihtelu ikään kuin syö omat tuottonsa. Mikäli investointia suunnitellessa kannattavuutta arvioitaisiin keskimääräisen tuotannon ja keskimääräisen hinnan perusteella, kannattavuusarvio olisi todennäköisesti liian optimistinen.
Ongelman taustalla on tuotannon ajallinen korrelaatio: Suomen kokoisella markkina-alueella tuulivoimaloiden tuotanto vaihtelee samaa tahtia korkean ja matalan tuotannon välillä, koska tuulisuus vaihtelee koko maan alueella suurin piirtein samaa tahtia.
Sama pätee aurinkovoiman tuotantoon. Vaikka aurinkovoimaan on investoitu huomattavasti etenkin kahden viime vuoden aikana, sen tuotantomäärät eivät ole toistaiseksi niin merkittäviä, että aurinkoisuuden vaihtelu vaikuttaisi merkittävästi sähkön hintaan. Asia voi kuitenkin muuttua lähivuosina, mikäli aurinkovoimainvestoinnit jatkavat kasvuaan.
Tutkimus auttaa suunnittelemaan
Tuuli- ja aurinkovoimainvestointeja suunniteltaessa on siis hyvin tärkeää muistaa kaksi asiaa. Ensinnäkin kannibalisaatio kannustaa investoimaan tuotantoon, joka ei ole ajallisesti korreloitunut muun tuotannon kanssa. Tämä olisi kannattavaa sekä voimalan omistajan että yhteiskunnan kannalta, sillä tällöin tuotanto lisääntyisi juuri niillä ajanhetkillä, jolloin nykyinen tuotantokapasiteetti tuottaa vähän ja sähkön hinta on korkealla.
Käytännössä asia voisi tarkoittaa tuotannon hajauttamista koko maan mittakaavassa laajemmalle alueelle, koska säätila eroaa aina eri puolella maata, hajauttamista eri tuotantomuotojen välille, sekä esimerkiksi suuntaamalla aurinkopaneeleita länsi- tai itäsuuntaan perinteisen etelän sijaan. Nämä tekijät pienentävät tuotannon korrelaatiota ja sitä kautta kannibalisaation vaikutusta.
Toiseksi on tärkeä huomioida, miten paljon eri tuotantomuotoihin investoidaan tulevaisuudessa. Esimerkkinä käy aurinkosähkö. Vaikka se ei toistaiseksi vaikuta merkittävästi sähkön hintaan, eikä siten juuri kannibalisoi itseään, tilanne voi muuttua jo lähivuosina. Koska investointien pitoajat ovat pitkiä, tulevaisuuden investoinnit voivat sotkea nykyisen kapasiteetin pidemmän aikavälin kannattavuuden. Olisi siis kyettävä katsomaan kristallipalloon, niin sään kuin sähköntuotannonkin osalta.
Kehitimme pari vuotta sitten kollegoiden kanssa laskentamallin, jolla voidaan huomioida kannibalisaation ja tulevan tuotantokapasiteetin vaikutukset tuuli- tai aurinkovoiman kannattavuuteen. Tieteellinen artikkeli (linkki) julkaistiin viime vuonna Energy -tiedelehdessä. Vaikka malli onkin osin teoreettinen, sillä voi tehdä arvioita kannattavuudesta eri oletuksilla korrelaatioista sekä tulevaisuuden kehityksestä. Oletettavasti asian huomioiminen nousee tärkeäksi myös käytännön toimijoiden osalta.
Lisätietoa
L. Reichenberg, T. Ekholm, T. Boomsma. Revenue and risk of variable renewable electricity investment: The cannibalization effect under high market penetration. Energy 284, 128419, 2023. https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128419
Teksti: Tommi Ekholm
Kuva: Adobe Stock
Julkaisun viitetiedot:
Ekholm, T. 2024: Lämpenevä Arktis kasvavan kiinnostuksen kohteena. Ilmastokatsaus, 26(2), 8–10, https://doi.org/10.35614/ISSN-2341-6408-IK-2024-03-02
