Tuulivoimaloiden tuotanto merkittävässä roolissa
Forecan kehittämä sähkön hintapuntari arvioi tuuli- ja lämpötilaennusteiden perusteella tuulivoiman tuotantoa ja lämmityssähkön kulutusta Suomessa, sillä niillä molemmilla on merkittävä vaikutus pörssisähkön hintojen muodostumiseen. Energia-alan ammattilaiset ovat käyttäneet sääennusteita pitkään ennustaakseen sähkön tuotantoa ja kulutusta. Hintapuntarin avulla myös kuluttajat voivat nyt ennakoida sähkön spot-hintojen tulevaa kehitystä jopa 10 päivää etukäteen.
Sähkön hintapuntari sai alkunsa suomalaisten kipuillessa korkeista sähkön hinnoista. Pörssisähkösopimukset ovat yleistyneet ja keskustelu sähkön käytön ajoittamisesta hinnan mukaan käy kiivaana eri foorumeilla. Käytännössä pörssisähkön hinnat tiedetään korkeintaan vuorokauden eteenpäin, eikä aamupäivällä tiedetä vielä edes huomisen hintoja.
– Meille tuli kyselyitä palveluidemme käyttäjiltä, että eikö Foreca voisi ennustaa tuulivoiman tuotantoa kun kuitenkin ennustamme tuulta useita päiviä eteenpäin, kertoo Forecan kuluttajapalveluiden kaupallinen johtaja Tuomas Reivinen.
Forecan kehitystiimin päätettyä alkaa työstämään käyttäjien toivetta, esiin nousi monta muutakin asiaa mitkä olisi hyvä ottaa huomioon.
– Ensin meillä oli ajatus laittaa tuulivoimaloiden sijainnit näkyville tuulikarttoihimme, jotta ihmiset voisivat nähdä milloin tuuliolosuhteet ovat sähkön tuotannon kannalta suotuisat. Pian kuitenkin havahduimme siihen, että käyttäjien varsinainen tarve oli saada tietää alentaako tuulisuus sähkön hintaa tulevina päivinä, eikä pelkästään sitä kuinka kovaa tuulivoimaloiden siivet tulevat pyörimään, Reivinen taustoittaa.
Forecalla on pitkä kokemus datatieteistä sään ennustamisessa. Nyt sään ennustamisesta tuttuja menetelmiä päätettiin hyödyntää sähkön tuotannon ja kulutuksen ennustamiseen, jotta sähkön hintavaikutukseen päästäisiin käsiksi.
Tuulivoiman tuotannon kasvu laskee sähkön hintaa – ja nyt sen ennustetta voi seurata kuka tahansa.
Sähkömarkkinoilla edullisin tuotantotapa syrjäyttää aina kalliimmat tuotantotavat, ja kun tuotantokustannuksiltaan edullinen tuulivoiman tuotanto kasvaa, myytävän sähkön määrä lisääntyy ja pörssisähkön hintaan tulee laskupainetta. Hintapuntari ennakoikin sään alentavan sähkön hintaa tuulisena päivänä, kun suurin osa Suomen tuulivoimatuotannon kapasiteetista ennustetaan olevan käytössä.
Foreca laskee ennusteessaan tuulivoimapuistojen tuotantoasteet, eli kuinka suuri osa tuulivoimaloiden maksimikapasiteetista on käytössä niiden paikallisella tuulen nopeudella. Tuulivoimalat sijaitsevat pääosin Suomen länsirannikolla, mutta tuuliennusteiden tarkasteleminen vain yhdestä siellä suunnalla olevasta pisteestä ei anna riittävää kuvaa koko Suomen tuulivoiman tuotannosta.
– Liityimme Tuulivoimayhdistyksen jäseniksi ja saimme sitä kautta tietoon tuulipuistojen sijainnit ja niiden tuotantokapasiteetit. Tuulivoimaennusteemme lasketaankin jokaisen tuulipuiston kohdalta erikseen, jotta saimme kehitettyä tarkan ennustemallin, Reivinen kertoo.
Normaalisti sääpalveluissa tuulet ennustetaan 10 metrin korkeudelle. Tuulivoimaloiden siivet pyörivät kuitenkin reilusti korkeammalla, jossa tuulee ihan eri tavalla. Tuulivoiman ennusteessa käytetäänkin 100 metrin korkeudelle ennustettuja tuulia, jotta ne vastaisivat paremmin tuulivoimaloiden keskimääräistä napakorkeutta.
Ennusteessa huomioidaan myös tuulivoimaloille ominaiset tehontuottokäyrät, sillä tuulivoimalan tuotanto ei muutu ihan suoraviivaisesti tuulen nopeuden kasvaessa. Karkeasti ottaen tuotanto kasvaa melko lineaarisesti täyteen tehoon tuulen nopeuden kasvaessa noin 3 m/s lukemista noin 10 m/s lukemiin, mutta kovilla myrskytuulilla tuulipuistojen tehoa voidaan joutua puolestaan rajoittamaan.
Ennuste – mutta tarkka sellainen
Nyt kehitetty tuulivoimatuotannon ennustemalli on osoittautunut yhtä tarkaksi kuin parhaimmat ennustamismenetelmät yleensäkin. Mutta kuten sääennusteissa ylipäänsä, ennustettavuus heikkenee mitä pidemmälle tulevaisuuteen katsotaan, kun luonnon arvaamattomat muuttujat alkavat kertaannuttamaan pientäkin virhemarginaalia. Se on aina hyvä pitää mielessä, vaikka ennusteet ovatkin päteviä.
– 10 päivän päähän ulottuva ennuste on epävarmuudestaan huolimatta silti paras mahdollinen saatavilla oleva tieto tulevaisuudesta. Kaikki mahdollinen tieto on varmasti monille tarpeen. Ja toisaalta, ennuste myöskin tarkentuu tarkasteltavaa ajan hetkeä lähestyttäessä, Reivinen huomauttaa.
On kuitenkin hyvä huomioida, ettei hintapuntari ainakaan toistaiseksi ota huomioon kaikkia sähkön hintaan vaikuttavia tekijöitä, kuten sähkön vientiä ja tuontia, ydin- ja vesivoiman tuotantomääriä, tai muuta sähkön kulutusta kuin lämmityssähkö. Hintapuntari voikin näyttää tuuli- ja lämpötilaennusteiden mukaan keskimääräistä edullisempaa sähkön hintaa, mutta muut tekijät voivat kuitenkin nostaa sähkön hinnat silti korkeiksi.
– Hintapuntari huomioi siis vain Suomen sään vaikutuksen sähkön hintatasoon. Se on kuitenkin juuri se mikä aika paljon vaihtelee päivästä ja tunnista toiseen, Reivinen sanoo. •