Tekijä: etu

Ruotsin hinta-aluejako alentaa sähkön hintaa Suomessa

Tämä juttu on parasta aloittaa varoituksella: oikeasti tiedän pohjoismaisista sähkömarkkinoista hyvin vähän.

Ruotsi jaettiin tämän kuun alussa neljään hintavyöhykkeeseen. Nyt voi ehkä tehdä ensimmäisiä päätelmiä siitä, mitä se vaikuttaan sähkön hintaan Suomessa. Sähkön hinta Suomessa on ollut poikkeuksellisen alhainen koko marraskuun ja syy saattaa olla Ruotsin tilanne.

Sueraavassa kuvassa on Nordpoolin tiedoista haettu tämän päivän tilanne (siis 23.11.2011) Ruotsin ja ympäröivien maiden osalta. Siirrot ovat koko päivän aikana siirrettyjä gigawattitunteja. Mikäli samaa linjaa käytetään tänään myös toiseen suuntaan, olen merkinnyt sen vähennyslaskuna: siirto FI->SE3 on kymmenen miinus kaksi päinvastaiseen suuntaan, yhteensä siis kahdeksan. Kuvasta puuttuvat Norjan sisäiset siirrot ja (pienet) yhteydet Puolaan ja Viroon. Lisäksi Tanska on oikeasti kaksi aluetta. Mutta olennaiset Ruotsin ja Suomen sähkön siirrot ovat kuvassa. Ruotsin ja Norjan hintarajat eivät ole kartassa täysin oikeilla paikoillaan. Nuolien leveys on suoraan verrannollinen siirron määrään.

(Kuvan pohja Wikimedia Commons, lisenssi GFDL, joten tämänkin kuvan lisenssi GFDL.)

Kuvassa näkyy vahva tarve siirtää sähköä pohjoisesta etelään. Ehdottomasti suurin siirto on Keski-Ruotsista Tukholman alueelle. Merkittävä osa tästäkin sähköstä kuitenkin jatkaa vielä Skooneen. Suomen sähkönkulutus on melko pientä Ruotsiin verrattuna.

Alueelle SE1 tulee NO4:stä 14 megawattituntia, mutta se jatkaa suoraan matkaansa etelään alueelle SE2. Ei ole tietenkään täysin oikein sanoa näin, mutta kyllä tässäkin laskutavassa on perää. Kaikki SE1:ssä tuotettava ylijäämäenergia 32 gigawattituntia myydään siis Suomeen. Tämäkin on osittain näennäistä, sillä tuosta energiasta 8 gigawattituntia jatkaakin matkaansa Suomen kautta Tukholmaan alueelle SE3. Suomi kuluttaa ruotsalaista sähköä vain 24 gigawattituntia.

Alue SE2 saa sähköä 14 gigawattituntia NO4:stä SE1:n kautta ja lisäksi 4 gigawattituntia suoraan NO4:stä ja 11 gigawattituntia NO3:sta. SE2 saa siis yhteensä 29 gigawattituntia Norjasta, mutta itse asiassa kaikki tuo jatkaa matkaansa Tukholmaan alueelle SE3, ja sen lisäksi SE2 tuottaa vielä huimat 86 gigawattituntia ylijäämäsähköä, jonka se toimittaa myös Tukholmaan (SE3).

Tukholman SE3 saa Pohjois-Ruotsista, Norjasta (NO1) ja Suomesta yhteensä 140 gigawattituntia sähköä. Tästä se kuluttaa itse 54 gigawattituntia, mutta enemmistö eli loput 86 gigawattituntia jatkavat matkaansa etelään.

Skoonen SE4 kuluttaa itse pohjoisesta saamastaan 86 gigawattitunnista 71 gigawattituntia ja myy 15 gigawattituntia edelleen Tanskaan.

Yhteenvetona siis:

  • Norja vie Ruotsiin 46 GWh
  • Alue SE1 tuottaa ylijäämää 32 GWh
  • Alue SE2 tuottaa ylijäämää 86 GWh
  • Alue SE3 kuluttaa ylijäämäsähköstä 54 GWh
  • Alue SE4 kuluttaa ylimäämäsähköstä 71 GWh
  • Suomi ostaa ylijäämäsähköstä 24 GWh
  • Tanska ostaa ylijäämäsähköstä 15 GWh (ja lisäksi suoraan Norjasta 22 Gwh)

Niin kauan kuin Tukholma tarvitsee Pohjois-Ruotsin sähköä niin kipeästi, että se ostaa sitä jopa Suomen läpi, Suomen sähkön hinta ei voi erkaantua kovin kauaksi Ruotsin hinnasta. Suomen ja Ruotsin kaikkien pohjoisten alueiden SE1, SE2 ja SE3 sähkön hinta on tänään täsmälleen sama. Skoone puolestaan on täysin pohjoisesta saamansa sähkön varassa ja siellä sähköstä maksetaankin esimerkiksi tänään puolitoistakertaista hintaa.

Ruotsin eteläänpäin kulkeva kapasiteetti ei ole vielä täynnä. Kapasiteetit pohjoisesta etelään ovat:

  • SE1 -> SE2, 65 GWh, käytössä siis noin 20%
  • SE2 -> SE3, 149 GWh, käytössä siis noin 80%

Tämä puolestaan puhuisi siitä, ettei sähköä kuljeteta Tukholmaan Suomen läpi ellei se ole edullisempaa.

Uskon kuitenkin, että Ruotsin hinta-aluejako toistaiseksi alentaa sähkön hintaa Suomessa. Sähkö on kallista etelässä, jonne Suomesta ei ole sähkönsiirtoyhteyksiä, joten muiden Ruotsin alueiden hinta laskee hieman verrattuna aikaisempaan. Poliitikot saattavat kuitenkin hermostua pian tilanteeseen, jolloin järjestelmään voi tulla muutoksia.

Ennuste ennallaan 4,5 c/kWh, mutta hinta yllättäen laskusuunnassa

Sähkön hinta on yllättäen ollut tällä viikolla edellisviikkoa alempana ja hinta on ollut jopa koko ajan selvästi laskeva: 4,5 -> 4,3 -> 4,1 c/kWh (ma->ti->ke). Tämän viikon arkipäivien keskiarvo on 7% alempana kuin viime viikon arkipäivien keskiarvo. Tämä on selvästi jotain, mitä en odottanut. Tämä muuttaa ennustettani siten, että 50% todennäköisyyden alaraja laajenee rumasti alaspäin ja on sama kuin 90% todennäköisyyden raja. Muuten ennusteen rajat jatkavat supistumistaan.

(klikkaa suuremmaksi)
(Kuva tuotettu: Google Docs + Inkscape)

Syitä hinnan alentumiseen olen kuitenkin luetellut jo aikaisemmin: lämpimät säät, lama, vesitilanteen jatkuminen vuoden korkeimpana ja Suomen suurimman vesivoimalaitoksen käynnistys Rovaniemellä. Ilmeisesti myös samaisen vesivoimalaitoksen sähkölinjojen remontin valmistuminen vaikutti siihen, että Ruotsista tulee sähköä täydellä volyymillä ja Suomen hinta on nyt sama kuin Ruotsin alueiden (Skoonea lukuunottamatta). Osa Pohjois-Ruotsista (SE1) tulevasta sähköstä jatkaa itse asiassa Suomen läpi Tukholman alueelle (SE3) ankkuroiden Suomen tehokkaasti Ruotsin hintaan.

Sähkön hintaennuste on yhä 4,5 c/kWh, mutta se lähenee 4,4 c/kWh:a. Tässä ennusteessa on yhä oletus sähkön hinnan noususta nykytasoltaan. Mikäli jostain ihmeellisestä syystä sähkön huominen taso jatkuu tai jopa trendinomaisesti jatkaa laskuaan alle 4 c/kWh, kuukauden keskihinta saattaa pudota jopa tasolle alle 4,3 c/kWh. Tuo tuntuu nyt mahdollisemmalta kuin vielä sunnuntaina. Tilanne on hieman hämmentävä, kun olen odottanut jyrkkää hinnan nousua koko kuukauden.

Mahdollisten vaihteluden vaikutus loppukuun hintaan on kuitenkin muutaman kymmenyksen sisällä.

Sähkölämmitys on tässä kuussa aivan varmasti halvempaa kuin öljylämmitys. Kaavan antama prosentti on 99.98%. Sähkön hinnan pitäisi koko loppukuuksi kaksinkertaistua.

Märka palaa yhä

Joudun näemmä ratkaisemaan 14.11. kirjoittamani jutun ”märkä palaa” kotitehtävän. Jutussa väitän, että puuta kuivatessa sen lämpöarvo nousee vain seitsemän prosenttia eikä kolmannesta, kuten energiansäästöoppaissa usein annetaan ymmärtää. Kotitehtävä oli:

”Energiansäästöoppaissa tämä sama laskelma esitetään yleensä muodossa: ”kosteamman 10 kg:n puuerän energiasisältö on 31 kWh, kun taas kuivemmassa on energiaa 41 kWh”. Miten puun kuivaus on saatu kuulostamaan paljon hyödyllisemmältä kuin tässä laskettu 7%?”

Ylen toimittaja Marcus Ziemann ei nimittäin päässyt kotitehtävästä läpi. Hänen kirjoittamassaan jutussa (1) kerrotaan:

”Kosteaa puuta poltettaessa jopa kolmannes lämpöenergiasta menee hukkaan. Energia menee puun kuivattamiseen tulipesässä palaessaan.”

Jutussa on paljon ansiokasta asiaa, mutta tämä kohta valitettavasti on väärin. Puun kuivaaminen lisää sen polttoarvoa aiemmin laskemani, työmäärään nähden yhdentekevän seitsemän prosenttia.
Kotitehtäväni ja lehtiartikkelin yhteinen lähde lienee VTT:n BioHousing-projektissa MTK:lle tehty esite (2), jossa sanatarkasti lukee:
”Jos poltat 10 kg koivua, jonka kosteus on 20 %, joudut höyrystämään vettä 2,0 kg, mutta 4,0 kg, jos puiden kosteus on 40 %. Kosteamman 10 kg:n puuerän energiasisältö on 31 kWh, kun taas kuivemmassa on energiaa 41 kWh. Vettä ei kannata kantaa uuniin.”
Näiden kahden puuerän energiamäärien ero on noin kolmannes. Kysymyksessä on kuitenkin kaksi aivan eri kymmenen kilon puuerää. Nämä eivät ole samat puut kosteampana ja kuivempana! Toinen erä on kuiva mutta myös vastaavasti tilavuudeltaan kolmanneksen suurempi. Kuiva kymmenen kilon puuerä on 40 litraa, ja kostea kymmenen kilon puuerä on 30 litraa. Luvut ovat aivan oikein, mutta niistä saa aivan väärän käsityksen. Kukaan ei osta puita kiloittain vaan kuutiometreittäin, koska kosteus ja siis paino vaihtelee, mutta lämpöarvo riippuu lähinnä vain tilavuudesta. Esitteessä annetuilla kilowattituntimäärillä (31 kWh ja 41 kWh) kummankin puuerän energiasisältö on 1,03 kWh/litra.
Kuivemman kymmenen kilon puuerän puun kuivapaino on kahdeksan kiloa. Jos puu on koivua, tilavuutta tällä erällä on 8 kg / (490 kg/m3) = 0,016 m3 = 16 litraa(*). Polttopuut mitataan yleensä irtokuutiometreinä (lastiin heiteltyjä yleensä noin 33-senttisiä ”pilkkeitä”), jolloin 16 litraa ”kiintokuutioita” pitää kertoa kahdella ja puolella eli kyseessä on tasan 40 litraa polttopuita.

Kosteammassa kymmenen kilon puuerässä puun kuivapaino on kuusi kiloa. Tilavuutta tällä erällä on vain 6 kg / (490 kg / m3) = 0,012 m3 = 12 litraa. Polttopuina tämä on tasan 30 litraa. Kymmenen litraa vähemmän kuin toisessa erässä.

Erien tilavuus eroaa juuri täsmälleen tuon kolmanneksen, mikä selitettiin johtuvan kosteudesta. Ero lämpöarvoissa voidaan kuitenkin selittää silläkin, että lämpöarvo perustuu vain puuerän tilavuuteen ja kosteusprosentilla on hyvin vähän merkitystä. 40 litrassa puuta on kolmannes enemmän energiaa kuin 30 litrassa vaikka jälkimmäinen olisi kosteampikin.

Kuivemman puuerän puussa on litrassa energiaa esitteen (2) arvoilla 41 kWh / 40 l = 1,03 kWh/l. Kosteammassa puuerässä on 31 kWh / 30 l = 1,03 kWh/l. Energiasisältö litraa kohden on aivan sama.

Jos vielä otetaan huomioon se, että tuoretta puuta saattaa saada puoleen hintaan kunnolla kuivattuun verrattuna, esim. 40 euroa vs. 80 euroa / irto-m3, varastotilaa omistamattomalle kostean puun poltto on huimasti taloudellisempaa. (Huomaa myös esitteen (2) kalliit suositukset kuivauspuuliiterille.)

Kuivempi kymmenen kilon puuerä maksaa 0,040 * 80 euroa = 3,20 euroa. Kosteampi puuerä maksaa 0,030 * 40 euroa = 1,20 euroa. Eroa on kaksi euroa. Sitä ei kiri kovin helposti lämpöarvoissa kiinni.

Aikaisemmin lasketulla 1,03 kWh/l lämpöarvolla:

  • kuivemman puuerän energia maksaa 80 euroa/irto-m3 / 1030 kWh/irto-m3 = 7,8 c/kWh.
  • kosteamman puuerän energia maksaa 40 euroa/irto-m3 / 1030 kWh/irto-m3 = 3,9 c/kWh.

En kiistä sitä, että kostea puu on painavampaa. En kiistä sitä, että sen polttaminen voi aiheuttaa enemmän pienhiukkasia. Mutta ero energiasisällössä on hyvin pieni. Ja polttamalla kosteata puuta voi säästää paljon rahaa.

(1) YLE: Suomalaistakoissa puu palaa liian kosteana
(2) MTK: Klapia liiteriin -esite
(3) Sähkölamppu: Märkä palaa
(4) VTT: Tiedote T2045 (2000)

(*)  (koivun kuiva-tuoretiheys 490 kg/m3 tulee lähteestä (4), taulukko 17, ja se tarkoittaa kuivapainon suhdetta puun tuoreena olleeseen tilavuuteen, joka on vakio kosteudesta riippumatta)

P.S. Tarkat arviot kuivauksen vaikutukselle löytyvät myös suoraan lähteen (4) taulukosta 39. Tuossa taulukossa on myös otettu huomioon puun lievä kutistuminen alle 25% kosteudessa, joten aivan samaan arvoon taulukosta ei pääse (noin 9% vs. 7%). Kutistuminen ei kuitenkaan vaikuta laskelmiimme, jos puhumme koko ajan saman puuerän lämpoöarvosta kosteana ja kuivana. Aiemmassa jutussa laskettu 7% on siis siinäkin mielessä vielä aivan oikea luku.

Nyt viimeistään öljylämmitys pois, sähkö marraskuussa halvempaa 99,8% todennäköisyydellä

Kuukaudesta on nyt jäljellä yksi kolmannes, ja tiedämme nyt kuukauden sähkön tulevan keskihinnan hyvin tarkasti. Hinta tulee olemaan hyvin lähellä 4,5 c/kWh. Jos hinta ei nousekaan odotetusti, hinta voi olla yhden kymmenyksen pienempi. Jos tapahtuu jotain todella yllättävää, hinta voi olla vielä toisen kymmenyksen pienempi, tai jos hinta nousee rajusti, hinta voi olla jopa 5,0 c/kWh. Mutta se ei voi olla kovin paljoa noiden rajojen ulkopuolella.

(klikkaa suuremmaksi)

Todennäköisyys sille, että sähkölämmitys kuukauden keskihinnalla nousee öljylämmityksen hintaiseksi on enää 0,2% eli häviävän pieni. Hinnan pitäisi nousta loppukuuksi 7,7 c/kWh tasolle eli +75%, jotta kuukauden keskihinta olisi 5,3 c/kWh.

Vaikka sähkön päivähinta käyttäytyisi loppukuun samalla tavalla lievästi nousevana kuin tähän asti, marraskuun keskihinta tulee olemaan 4,4 c/kWh. Mikäli se nousee selvästi tuota enemmän, hinnaksi tulee 4,6 c/kWh. 50% todennäköisyydellä hinta tulee olemaan kahden kymmenyksen haarukassa 4,4 – 4,6 c/kWh ja 90% todennäköisyydellä 4,3 – 5,0 c/kWh.

Yhteenvetona, kuukauden keskihinta tulee olemaan

  • 4,3 c/kWh, jos koko loppukuukausi päivähinta tulee olemaan kuukauden pienin 4,04 c/kWh
  • 4,4 c/kWh, jos koko loppukuukausi päivähinta tulee jatkumaan kuukauden tähänastisella keskiarvolla
  • 4,4 c/kWh, jos koko loppukuukausi päivähinta tulee nousemaan kuten tähän asti 0,02 c/kWh/päivä
  • 4,5 c/kWh, jos koko loppukuukausi päivähinta tulee olemaan tähänastisista suurin 4,83 c/kWh
  • 4,8 c/kWh, jos hinta pomppaa koko loppukuukaudeksi viimevuotiselle tasolle 5,66 c/kWh
  • 5,1 c/kWh, jos hinta pomppaa koko loppukuukaudeksi 50% korkeammaksi kuin alkukuussa
  • 5,3 c/kWh, jos hinta pomppaa koko loppukuukaudeksi 75% korkeammaksi kuin alkukuussa

Kymmenen päivän sääennuste on yhä keskimäärin nollan yläpuolella. Olen poistanut käsiennusteessa olleen hinnannousoletuksen, mutta sekään ei enää kovin paljoa ennustetta muuta.

Huomisen hinta on hieman ennustettua pienempi 4,5 c/kWh eli kovin suuria nousupaineita ei tällä hetkellä ole näkyvissä. Tässä kuussa on kuitenkin enää yksi viikonloppu, joten suurin osa loppupäivistä on kalliimpia arkipäiviä.

Tuonti Ruotsista tökkii

Ruotsin kantaverkkoyhtiön kuukauden vanha neljännesvuosiraportti on kiehtovaa luettavaa.

Siitä mm. selviää, ettei kolmen kuukauden tarkastelujaksolla heinä-syyskuu ollut yhtään tuntia, jolloin sähkön hinta olisi ollut Suomessa halvempi kuin Ruotsissa. (Taulukko 1)

Toinen havainto on se, että tuontia Suomeen oli rajoitettu Suomen verkkoyhtiön käskystä tuon kolmen kuukauden tarkastelujakson jokaisena päivänä. (Taulukko 3) Tuon rajoituksen määrä oli keskimäärin 13%.

Nuo rajoitukset tulivat suomalaisille sähkönkuluttajille kalliiksi. Suomen hinta oli tarkasteluaikana 4,340 c/kWh, kun Ruotsin vastaavan ajan hinta oli 3,807 c/kWh. Eroa on 14%. Uskon, että merkittävä osa tuosta erosta olisi kadonnut, jos tuonti Ruotsista olisi ollut tuon 13% suurempi.

Swedish interconnectors, report 7 (12.10.2011)

Hintaennuste laskee: 4,6 c/kWh

Hinnan nousun tasaantuminen ja kuukauden lopun hintanousun muuttuminen epätodennäköisemmäksi laskee ennusteen hintaan 4,6 c/kWh. 50% ennusteen vaihteluväli hieman nousee, koska alaraja laskee yhden kymmenyksen. 90% ennusteen vaihteluväli puolestaan pienenee. Todennäköisyys, että sähkön hinta nousee öljylämmitysrajalle 5,3 c/kWh on enää 2%.

(Klikkaa suuremmaksi)

Suomen suurin vesivoimala on palannut huoltoseisokilta entistä tehokkaampana, mikä saattaa alentaa hinnannousupaineita (1). Sääennusteet loppukuuksi ovat pikemminkin lämmenneet kuin kylmenneet.

Suomen sähkön hinta vaikuttaa kiinnittyvän samaksi Ruotsin hinnan SE3 kanssa. Ruotsin alueet SE1 ja SE2 ovat hieman halvempia, mutta vastaavasti Etelä-Ruotsin SE4 paljon kalliimpi (2). Minusta tilanteen on muutaman kerran voinut tulkita siten, että Pohjois-Ruotsi myy Suomen läpi sähköä Keski-Ruotsiin. Tutkin asiaa lisää myöhemmin.

(1) Tekniikka & Talous: Imatra ei ole enää tänään klo 15 jälkeen Suomen tehokkain vesivoimala
(2) Tekniikka & Talous: Sähköuudistuksen seuraus: hinta nousi pilviin Skoonessa