Saana Grün Teollisuuskiinteistöjen kulutusjouston potentiaali reservimarkkinoilla Vaasa 2025 Tekniikan ja innovaatiojohtamisen akateeminen yksikkö Diplomityö Energiatekniikka 2 VAASAN YLIOPISTO Tekniikan ja innovaatiojohtamisen akateeminen yksikkö Tekijä: Saana Grün Diplomityön nimi: Teollisuuskiinteistöjen kulutusjouston potentiaali reservimarkki- noilla Tutkinto: Diplomi-insinööri Oppiaine: Energiatekniikka Työn valvoja: Työn ohjaajat: Anne Mäkiranta Birgitta Martinkauppi & Juuso Kultti Valmistumisvuosi: 2025 Sivumäärä: 84 TIIVISTELMÄ: Uusiutuvien energian tuotantomuotojen kasvaneen tuotantokapasiteetin seurauksena sähkö- verkon tehotasapainon ylläpitäminen on koko ajan haastavampaa. Tehotasapainon ylläpitä- miseksi kehitetyillä kulutusjoustolla ja reservimarkkinoilla sähköverkon taajuus saadaan pidet- tyä hallinnassa. Tarjoamalla kulutusjouston kapasiteettia reservimarkkinoille erilaiset toimijat voivat ansaita taloudellista hyötyä. Kulutusjouston toteuttamista ja tuottopotentiaalia reservimarkkinoilla erilaisilla laitteilla on tut- kittu aiemmin. Tämän vuoksi tutkimuksen keskeisimpänä tavoitteena on tutkia kiinteistöjen ta- loteknisten järjestelmien potentiaalia. Tutkimusmenetelmänä käytetään kvantitatiivista tutki- musta. Tutkimusaineistona käytetään kohdekiinteistön kulutusdataa ja aiempia taloteknisiä suunnitelmia. Aineisto kerätään sähköisistä järjestelmistä ja analysoidaan tilastollisten menetel- mien avulla. Tutkimustyön tärkeimpänä tuloksena todettiin, että nykyisellä kiinteistön talotekniikalla ei ole merkittävää tuottopotentiaalia reservimarkkinoilla. Kuitenkin tekemällä yksittäisiä lisäyksiä jär- jestelmiin markkinoille osallistuminen on mahdollista. Johtopäätöksenä tutkimuksesta voidaan todeta, että tuottopotentiaalien analysoinnin tuloksiin voidaan vaikuttaa sekä myönteisesti että kielteisesti. Tulevaisuudessa olisi kannattavaa keskittyä yhdenmukaistamaan tuottopotentiaa- lien analyysia. AVAINSANAT: Kulutusjousto, reservimarkkinat, talotekniikka, energiavarastot, sähkökattilat 3 UNIVERSITY OF VAASA School of Technology and Innovations Author: Saana Grün Title of the thesis: Industrial building’s potential of demand side flexibility in reserve markets Degree: Master of Science Degree Programme: Energy Engineering Supervisor: Instructors: Anne Mäkiranta Birgitta Martinkauppi & Juuso Kultti Year: 2025 Pages: 84 ABSTRACT: The increasing production capacity of renewable energy sources has made maintaining the power balance of the electricity grid increasingly challenging. To maintain power balance, de- mand side flexibility and reserve markets have been developed to stabilize the grid frequency. By offering demand side flexibility capacity to the reserve markets, various operators can gain financial benefits. The implementation and potential for profit generation of demand side flexibility in reserve mar- kets by using different equipment has been studied previously. Therefore, the main objective of the research is to examine the potential of building services engineering systems in this context. The research adopts a quantitative research approach. The research data consists of the subject building’s energy consumption data and existing building services engineering design documen- tations. The data is collected from electronic systems and analyzed by using statistical methods. The main result of the study indicates that the current building services engineering systems have limited potential for profit generation in the reserve markets. However, with certain addi- tions to the systems, participation in the reserve markets becomes feasible. As a conclusion of the study can be noted, that analysis of potential for profit generation can be influenced both positively and negatively. In the future it would be reasonable to focus on uniting analysis of potential for profit generation. KEYWORDS: Demand side flexibility, reserve markets, building services engineering, energy storage systems, electric boilers 4 Alkusanat Tämä diplomityö on ollut uusi ja kiinnostava tutkimustilaisuus, mutta erityisesti koko vuoden mittainen oppimisprosessi. Tutkimuksen edetessä osaamiseni on kehittynyt huo- mattavasti, jonka vuoksi näin työn lopulla tuntuu jopa erikoiselta miettiä niitä lähtökoh- tia, joista aloitin. Energiatekniikka, kuten muutkin insinöörialat, muuttuvat ja kehittyvät jatkuvasti, eli tämän lopputyönkin jälkeen on kuitenkin suunta taas eteenpäin kohti uutta opittavaa. Kiitän Granlundia tämän diplomityön mahdollistamisesta ja työkavereitani Pohjanmaan energiaosastolla, jotka olette kannustaneet koko vuoden jaksamaan ja jatkamaan tutki- muksen parissa. Kiitän esimiestäni, joka näki minussa potentiaalia jo muutama vuosi taaksepäin yhteis- työmme alkaessa ja tarjosi mahdollisuutta kehittyä alalla, niin että olin valmis tarttu- maan tähän haasteeseen. Erityisesti kiitän diplomityöni ohjaajaa Granlundilta kaikista pitkistä palavereista tutki- mukseen liittyen, hyvästä ja rakentavasta palautteesta sekä läsnä olemisesta, helposta tavoitettavuudesta ja pitkäjänteisyydestä ohjatessa ja auttaessa tutkimustyön kanssa. Vaasan yliopistoa kiitän diplomi-insinöörin tutkinnon mahdollistamisesta, asiantunte- vasta opetuksesta ja administratiivisesta tuesta. Tutkinnon suorittamisen aikana akatee- minen ajatteluni on vahvistunut, tutkimustaitoni kehittyneet ja osaamiseni täysin uusien asioiden parissa karttunut. 5 Sisällys Tiivistelmä Abstract Alkusanat 4 Lyhenteet 7 1 Johdanto 8 2 Rakennusten energiatehokkuus osana kulutusjoustoa 11 2.1 Talotekniikka ja kiinteistöjen sähköenergian kulutus 11 2.2 Mitä on kulutusjousto ja mihin sitä tarvitaan 15 2.3 Rakennusten energiatehokkuus ja kulutusjoustomallit 20 2.3.1 Energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät 20 2.3.2 Kulutusjoustomallit 23 2.3.3 Implisiittinen ja eksplisiittinen kulutusjousto 24 3 Sähköverkosto ja -markkinat 27 3.1 Sähköverkoston rakenne ja toiminta 28 3.2 Sähkömarkkinat 30 3.3 Reservimarkkinat 32 3.3.1 Taajuusohjattu käyttöreservi, FCR-N 37 3.3.2 Taajuusohjattu häiriöreservi, FCR-D 38 3.3.3 Nopea taajuusreservi, FFR 39 3.3.4 Automaattinen taajuuden palautusreservi, aFRR 39 3.3.5 Manuaalinen taajuuden palautusreservi, mFRR 40 4 Kiinteistöjen osallistuminen reservimarkkinoille 42 4.1 Mitä reservimarkkinoille osallistuminen vaatii 42 4.2 Teknisiä vaihtoehtoja reservimarkkinoille osallistumiseen 45 4.2.1 Virtuaalivoimalat eli aggregaattorit 45 4.2.2 Energiavarastot 48 6 4.2.3 Sähkökattilat 49 4.3 Reservimarkkinoilta saatava taloudellinen hyöty 51 5 Case-kohde 58 5.1 Tutkimuksen lähtökohdat 58 5.1.1 Aineisto ja tutkimusmenetelmät 59 5.1.2 Tutkimuksen valmistelu 60 5.2 Kiinteistön talotekniset järjestelmät 61 6 Tulokset 63 6.1 Järjestelmien joustopotentiaalit 63 6.2 Reservimarkkinoiden soveltuvuus 68 6.3 Investointimahdollisuuksia 72 7 Pohdinta ja johtopäätökset 76 7.1 Pohdinta 76 7.2 Johtopäätökset 78 8 Yhteenveto 79 Lähteet 82 7 Lyhenteet aFRR automatic Frequency Restoration Reserve, automaattinen taajuu- den palautusreservi BESS Battery Energy Storage System, akkuenergian varastointijärjestelmä FCR Frequency Containment Reserve, taajuusohjattu reservi FCR-D Frequency Containment Reserve for Disturbances, taajuusohjattu häiriöreservi FCR-N Frequency Containment Reserve for Normal operation, taajuusoh- jattu käyttöreservi FFR Fast Frequency Reserve, nopea taajuusreservi FRR Frequency Restoration Reserve, taajuuden palautusreservi LTO lämmöntalteenotto mFRR manual Frequency Restoration Reserve, manuaalinen taajuuden pa- lautusreservi SEER Seasonal Energy Efficiency Ratio, kausittainen energiatehokkuus- suhde UPS Uninterruptible Power Supply, keskeytymätön virtalähde V2G Vehicle-To-Grid, ajoneuvosta verkkoon -teknologia VJK vedenjäähdytyskone 8 1 Johdanto Sähköenergian tuotannon rakenteessa ollaan merkittävien muutosten äärellä, kun ym- päristöpolitiikka kasvattaa jatkuvasti tarvetta nostaa uusiutuvan energian osuutta koko- naistuotannosta. Uusiutuville energian muodoille on tyypillistä tuotantomäärien suuri ajallinen vaihtelevuus, jonka vuoksi tuotanto on hankala ajoittaa kulutuksen mukaan. Merkittävistä ajallisista energiantuotannon vaihteluista aiheutuu ylimääräistä kuormi- tusta, sekä häiriöitä sähköverkon toiminnassa. Uusiutuvat energianmuodot eivät myös- kään tuota inertiaa, jolloin sähköverkko on entistä alttiimpi taajuuden muutokselle. Säh- köenergian tuotanto on jo aiemmin mukautunut kulutuksen voimakkaaseen ajalliseen vaihteluun markkinoilla. Säädeltävän tuotantokapasiteetin osuuden koko ajan vähenty- essä on kehitettävä uusia joustoratkaisuja, kuten esimerkiksi kulutusjousto. Kulutusjouston toteuttamiseen on useampia erilaisia vaihtoehtoja. Keskeisenä kaikissa toteutustavoissa on tasapainottaa sähköverkon taajuutta tehollisella kapasiteetilla. Ku- lutusjoustoa varten on kehitetty erillisiä järjestelmiä ja laitteita, kuten aggregointi ja energiavarastot. Aiempien tutkimuksien perusteella ei kuitenkaan selviä mikä kiinteistö- jen ja talotekniikan potentiaali kulutusjoustossa on. Kulutusjouston potentiaalia voidaan arvioida ja vertailla reservimarkkinoiden avulla. Reservimarkkinoilla maksetaan kulutus- jouston kapasiteetin varalla pitämisestä sekä tarvittaessa reservin aktivoituessa kulute- tusta energiasta. Tutkimuksen kannalta oleelliseen kirjallisuuteen kuuluu lähtökohtaisesti alan eri asian- tuntijajärjestöjen, kuten Motivan, VTT:n ja Energiateollisuuden aineistot kulutusjous- tosta. Aiemmista tieteellisistä tutkimuksista voidaan mainita kulutusjoustomalleja ja nii- den toteutettavuutta käsittelevät tutkimukset. Suomessa reservimarkkinoista vastaavan Fingridin aineistot ovat myös tutkimuksen kannalta merkittäviä. 9 Tutkimuksen tärkeimpänä tavoitteena on selvittää, onko kiinteistöjen talotekniikalla po- tentiaalia osallistua reservimarkkinoille kulutusjoustoa toteuttaen. Kirjallisuuden perus- teella reservimarkkinoille vaaditaan mittavaa tehollista kapasiteettia, jonka vuoksi tutki- muksen case-kohteena on suuri teollisuuskiinteistö. Päätavoitteen lisäksi tarkasteltiin erilaisia vaihtoehtoja ja lisäyksiä talotekniikan ohella reservimarkkinoille osallistumiseksi. Näiden avulla pystytään arvioimaan reservimarkkinoiden tuottopotentiaalia muistakin näkökulmista sekä ymmärtämään niiden vaatimuksia tarkemmin. Tutkimuksen sisältöä rajattaessa ensimmäisenä mainittakoon tekniikan tarkastelun kes- kittyvän kiinteistöön. Sähköverkon rakenne ja toiminta käydään läpi karkeasti yleisellä tasolla. Tutkimuskohteena toimivan teollisuuskiinteistön tekniikan osalta prosessitek- niikka rajataan kokonaan tutkimuksesta pois. Prosessitekniikan sisällyttäminen rajoittaisi kiinteistön käyttötarkoituksenmukaista toimintaa. Myös tuotantotaloudelliset syyt vai- kuttavat asiaan. Tutkittava tekniikka rajautuu kokonaisuutenaan kiinteistön talotekniik- kaan, jonka osalta rajoittavia tekijöitä ovat toimivuuden ja olosuhteiden kannalta kriitti- set tilat. Kriittisiä tiloja ovat esimerkiksi sähkötekniset tilat, prosessitilat ja räjähdysvaa- ralliset tilat. Kulutusjouston erilaisista toteutusvaihtoehdoista tarkastellaan erityisesti energiavaras- toja ja sähkökattiloita. Energiavarastojen osalta keskitytään vain sähköenergiavarastoihin eli akkuihin. Itse akkuteknologiaa ei tutkita, vaan akkujen toiminnallisuutta kulutusjous- tossa. Energiavarastojen ja sähkökattiloiden tarkempaa kytkeytymistä olemassa olevaan talotekniikkaan ei tarkastella tutkimuksessa. Aggregointia kulutusjouston toteutuksessa tarkastellaan kevyesti. Tutkimuksen teollisuuskiinteistö olisi mahdollista aggregoida muun kiinteistökannan kanssa. Resurssien takia kiinteistökannan aggregoinnin potenti- aalin tarkempi tutkimus rajataan pois. Reservimarkkinat ovat osa sähkömarkkinoiden kokonaisuutta, joka itsessään on laaja ai- healue. Tutkimuksessa tarkastellaan yleisellä tasolla lyhyesti sähkömarkkinoiden 10 rakennetta, jotta saadaan käsitys reservimarkkinoiden markkinapaikasta. Reservimark- kinoista tutkitaan tarkemmin eri reservituotteiden toiminnallisuuksia, käyttötarkoitukset sekä vaatimukset osallistumista varten. Myös reservituotteiden tuottopotentiaaleja ana- lysoidaan. Tuottopotentiaalin tarkastelussa ei huomioida energiamaksuja eikä sanktioita. Markkinoiden kehitystä, tulevaisuutta tai ennustettavuutta ei tarkastella. 11 2 Rakennusten energiatehokkuus osana kulutusjoustoa Tavoite hiilineutraaliudesta ja ilmastonmuutoksen hillinnästä vaikuttaa nykypäivänä merkittävästi kaikkiin energiaan liittyviin osa-alueisiin. Energiatehokkuus ja ympäristö- asiat puhututtavat lähes jokaisen asian yhteydessä. Yleisimpiä pohdinnan aiheita ovat mistä kaikesta voidaan säästää, ja kuinka luonnonvaroja voitaisiin käyttää entistä tehok- kaammin. Merkittävimpiä energiaa kuluttavia kohteita ovat itse rakennukset niiden jokaisessa käyt- tötarkoitusluokassaan. Rakennusten energiatehokkuutta tarkasteltaessa, keskeisim- mässä osassa on talotekniikka, sekä taloteknisten järjestelmien sähköenergian kulutus. Oikein suunnitellulla ja optimoidulla talotekniikalla kiinteistöjen energiatehokkuutta voi- daankin parantaa entisestään. Energiankulutuksen lisäksi tärkeässä asemassa on energiantuotanto. VTT (2023, s. 3–5) esittää tutkimuksessaan, kuinka fossiilisten energianlähteiden käytön jatkuvasti vähen- tyessä, sääriippuvaiset energianlähteet kasvattavat koko ajan osuuttaan. Sääriippuvais- ten energian tuotantomuotojen rinnalle tarvitaan siis energiankäytön hetkellistä joustoa kustannusten ja saatavuuden tasapainottamiseksi. Energiankäytön hetkellistä joustoa kutsutaan kulutusjoustoksi. 2.1 Talotekniikka ja kiinteistöjen sähköenergian kulutus Kiinteistö- ja rakennusalalla taloteknisten ratkaisujen merkitys kasvaa koko ajan. Alalla kohdataan useita energia-asioihin, sisäilmaolosuhteisiin, tuottavuuteen ja vastuullisuu- teen liittyviä haasteita, joita voidaan ratkaista talotekniikan avulla. Erityisesti talotek- niikka vaikuttaa rakennusten tekniseen toimivuuteen ja energiatehokkuuteen, mutta sillä on oma osansa myös vastuullisessa rakentamisessa, sekä sisäympäristön viihtyvyy- dessä. Hyvän sisäilmaston ja viihtyvyyden perustana on tilojen hallitut olosuhteet, kuten 12 lämpötila, ilman liikkeet, kosteus, hiilidioksidipitoisuus, valaistus ja äänentasot. Granlund Oy:n (2024a) sivuilta lainatussa kuvassa 1 on esitetty mitä kaikkea kuuluu talotekniikkaan. Kuva 1. Kiinteistön talotekniset järjestelmät (Granlund 2024a). Talotekniikkaan kuuluvat LVI-, sähkö- ja automaatiojärjestelmät. Jokaisella järjestelmällä on talotekniikan toimivuuden kannalta tärkeä merkityksensä. Ilman jotain näistä kol- mesta pääjärjestelmästä, talotekniikan toiminnallisuus on vajaata, tai jopa olematonta. Yhteiskunnan jatkuvasti sähköistyessä myös rakennusten energiankulutus kasvaa enti- sestään. Energiatehokkuuteen koko ajan enemmän vaikutettaessa, sähköenergian kulu- tuksen merkitys on alkanut korostumaan jopa rakennusten lämmityksessä. Nykyään säh- köenergian tarve on suurempi myös kesäisin, erilaisten viilennysratkaisujen myötä. Kiin- teistöjen sähkönkulutus riippuu hyvin paljon rakennuksessa käytetyistä teknisistä ratkai- suista, sekä rakennuksen käyttötarkoituksesta. Ketomäki (2024, s. 86) kertoo sähköenergian käytöstä rakennuksessa, kuinka sitä voidaan käyttää lämmitykseen, jäähdytykseen, ilmanvaihtoon, valaistukseen, käyttöveden 13 lämmittämiseen, sekä erilaisten koneiden ja laitteiden toimintaan. Eroina järjestelmillä on, käyttävätkö ne suoraan sähköenergiaa, vai ns. välillisesti, kuten esimerkiksi lämpö- pumput. Järjestelmäkohtaisesti tarkasteltuna voidaan huomioida eri taloteknisissä järjestelmissä sähköenergiaa kuluttavat laitteet ja komponentit. Lämmitysjärjestelmien kannalta mer- kittävin sähköenergian kuluttaja on suora sähkölämmitys, kuten sähköpatterit, sähköi- nen lattialämmitys tai sähkövastuksella toimivat lämmityskattilat. Muita lämmityksessä käytettäviä, suoraan sähköenergiaa kuluttavia ratkaisuja ovat sähköllä toimivat puhallin- konvektorit ja oviverhokoneet. Erilaiset lämpöpumppuratkaisut ovat nykyään hyvin suo- sittuja korkeiden hyötysuhteidensa ansiosta, mutta toimiessaan nekin kuluttavat sähköä. Kuitenkin suoraan sähkölämmitykseen verrattuna lämpöpumppujen kulutus on hyvin vä- häistä. Lämpöpumppujärjestelmissä sähköenergiaa kuluttavat mm. pumput ja puhalti- met sekä kompressori. Sähköttömänä lämmitysmuotona pidetään kaukolämpöä, vaikka tämäkin järjestelmä sisältää muutamia sähköenergiaa kuluttavia komponentteja, kuten pumput. Kaukolämmitysjärjestelmän sähköenergian kulutus on kuitenkin niin pientä, että järjestelmä on käytännössä sähkötön. Käyttövesijärjestelmiin pätee suhteellisen sa- mat tekijät kuin lämmitysjärjestelmiin. Suoralla sähkövastuksella lämmitettäessä käyttö- vettä, sähköenergiaa kulutetaan eniten. Vastaavasti kaukolämmöllä lämmitettäessä säh- köä käyttävät vain pumput ja toimilaitteet. Ilmanvaihtojärjestelmien osalta sähköä kuluttavista laitteista voidaan ensimmäisenä mainita pientaloissa tai huoneistokohtaisessa ilmanvaihdossa käytettävät pakettikoneet. Suuremmat, modulaariset ilmanvaihtokoneet eivät ole yhtä suoraviivaisesti tarkastelta- vissa, koska vain osa komponenteista kuluttaa sähköenergiaa. Sähköenergiaa kuluttavia komponentteja ovat puhaltimet, tietyn tyyppiset LTO-laitteet ja lämmityspatterit, sekä pumput. LTO-laitteista sähköä käyttävät regeneratiiviset laitteet, joissa sähkömoottori pyörittää lämmönsiirtokiekkoa. Nestekiertoiset LTO-laitteet käyttävät sähköä välillisesti, koska lämpö siirtyy nesteen välityksellä, mutta nestettä liikuttava pumppu kuluttaa 14 sähköenergiaa. Lämmityspatterit käyttävät myös suoraan tai välillisesti sähköä. Neste- kiertoiset lämmityspatterit käyttävät sähköenergiaa välillisesti pumpulla, ja useimmiten jälkilämmityspattereina ilmanvaihtokanavissa käytettävät, sähkövastuksella toimivat lämmityspatterit, käyttävät suoraan sähköenergiaa. Kylmäteknisistä laitteista ja jäähdytysjärjestelmistä, suurimpia sähkönkuluttajia ovat VJK:t sekä lämpöpumput. Näissä sähkönkulutus on välillistä, koska sähköä kuluttavat ko- neen sisäiset laitteet, kuten pumput, kompressorit ja lauhduttimet. Lisäksi myös osa kyl- mäjärjestelmien pääteosista kuluttaa sähköä luovuttaessaan kylmää tarvittavalle proses- sille tai laitteelle. Hyvänä esimerkkinä voidaan mainita ilmalämpöpumput ja esimerkiksi kaupan kylmäkalusteet. Sähköjärjestelmien osalta sähköä kuluttavista laitteista tärkeimpänä voidaan mainita ra- kennusten valaistus. Motivan (2024a) mukaan valaistukseen kuluu kaikesta Suomessa käytetystä sähköstä noin 10 %, mutta julkisten rakennusten sähkönkulutuksesta valais- tukseen voi kulua viides- tai jopa kolmasosa. Valaistuksen energiankulutukseen vaikuttaa valaistuksen ohjaustekniikan lisäksi valaisimien sijoittelu, huonepintojen heijastavuus, valaisimien kuluminen, sekä luonnonvalon hyödynnettävyys. Sähköjärjestelmissä valaistus kuluttaa sähköä, kuten myös sulanapito- ja UPS-järjestel- mät (uninterruptible power supply). Tietoteknisten järjestelmien jakautuessa pienem- piin yksittäisiin järjestelmiin ja laitteisiin, voidaan näiden laitteiden todeta kuluttavan sähköä toimiessaan. Sama koskee myös sähkölaitteita. Sähköjärjestelmien sähkönkulu- tuksessa erona on enemmänkin sähkön kulutuksen ajan hetki, ei niinkään se, onko säh- könkulutus suoraa vai epäsuoraa. Esimerkiksi varavoimakoneet kuluttavat sähköä vain aktivoituessaan, kuten myös turvajärjestelmiin kuuluvat savunpoistoluukut. Myös automaatiojärjestelmiä voidaan tarkastella samasta näkökulmasta kuin sähköjär- jestelmiä. Erona kuitenkin on, että automaatiojärjestelmät ovat jatkuvasti käytössä ja 15 näin ollen kuluttavat koko ajan sähköenergiaa. Automaatiojärjestelmien kaikki kom- ponentit kuluttavat sähköä mitatessaan sekä ohjatessaan muita rakennuksen järjestel- miä. Sähkön kulutus on kuitenkin niin pientä, ettei sillä ole juuri merkitystä. 2.2 Mitä on kulutusjousto ja mihin sitä tarvitaan Kulutusjoustolla tarkoitetaan sähkön käytön muuttamista sähköenergian hinnan mukai- sesti (Fingrid, 2024c). Hyvärinen (2024, s. 208) kertoo, kuinka kulutusjoustoa voidaan tarkastella kuluttajan näkökulmasta säästötoimenpiteenä, tai vastaavasti energiaverkos- tojen näkökulmasta katsottuna, näkyvänä muutoksena kulutuksessa. Käytännössä tar- kastellaan siis rakennuksen tai yksittäisen kuluttajan reagointikykyä energianhinnan muutokseen tietyllä ajanjaksolla. Reagointi voi olla manuaalista, osittain tai jopa koko- naan automaattista. Tekniikan kehittyessä laitteet ja järjestelmät pystytään integroimaan niin, että kulutusjoustoa voidaan toteuttaa seuraamalla esimerkiksi reaaliajassa sähkö- energian hintaa. Kulutusjoustosta voidaan käyttää myös termiä kysynnänjousto, joka on johdettu taloustieteestä ja korostaa enemmänkin energiantuotannon osuutta kulutus- joustossa. Kulutusjousto käsitteenä on vielä jokseenkin uusi, mutta sen merkitys on ollut voimak- kaasti noususuhdanteinen viimeisen parin vuoden aikana. Fingridin (2024a, Reservi- markkinat, Liitteet, Reservimarkkinakoulutus 2024, s. 26) koulutusmateriaalissa esite- tyssä tilastossa vielä vuonna 2022 kulutusjoustosta hankittu kapasiteetti on ollut noin 500 MW. Vuoden 2024 lopulla kapasiteettia on hankittu jo noin 1 600 MW jokaiselle vuoden tunnille. Kuvassa 2 on esitetty kulutusjoustolla hankitun kapasiteetin kehitys vii- meisen parin vuoden aikana, sekä ennuste hankintamäärästä tulevaisuudessa. 16 Kuva 2. Kulutusjouston kapasiteetin kehitys ja ennuste (Fingrid, 2024a, Reservimarkkinat, Liit- teet, Reservimarkkinakoulutus 2024, s. 26). Kuvassa 2 esitetyssä Fingridin (2024a, Reservimarkkinat, Liitteet, Reservimarkkinakoulu- tus 2024, s. 26) koulutusmateriaalin ennusteessa kulutusjoustosta saatavan kapasiteetin tarve tulisi kasvamaan vuoteen 2030 mennessä yli 2 500 MW:iin. Kulutusjoustosta han- kittua kapasiteettia tarvitaan valmiuteen, säätämään äkillisesti muuttuvaa tehoa energi- antuotannossa. Energiateollisuuden (n.d. -a) mukaan merkittävät ajalliset vaihtelut energiantuotannon määrissä ovat ominaisia sääriippuvaisille energianlähteille. Ajalliset vaihtelut tuotan- nossa näkyvät siten, että sähköä joudutaan ostamaan ulkomailta silloin, kun ei tuule tai aurinko ei paista. Motivan (2024b) järjestämässä webinaarissa todettiin tuotannon ajal- lisen vaihtelun aiheuttavan haasteita ja ongelmia sähköverkon toiminnassa. Aikaisemmin sähkön tuotanto on mukautunut sähkön kulutukseen, mutta säädeltävän tuotannon osuuden vähentyessä on kehitettävä uusia joustoratkaisuja. Uusilla joustoratkaisuilla sähköverkon toimintaan pystytään vaikuttamaan enemmän, mutta tästä on myös sähkön kuluttajalle taloudellista hyötyä. 17 VTT (2023, s. 3) kertoo oppaassaan, kuinka sähköverkon toiminnan lisäksi, sähkön saata- vuuden vaihtelu näkyy myös jatkuvasti vaihtelevassa sähkön hinnassa. Sähkön hinta vaih- telee tuotannon mukaan tunneittain, ja tulevaisuudessa jopa varttitasolla. Tuulisella säällä kun sähköä on saatavilla paljon, hinta on alhainen. Vastaavasti kun tuotantoa on vähän, hinnat ovat korkealla. Energiateollisuuden (n.d. -a) mukaan kehityksen suuntana on enenevissä määrin sähkön kulutuksen joustavuus tuotannon mukaan. Sääriippuvaisilla energianlähteillä on siis suora yhteys sähkön tuotannon kapasiteetin kautta sähkön hintaan. Tästä hyvää esimerkkiä todistettiin alkuvuodesta 2024, kun säh- kön hinnat vaihtelivat erityisen merkittävästi. Fingridin (2024b) sivuilta saatavasta da- tasta nähdään sähkön hinnan käyneen korkeimmillaan 5.1. klo 19–20. Tuolloin sähkön Suomen aluehinta vuorokausimarkkinoilla oli 1896 € / MWh. Helmikuussa korkein Suo- men aluehinta vuorokausimarkkinoilla oli noin 250 € / MWh ja alhaisin hinta -2,5 € / MWh. Kuvassa 3 on esitetty helmikuussa 2024 toteutuneet sähkön tuotannon kapasi- teetit Suomessa, sekä sähkön Suomen aluehinta vuorokausimarkkinoilla. 18 Kuva 3. 2024 helmikuussa toteutuneet sähkön tuotannon kapasiteetit ja sähkön hinta vuoro- kausimarkkinoilla (Fingrid, 2024b). Kuvasta 3 nähdään, että sähkön tuotannon pohjana on ydinvoima. Tuotanto on hyvin vakaata, jonka vuoksi se luo hyvän perustan sähkön tuotannolle. Ydinvoimalla pyritään kattamaan mahdollisimman suuri osa sähkön kysynnästä. Toisena vakaana tuotanto- muotona toimii teollisuuden ja kaukolämmön yhteistuotannot. Kuvasta 3 nähdään myös, kuinka epävakain tuotantomuoto on tuulivoima. Tuulettomina päivinä sähkön tuotantoa pystytään paikkaamaan lisäämällä vesivoiman ja muun tuotannon osuutta, jotka ovat nopeasti saatavilla ja helposti säädeltävissä. Kuvasta kuitenkin nähdään, ettei se ei aina riitä. Tällöin sähköenergiaa on ostettava Suomen rajojen ulkopuolelta. Myös aurinko- voima on sääriippuvaista ja epävakaata, mutta sen osuus Suomen sähkön tuotannossa on hyvin vähäistä. Aurinkovoiman osuus energian tuotannossa myös vaihtelee paljon 19 vuodenaikojen mukaan. Kuvassa 3 korkeimmalla oleva käyrä näyttää sähkön kulutuksen, tuotantomuotojen päällä kulkeva käyrä kuvastaa sähkön hintaa. Tilastokeskuksen (2024) sivuilla on ilmoitettu, että vuonna 2023 ydinvoimalla tuotetulla sähköllä katettiin noin 40 % Suomen kokonaiskulutuksesta. Yhteistuotannolla tuotetun osuuden määrä sähkön kokonaiskulutuksesta oli noin 19 %. Sekä tuuli- että vesivoiman tuotannon osuudet olivat vuonna 2023 vajaa 20 %, ja aurinkovoiman tuotannon osuus noin 1 %. Ostetun sähkön osuus oli noin 2 %. Alapuolella kuviossa 1 on esitetty yhdessä kaikki eri Suomen sähkön tuotantomuotojen osuudet. Kuvio 1. Sähkön hankinta Suomessa 2023 (Tilastokeskus, 2024). Kulutusjouston tarve tulee korostumaan tulevaisuudessa, kun jo nykyään sähkön koko- naiskulutuksesta 20 % katetaan sääriippuvaisilla ja suhteellisen epävakailla tuotanto- muodoilla. Kyseinen prosenttiosuus tulee vain kasvamaan tulevaisuudessa. VTT (2023) muistuttaa oppaassaan, kuinka suuret sähkön hinnan vaihtelut ovat seurausta 20 uusiutuvien energianlähteiden kasvavasta osuudesta kokonaistuotannossa, ja näin ollen todennäköisesti pysyvä ilmiö. Sähkön hinnan ollessa korkealla, kuluttajalle tarjoutuu mahdollisuus kustannussäästöihin kulutusjouston avulla. Merkittävässä roolissa kulutus- jouston kannalta ovatkin suurien kiinteistöjen omistajat, sekä teollisuusyritykset. Tilas- tokeskuksen (2024) sivuilla on ilmoitettu teollisuuden ja rakentamisen osuudeksi sähkön kokonaiskulutuksesta Suomessa noin 43 % vuonna 2023. Palveluiden ja julkisen kulutuk- sen osuus oli 23,8 %. VTT:n (2023) mukaan on mahdollista saavuttaa mittavia ja pysyviä muutoksia sähkön hinnassa, kun nämä suuret toimijat saadaan mukaan kulutusjoustoon. 2.3 Rakennusten energiatehokkuus ja kulutusjoustomallit Kuten Hyvärinen (2024, s. 208) toteaa, kulutusjoustoa voidaan tarkastella kuluttajan ja tuottajan näkökulmista. Kuluttajan näkökulmasta tarkasteltaessa puhutaan implisiitti- sestä kulutusjoustosta, ja tuottajan näkökulmasta tarkasteltaessa eksplisiittisestä kulu- tusjoustosta (VTT, 2023, s. 5). Sekä implisiittistä, että eksplisiittistä kulutusjoustoa toteu- tetaan neljällä erilaisella toimintamallilla, jotka taas hyödyntävät erilaisia energiateho- kuuden parantamisen keinoja ja toimenpiteitä. Kulutusjouston toteuttamista ja kulutus- joustomalleja käsitellään ns. alhaalta ylöspäin, perehtyen ensin energiatehokkuuteen vaikuttaviin toimenpiteisiin, sitten kulutusjouston toteuttamismalleihin, ja lopuksi siihen, onko kulutusjoustoon osallistuva taho energiantuottajan vai -kuluttajan asemassa. 2.3.1 Energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät Hyvärinen (2024, s. 206) kertoo, kuinka rakennuksen energiatehokkuus on yksi toimiva kokonaisuus, joka muodostuu erilaisista pienemmistä tekijöistä. Energiatehokkuuteen aletaan vaikuttamaan jo rakentamisvaiheessa. Energiatehokasta rakentamista voidaan kuvata Kioto-pyramidilla, joka esittää eri tekijöiden merkityksen rakennuksen energiate- hokkuuden kannalta. Kioto-pyramidi on esitetty kuviossa 2. 21 Kuvio 2. Kioto-pyramidi (Hyvärinen, 2024, s. 206). Hyvärisen (2024, s. 206) mukaan kaiken perustana avainasemassa on lämpöhäviöiden pienentäminen. Lämpöhäviöiden minimoimisella saadaan varmistettua, ettei energiaa kulu turhaan sisäilman olosuhteiden ylläpitämiseen. Pienet lämpöhäviöt saavutetaan riittävällä ulkovaipan lämmöneristyksellä ja tiiviydellä, ikkunoiden aurinkosuojauksella ja tehokkaalla lämmöntalteenotolla ilmanvaihdosta. Pyramidissa seuraavana olevilla por- tailla tehostetaan energian käyttöä. Energian käyttöä voidaan tehostaa hyödyntämällä ilmaisenergioita, energiatehokkailla laitteilla, laitteiden tarpeenmukaisella käytöllä, sekä kulutuksen seurannan avulla. Vasta pyramidin huipulla on valinta energian tuotantomuo- dosta. Hyvärisen (2024, s. 206) kertoo, kuinka energiatehokkaassa rakentamisessa ratkaisevana tekijänä ovat yhteensopivat ja toimintavarmat järjestelmät arkkitehtuurin, rakenne- ja talotekniikan osalta. Vaikuttavia tekijöitä ovat arkkitehtisuunnittelun osalta rakennuksen sijainti, tilat, massoittelu, materiaalit ja joustavuus taloteknisiä järjestelmä suunnitelta- essa, sekä rakennetekniikassa rakenteiden lämpö- ja kosteustekniset ominaisuuden ja ilmatiiviys. Talotekniikassa energiatehokkuuteen voidaan vaikuttaa rakentamisvaiheessa 22 laitevalinnoilla ja ammattitaitoisella suunnittelulla. Rakentamisvaiheessa kattavaan au- tomaatioon investoimalla voidaan energiatehokkuuteen vaikuttaa vielä rakentamisen jälkeen, ja näin ollen päästä parempiin tuloksiin energian säästötoimenpiteissä. Esimerk- kinä voidaan mainita valaistuksen ohjaus tai tilojen olosuhteiden tarpeenmukainen hal- linta. Kuvion 2 Kioto-pyramidia tarkasteltaessa voidaan todeta talotekniikan ja automaation merkityksen painottuvan lähes kaikkiin pyramidin osiin, lukuun ottamatta alinta porrasta, ja kattaen näin lähes koko pyramidin. Huipulla olevaan energiamuodon valintaan ei kui- tenkaan voida vaikuttaa oikeastaan muulloin kuin rakentamis- ja saneerausvaiheessa. Lii- kuttaessa alhaalta ylöspäin, ensimmäisenä pyritään vaikuttamaan kulutuksen vähentä- miseen, toisena sen optimointiin ja viimeisenä kulutuksen siirtämiseen (Hyvärinen, 2024, s. 206–207). Hyvärisen (2024, s. 206–207) mukaan kolmesta edellä mainitusta kulutuksen vähentä- minen on näistä yksinkertaisin ja suoraviivaisin toimenpide. Yksinkertaisinta on rajoittaa laitteiden ja järjestelmien sähkönkulutusta. Myös rakennusautomaation läpi käymisellä ja asetusarvojen säätämisellä saadaan järjestelmät toimimaan mahdollisimman energia- tehokkaasti. Kulutuksen optimointi on jokseenkin haastavampaa, koska tällöin sähkö- energian kulutus pyritään saamaan minimiin. Optimointia voidaan tehdä muun muassa rakennusautomaation aikaohjelmilla, jolloin eri prosessien alkamista voidaan aikaistaa tai viivästyttää. Optimoinnissa tulee kuitenkin huomioida tilojen olosuhteiden muutokset, ja lähtökoh- tana tuleekin aina olla terveelliset sisäilmaolosuhteet, ei energian säästäminen. Hyväri- nen (2024, s. 208) kertoo myös, kuinka kulutusta voidaan siirtää edullisempaan ajankoh- taan, kuten esimerkiksi halvempaan sähkönhintaan tai vaikka huippukulutuksen piikkien hallitsemiseen. Tärkeässä roolissa kulutusta siirrettäessä ovat erilaiset energian varas- tointiratkaisut, kuten akut ja varaajat. 23 2.3.2 Kulutusjoustomallit Kulutuksen vähentäminen, optimointi ja siirtäminen luovat pohjan kulutusjouston to- teuttamisen menetelmille. Kulutusjouston toteuttaminen voidaan jakaa neljään erilai- seen toimintamalliin. Lampropouloksen (2014, s. 40) mukaan tavoitteena kaikissa mal- leissa on muuttaa sähkönkulutuksen ajoitusta. Kulutuksen ajoitusta muutetaan tasaa- malla huippukulutuksen piikkejä vastaamaan sähköverkon tasapainotilaa. Kulutusjous- tomallit on esitetty kuviossa 3. Kuvio 3. Kulutusjoustomallit (Lampropoulos, 2014, s. 40). Huipun leikkauksen toimintamallin tarkoituksena on laskea korkeimpia sähkön kulutus- huippuja, jotta tuotantoa ei tarvitsisi lisätä (Panda ja muut, 2022, s. 3735). Toimintamal- lissa sovelletaan suoraan kulutuksen vähentämistä, joka todettiin kolmesta toimenpi- teestä yksinkertaisimmaksi. Myös kulutuksen optimointi on osa huipun leikkauksen toi- mintamallia, kun sähköenergian käyttö pyritään minimoimaan. Notkon täyttämisen toi- mintamallissa sähköenergian kulutus pyritään keskittämään ja lisäämään huippukulutuk- sen piikkien ulkopuolelle, kun kysyntä on muuten vähäistä (Panda ja muut, 2022, s. 3735). Tässä toimintamallissa keskitytään kulutuksen optimointiin, kun talotekniset prosessit ajoitetaan huippukulutuksen piikkien ulkopuolelle. Kuorman siirto taas tarkoittaa kulu- tuksen siirtämistä huippukulutuksen ajalta hetkiin, jolloin kysyntää on vähemmän, täl- löin kuorman määrä pyritään säilyttämään samana (Panda ja muut, 2022, s. 3735). Toi- mintamallissa on nimensä mukaisesti kyse kuorman siirrosta, kun kulutus halutaan 24 ajoittaa edullisemman hinnan ajalle. Joustava kuorman muotoilun toimintamalli keskit- tyy uudelleen järjestelemään kuormien ajoituksen, josta kuluttajalle on tarjolla erilaisia kannustimia (Panda ja muut, 2022, s. 3735). Joustavassa kuorman muotoilussa sovelle- taan kaikkia aiemmin esiteltyjä, energiatehokkuuteen vaikuttavia keinoja. 2.3.3 Implisiittinen ja eksplisiittinen kulutusjousto VTT (2023, s. 5) on määritellyt oppaassaan implisiittiseksi kulutusjoustoksi toiminnan, joka on lähtöisin kuluttajasta itsestään. Käytännössä kohderyhmän toimitsijoina ovat sähkön spot-hintaa seuraavat kotitaloudet, tai esimerkiksi taloyhtiöt. Tällöin hyötyä ta- voitellaan säästöjen kautta itselleen, painottamalla sähkönkäyttöä edullisen hinnan ajalle. Samoin pyritään välttelemään ajanjaksoja, jolloin sähkö on kallista. Avainase- massa on kuluttajan reagointi sähkön hinnan muutoksiin ja oman sähkönkulutuksen ajoittaminen. Motiva (2024b) kertoo, kuinka kotitaloudet voivat saavuttaa säästöjä implisiittisen kulu- tusjouston avulla, jos käytössä on spot-hintaan perustuva sähkösopimus. Säästöjä voi- daan myös kerryttää, jos jakeluverkkoyhtiö päättää pienentää tehotariffimaksuja. Teho- tariffilla tarkoitetaan sähkön siirtomaksussa tiettyä osaa, joka syntyy ennalta määritellyn ajanjakson sähkön kulutushuipun mukaan. Motivan (2024c) mukaan myös suuritehois- ten laitteiden yhtäaikainen käyttö nostaa kulutushuippua. Suurelta kulutushuipulta väl- tytään jaksottamalla laitteiden käyttöä ja käyttämällä niitä vuorotellen. Motiva (2024c) esittää myös, kuinka erilaisilla palveluilla ja omalla toiminnalla sähkön kulutus voidaan pyrkiä ajoittamaan halpojen hintojen mukaan, sekä rajoittamaan kulu- tusta kalleimmilla ajanjaksoilla. Jos kotitalouden lämmitys on toteutettu suoralla sähkö- lämmityksellä tai esimerkiksi lämpöpumpulla, tai jos käyttövesi lämmitetään sähköllä, toimivan automaation ja aikaohjelmien avulla järjestelmien sähkönkulutus voidaan ajoit- taa halvimman sähkön hinnan ajankohtaan. Sähkön käytön optimointia voidaan tehostaa entisestään erilaisilla pientalojen omavaraisilla energiajärjestelmillä, kuten 25 aurinkopaneeleilla ja energiavarastoilla. Energiavarastoa voidaan ladata, kun sähkön hinta on alhainen, ja käyttää kun sähkön hinnat ovat korkealla. Eksplisiittisen kulutusjouston VTT (2023, s. 5) on määritellyt olevan toimintaa, joka pe- rustuu ulkopuoliselta taholta lähtöisin olevaan jouston tarpeeseen. Sähkönsiirrossa voi ilmentyä fyysisiä rajoitteita, jonka vuoksi verkon taajuus on laskemassa. Tällöin kulutusta on vähennettävä nopeasti, tai vaihtoehtoisesti tuotantoa kasvatettava jossain muualla. Tällaisessa tilanteessa esimerkiksi kaupalliset toimijat tai muut isojen kiinteistöjen omis- tajat voivat tarjota joustopotentiaalinsa verkkoyhtiöille. Kappaleessa 2.1. käsitelty kulu- tusjoustolla hankittava kapasiteettiteho muodostuu juuri eksplisiittisestä kulutusjous- tosta. Erona implisiittinen ja eksplisiittisen kulutusjousto välillä on siis, että implisiittisessä ku- lutusjoustossa pyritään saavuttamaan säästöjä, kun taas eksplisiittisessä kulutusjous- tossa pyritään ansaitsemaan tuottoja sähkömarkkinoilla. Implisiittisessä kulutusjous- tossa sähköenergian kuluttaja osallistuu joustoon hyötyäkseen siitä taloudellisesti itse, kun taas eksplisiittinen kulutusjousto on lähtöisin jonkun muun ulkopuolisen toimijan tarpeesta. Sähköenergian hinta ohjaa implisiittistä kulutusjoustoa ja erilaiset korvaukset ja maksut eksplisiittistä kulutusjoustoa. Vaihtelua esiintyy myös kohderyhmien välillä riippuen siitä, kumpaan kulutusjoustoon halutaan osallistua. Kuviossa 4 on esitetty Venn- diagrammilla energiatehokkuustoimenpiteiden ja kulutusjoustomallien suhteet implisiit- tiseen ja eksplisiittiseen kulutusjoustoon. 26 Kuvio 4. Energiatehokkuus kulutusjoustossa (Grün, 2025). Implisiittistä kulutusjoustoa toteutetaan kolmella ensimmäisellä toteutusmallilla, huipun leikkauksella, notkon täyttämisellä ja kuorman siirtämisellä. Tavoitteena implisiittisen kulutusjouston toteuttajalla on huipun leikkauksen ja notkon täyttämisen mallien mu- kaan välttää kulutusta kalleimman sähköenergian hinnan aikaan, sekä vaikuttaa tehota- riffimaksuihin. Energiatehokkuuden toteutuskeinoina toimivat kulutuksen vähentämi- nen ja optimointi. Kuorman siirron toimintamallissa implisiittiseen kulutusjoustoon osal- listuvalla taholla on tarkoituksena käyttää alkuperäinen määrä sähköenergiaa, mutta siir- tää tai aikaistaa käyttöä. Eksplisiittisessä kulutusjoustossa toteutetaan taas viimeistä toteutusmallia, joustavaa kuorman muotoilua. Tarkoituksena on olla valmiina joustamaan sähköenergian kulutuk- sesta tarpeen vaatiessa, ja toteutuskeinona ovat kulutuksen vähentäminen, optimointi ja siirtäminen. Eksplisiittisen kulutusjouston toteuttaja voi myös harjoittaa samaan ai- kaan muita kulutusjoustomalleja energiatehokkuustoimenpiteinä, jolloin saadaan jous- tavasta kuorman muotoilusta maksettavan korvauksen lisäksi pieniä säästöjä sähköener- gian kulutuksessa. 27 3 Sähköverkosto ja -markkinat Jatkuva sähkön jakelu on yksi nykyaikaisen modernin maailman perusoletuksista. Kes- keytyksetöntä sähkön jakelua varten tarvitaan kestävä ja vakaa sähköverkko, mutta li- säksi myös toimivat ja kilpailukykyiset markkinat. Sähköverkon tärkein tehtävä on siirtää häiriöttömästi sähköenergiaa tuotantolaitokselta kuluttajalle, varmistaen keskeytykset- tömän ja käyttäjäystävällisen elinympäristön. Sähköverkko ja siihen liittyvät sähkömark- kinat ovat monimutkainen järjestelmä. Suomen valtakunnallisesta sähkövoimajärjestelmästä vastaa kantaverkonhaltija Fingrid (2025a), jonka vastuulla on kantaverkon tekninen toimivuus ja käyttövarmuus. Suomessa sähköjärjestelmä koostuu voimalaitoksista, kantaverkosta, jakeluverkoista ja kuluttajista. Kantaverkon ja jakeluverkkojen erona on, että kantaverkko mahdollistaa tuottajien ja ku- luttajien välisen kaupan valtakunnallisesti sekä valtakunnan rajojen yli, kun taas jakelu- verkoilla sähköä siirretään alueellisesti. Vattenfall (n.d. -a) täsmentää, että koska sähkö- energian jakeluverkon rakentaminen ja ylläpitäminen on todella kallista, kyseisellä jake- luverkkoyhtiöllä on yksinoikeus jakaa sähköenergiaa omassa verkossaan. Tämä tarkoittaa käytännössä sitä, että kuluttajalla on mahdollisuus valita vain sähköenergian tuottava yritys, mutta ei sähköverkkoyhtiötä, joka huolehtii sähköenergian jakelusta ja jakeluver- kosta. Vattenfall (n.d. -a) selittää, kuinka arkikielessä puhutaan helposti sähköntoimituksesta. Todellisuudessa sähköntoimitus koostuu sähkönjakelusta ja sähkönmyynnistä. Sähkönja- kelulla tarkoitetaan sähkön fyysistä siirtämistä kuluttajalle, kun taas sähkönmyynnillä tar- koitetaan sähköstä käytävää kauppaa avoimella markkinalla. Fingrid (2025a) on määri- tellyt sivuillaan kantaverkonhaltijan tärkeäksi vastuuksi huolehtia valtakunnallisesta ta- sevastuusta ja taseselvityksestä markkinoiden eri osapuolten kannalta tasapuolisesti ja syrjimättömästi. 28 3.1 Sähköverkoston rakenne ja toiminta Electrical technology (n.d.) artikkelin mukaan yksinkertaistettuna sähköverkko voidaan jakaa kolmeen eri osaan. Nämä osat ovat tuotanto, sähkövoiman siirto ja jakelu. Sähkö- voimaa tuotetaan voimalaitoksissa, joista sitä täytyy siirtää pitkiäkin matkoja. Energiate- ollisuuden (n.d. -b) sivuilla kerrotaan, että sähkövoiman siirrosta puhuttaessa Suomessa, käytetään nimitystä kantaverkko. Kantaverkon tarkoituksena on pienentää siirtohäviöitä. Siirtohäviöitä saadaan pienennettyä korkealla jännitteellä, joka kantaverkossa vaihtelee 110–400 kV. Kantaverkkoa voidaan ajatella ikään kuin sähköverkon runkona, kun taas sitten nimensä mukaisesti jakeluverkko toimii sähkön jakelussa kuluttajille. Suomen kan- taverkon ylläpidosta, suunnittelusta ja kehittämisestä huolehtii Fingrid (2025a). Kanta- verkon pitkän aikavälin optimointia ja tulevaisuuden toimintavarmuutta varten on laa- dittu erilaisia kehittämissuunnitelmia, jotka ovat yhteensovitettu koko Euroopan katta- van verkkosuunnitelman kanssa. Tärkeitä osa-alueita verkon kehittämisessä ovat riittävä siirtokapasiteetti, käyttövarmuus sekä hankkeiden laatu ja kustannusten analysointi. Energiateollisuus (n.d. -b) on määritellyt jakeluverkot jaettavaksi kolmeen eri ryhmään. Suurjännitteisen verkon toiminta-alue on 110–400 kV, keskijännitteisen verkon 1–36 kV, ja pienjännitteisen verkon 0,4–1 kV. Suurjännitteiset jakeluverkot kytkeytyvät suoraan kantaverkkoon. Keski- ja pienjännitteiset verkot voivat kytkeytyä joko suurjännitteiseen jakeluverkkoon tai vaihtoehtoisesti suoraan kantaverkkoon. Perinteiset kotitaloudet liit- tyvät jakeluverkkoon. Enemmän sähköä tarvitsevat toimijat, kuten kaupat, palvelut, maatalous, teollisuus sekä myös voimalaitokset, voivat liittyä tarpeensa mukaan kaikkiin eri verkkoihin. Poikkeuksena tästä ovat suuret tuulivoimapuistot, joita ei liitetä jakelu- verkkoon. Energiateollisuus (n.d. -b) kertoo, kuinka eri jännitteiset sähköverkot yhdistyvät toisiinsa solmupisteistä, eli sähköasemista. Sähköasemien tarkoituksena on muuntaa sähkön jän- nitettä, jotta sitä voidaan jakaa eteenpäin verkostossa. Sähköasemat siis keskittävät säh- kön jakelua. Sähköverkoston loppupäässä ovat jakelumuuntamot, jotka muuntavat 29 korkeita siirtojännitteitä kotitalouksille sopivaksi pienjännitteeksi. Esimerkiksi pylväisiin, erillisiin muuntamorakennuksiin tai vaikka kerrostalon kellariin voidaan sijoittaa jakelu- muuntamoita. Kuviossa 5 on esitetty sähköverkon rakenne. Kuvio 5. Sähköverkon rakenne (Electrical technology, n.d.). Kuviossa 5 on esitetty kohdassa 1 voimalaitos, jossa sähkö tuotetaan. Voimalaitos on yh- distetty kohdan 2 muuntajan kautta esimerkiksi kantaverkkoon. Kohdassa 3 on sähkö- asema, joka laskee kantaverkosta tulevan sähkövoiman jännitteen sopivaksi suurjännit- teiseen jakeluverkkoon tai suoraan jakeluverkkoon. Kohdassa 4 on jakelumuuntamo ja kohdassa 5 kotitalous. Fingridin (2024a) sivuilla on selitetty, mitä käytössämme oleva sähköverkko vaatii toimi- akseen. Jotta sähköverkko toimii häiriöttömästi, on sen pysyttävä jatkuvasti tasapainossa. Tasapainossa pysyäkseen, sähköä on tuotettava verkkoon koko ajan yhtä paljon kuin sitä kulutetaan. Sähköverkon taajuus kuvastaa tuotannon ja kulutuksen tasapainoa. Tasapai- notilassa sähköverkko on vakaa, eli sen taajuus on 50 Hz. Tätä kutsutaan valtakunnal- liseksi tasevastuuksi (Fingrid, 2025a). Suomen sähköverkon tilaa ja taajuutta voi seurata reaaliajassa Fingridin sivuilta (2024b). 30 3.2 Sähkömarkkinat Fingrid (2025d) kertoo sähkömarkkinoiden jakautuvan kahteen erityyppiseen markki- naan: vähittäismarkkinoihin ja tukkumarkkinoihin. Vähittäismarkkinoilla sähkönmyyjät käyvät kauppaa sähköenergiasta kuluttajien kanssa. Tukkumarkkinoilla taas sähköener- gian tuottajat käyvät kauppaa joko sähkönmyyjien tai suurten loppukuluttajien kanssa. Energiateollisuuden (n.d. -c) mukaan myös tukkumarkkinat jakautuvat kahteen erityyp- piseen markkinaan, fyysisiin markkinoihin sekä johdannaismarkkinoihin. Fyysisillä mark- kinoilla kauppaa käydään fyysisestä sähköenergiasta. Johdannaismarkkinoilla kauppaa käydään taas sähköjohdannaisista, eli arvopapereista. Johdannaismarkkinoiden tarkoi- tuksena on kiinnittää etukäteen sähkön osto- tai myyntihintaa. Kuviossa 6 on esitetty sähkömarkkinoiden rakenne ja eri markkinatyyppien ajoitukset sähköenergian kulutuk- sen suhteen. Kuvio 6. Sähkömarkkinoiden rakenne energian kulutuksen aikajanalla (Rautiainen, 2024, s. 11). Rautiaisen (2024, s. 8) mukaan sähkömarkkinat toimivat käytännössä niin, että sähkön- myyjä hinnoittelee vähittäismarkkinoille kiinteähintaisia sähkösopimuksia. Sähkösopi- musten perusteella luodaan pitkän ajan kulutusennuste tulevalle vuodelle. Pitkän ajan kulutusennusteen avulla sähkönmyyjä kiinnittää sähköenergian ostohintaa ostamalla sähköjohdannaisia johdannaismarkkinoilta. Sähköjohdannaisten avulla myös voimalai- tokset saavat kiinnitettyä tuotetun sähköenergian myyntihintaa ennakkoon. 31 Pitkän ajan kulutusennusteen lisäksi Fingrid (2024c, Markkinapaikat, Vuorokausimarkki- nat) kertoo sähkönmyyjien luovan myös lyhyen ajan kulutusennusteen aina seuraavalle vuorokaudelle. Jokaiselle vuorokauden tunnille arvioidaan sähköenergian kulutus erik- seen. Lyhyen ajan kulutusennusteen avulla sähkönmyyjät tekevät ostotarjoukset sähkö- pörssiin vuorokausimarkkinoille, seuraavan vuorokauden jokaiselle tunnille. Fingridin (2025d) mukaan vuorokausimarkkinoita kutsutaan myös day-ahead-markkinoiksi tai spot-markkinoiksi. Myös sähköenergian tuottajat jättävät myyntitarjouksensa vuorokau- simarkkinoille. Spot-markkinat toimivat siten, että osapuolet ilmoittavat erikseen tuntikohtaisesti, kuinka paljon he ovat valmiita ostamaan tai myymään sähköenergiaa eri hinnoilla (Fing- rid, 2024c, Markkinapaikat, Vuorokausimarkkinat). Nord Pool (2020) esittää sivuillaan, että jokaiselle tunnille tulee ilmoittaa sähköenergian volyymit vähintään kahdella hin- nalla. Tarjouksista muodostetaan tuntikohtaisesti osto- ja myyntikäyrät, joiden leikkaus- pisteestä löytyy kyseisen tunnin spot-hinta ja kaupattu volyymi. Motiva (2024b) kertoo järjestämässään Asiaa energiasta -seminaarissa, kuinka sähköpörssin hinnoittelussa, ku- ten vuorokausimarkkinoilla, tullaan lähitulevaisuudessa siirtymään varttihintoihin. Tase- jaksoissa varttihintoihin on jo siirrytty. Jos vuorokausimarkkinoilta ostettu sähköenergia ei tule riittämään, Fingridin (2024c, Markkinapaikat) mukaan voidaan lisää sähköenergiaa ostaa päivän sisäiseltä markkinalta, intraday-markkinalta. Jos tästä huolimatta sähköenergian kulutus on ennustettua suu- rempi ja sähköverkon taajuus laskee alle 49,9 Hz, reservimarkkinoiden kulutusjoustoka- pasiteetit alkavat aktivoitumaan yksitellen. Reservimarkkinoiden tarkoituksena on siis yl- läpitää sähköverkon tehotasapainoa, josta aiheutuvat kustannukset välitetään verkko- ja tasepalvelumaksuina sähköenergian käyttäjille ja tuottajille. Rautiainen (2024, s. 10) ker- too, että tällöin sähkönmyyjän täytyy tasevastaavana ostaa puuttuva sähköenergia jälki- käteen tasesähkönä. Hinta tasesähkölle määräytyy vajaaksi jääneiden tuntien osalta 32 reservimarkkinoilla aktivoituneiden reservikapasiteettien kauppahinnoista. Reservi- markkinoita käsitellään tarkemmin kappaleessa 3.3. Rautiaisen (2024, s. 10) mukaan aina kuluneen kuukauden lopulla sähkönmyyjä joko maksaa tai saa rahaa toteutuneiden sähköjohdannaiskauppojen perusteella. Tätä kutsu- taan nettoarvon tilitykseksi. Lopulta sähkönmyyjä lähettää loppukuluttajalle laskun, jo- hon on laskettu yhteen mahdollinen kiinteä sähkösopimuksen hinta, spot-, intraday- ja tasekustannukset sekä nettoarvon tilitykset, joiden perusteella laskun lopullinen summa määräytyy. Rautiaisen (2024, s. 13) esittää sähköenergian vähittäismarkkinoiden olevan vapaat ja kilpaillut. Sähköyhtiöt tarjoavat haluamiaan tuotteita, eli sähkösopimuksia markkinoille, ja tarjonta elää ajan mukana. Kotitalouksille perinteisiä sähkösopimuksia ovat määräai- kaiset ja toistaiseksi voimassa olevat sähkösopimukset. Määräaikaiset sopimukset ovat kiinteähintaisia, ja voimassa yleensä yhdestä kahteen vuotta. Toistaiseksi voimassa ole- van sopimuksen irtisanomisaika on 14 vuorokautta, ja ne voivat olla joko pörssisähköso- pimuksia, tai perinteisiä kiinteähintaisia sopimuksia, joiden hinnoittelu tarkastetaan tie- tyin väliajoin. Yrityksille on tarjolla myös määräaikaisten ja toistaiseksi voimassa olevien sopimusten lisäksi salkunhoitosopimuksia, yhteishankintasalkkusopimuksia, sekä Power Purchase Agreement -sopimuksia, jos kyseessä on todella suuri loppukuluttaja. 3.3 Reservimarkkinat Suomessa kulutusjouston joustopotentiaalia voidaan myydä sähkömarkkinoilla, jossa joustopotentiaalille on olemassa oma markkinapaikkansa, kantaverkkoyhtiö Fingridin (2024c, Markkinapaikat) ylläpitämät reservimarkkinat. Fingridin (2024a, Reservimarkki- nat) reservimarkkinoilta hankkima kapasiteetti, eli reservi, on tarkoitettu tasapainotta- maan tuotannon ja kulutuksen eroavaisuuksia. Reservimarkkinoilla korvauksia makse- taan ylläpidetystä säätökapasiteetista ja mahdollisesta reservin aktivoitumisesta. 33 Korvauksen hinta määräytyy marginaalihinnoittelulla, eli reservimarkkinoilla tehdyn kal- leimman hyväksytyn tarjouksen mukaan. Fingridin (2024a, Reservimarkkinat) reservimarkkinoilla voidaan toimia pääasiallisena lii- ketoimintana tai muun liiketoiminnan ohessa, mutta myös pienemmät yksittäiset toimi- jat, kuten taloyhtiöt, ovat tervetulleita mukaan. Reservimarkkinoille mukaan pääsemi- nen vaatii kuitenkin tietyn suuruisen säätökapasiteetin, säätöä ohjaavaa ja vaatimukset täyttävää tekniikkaa, tarvittavia tietoliikenneyhteyksiä sekä kaupankäyntiin ja järjestel- män valvomoon liittyvää toimintaa. Markkinoille pääsyä rajoittaa myös jonkin verran si- jainti, sillä aktivoitavan reservin tulee sijaita Manner-Suomessa (Fingrid, 2024a, Reservi- tuotteet ja markkinoille osallistuminen, Kuinka osallistua reservimarkkinoille). Fingridin (2024a, Sähköjärjestelmän reservit) reservimarkkinoilla on tarjolla yhteensä viisi erilaista reservituotetta, jotka soveltuvat erilaisiin käyttötarkoituksiin. Reservituot- teiden tarkoituksena on toimia yhtenä kokonaisuutena sähköverkossa vallitsevissa erilai- sissa tilanteissa, jonka vuoksi eri reservituotteilla on erilaiset tekniset vaatimukset. Re- servituotteet on jaoteltu käyttötarkoituksen perusteella kolmeen eri ryhmään, jotka ovat taajuusohjattu käyttö- ja häiriöreservi FCR (Frequency Containment Reserve), taajuuden palautusreservi FRR (Frequency Restoration Reserve) sekä nopea taajuusreservi FFR (Fast Frequency Reserve). FCR:n tarkoitus on hallita automaattisesti ja jatkuvasti sähkö- verkon taajuutta. FRR palauttaa sähköverkon taajuuden takaisin normaalialueelle, ja va- pauttaa FCR:t takaisin valmiuteen. FFR:n tarkoitus on hallita pienen inertian tilanteita. Vattenfall (n.d. -b, kappale 3) on selittänyt artikkelissaan, että ”inertia tarkoittaa sähkö- järjestelmän pyöriviin massoihin varastoituneen liike-energian tuomaa kykyä vastustaa muutoksia taajuudessa”. Eri reservituotteita käsitellään tarkemmin seuraavissa luvuissa. Eri käyttötarkoituksien lisäksi Fingridin (2024a, Sähköjärjestelmän reservit) reservituot- teita voidaan luokitella myös aktivointinopeuksien, aktivointitavan sekä säätösuunnan mukaan. Aktivointinopeudet ovat useimmiten muutamien sekuntien luokkaa, mutta 34 hitaammissa reservituotteissa aktivointinopeus on muutamia minuutteja. Reservin akti- voituminen voi perustua joko taajuusmittaukseen, aktivointisignaaliin tai aktivointipyyn- töön, aktivoituminen on siis joko automaattista tai manuaalista. Reservien säätösuun- nalla tarkoitetaan sitä, että säätääkö kyseinen reservituote sähköverkon taajuutta ylös vai alas. Tällöin puhutaan ylössäädöstä ja alassäädöstä. Reservituotteet ovat myös sym- metrisiä tai epäsymmetrisiä. Symmetrisessä tuotteessa reservin tulee kyetä sekä ylös-, että alassäätöön. Epäsymmetrisessä tuotteessa taas reservin tulee kyetä vain toiseen säätösuuntaan, riippuen kyseisestä reservituotteesta. Ylös- ja alassäädön toiminnan pe- riaatteet on esitetty kuviossa 7. Kuvio 7. Ylössäädön ja alassäädön toiminnan periaatteet (Grün, 2025). Kuviosta 7 nähdään, kuinka alassäädössä sähköverkon taajuus lähtee nousemaan, jolloin taajuutta on säädettävä alaspäin. Sähköverkon taajuutta voidaan laskea joko kulutta- malla enemmän sähköenergiaa, tai vaihtoehtoisesti vähentämällä sähköenergian tuo- tantoa. Ylössäädössä taas taajuus lähtee laskemaan, jolloin sitä on säädettävä ylöspäin. Taajuutta saadaan nostettua joko vähentämällä sähköenergian kulutusta, tai lisäämällä sähköenergian tuotantoa. 35 Reserviä Fingrid (2024a, Reservimarkkinat) hankkii kapasiteetti- ja energiamarkkinoilta, ja tarvittaessa myös pohjoismaisilta tai eurooppalaisilta reservimarkkinoilta. Kaikki re- servimarkkinoilla olevat tuotteet kuuluvat kapasiteettimarkkinaan, mutta vain osa näistä kuuluu lisäksi myös energiamarkkinaan. Kapasiteetti- ja energiamarkkinoiden erona on se, että kapasiteettimarkkinoilla korvaus maksetaan säätökyvyn ylläpidosta eli valmiu- desta tehon muutosta varten. Energiamarkkinoilla korvaus taas maksetaan aktivoitu- neesta kapasiteetista. Fingridin (2024a, Reservimarkkinat) kapasiteettimarkkinat toimivat tunti- ja vuosimark- kinoilla, kun taas energiamarkkinat toimivat varttitasolla. Tuntimarkkinoilla reservitoi- mittaja jättää tarjoukset reservistään seuraavan vuorokauden tunneille, ja syntyneistä kaupoista maksetaan kapasiteettikorvaus. Vuosimarkkinoilla järjestetään syksyisin kilpai- lutus seuraavan vuoden hankinnasta. Vuosimarkkinakapasiteetin ylläpidosta maksetaan seuraavan kalenterivuoden aikana hankinnan mukainen hinta kilpailutuksessa hyväksy- tyille reservitoimittajille. Vuosimarkkinakapasiteettia ei ole pakko ylläpitää, mutta sitä ei myöskään saa tarjota tuntimarkkinoille. Seuraavan vuorokauden tunneilla ylläpidetyt vuosimarkkinakapasiteetit tulee ilmoittaa Fingridille edellisenä päivänä. Varttitasolla toi- mivalla energiamarkkinalla tarjous on voimassa 15 minuuttia, mutta itse markkina-aika- jakso on vain 4 sekuntia. Tämä tarkoittaa sitä, että neljän sekunnin välein tarjouksia ak- tivoidaan hintajärjestyksessä tarjouslistalta. Reservitoimittajien tulee jättää tarjouksensa siis jokaiselle varttitunnille, mutta aktivoituvan reservin määrä ja hinta määräytyy 4 se- kunnin välein. Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, aFFR, automaattinen taajuudenpalautusreservi) energiamarkkinoilla aktivoituneesta reservistä aiheutuneet säätöenergian kustannukset kompensoidaan energiamaksulla. Fingrid (2024a, Reservi- tuotteet ja markkinoille osallistuminen, aFFR, automaattinen taajuudenpalautusreservi, Liite 1, kappale 11.2) on esittänyt energiamaksun olevan riippuvainen reservituotteesta ja näin ollen myös säädön suunnasta. Ylössäädössä Fingrid maksaa reservitoimittajalle 36 energiamaksun, kun taas alassäädössä Fingrid veloittaa energiamaksun reservitoimitta- jalta. Kuitenkin Fingridin (2025b, aFRR-energiamarkkina) alassäädöstä veloittamat ener- giamaksun hinnat ovat keskiarvollisesti negatiivisia. Tämä tarkoittaa sitä, että säätöener- gian lopullinen hinta (positiivinen tai negatiivinen) määrittää lopullisen maksajan. Ku- vassa 4 on esitetty energiamaksun hintojen käyttäytyminen aFRR (automatic Frequency Restoration Reserve) -energiamarkkinoilla vuonna 2025, viikolla 18. Kuva 4. Energiamaksun hintojen muutos aFRR-energiamarkkinoilla (Fingrid, 2025b, aFRR-ener- giamarkkina). Kuvasta 4 nähdään, kuinka ylössäädössä maksut ovat pääsääntöisesti positiivisia ja alas- säädössä negatiivisia. Tällöin siis ylössäädön energiamaksun ollessa positiivinen, Fingrid maksaa energiamaksun reservitoimittajalle. Myös alassäädön ollessa negatiivinen, 37 Fingrid veloittaa reservitoimittajalta negatiivista energiamaksua eli Fingrid maksaa lo- pulta rahaa reservitoimittajalle. Kuitenkin molempien markkinoiden minimi energia- maksu on ollut negatiivinen ja maksimi energiamaksu positiivinen. Tämä tarkoittaa sitä, että joidenkin varttituntien aikana Fingrid on maksanut ylössäätömarkkinalla negatiivista energiamaksua. Tässä tilanteessa reservitoimittajalta on todellisuudessa veloitettu rahaa. Sama periaate toistuu alassäätömarkkinalla, kun energiamaksu on ollut positiivinen, Fingrid on veloittanut rahaa reservitoimittajalta. 3.3.1 Taajuusohjattu käyttöreservi, FCR-N Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FCR, taajuusohjattu käyttö- ja häiriöreservi) taajuusohjatun käyttöreservin, eli FCR-N:n (Frequency Contain- ment Reserve for Normal operation) tarkoitus on pitää sähköverkon taajuus normaali- taajuusalueella, joka on 49,9–50,1 Hz. FCR-N on automaattisesti, taajuusmuutoksen mu- kaan aktivoituva reservituote. FCR-N on symmetrinen, eli tälle markkinalle osallistuvan reservin on kyettävä sekä ylös-, että alassäätöön. Reservituotteen säädön minimikoko on 0,1 MW. Reservin on siis kyettävä muuttamaan tehoaan tämän verran osallistuakseen FCR-N markkinaan. Säädön minimikoosta noin 63 % tulee aktivoitua 1 minuutin aikana ja noin 95 % 3 minuutin aikana. Reservin on toimittava 0,1 Hz askelmaisella taajuusmuu- toksella. FCR-N:llä on myös stabiiliusvaatimus, koska sen on pystyttävä jatkuvaan sää- töön. Stabiiliusvaatimus todennetaan siniaaltotesteillä taajuustasossa. FCR-N:n reserviä Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FCR, taa- juusohjattu käyttö- ja häiriöreservi) hankkii kapasiteettimarkkinoilta sekä vuosi-, että tuntitasolla. Vuosimarkkinoille pääsee mukaan vain syksyllä kilpailutuksen jälkeen, mutta tuntimarkkinoille voi osallistua heti kun tekniset vaatimukset on todennettu sää- tökokeilla ja markkinasopimukset on allekirjoitettu. Vaikka FCR-N ei ole mukana energia- markkinoilla, Fingrid on kuitenkin määritellyt, että aktivoituneen ylös- ja alassäädön mu- kaan FCR-N:ään osallistumisesta maksetaan energiamaksuja (2024a, Reservimarkkinat; 38 2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FCR, taajuusohjattu käyttö- ja häi- riöreservi, Liite 1, kappale 11.2). 3.3.2 Taajuusohjattu häiriöreservi, FCR-D Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FCR, taajuusohjattu käyttö- ja häiriöreservi) taajuusohjattu häiriöreservi, eli FCR-D (Frequency Containment Reserve for Disturbances), on tarkoitettu pitämään sähköverkon taajuus 49,5–50,5 Hz:n välillä silloin, kun sähköverkon taajuus poikkeaa normaalitaajuuden alueelta. Myös FCR- D aktivoituu automaattisesti taajuuden muutoksen mukaan. FCR-D on epäsymmetrinen, eli sillä on omat ylös- ja alassäädön reservituotteet, FCR-D ylös ja FCR-D alas. Reservin tulee siis kyetä vain toiseen säätösuuntaan riippuen siitä, kummalla reservimarkkinalla toimitaan. Säädön minimikoko on 1 MW, josta 86 % tulee aktivoitua 7,5 sekunnin aikana. Säädön vaatimukset ovat samat ylös- ja alassäädössä. FCR-D ylös ja FCR-D alas ovat mo- lemmat joko staattisia tai dynaamisia. Staattisilla FCR-D:llä ei ole stabiiliusvaatimusta, koska ne eivät pysty jatkuvaan säätöön ja tarvitsevat näin ollen enemmän aikaa palautu- miseen aktivoitumisen jälkeen. Dynaamisilla FCR-D:llä taas on stabiiliusvaatimus kuten kappaleessa 3.3.1 esitetyllä FCR-N:llä. Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FCR, taajuusohjattu käyttö- ja häiriöreservi) hankkii FCR-D reserviä kapasiteettimarkkinoilta, tunti- ja vuosi- tasolla. Kuten kappaleessa 3.3.1 esitellystä FCR-N:ssä, vuosimarkkinoille pääsee mukaan syksyllä järjestettävässä kilpailutuksessa, ja tuntimarkkinoille kun tekniset vaatimukset ja sopimukset ovat kunnossa. Myöskään FCR-D ei kuulu energiamarkkinaan, mutta siitä- kin maksetaan energiamaksuja, kuten FCR-N:stä (2024a, Reservimarkkinat; 2024a, Re- servituotteet ja markkinoille osallistuminen, FCR, taajuusohjattu käyttö- ja häiriöreservi, Liite 1, kappale 11.2). 39 3.3.3 Nopea taajuusreservi, FFR Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FFR, nopea taajuusre- servi) nopean taajuusreservin, FFR:n, tarkoituksena on estää taajuuden putoaminen alle 49 Hz:n. FFR-reserville ei ole määritelty symmetrisyyttä, koska se säätää sähköverkon taajuutta vain ylöspäin. Reservi on siis varalla häiriötilanteita varten, jolloin tarvittavan FFR-reservin määrä riippuu häiriön aiheuttamasta tehon muutoksesta, sähköjärjestel- mään kertyneestä inertiasta ja reservien aktivoitumisnopeuksista. Myös FFR:n aktivointi perustuu automaattiseen taajuusmittaukseen. Reservin tulee aktivoitua 0,7–1,3 sekun- nissa riippuen sähköverkon taajuudesta. Aktivoinnin vähimmäiskesto riippuu tehon deaktivointinopeudesta, mutta enintään vähimmäiskesto on 30 sekuntia. Reservin on pystyttävä aktivoitumaan uudelleen 15 minuutin kuluttua edellisestä aktivoitumisesta. Fingrid (Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, FFR, nopea taajuusreservi, Liite 1, kappale 7.1, 9). on määritellyt, että reservin yksittäisen tarjouksen vähimmäiskapasi- teetti on 1 MW. FFR kuuluu kapasiteettimarkkinaan, eli ylläpidetystä reservistä makse- taan kapasiteettikorvaus. Kauppaa käydään tuntimarkkinoilla. 3.3.4 Automaattinen taajuuden palautusreservi, aFRR aFFR, eli automaattinen taajuuden palautusreservi, on Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, aFRR, automaattinen taajuuden palautusreservi) reservi- tuote, jonka tarkoitus on ylläpitää tuotannon ja kulutuksen tehotasapainoa ja palauttaa taajuus takaisin 50 Hz:iin. aFRR:n aktivointi tapahtuu automaattisesti kantaverkkoyhtiön lähettämän signaalin perusteella. aFRR on epäsymmetrinen reservituote, eli sillä on eril- liset ylös- ja alassäätömarkkinat. Reserviin mukaan päästäkseen reservikohteen tulee kyetä vähintään 1 MW säätöön ja kapasiteetin tulee aktivoitua 5 minuutissa. Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, aFRR, automaattinen taa- juuden palautusreservi) käy aFRR-reservistä kauppaa kapasiteettimarkkinoilla. Kaupat 40 solmitaan tuntitasolla, erikseen ylös- ja alassäätömarkkinoilla. Halutessaan reservitoi- mittaja voi jättää tarjouksia molemmille markkinoille. Fingrid (Reservituotteet ja mark- kinoille osallistuminen, aFRR, automaattinen taajuuden palautusreservi, Liite 1, kappale 11) on määritellyt, että kapasiteettimarkkinoilla maksetaan kapasiteettikorvaus ylläpide- tystä reservistä, ja energiamarkkinoilla energiamaksu aktivoituneesta energiasta. 3.3.5 Manuaalinen taajuuden palautusreservi, mFRR Manuaalinen taajuuden palautusreservi, eli mFRR (manual Frequency Restoration Re- serve) on myös Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, mFRR, manuaalinen taajuuden palautusreservi) reservituote, jonka tarkoitus on ylläpitää tuo- tannon ja kulutuksen tehotasapainoa ja palauttaa taajuus takaisin 50 Hz:iin. Lisäksi mFRR:ää hyödynnetään myös takaamaan käyttövarmuutta siirtojenhallinnalla. Kauppaa mFRR-reservistä käydään sekä kapasiteetti- että energiamarkkinoilla. Molemmilla mark- kinoilla kapasiteetin on oltava vähintään 1 MW tehon suuruinen. Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, mFFR, manuaalinen taa- juuden palautusreservi, Liite 1, kappale 5, 7.3) mFRR-reservin aktivointi tapahtuu fyysi- sellä säädöllä. Fingrid lähettää sanoman säätötarjouksesta, johon reservitoimittajan tai tämän valtuuttamaan edustajan on vastattava kahden minuutin kuluessa. Reservin akti- voituessa täysi teho on saavutettava joko 12,5 minuutissa, johon sisältyy 2,5 minuutin valmisteluaika sekä 10 minuutin tehon muutosaika. Vaihtoehtoisesti säädön voi toteut- taa myös nostamalla reservin täydelle teholle 15 minuutin kuluessa aktivoitumisesta. Myös erilaisia aktivoitumisia on olemassa; näitä ovat ajastettu aktivointi (12,5 minuu- tissa ja 15 minuutissa) sekä suora aktivointi (12,5 minuutissa ja 15 minuutissa), yhteensä siis neljä erilaista aktivointia. Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, mFRR, manuaalinen taa- juuden palautusreservi, Liite 1, kappale 7.1, 8.1, 12) on määritellyt, että mFRR-energia- markkinoilla käydään kauppaa varttitasolla, kun taas ja mFRR-kapasiteettimarkkinoilla 41 kauppaa käydään tuntitasolla. Sekä energia- että kapasiteettimarkkinat ovat epäsym- metrisiä eli molemmilla on omat markkinapaikat ylös- ja alasäädölle. Fingridin mFRR- reservistä kertovassa liitteessä 1, kappaleessa 12 on esitetty, että kapasiteettimarkki- noilla maksetaan korvaus ylläpidetystä kapasiteetista ja energiamarkkinoilla energia- maksu aktivoituneesta energiasta. Energiamaksu määritellään aktivointitavan mukaan riippuen siitä, onko kyseessä suora aktivointi vai ajastettu aktivointi. Lisäksi Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, mFRR, manuaali- nen taajuuden palautusreservi, Liite 1, kappale 8) on määritellyt mFRR-reservimarkki- noille erilaisia rajoitteita kuten kapasiteettimarkkinoille osallistuttaessa, reservitoimit- taja sitoutuu jättämään tarjouskilpailussa hyväksytyn määrän verran tarjouksia myös energiamarkkinoille. Tällöin siis reservitoimittaja jättää yhden tarjouksen kapasiteetti- markkinoille ja neljä tarjousta energiamarkkinoille, tunnin jokaiselle vartille. Kolmella en- simmäisellä vartilla säätötarjousten tulee olla suoraan aktivoituvia. Riippuen siitä, onko tarjousta kapasiteettimarkkinoille jätetty seuraavan tunnin osalta, viimeisen vartin sää- tötarjouksen tulee olla joko suoraan aktivoituva tai ajallisesti aktivoituva. Jos seuraavalle tunnille ei ole jätetty säätötarjousta, viimeisen vartin säätötarjous voi olla ajallisesti ak- tivoituva. 42 4 Kiinteistöjen osallistuminen reservimarkkinoille Edellisten lukujen perusteella voidaan todeta, että kiinteistöltä vaaditaan kohtuullisen paljon reservimarkkinoille mukaan päästäkseen. Luvussa 2 tarkasteltiin erilaisia kulutus- jouston malleja sekä niiden toteutustapoja. Tässä kohtaa on eroteltu, halutaanko kulu- tusjoustolla säästää vai ansaita. Jos kulutusjoustolla halutaan ansaita rahaa, tarkoittaa se reservimarkkinoille osallistumista. Kuten luvussa 3 kuitenkin todettiin, ainut reservi- markkina, johon kulutusjoustolla pääsee mukaan alle 1 MW teholla, on FCR-N. Kulutus- joustoon osallistuvalta tekniikalta vaaditaan siis suuria tehoja. Näiden huomioiden perusteella voidaan alkaa tarkemmin tutkimaan kiinteistöjen mah- dollisuuksia päästä mukaan reservimarkkinoille. Tärkeinä lähtökohtina ovat kiinteistön joustopotentiaali sekä toimiva ja kattava rakennusautomaatio. Joustopotentiaalia on aina mahdollista kasvattaa myös lisäinvestoinneilla, jos reservimarkkinoista halutaan saada suurempia tuottoja. Ennen reservimarkkinoille ryhtymistä sekä mahdollisesti kal- liiseen tekniikkaan investoimista, on kuitenkin hyvä arvioida myös reservimarkkinoilta saatavaa taloudellista hyötyä sekä perehtyä mahdollisten ennusteiden hyödyntämiseen. 4.1 Mitä reservimarkkinoille osallistuminen vaatii Reservimarkkinoille osallistuttaessa lähtökohtina ovat säädettävän kapasiteetin koko, järjestelmien ohjattavuus sekä toimiva datan kerääminen. Järjestelmien sähköenergian käyttöä on pystyttävä seuraamaan sekä ohjaamaan hallitusti ja automaattisesti, jotta ku- lutusjoustoa pystytään toteuttamaan (Motiva, 2024b). VTT (2023, s. 11) kertoo oppaas- saan, että järjestelmistä tulee tietää seuraavia tietoja; laitteiden tila eli ovatko ne päällä vai ei, järjestelmien joustopotentiaali, eli kuinka paljon säädettävää kapasiteettia on käy- tettävissä, kuinka järjestelmän ohjaus toimii sekä sijainti, jolloin voidaan paikallisesti rea- goida verkon häiriötilanteisiin. Automaattiset, taajuusmittaukseen perustuvat FCR- ja FFR-reservit vaativat toimiakseen tehonsäätäjän, joka ohjaa automaattisesti kiinteistön järjestelmien tehoa taajuusmittauksen mukaisesti (Fingrid, 2024a, Reservituotteet ja 43 markkinoille osallistuminen, FCR, taajuusohjattu käyttö- ja häiriöreservi). VTT:n (2023, s. 11) mukaan myös erilaisia mittauksia on hyvä suorittaa; energiamittauksilla voidaan seu- rata kulutusjouston toimivuutta ja optimoida järjestelmiä, kun taas lämpötila-, ilmankos- teus- ja hiilidioksidimittauksilla seurataan kiinteistön sisäilman olosuhteita. Tällöin voi- daan seurata kulutusjouston vaikutusta sisäilman olosuhteisiin. Kiinteistön järjestelmien joustopotentiaalin määrittäminen on lähtökohtaisesti kohtuul- lisen helppoa. Yksinkertaisuudessaan kohdekiinteistön tekniikka käydään läpi ja laske- taan järjestelmien sähkötehot yhteen. Kuitenkaan kiinteistön taloteknisiä järjestelmiä ei voida tarkastella yhtenä kokonaisuutena, koska niissä on huomattavia toiminnallisia ja ajallisia vaihteluita. Esimerkiksi kiinteistön jäähdytys painottuu pääosin jäähdytyskau- delle, kuten myös lämmitys lämmityskaudelle. Ilmanvaihdossa ja valaistuksessa voi olla merkittäviä ajallisia vaihteluita, riippuen kiinteistön käyttöajoista. Järjestelmillä ja lait- teilla on myös eri pituisia käynnistys- ja sammutusaikoja. Osan järjestelmien toimintoja tai käyntiaikoja ei voida edes muuttaa, jotta kiinteistön turvallisuus, olosuhteet tai tar- koituksen mukainen toiminta ei häiriintyisi. Tällöin joustopotentiaalin määrittely tulee tehdä järjestelmä- tai jopa laitekohtaisesti. Joustopotentiaalin kapasiteetin kokoluokan sekä kappaleessa 3.3 mainitun reservin si- jainnin vaatimusten lisäksi Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, Kuinka osallistua reservimarkkinoille) on esittänyt muita perusvaatimuksia, joita reservi- markkinoille mukaan pääseminen edellyttää. Reservitoimittajan tulee muun muassa omistaa säätökykyinen reservi tai vaihtoehtoisesti toimia sähköenergian myyjänä tai ta- sevastaavana. Sähköenergian myyjän tai tasevastaavan on kuitenkin sovittava erikseen reservitoiminnan harjoittamisesta säädettävän kapasiteetin omistajan kanssa. Jos reser- vitoimittaja ei ole reservikapasiteetin tasevastaava ja toimii aFRR- tai mFRR-reservimark- kinalla, tulee reservitoimittajan sopia erikseen reservitoiminnan harjoittamisesta tase- vastaavan kanssa. Fingridille on ilmoitettava kirjallisesti sopimuksesta tasevastaavan kanssa. Reservitoimittajan täytyy myös tehdä reservituotekohtainen sopimus Fingridin 44 kanssa reservimarkkinoille osallistumisesta. Reservitoimittajan täytyy solmia myös selvi- tyssopimus eSettin kanssa osallistuttaessa FCR-N-, aFRR- tai mFRR-reservimarkkinoille, jos reservitoimittaja ei itse toimi tasevastaavana. Reserville asetettuja vaatimuksia on esitelty markkinakohtaisesti kappaleessa 3.3, mutta yleisesti Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, Kuinka osallis- tua reservimarkkinoille) reservimarkkinoille osallistuville reserveille yhteistä on säätöko- keiden läpäiseminen. Säätökokeet koskevat automaattisia markkinoita, eli FFR-, FCR- ja aFRR-markkinoita ja niillä varmistetaan, että reservin säätöominaisuudet vastaavat markkinan teknisiä vaatimuksia. Teknisiä vaatimuksia ovat aktivoitumisnopeus, aktivoin- nin kesto sekä onko reservillä aikaa palautua. FFR- ja FCR-markkinoiden säätökokeesta tulee ilmoittaa Fingridille 2 viikkoa ennakkoon. Samalla toimitetaan testaussuunnitelma. Reservitoimittaja suorittaa säätökokeet, joihin halutessaan Fingridin edustaja voi osallis- tua, jonka jälkeen pöytäkirja säätökokeesta toimitetaan tarkastettavaksi. Reservin täyt- täessä vaatimukset, Fingrid hyväksyy säätökokeen. aFRR-markkinalla asetetaan tiedon- vaihtoyhteydet ennen säätökokeiden suunnittelemista. Kun tiedonvaihtoyhteyden on järjestetty, reservitoimittaja ilmoittaa Fingridille tulevista säätökokeista ja toimittaa tes- taussuunnitelman kaksi viikkoa ennen säätökokeiden järjestämistä. Säätökokeet suorite- taan yhdessä Fingridin valvojan kanssa, jonka jälkeen pöytäkirja toimitetaan tarkastetta- vaksi. Säätökoe hyväksytään, jos kohde täyttää vaatimukset. Kuviossa 8 on esitetty, kuinka reservimarkkinoille osallistuminen käytännön tasolla etenee. Kuvio 8. Reservimarkkinoille osallistumisen eteneminen (Fingrid, 2024a). Kuten kuviossa 8 on esitetty, useimmiten reservimarkkinoille osallistumine aloitettaan ottamalla yhteyttä Fingridin (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, 45 Kuinka osallistua reservimarkkinoille) asiantuntijaan. Eri vaiheiden työt voidaan kuiten- kin tehdä myös itse, tai erilaisten palveluntarjoajien avustuksella. Selvitystyöhön kuuluu kohteen kulutusjoustopotentiaalin soveltuvuuden selvittämistä eri reservimarkkinoilla, sekä tietoliikenneyhteyksien selvittämistä ja järjestämistä. Vasta säätökokeiden suoritta- misessa Fingrid todella osallistuu prosessiin tarkastamalla säätökokeiden tulokset, jois- sain tapauksissa myös valvomalla säätökokeita. Kun säätökokeilla on varmistettu koh- teen soveltuvuus markkinoille, voidaan reservisopimukset allekirjoittaa, tiedonvaihdon ja kaupankäynnin sanomaliikenteen järjestelmät kytkeä ja käyttäjätunnukset luoda kau- pankäyntijärjestelmiin. Kaupankäyntiluvan saamisen jälkeen toiminta markkinoilla voi- daan aloittaa. 4.2 Teknisiä vaihtoehtoja reservimarkkinoille osallistumiseen Kuten aiemmin on jo nostettu esille, lähes kaikkien reservimarkkinoiden vaatimuksena on vähintään 1 MW säätökapasiteetti, jotta markkinalle pääsee mukaan. Perinteisistä kotitalouksien taloteknisistä järjestelmistä harvoin löytyy näin suuria sähkötehoja omaa- via yksittäisiä laitteita, jonka vuoksi on pohdittu erilaisten vaihtoehtojen soveltuvuutta reservimarkkinoille. Pienemmille toimijoille markkinoidaan mukaan liittymistä palvelun- tarjoajien avulla, kun taas suurille yrityksille erilaisia laiteinvestointeja. 4.2.1 Virtuaalivoimalat eli aggregaattorit Fingrid (2024a, Reservituotteet ja markkinoille osallistuminen, Kuinka osallistua reservi- markkinoille) on määritellyt eri reservimarkkinoille minimikapasiteetit, joilla markkinalle pääsee mukaan, mutta kyseinen reservin kapasiteetti voi muodostua myös useammasta resurssista, jotka on yhdistetty yhdeksi suureksi kokonaisuudeksi. Tätä kutsutaan aggre- goinniksi. Tällöin yksittäisten resurssien ei tarvitse täyttää reservimarkkinan vaatimuksia, jos aggregoitu kohde täyttää vaatimukset. Fingridin (2024a, Reservimarkkinat, Reservi- kohteen aggregointi) mukaan reservitoimittaja voi itse aggregoida omistamansa pienem- mät säätökohteet yhdeksi suuremmaksi kokonaisuudeksi, eli esimerkiksi kiinteistösalkun 46 haltija voisi aggregoida kohteensa yhteen. Myös erilaisia palveluntarjoajia toimii markki- noilla, joiden portfolioihin on mahdollista liittyä mukaan. Kuviossa 9 on esitetty aggre- goinnin periaate pelkistetysti. Kuvio 9. Aggregoinnin periaate (Grün, 2025). Sähkömarkkinalaissa (588/2013) 3 §:ssä on määritelty, että aggregoinnilla tarkoitetaan toimintaa, jossa usean verkon käyttäjän kapasiteettia yhdistetään sähkömarkkinoille kaupattavaksi. Itsenäinen aggregaattori taas on määritelmän mukaan toimija, jolla ei ole sidoksia sähköenergian loppukäyttäjän toimittajaan. Fingridin (2024c, Yhtenäiset sähkö- markkinat, Sähkömarkkinoiden kehityshankkeet, Itsenäinen aggregointi) mukaan itse- näisen aggregoinnin salliminen reservimarkkinoilla on tärkeää, koska sillä voidaan mah- dollistaa sähköenergian loppukuluttajille uusia mahdollisuuksia osallistua reservimarkki- noille. Tällä hetkellä itsenäinen aggregointi on sallittua FCR- ja FFR-markkinoilla, jolloin resursseja voidaan kerätä useamman tasevastuun piiristä. Sähkömarkkinalain (588/2013) 72 a §:ssä on määritelty, että itsenäisen aggregaattorin on korvattava toteuttamastaan kulutusjoustosta aiheutuneet kustannukset asiakkaidensa sähköenergian toimittajille tai näiden tasevastaaville. Laissa on myös määrätty, että kantaverkonhaltijana Fingridin teh- tävä on määritellä maksettavan korvauksen laskentamenetelmä. 47 Motivan (2024b) Asiaa energiasta -webinaarissa Fingridin edustaja kertoo aggregaatto- reiden olevan useimmiten yrityksiä, jotka ovat allekirjoittaneet Fingridin kanssa sopi- muksen reservimarkkinoilla toimimisesta. Fingrid itse ei siis aggregoi mitään kohteita. Kaikki reservitoiminnasta maksettavat tuotot ja sanktiot ohjautuvat aggregoivalle yrityk- selle. Aggregoiva yritys päättää itse, mitä he tekevät reservimarkkinoilta saatavien tuot- tojen tai mahdollisten sanktioiden kanssa. Reservimarkkinoilta saatavia tuottoja ja sank- tioita käsitellään lisää kappaleessa 4.3. Näistä ehdoista aggregaattori sopii asiakkaidensa kanssa omissa sopimuksissaan. Fingridillä ei ole valtaa vaikuttaa aggregoivien yritysten ja heidän asiakkaidensa välisiin sopimuksiin. Fingridin edustaja kertoo Motivan (2024b) webinaarissa, että haasteellisinta hajautettu- jen kohteiden aggregoinnissa on ohjattavuus ja osapuolien välinen tiedonvaihto. Ongel- mia alkaa ilmenemään, jos yksittäiset resurssit eroavat huomattavasti toisistaan. Jos ky- seessä on jo olemassa olevat laitteet, kuten esimerkiksi akustot, niin haasteena on toi- mivan ohjausjärjestelmän rakentaminen. Joidenkin markkinoiden vaatimuksena on myös, että reservi aktivoituu sekunneissa eli reservitoimittajan tiedonvaihto Fingridin ja resurssiensa kanssa on oltava kunnossa. Vaikka aggregointi mahdollistaa pienillä resursseilla reservimarkkinoille mukaan pääse- misen, niin siihen liittyy muutama seikka, joita kannattaa pohtia ennen toiminnan aloit- tamista. Taloyhtiöiden ja muiden pienien toimijoiden kannattaa olla tarkkana aggre- goivien yrityksien sopimuksien kanssa, että kaikki tärkeät yksityiskohdat ovat kunnossa, ja että toiminta on rehellistä ja läpinäkyvää. Aggregoivan yrityksen asiakkaana on myös riskinä, että yritys ei hoida velvollisuuttaan markkinoilla kunnolla, jonka seurauksena tu- lee Fingridiltä sanktioita maksettavaksi. Aggregoivan yrityksen taas tulee tunnistaa jär- jestelmissään teknisesti riittämättömät kohteet, ja osattava jättää nämä markkinoiden ulkopuolelle. Yrityksellä täytyy myös olla riittävä tietotaito markkinoilla toimimiseen, sekä ymmärrystä tekniikan suunnittelusta, ylläpidosta ja huollosta. 48 4.2.2 Energiavarastot Reservimarkkinoilla ovat tällä hetkellä suuresti esillä erilaiset energiavarastojen, eli val- tavien modulaaristen sähköakustojen valmistajat ja markkinoijat. Akkuteknologia on suoraviivainen toimintatapa reservimarkkinoilla toimittaessa. Käytännössä akkuja hyö- dynnetään kulutusjoustossa siten, että niitä ladataan silloin kun sähköverkossa on tarve alassäädölle, ja akuista puretaan sähköenergiaa verkkoon silloin kun on tarvetta ylössää- dölle. Huomionarvoista energiavarastoissa kuitenkin on kalliit investoinnit, sekä akkujen lyhyt käyttöikä reservimarkkinakäytössä. Astero ja Evens (2020) tutkivat energiavarastojen op- timoitua käyttöä Suomen reservimarkkinoilla, sekä analysoivat samalla taajuusohjauk- seen perustuvien ohjausmekanismien vaikutusta energiavarastojen käyttöikään. Ky- seessä on siis tehonsäätäjä, jota käsiteltiin luvussa 4.1. Astero ja Evens (2020, s. 4906) esittävät, että vaikka energiavarastot reagoivatkin hyvin nopeassa ajassa taajuuden muu- tokseen, niin heidän tuloksien (s. 4914) mukaan Pohjoismaissa vallitsevan akustojen ka- pasiteetin palautusjärjestelmien rajoitteiden myötä energiavarastojen kannattavuus heikkenee huomattavasti. Astero ja Evens (2020, s. 4910) mallinsivat energiavaraston käyttöikää, määritelläkseen energiavarastolle hajoamiskustannuksen. Käyttöikä mallinnettiin erottelemalla ajanjak- sot, jolloin energiavaraston kapasiteettia ladataan tai puretaan, sekä ajanjaksot, jolloin kapasiteetti pysyy vakiona. Näille ajanjaksoille laskettiin prosentuaaliset osuudet, joista pystyttiin laskemaan alkupääomakustannuksen jäännösarvon ja energiavaraston eliniän avulla energiavaraston heikkenemiskustannus. Eliniäksi määriteltiin ajanjakso, jolloin energiavaraston akustojen kapasiteetti heikkenee tietyn prosentuaalisen osuuden. Ha- joamiskustannuksen avulla mallinnettiin energiavaraston optimoitua käyttöä. Laitemyyjät käyttävät akkuenergian varastointijärjestelmistä nimitystä BESS (battery energy storage system), kertoo Mäkinen (T. Mäkinen, henkilökohtainen keskustelu, 49 9.12.2024) Vihreä Watti Oy:ltä. Yksi esimerkki Vihreä Watti Oy:n (n.d.) energiavarastosta on 3 086 kWh kapasiteetin energiakontti, jonka nimellisteho on 1 543 kW. Mäkinen (T. Mäkinen, henkilökohtainen keskustelu, 9.12.2024) arvioi energiakontin hinnaksi 1,4 milj. euroa (alv 0 %). Hinta on noin 453,7 €/kWh. Hinta sisältää energiakontin laitehankinnan hinnan eli siinä ei ole huomioitu maanrakennustöistä, kaapeloinneista, mahdollisten muuntajien hankinnasta, eikä muista mahdollisista lisätöistä koituvia kustannuksia. As- tero ja Evens (2020, s. 4911) ovat tutkimuksensa perusteella määritelleet energiavaras- tojen pelkkien akkujen hinnaksi 200 €/kWh, mutta todenneet koko energiavaraston in- vestoinnin hinnan olevan noin kaksinkertainen tähän verrattuna. Energiavarastoja hallinnoi myös sähköautojen latausoperaattorit. Suurimpien sähköau- tojen latausasemien yhteydessä on yleensä itse latausaseman lisäksi akkuenergian va- rastointijärjestelmä, kertoo Koski (J. Koski, henkilökohtainen keskustelu, 3.6.2025) Virta Globalilta. Virta markkinoi yhtä MW:n tehon kokoluokan järjestelmää, joka koostuu säh- köauton latausasemasta, sekä energiavarastosta. Koski kertoo, että latausaseman ener- giavarastoa käytetään kulutusjouston toteuttamiseen FCR-N-reservimarkkinalla. Koski arvioi energiavaraston hinnaksi 300 €/kWh ja muita asennukseen yms. liittyviä kuluja kertyvän 100 000–120 000 € asti. Osa pienemmistä Virta Glogalin (2025) tuotteista on varustettu V2G-teknologialla (vehicle-to-grid), joka reservimarkkinoille osallistuttaessa ottaa ylössäädössä tarvitsemansa virran auton akusta. Koski (J. Koski, henkilökohtainen keskustelu, 3.6.2025) kertoo, että Virta toimii toimittamiensa järjestelmien aggregaatto- rina. 4.2.3 Sähkökattilat Yksi tapa osallistua reservimarkkinoille, on suuritehoiset sähkökattilat. Sähkökattiloissa sähköenergiaa kulutetaan vastuksella, joka varmistaa kustannustehokkaan ja kestävän ratkaisun. Toiminnan tehostamiseksi sähkökattilan yhteydessä on oltava varaajasäiliö, joka toimii eräänlaisena lämpöakkuna. Lämpöakkua voidaan ladata reservimarkkinoiden aktivoitumisen ja sähkön hinnan mukaan. Lämpöakku voidaan liittää kiinteistön 50 lämmitysverkostoon, ja siihen voidaan helposti kytkeä myös muista mahdollisista läm- mönlähteistä lämmöntalteenottoja ja lämpöpumppuja. Ylilämmön poistoa varten myös esimerkiksi lauhduttimien lisääminen on mahdollista. Rajoitteena reservimarkkinoilla sähkökattiloiden osalta on, että niillä ei voida osallistua ylössäätöön. Tämä rajaa sähkö- kattilat ulos symmetrisiltä- ja ylössäätömarkkinoilta. Sähkökattilan laskennallinen tekninen käyttöikä on 30 vuotta ja vastuksien 10–15 vuotta (Rakennustieto Oy, 2008). Sähkökattiloita markkinoivan Finessin edustaja Liimatainen (H. Liimatainen, henkilökohtainen keskustelu, 13.6.2025) kertoo, että FCR-markkinat eivät vaikuta merkittävästi sähkökattiloiden vastuksien käyttöikään. Vastukset on kytketty ryh- miin, jotka koostuvat virranrajoituksesta, kontaktorista ja vastuksesta. Ryhmien sähköte- hot vaihtelevat kattilakoon mukaan, mutta yleensä ne ovat 100–400 kW. Automaation avulla vastusryhmät aktivoituvat vuorotellen, jolloin kuormitus jakaantuu tasaisesti ja vastuksien käyttöikää saadaan pidennettyä reservimarkkinakäytössä. Liimatainen (H. Liimatainen, henkilökohtainen keskustelu, 13.6.2025) kertoo suuritehois- ten sähkökattiloiden hintaluokaksi noin 90 000 € / MW. Pienillä kattiloilla hinta on huo- mattavasti korkeampi. Sähkökattiloiden kokoluokat vaihtelevat pienitehoisista, kiinteis- töjen lämmitykseen tarkoitetuista alle 1,6 MW kattiloista, teollisuuden ja energialaitos- ten käyttöön tarkoitettuihin 15 MW kattiloihin. Markkinoilla on myös hybridikattiloita, joissa sähkövastuksien lisäksi on poltin polttoaineelle. Hybridikattiloiden ominaisuuksien ansiosta lämmöntuotanto ei kärsi reservimarkkinatoiminnasta. Polttoaineena toimivat kiinteät polttoaineet, kaasut ja öljyt. Hybridikattiloissa teho jakautuu tasan vastuksen ja polttimen välillä, esimerkiksi 5 MW vastus ja 5 MW poltin. Hybridikattiloiden ohjaus toi- mii automaatiolla, jolloin toiminta voidaan toteuttaa esimerkiksi sähkön hinnan mukaan. Hybridikattiloiden hinta on noin 35 % kalliimpi kuin tavallisten sähkökattiloiden, kun huo- mioidaan pelkkä kattilan hinta. Hybridikattila voidaan rakentaa konttiin, jolloin hinta 2 MW tehoiselle kokonaisuudelle on noin 650 000–670 000 €, lisäksi vielä savupiippu n. 51 15 000 €. Perusmalliseen konttitoimitukseen kuuluu kontti, syöttövesisäiliö, ulospuhal- lussäiliö, vedenkäsittelylaitteisto, kattilan sähköt ja ohjauskeskus sekä sähkötila kontissa. 4.3 Reservimarkkinoilta saatava taloudellinen hyöty Motivan (2024b) Asiaa energiasta -webinaarissa Fingridin edustaja kertoo reservimark- kinoiden toimivan markkinaehtoisesti eli markkinoille jätettyjen tarjousten määrä ja hin- tataso vaikuttavat merkittävästi toteutuneisiin hintoihin. Kuviossa 10 on havainnollis- tettu, miten kapasiteettimarkkinoilla maksettava kapasiteettikorvaus muodostuu. Kuvio 10. Kapasiteettikorvauksen muodostuminen (Grün, 2025). Kuviosta 10 nähdään, että kun reserviä on vähän tarjolla markkinoilla, siitä voidaan pyy- tää kovempaa hintaa. Kun markkinoille tule enemmän kapasiteettia, hinnat alkavat las- kea. Kun Fingrid tarvitsee vähän reserviä, heidän ei tarvitse maksaa kovin paljoa siitä. Vastaavasti, mitä enemmän reserviä tarvitaan, niin hinta alkaa nousemaan. Fingridin (2024a, Reservimarkkinat, Hankinta ja hinnoittelu) reservimarkkinoilla käytetään margi- naalihinnoittelua eli tarjouksia hyväksytään hintajärjestyksessä niin kauan kunnes 52 hankintatarve saavutetaan. Kallein solmittu kauppa määrää hinnan kaikille samassa re- servituotteessa, samaan markkina-aikaan sovituille kaupoille. Fingridin edustaja kertoo Motivan (2024b) webinaarissa, kuinka mahdollisten säästöjen tai tuottojen laskeminen on vaikeaa. Fingridillä on velvoitteet hankkia tietty määrä re- serviä vuoden aikana, mutta koska hinnat määräytyvät marginaalihinnoittelulla, niin lo- pullinen hinta on selvillä vasta sitten kun kaupat on tehty. Tällä hetkellä hankintaennus- teet näyttävät, että hankintamäärät ovat lisääntymässä ja markkinoille hankitaankin jat- kuvasti lisää toimijoita reserviin, jonka vuoksi tulevaisuuden hintatasoja on vaikea en- nustaa. Reservimaksut maksetaan kerran kuukaudessa siten, että reservitoimittaja lähet- tää Fingridille laskun. Fingrid tarkastaa laskun, ja toteaa siinä esitetyt hinnat ja toteutu- neiden säätöjen määrät oikeanmukaisiksi, ja maksaa laskun reservitoimittajalle. Reservimarkkinoiden rahavirrat muodostuvat Fingridin (2024a, Reservimarkkinat, Liit- teet, Reservimarkkinakoulutus 2024, s. 182, s. 187, s. 191) mukaan kapasiteettikorvauk- sista, energiamaksuista ja sanktioista. Kapasiteettikorvaus muodostuu ylläpidetyn kapa- siteetin määrästä ja jokaiselle markkina-ajalle määräytyneestä kapasiteetin hinnasta. Energiamaksu taas muodostuu säätöenergiasta ja jokaiselle markkina-ajalle määräyty- neestä energian hinnasta. Fingrid on määritellyt, että reservimarkkinoilla maksettavat kapasiteettikorvaukset lasketaan kaavan 1 mukaisesti, energiamaksut kaavan 2 mukai- sesti ja säätöenergia kaavan 3 mukaisesti. 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑒𝑡𝑡𝑖𝑘𝑜𝑟𝑣𝑎𝑢𝑠 (€) = 𝑌𝑙𝑙ä𝑝𝑖𝑑𝑒𝑡𝑡𝑦 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑒𝑡𝑡𝑖 (𝑀𝑊, ℎ) ∙ 𝑀𝑎𝑟𝑘𝑘𝑖𝑛𝑎ℎ𝑖𝑛𝑡𝑎 ( € 𝑀𝑊,ℎ ) − 𝑆𝑎𝑛𝑘𝑡𝑖𝑜𝑡 (€) (1) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎𝑚𝑎𝑘𝑠𝑢 (€) = 𝑆ää𝑡ö𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 (𝑀𝑊ℎ) ∙ 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎𝑛 ℎ𝑖𝑛𝑡𝑎 ( € 𝑀𝑊ℎ ) (2) 𝑆ää𝑡ö𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 (𝑀𝑊ℎ) = 𝐴𝑘𝑡𝑖𝑣𝑜𝑖𝑡𝑢 𝑡𝑒ℎ𝑜 (𝑀𝑊) ∙ 𝐴𝑘𝑡𝑖𝑣𝑜𝑖𝑛𝑛𝑖𝑛 𝑘𝑒𝑠𝑡𝑜 (ℎ) (3) 53 Fingrid (2024a, Reservimarkkinat, Liitteet, Reservimarkkinakoulutus 2024, s. 187) on määritellyt sanktiot seurauksena toimittamatta jääneestä kapasiteetista. Jos todennettu kapasiteetti on vähemmän kuin toteutuneiden kauppojen summa tai vuosimarkkina- suunnitelma, niin tällöin kapasiteettikorvausta ei makseta toimittamasta jääneestä ka- pasiteetista. Sanktiot on määritelty laskettavaksi FCR- ja FFR-reservimarkkinoille kaavan 4 mukaisesti, ja aFRR- ja mFRR-reservimarkkinoille joko kaavalla 4 tai 5 siten, että suu- rempi lopputulos huomioidaan. 𝑆𝑎𝑛𝑘𝑡𝑖𝑜 (€) = 𝑇𝑜𝑖𝑚𝑖𝑡𝑡𝑎𝑚𝑎𝑡𝑜𝑛 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑒𝑡𝑡𝑖 (𝑀𝑊, ℎ) ∙ 3 ∙ 𝑀𝑎𝑟𝑘𝑘𝑖𝑛𝑎ℎ𝑖𝑛𝑡𝑎 ( € 𝑀𝑊,ℎ ) (4) 𝑆𝑎𝑛𝑘𝑡𝑖𝑜 (€) = 𝑇𝑜𝑖𝑚𝑖𝑡𝑡𝑎𝑚𝑎𝑡𝑜𝑛 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑒𝑡𝑡𝑖 (𝑀𝑊, ℎ) ∙ 𝑆𝑢𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑎𝑟𝑗𝑜𝑢𝑠𝑎𝑙𝑢𝑒𝑒𝑛 ℎ𝑖𝑛𝑡𝑎 ( € 𝑀𝑊ℎ ) (5) Astero ja Evens (2020, s. 4908) ovat esittäneet tutkimuksessaan, että reservimarkkinoilta saatava tuotto energiavarastolla voidaan määritellä kaavan 6 mukaan. 𝑇𝑢𝑜𝑡𝑡𝑜 (€) = ∑ (𝑅𝑐𝑎𝑝,ℎ − 𝑃𝑐𝑎𝑝,ℎ + 𝑅𝑒𝑛𝑔,ℎ − 𝐶𝑟𝑒𝑐,ℎ) − ∑ 𝐶𝑡𝑟𝑓,𝑚𝑚 − 𝐶𝑑ℎ , (6) missä Rcap, h kapasiteettikorvaus markkina-ajan tunnilta Pcap, h sanktio markkina-ajan tunnilta Reng, h energiamaksu markkina-ajan tunnilta Crec, h energiavaraston palautumisen energiakustannus tunnilta Ctrf, m verkkotariffin maksu kuukaudessa Cd energiavaraston heikentymiskustannukset tarkastelujaksolla Kaavaa 6 voidaan soveltaa tapauskohtaisesti, kun energiavaraston palautumisen ener- giakustannukset korvataan tilannetta vastaavalla mahdollisella menekillä tai jätetään 54 vaihtoehtoisesti huomioimatta. Myös energiavaraston heikentymiskustannukset voi- daan vaihtaa vastaamaan tarkasteltavan kohteen mukaista laitteen tai järjestelmän ku- lumista. Fingrid (2025c) on kehittänyt sivuilleen reservituottolaskurin, jonka avulla voidaan hah- motella reservimarkkinoilta saatavia mahdollisia tuottoja. Laskurin perustana toimii to- teutuneet tuntimarkkinahinnat kapasiteettimarkkinoilla. Laskuriin voidaan suodattaa markkinoita reservin säätönopeuden sekä säädön maksimikeston ja suunnan perusteella. Myös tarkasteltavaa aikaväliä ja keskimääräistä käyttöastetta voidaan muuttaa. Reservi- tuottolaskuri näyttää markkinoilta saatavia potentiaalisia tuottoja eli se ei huomioi eri- laisia kuluja ja tappioita. Näitä ovat esimerkiksi tarjouksen mahdollinen hylkääminen, sanktiot sekä järjestelmien kulumisesta tai energiankulutuksesta aiheutuvat kustannuk- set. Yksi tapa tarkastella reservimarkkinoiden kannattavuutta on arvioida kauppojen toteu- tumisen todennäköisyyttä. Tarkastelu voidaan tehdä vertaamalla reservimarkkinoilla to- teutuneiden kauppojen kapasiteettia markkinoille tarjotun kapasiteetin määrään. Kun toteutuneiden kauppojen keskimääräinen kapasiteetti jaetaan markkinoille tarjotulla keskimääräisellä kapasiteetilla, saadaan kauppojen syntyvyyden todennäköisyydelle prosentuaalinen arvo. On kuitenkin muistettava, että kauppojen syntyvyyteen vaikuttaa lopullisesti eniten tarjouksen hinta, alhaisimmat tarjoukset hyväksytään ensimmäisenä. Reservimarkkinoista löytyy kattavasti toteutunutta dataa Fingridin (2025b) sivuilta. Tau- lukossa 1 on esitetty reservimarkkinat, niillä syntyvien kauppojen todennäköisyydet, sekä hankintahinnan keskiarvo yksikössä tunnin aikana MW:n tehosta maksettu hinta. Hankintahinnoissa ei ole huomioitu energiamaksuja. Taulukossa on käytetty vuoden 2024 toteutunutta dataa. 55 Taulukko 1. Reservimarkkinoilla syntyvien kauppojen todennäköisyydet. Reservi- markkina Toteutuneet kaupat markkinoilla (MW) Markkinoille tarjottu kapasiteetti (MW) Todennäköisyys kaupan toteutumisesta (%) Hankintahinta (€/MW/h) FCR-N 60 121 49,6 45,83 FCR-D, ylös 60 175 34,3 18,54 FCR-D, alas 55 164 33,5 16,58 FFR 3 22 13,6 27 aFRR, ylös 59 94 62,8 26,21 aFRR, alas 56 176 31,2 23,48 mFRR, ylös 265 593 44,7 8 mFRR, alas 405 678 59,7 13 Taulukosta 1 nähdään, että todennäköisimmin kaupat syntyvät aFRR-ylös-markkinalla, jossa markkinoille tarjotusta 94 MW on hyväksytty 59 MW, eli 62,8 %. Toisena on mFRR- alas-markkina, 59,7 %, ja kolmantena FCR-N-markkina, 49,6 %. Parasta hintaa on kuiten- kin maksettu FCR-N-markkinalla, josta keskimääräisesti, yhdelle tunnille kaupatusta MW:n tehosta, on maksettu 45,83 €. Toisena on FFR-markkina, jossa vastaavasti on mak- settu 27 €/MW/h. mFRR-alas-markkinalla, jolla kauppojen syntyvyyden todennäköisyys oli toiseksi todennäköisintä, maksettiin kuitenkin toiseksi vähiten syntyneistä kaupoista, 13 €/MW/h. Tämän tarkastelun perusteella kannattavimmalta vaikuttavin markkina on FCR-N, korkeahkon todennäköisyyden ja hyvän hinnan ansiosta. Kannattamattomim- malta vaikuttavin markkina on tarkastelun perusteella FFR, vaikka siitä onkin maksettu toiseksi parasta hintaa. FFR-markkinalla on toteutunut vain 3 MW tehon edestä kaup- poja vuoden 2024 aikana. Myös todennäköisyys kauppojen hyväksymiselle on ollut vain 13,6 %. Kun todennäköisyydet kauppojen toteutumiselle reservimarkkinoilla on määritelty, kaava 6 saadaan sovellettavaan muotoon. Kaavassa 7 on esitetty, kuinka mahdollisia 56 vuosituottoja voidaan arvioida tarkemmin yleisellä tasolla. Kaava 6 on kuitenkin energia- varaston tuottopotentiaalin arvioimiseen tarkempi. 𝑉𝑢𝑜𝑠𝑖𝑡𝑢𝑜𝑡𝑡𝑜 (€) = 𝑌𝑙𝑙ä𝑝𝑖𝑑𝑒𝑡𝑡𝑦 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑒𝑒𝑡𝑡𝑖 (𝑀𝑊) ∙ 𝐻𝑎𝑛𝑘𝑖𝑛𝑡𝑎ℎ𝑖𝑛𝑡𝑎 ( € 𝑀𝑊,ℎ ) ∙ 𝑃𝑦𝑠𝑦𝑣𝑦𝑦𝑠 ( ℎ 𝑎 ) ∙ 𝑇𝑜𝑑𝑒𝑛𝑛ä𝑘ö𝑖𝑠𝑦𝑦𝑠 (%), (7) Taloudellista hyötyä analysoitaessa tärkeä näkökulma on laiteinvestointien takaisinmak- suajat. Asteron ja Evensin (2020, s. 4912–4914) tuloksien mukaan, Suomen FCR-N-reser- vimarkkinasäädösten mukaisen, 600 kWh kapasiteetin energiavaraston keskimääräiset vuosituotot olivat noin 38 000 €. Tällöin energiavaraston takaisinmaksuaika oli 6–8 vuotta ja energiavaraston elinikä noin 8 vuotta, kun akustojen kapasiteetti heikkeni 20 %. Taulukossa 2 tarkastellaan kappaleessa 4.2.2 käsitellyn Asteron ja Evensin tutkimuksen 600 kWh:n energiavaraston hankinnan takaisinmaksuaikaa kolmella selvitetyllä hinnalla kWh:n kapasiteettia kohden. Kun oletetaan vuotuisiksi tuotoiksi heidän määrittämänsä 38 000 €, päästään lähelle kyseisiä takaisinmaksuaikoja. Laskenta tehtiin kaavan 8 mu- kaisesti. 𝑇𝑎𝑘𝑎𝑖𝑠𝑖𝑛𝑚𝑎𝑘𝑠𝑢𝑎𝑖𝑘𝑎 (𝑎) = 𝐻𝑖𝑛𝑡𝑎 ( € 𝑘𝑊ℎ ) ∙ 600 𝑘𝑊ℎ + 𝑀𝑢𝑢𝑡 𝑘𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑛𝑢𝑘𝑠𝑒𝑡 (€) 𝑉𝑢𝑜𝑡𝑢𝑖𝑠𝑒𝑡 𝑡𝑢𝑜𝑡𝑜𝑡 ( € 𝑎 ) (8) Taulukko 2. 600 kWh energiavaraston takaisinmaksuajat eri kapasiteettihinnoilla. Hinta (€/kWh) Laitehankinta (€) Muut kustannukset (€) Hankintahinta (€) Takaisinmaksu- aika (a) 450 270 000 110 000 380 000 10,0 300 180 000 110 000 290 000 7,6 200 120 000 110 000 230 000 6,1 Taulukosta 2 voidaan todeta, että kalleimmalla hinnalla kWh:n kapasiteettia kohden ei saavuteta takaisinmaksuaikaa, energiavaraston akuston eliniän aikana. Keskimääräisellä kapasiteetin hinnalla takaisinmaksuaika saavutetaan juuri energiavaraston akuston 57 eliniän tullessa päätökseen. Alhaisimmalla hinnalla, jossa oli huomioitu vain energiava- raston akuston hinta, takaisinmaksuaika saavutetaan ennen kuin akuston elinikä tulee täyteen. Ylilämmön poiston avulla sähkökattilan kapasiteettia voidaan tarjota reservimarkkinoilla vuoden jokaiselle tunnille. Jos tarkastellaan 1 MW:n tehoista sähkökattilaa FCR-D, alas -markkinalla, taulukossa 1 esitetyillä todennäköisyydellä ja hankintahinnalla sekä kaa- valla 7, vuosituotoksi saadaan 48 655 €. Taulukossa 3 on esitetty 1 MW:n sähkökattilan takaisinmaksuaika kaavalla 8 laskettuna. Taulukko 3. 1 MW:n sähkökattilan takaisinmaksuaika. Laitehankinta (€) Vuotuiset tuotot (€/a) Takaisinmaksuaika (a) 90 000 48 655 1,8 Taulukossa 3 esitetty takaisinmaksuaika on kolmasosa verrattuna halvimpaan energiava- rastoon. Takaisinmaksuaikaa tarkasteltaessa on kuitenkin huomioitu vain sähkökattilan laitehankintahinta. Muita kustannuksia voi kertyä huomattavasti lisää, jos esimerkiksi kiinteistön sähkökeskus tai muuntaja eivät ole riittävän tehokkaita. Sama pätee tosin myös energiavarastoille. 58 5 Case-kohde Kulutusjouston toteuttamista, reservimarkkinoita ja tuottojen muodostumista tarkastel- tiin edellisissä luvuissa. Jotta saadaan käsitystä todellisesta jouston potentiaalista, niin kannattavinta on tehdä tarkastelu oikeaan, olemassa olevaan kiinteistöön. Kuten edelli- sissä luvuissa on jo todettu, reservimarkkinoille mukaan pääseminen vaatii suuria säh- kötehoja. Tämän takia case-kohteen valintaan vaikutti erityisesti kiinteistön kokoluokka ja käyttötarkoitus. Tutkimuksen case-kohde on suuri teollisuuskiinteistö, pinta-alaltaan noin 60 000 m2. Kiinteistö tuottaa päivittäisen toimintansa oheistuotteena sähköä ja lämpöä. Sähkö ja lämpö hyödynnetään ensisijaisesti kiinteistön omassa käytössä. Ylimääräinen sähköener- gia myydään takaisin verkkoon tai kulutetaan erillisillä sähkövastuksilla. Ylimääräistä läm- pöenergiaa varten kiinteistössä on lauhdutus. Kiinteistön koon vuoksi sähköenergia os- tetaan kiinteällä hinnalla, kappaleessa 3.2 esitellyiltä fyysisiltä tukkumarkkinoilta. Käy- tössä ei ole pörssisähkösopimusta, joka asettaa omia rajauksiaan tutkimustyölle. Koh- teen osalta ei siis tarkastella implisiittistä vaan eksplisiittistä kulutusjoustoa. Tutkimuk- sen tarkoituksena on tarkastella kiinteistön taloteknisten järjestelmien joustopotentiaa- lia ja soveltuvuutta reservimarkkinoille sekä arvioida erilaisten investointien kannatta- vuutta ja tuottoja. 5.1 Tutkimuksen lähtökohdat Tutkimuksen tarkoituksena oli määritellä teollisuuskiinteistön talotekniikan kulutusjous- ton potentiaali ja arvioida investointien kannattavuutta. Lähtökohtana oli selvittää ja ar- vioida, onko kiinteistön talotekniikalla mahdollista osallistua reservimarkkinoille. Tutki- muksen alussa haastavaa oli niukka ymmärrys kulutusjoustosta ja reservimarkkinoista. Teoriakatsauksen pohjalta selkeni mitä aineistoja tutkimuksessa tullaan tarvitsemaan ja kuinka tutkimus tullaan toteuttamaan. 59 5.1.1 Aineisto ja tutkimusmenetelmät Nykyaikaisen kiinteistöjen hallinnan keskeisin työkalu on p