Älykkäät akustot tuottavat valtavat säästöt

Miltä kuulostaisi pienempi sähkölasku, pienempi teho- ja siirtomaksu ja, että Fingrid maksaa sinulle kuukausittain? Kaikki tämä lähes olemattomalla alkuinvestoinnilla, joka on kuoletettu yleensä alle vuodessa. Tämä on mahdollista älykkäiden akustojen avulla yritys- ja taloyhtiökohteissa. 

Energian varastoinnin tarve kasvaa kokoajan, tästä syystä Energio Finland Oy tiivistää yhteistyötään älykkäitä akustoja valmistavan Cactos Oy:n kanssa. Cactoksen ratkaisuissa yhdistyvät Muhoksella rakennettavat energiavarastot, älykäs pilvilaskenta ja rahoitusmalli, jonka avulla alkuinvestoinnin takaisinmaksuaika on yleensä vuosi tai alle. 

Älykkäät akustot ovat kohtuullisen kompleksinen kokonaisuus, joka aikaansaa valtavat säästöt. Olen tähän artikkeliin pyrkinyt avaamaan tätä kompleksista kokonaisuutta ja sen luomia etuja mahdollisimman kansantajuisesti. 

Kassavirtapositiivinen?

Älykkäät sähkövarastot toimitetaan lähtökohtaisesti 10 vuoden leasingilla. Ratkaisu aikaansaa säästöjä ja tuottoja useilla eri tavoilla, joiden yhteenlaskettu summa ylittää usein leasing-maksut merkittävästi. Kuukausikohtainen ennätys on 2250€ säästöjä kuukaudessa yhdellä laitteella laitteen leasingin ollessa 850€/kk. Toisin sanoen voittoa kertyi 1400€. 

Sähkövaraston kuukausittainen säästöjen toteuma 2023 neljällä varastoyksilöllä kohteessa perustuen sähkön tuntikulutusdataan ja historiadataan sähkön reservimarkkianasta. Keskimääräinen säästö 4550€/kk, leasing maksut 3400€/kk, nettokassavirta keskimäärin 1150€/kk.

Kuinka tämä on mahdollista? Kuten sanottu, niin ratkaisu tekee säästöjä useilla eri tavoilla. Se esimerkiksi osallistuu kantaverkon taajuussäätöön ja sähkön reservimarkkinaan, tekee sähkön aikasiirtoa halvoilta tunneilta kalliille, tasaa sähkön kulutuspiikkejä, pienentää tehomaksuja ja maksimoi itsetuotetun energian hyödyntämisen. Samalla se mahdollistaa suurempien aurinkovoimaloiden kannattavan asentamisen. Kaiken tämän älykäs akusto tekee automaattisesti. Se laske jokaisella hetkellä, mitä on kannattavinta tehdä. 

Uniikin ratkaisusta tekee se, että sen avulla kiinteistöt, joiden sähköliittymän koko ei normaalisti salli osallistumista sähkön reservimarkkinaan, pystyvät osallistua tähän kantaverkkoyhtiö Fingridin tarjoamaan markkinaan. Tällöin Fingrid maksaa taajuussäätöä toteuttavalle taholla korvausta toteutetusta taajuussäädöstä. 

Taajuussäätöä on useita erilaisia. Tällä hetkellä ratkaisu osallistuu FCR-N taajuuskorjattuun käyttöreserviin, mutta 2024 aikana ratkaisuun lisätään myös FCR-D taajuuskorjattu häiriöreservi sekä FFR nopea taajuusreservi. Näiden lisääminen kasvattaa taajuussäädöstä saatavia tuottoja entisestään. 

Taajuussäädön tarve kasvaa jatkuvasti

Kuten oheisesta Fingridin julkaisemasta inforgraafista nähdään, niin taajuussäätömarkkina kasvaa räjähdysmäisesti johtuen useiden eri tekijöiden yhteisvaikutuksesta. Esimerkiksi aurinko- ja tuulivoimapuistoja rakennetaan huomattavasti nopeampaa tahtia kuin reservimarkkina pystyy vastaamaan. Näin ollen voidaan lähes 100% varmasti sanoa, että tajuussäätömarkkinoilta saatavat tuotot tulevat vähintään pysymään nykyisellä tasollaan, mutta todennäköisemmin kasvamaan merkittävästi. 

Tehopiikit alas

Toinen merkittävä tapa, jolla älykäs energiavarasto aikaansaa säästöjä on sen kyky tasata kulutuspiikkejä. Esimerkiksi neljän yksikön akusto pystyy tasaamaan kiinteistön kulutuksen tehopiikkejä jopa 180 kVA (eli käytännössä 180 kW) teholla. Verkkoyhtiöiden perimiin tehomaksuihin tällä on todella merkitystä. Varsinkin kun ollaan siirtymässä tuntinetotuksesta varttinetotukseen, jolloin tehomaksut määräytyvät yleensä kuukauden tai vuoden korkeimman vartin mukaisesti.

Ääriesimerkkinä tästä toimii eräs asiakkaamme, jonka toiminnanjohtajan mukaan varttinetotus tuo heille seuraavan ongelman: Kiinteistössä on pieni pohjakuorma, mutta aina kun kiinteistölle tulee kuljetus, lähtevät käytiin 150 kW tehoiset koneet. Yhden kuljetuksen purkaminen ottaa keskimäärin 22 minuuttia. Tuntinetotuksessa tämä tehopiikki ei käytännössä näy, mutta varttinetotuksessa näkyy joka kerta. Paitsi tietysti jos rakennuksessa on vaikkapa mainittu 4 yksikköä älykästä akustoa, jolloin koko tuo tehopiikki voidaan purkaa akustosta. Akusto voidaan siis tarvittaessa konfiguroida tällaisia erikoistapauksia varten. 

Vaikka kiinteistössä ei olisikaan edellisen esimerkin kaltaisia tehopiikkejä, pienentää akusto tehomaksuja aikaansaamalla merkittävästi tasaisemman sähkön kulutusprofiilin. Tasainen kulutusprofiili luo merkittäviä etuja, joista lisää seuraavassa kappaleessa. 

Tasainen kulutusprofiili laskee sähkön hintaa

 

Yllä olevassa kaaviossa on esitettynä logistiikkakeskuksen sähkön kulutusprofiili vasemmalla ilman akustoa ja oikealla akuston kanssa. Mitä kirkkaampi punainen väri on, sitä enemmän kyseisellä tunnilla on verkosta ostettu sähköä. Musta puolestaan tarkoittaa, että kyseisellä tunnilla ei olla ostettu sähköä ollenkaan. 

Ilman sähkövarastoa kulutusprofiili on hyvin tyypillinen, jossa suurin osa kulutuksesta ajoittuu päiväsaikaan. Näin ollen energiasta maksettavalle hinnalle on vaikea tehdä suuria muutoksia. Pörssisähköllä kulutus osuu juuri kalleimmille tunneille. Sähköfutuurien hintakiinnityksillä kiinnityshinta perustuu sähkön kulutusprofiiliin. Toisin sanoen törmätään samaan ongelmaan, eli kulutusprofiili osuu juuri kalliille tunneille, jolloin hintakiinnityksen hinta on korkeampi kuin tasaisella tai yöpainotteisella profiililla. 

Kun kiinteistössä on älykäs akusto, on kulutusprofiili täysin toisenlainen. Sähkön sisäänostomäärä pysyy samana, mutta kulutus on selkeästi painottunut yölle ja kalliilla tunneilla ei olla ostettu ollenkaan. Tällöin saadaan maksimaaliset säästöt käytettiinpä pörssisähköä tai sähkön futuurikiinnityksiä. Joillain yhtiöillä on myös kulutusprofiiliin sidottuja kiinteitä sopimuksia, jolloin sama pätee tietysti niihin. 

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä. Esimerkiksi helmikuussa 2024, jolloin sähkö oli vuodenaikaan nähden poikkeuksellisen halpaa, pörssisähkön keskihinta oli 6,4 senttiä kWh, yösähkön keskihinta oli 5,05 senttiä kWh. Päivätuntien keskihintaa en löytänyt, mutta päivätuntien keskihinta on siis merkittävästi kovempi. Yksinkertaisuuden vuoksi käytetään yllä olevia arvoja hyvinä keskiarvoina siitä, kuinka paljon päivältä yöllä siirtyneellä kulutuksella säästää. Aiemman logistiikkakeskuksen noin 1 GWh kulutuksella säästö olisi ollut 13500€ vuodessa.

Ylläolevassa esimerkissä on myös hyvä huomioida, että useina kuukausina päivä- ja yösähkön hintojen ero on ollut paljon suurempi. Esimerkiksi tammikuussa 2024 päivän keskihinta oli 13,18 senttiä ja yöllä 7,45 senttiä. 

Mikäli asiakkaalla sattuu olemaan halpa kiinteähintainen sähkösopimus, keskittyy älykäs akusto luonnollisesti tekemään säästöjä muilla tavoin, esimerkiksi taajuussäädöllä. 

Älykkäät akustot mahdollistavat suuremmat aurinkovoimalat

Ilman sähkövarastoa aurinkovoimalat mitoitetaan yleensä siten, että sähköä menisi myyntiin mahdollisimman vähän. Usein tämä tarkoittaa kompromissia parhaiden kesäkuukausien tuoton ja kevät sekä syksykuukausien välillä. 

Alla olevassa esimerkissä asiakas halusi, että aurinkovoimala mitoitettaisiin kattamaan huhtikuun kulutus lähes täysin. Näin mitoitettuna voimalan tuotosta menisi jopa 45% myyntiin etenkin touko-kesä-heinäkuun pienten kulutusten takia. Kun kohteeseen otetaan mukaan akusto, muuttuu yhtälö aivan toisenlaiseksi. 

Akuston kanssa myyntiin menisi enää 6072 kWh, eli 13,7% tuotannosta. Tällöin myynti myös tapahtuisi silloin, kun pörssisähköstä saadaan maksimaalinen hinta. Huhti-heinäkuun sähkö myös tuotetaan 100% tai lähes 100%:sesti itse ilman, että verkosta tarvitsee ostaa mitään. Näin ollen asiakkaan toiveet maksimaalisesti itsetuotetusta sähköstä täyttyvät parhaalla mahdollisella tavalla ja voimalan takaisinmaksuaika lyhenee huomattavasti säästettyjen siirtomaksujen, pienemmän myyntiosuuden ja paremman myyntihinnan ansiosta. 

Toisessa esimerkissä asiakkaan voimalan koko voitiin nostaa 100:sta kWp:stä 150 kWp:hen ilman, että sähköä tarvitsee myydä verkkoon ollenkaan. 

Valtavat kumulatiiviset säästöt

Tähän kappaleeseen olen koonnut simuloituja laskelmia oikeista kohteista. Laskelmat on toteutettu sähkön tuntikulutudatalla yhden vuoden aikana simuloimalla ne akustoihin erikoistuneen ohjelmiston kanssa. Ohjelmisto simuloi, mitä toimenpiteitä akusto olisi oikeasti tehnyt kohteessa vuonna 2023. Toimenpiteiden kustannusvaikutuksen ohjelmisto laskee sähkön reservimarkkinan, pörssisähkön ja kohteen sähkönsiirtoyhtiön siirto- ja tehomaksujen historiadatalla vuodelta 2023. 

Säästölaskelmissa on huomioitu akuston kapasiteetin heikkeneminen ajan myötä. 

Logistiikkakeskus

• Sähkön kulutus 2 GWh
• Akustoja: 6 yksikköä
• Alkuinvestointi 21 000€
• Alkuinvestoinnin takaisinmaksuaika 11 kk
• Voitto leasing kaudella 164 000€
• Voitto akuston oletetun elinkaaren aikana 1 371 000€

Konepaja

• Sähkön kulutus 350 MWh
• Akustoja: 1 yksikkö
• Alkuinvestointi 3500€
• Alkuinvestoinnin takaisinmaksuaika 7,2 kk
• Voitto leasing kaudella 54 000€
• Voitto akuston oletetun elinkaaren aikana 260 000€

Teollisuuskohde

• Sähkön kulutus 350 MWh
• Akustoja: 3 yksikköä
• Alkuinvestointi 10500€
• Alkuinvestoinnin takaisinmaksuaika 12 k
• Voitto leasing kaudella 91 500€
• Voitto akuston oletetun elinkaaren aikana 539 000€

Business park

• Sähkön kulutus 2 GWh
• Akustoja: 4 yksikköä
• Alkuinvestointi 14 000€
• Alkuinvestoinnin takaisinmaksuaika 12 kk
• Voitto leasing kaudella 124 000€
• Voitto akuston oletetun elinkaaren aikana 960 000€

Maalämpötaloyhtiö

• Sähkön kulutus: kiinteistösähkö 370 MWh + asuntojen sähkönkulutus energiayhteisön kanssa
• Akustoja: 2 yksikköä
• Alkuinvestointi 7000€
• Alkuinvestoinnin takaisinmaksuaika 12 kk
• Voitto leasing kaudella 62 000€
• Voitto akuston oletetun elinkaaren aikana 440 000€
• Aurinkosähköjärjestelmän koko 82 kWp
• Aurinkosähköjärjestelmän ylituotanto ilman akustoja 46%
• Aurinkosähköjärjestelmän ylituotanto akustojen ja energiayhteisön kanssa: 0 %
• Aurinkosähköjärjestelmän takaisinmaksuaika ilman akustoja 8,7 vuotta
• Kokonaisuuden takaisinmaksuaika 4,8 vuotta

Pienempi sähköliittymä

Joissakin tapauksissa kohteeseen tarvitsisi hankkia suurempi sähköliittymä esimerkiksi jos hankitaan uusi kone, siirrytään maalämpöön tai panostetaan sähköautojen latausinfraan. Useissa tapauksissa älykäs akusto voi sallia nämä hankinnan ilman, että liittymäkokoa kasvatetaan.

Pienempi sähköliittymä tarkoittaa luonnollisesti pienempiä maksuja. Joissain tapauksissa liittymäkoon kasvattaminen voi tarkoittaa kymmenien tuhansien eurojen remonttia, joka näin vältetään.

Merkittävää huoltovarmuutta

Akustot luonnollisesti voidaan asentaa myös toimimaan mahdollisena varavirtana. Näin ollen ne parantavat monenlaisten kohteiden huoltovarmuutta kun pakastimet eivät pääse sulamaan, asiakkaan tuotteet eivät jää sinkitysastiaan tai koneet eivät seisahdu sähkökatkon sattuessa.

Varavirtana toimiessaan ratkaisu kytkeytyy päälle millisekunneissa, jolloin yleensä edes valot eivät ehdi räpsähtää. Joissakin tilanteissa tämä myös suojelee herkkiä koneita, jotka eivät pidä äkkipysähdyksistä. 

Joskus yksikin sähkökatko voi aikaansaada kymmenien tuhansien vahingot, jos esimerkiksi kylmätuotteet pilaantuvat tai yksinkertaisesti työt keskeytyvät.

Suomen sähköverkon kannalta akustot luovat myös merkittävää huoltovarmuutta sekä toimiessaan osana reservimarkkinaa, että pienentäessään verkon huippukuormia. Voidaan myös väittää, että akustojen avulla kulutat suhteessa vihreämmin tuotettua sähköä, sillä yleensä piikkikulutusten aikaan on jouduttu ottamaan käyttöön ei uusiutuvia energianlähteitä sähköntarpeen tyydyttämiseksi.

Pisteitä sertifikaatteihin

Etenkin institutionaalisia kiinteistösijoittajia kiinnostavat usein erilaiset ympäristö- ja vihreän energian sertifikaatit. Älykkäiden akustojen avulla näihin sertifikaatteihin saadaan merkittävä määrä pisteitä. Esimerkiksi se, jos kiinteistö osallistuu kantaverkon taajuussäätöön nostaa pistemäärää merkittävästi. Samoin itsetuotetun energian parempi hyödyntäminen ja suuremman voimalan mahdollinen asennus nostavat pistepottia. 

Skaalautuva ratkaisu joka sopii monenlaisiin kohteisiin

Millaisiin kohteisiin älykäät akustot sitten sopivat, jotta mainittuihin etuihin päästään? Yksinkertaisesti sanottuna lähes kaikkiin kiinteistöihin, joissa sähkön kulutus ylittää 100 MWh vuodessa ja pääsulake koko on suurempi kuin 63A. Tietysti, mitä suurempi kohde on kyseessä, sitä suuremmat mahdollisuudet ovat säästöille kun akuston kokoa voidaan skaalata ylöspäin. 

Ratkaisua voidaan skaalata 130 kWh/45 kVA välein. Suurin asennus on tällä hetkellä 25 yksikköä, eli melkoisen massiivinen. 

Älykkäät akustot ovat älykkäiden kokonaisratkaisujen aivot

Kuten jokseenkin pitkänpuoleisen artikkelin esimerkeistä käy ilmi, niin älykkäät akustot aikaansaavat massiiviset säästöt kuukausittain. Ne murtavat monia sitkeään juurtuneita käsityksiä siitä, että vihreä siirtymä olisi vain kannattamattomia investointeja ja, että akustot olisivat kannattamattomia. 

Näemme älykkäät akustot älykkäiden energian kokonaisratkaisuiden aivoina, jotka parantavat kaikkien siihen liitettävien ratkaisuiden kannattavuutta. Ja toisin päin, mitä enemmän akustoon liitetään omaa energiantuotantoa, lämpöpumppuja ja sähköauton latauspisteitä, sitä enemmän älykkäällä akustolla on työkaluja optimoida kokonaisuutta ja olla näin ollen kannattavampi. 

Kuinka pääset alkuun?

Älykkäiden akustojen ja muiden tarjoamiemme energiarakaisuiden kanssa pääset alkuun lähettämällä tarjouspyynnön tai pyytämällä lisätietoja vesa.robertsson@energio.fi

Mikäli haluat, että akuston sopivuus kohteeseen mallinnetaan, lisää tarjouspyyntöön: 

• Sähkön tuntikulutusdata vuoden ajalta
• Pääsulakkeiden koko
• Sähkön siirtoyhtiö

Mutta kuten artikkelin esimerkeistä näet, älykkäät akustot ovat kannattavia lähes jokaisessa kohteessa aina kun sähkön kulutus on tarpeeksi suurta.