Sähköjärjestelmän kehittäminen ja kysynnänjouston rooli AURI- ja RELE-hankkeissa

Energiajärjestelmän kehittäminen on keskeinen osa vihreää siirtymää ja hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamista. Sähköverkon investointien ja uusien teknologioiden käyttöönotto vaatii pitkäjänteistä suunnittelua, mutta samalla nopeaa reagointia muuttuviin olosuhteisiin. Tässä artikkelissa tarkastellaan sähköverkon kehittämisen aikajänteitä ja kysynnänjouston roolia osana sähköjärjestelmän joustavoittamista. Lisäksi analysoidaan, miten nämä teemat liittyvät LAB-ammattikorkeakoulun toteuttamiin AURI2027- ja RELE-hankkeisiin.

Kirjoittaja: Mika Keski-Luopa

Sähköjärjestelmän investointien aikajänteet

Sähköverkon kehittäminen suunnittelusta käyttöönottoon voi kestää muutamasta vuodesta jopa vuosikymmeniin (Kuusela 2025). Prosessi alkaa kapasiteetin ja siirtoreittien määrittelystä, jota seuraavat erilaiset lupaprosessit. Esimerkiksi ympäristövaikutusten arviointimenettelyyn (YVA) on hyvä varata vähintään 12 kuukautta kalenteriaikaa, sillä se sisältää useita vaiheita kuten ohjelman laatimisen, kuulemisen ja selostuksen arvioinnin.

Rahoitus voi olla valmiina jo suunnitteluvaiheessa, mutta usein sen järjestäminen tapahtuu rinnakkain lupaprosessien kanssa. EU-tukien hakeminen voidaan aloittaa jo ennen lopullista lupapäätöstä, mikä nopeuttaa hankkeen etenemistä. Kun suunnittelu, luvitus ja rahoitus ovat kunnossa, voidaan siirtyä rakentamiseen, joka sisältää linjojen, muuntamoiden ja sähköasemien toteutuksen sekä testauksen.

Uusiutuvan energian investointien nopeus ja joustoratkaisut

Uusiutuvan energiantuotannon investointien aikajänteet ovat usein nopeampia kuin perinteisen sähköverkon. Maatuulivoimala voidaan investointipäätöksen jälkeen rakentaa tyypillisesti 6–24 kuukaudessa (Kuusela 2025). Arvio rakennusajasta teollisen mittakaavan aurinkosähkövoimaloiden osalta Energiaviraston ja Motivan karttapalvelun perusteella on investointipäätöksestä noin 12–18 kuukautta, mikä tekee niistä nopeita toteuttaa verrattuna moniin muihin energiainvestointeihin.

Fossiilisia polttoaineita korvaavia ratkaisuja, kuten sähkökattiloita, voidaan toteuttaa vielä nopeammin kuin sähköntuotantoa. Näiden ratkaisujen avulla voidaan vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä kaukolämmön tuotannossa ja samalla lisätä sähköjärjestelmän joustavuutta. Tämä tekee niistä houkuttelevia investointikohteita erityisesti kunnallisissa ja alueellisissa energiayhtiöissä.

Vaikka sähköverkkoa kehitetään nopeasti, jatkuva epävarmuus vaikeuttaa suunnittelua ja investointien ajoitusta. Nykyinen sähköjärjestelmä ei kykene vastaamaan kaikkiin tulevaisuuden haasteisiin, kuten kulutuksen kasvun ja hajautetun tuotannon tarpeisiin. Siksi tarvitaan uusia menetelmiä, joilla voidaan nostaa olemassa olevan infrastruktuurin käyttöastetta ja parantaa järjestelmän joustavuutta. (Kuusela 2025)

Kysynnänjousto sähköverkon kehittämisen työkaluna

Kuusela (2025) esittää, että sähkön siirtoverkoissa tulisi hyödyntää kysynnänjoustoa keinona helpottaa verkon integrointia, operatiivista suunnittelua ja ruuhkien hallintaa. Esitetty kysynnänjouston hyödyntämismenetelmä koostuu kolmesta osasta: sähköjärjestelmän komponenttien dynaaminen lyhyen aikavälin lämpöluokitus (DTR), menetelmä kysynnänjouston toimituksen varmistamiseksi sekä ruuhkienhallintamenetelmä. Näiden yhdistelmä mahdollistaa joustavan ja tehokkaan sähköverkon hallinnan muuttuvissa olosuhteissa. (Kuusela 2025)

DTR muodostaa kysynnänjoustojärjestelmän teknisen perustan. Sähköjärjestelmän komponentit mahdollistavat hetkellisesti suuremman siirtokapasiteetin verrattuna perinteiseen staattiseen lämpötehoon (STR), jota käytetään sähköverkon mitoituksessa. Tämän ansiosta sähköverkon käyttöastetta voidaan nostaa ilman fyysisiä vahvistuksia, mikä parantaa järjestelmän tehokkuutta ja joustavuutta (Kuusela 2025).

Kysynnänjouston toimitusten varmistaminen voidaan toteuttaa eri tavoin, kuten joustavilla liityntäsopimuksilla, tarjouskilpailuilla, huutokaupoilla tai kahdenvälisillä sopimuksilla (Kuusela 2025). Alueilla, joissa sähkön kulutuksen tai tuotannon liittäminen verkkoon on rajoitettua, voitaisiin liityntäsopimukseen sisällyttää ehto, joka velvoittaa toteuttamaan kysynnänjoustoa sopimuksessa mainitulla tavalla. Ruuhkatilanteiden hallintaan voidaan käyttää säätösähkömarkkinoita, sähkömarkkinoita, liittyneen osapuolen resurssien ohjausta, suojausjärjestelmiä sekä kuorman tai tuotannon irtikytkentää (Kuusela 2025).

Väitöskirjan ilmestymishetkellä Suomen sähköjärjestelmän keskimääräinen kuormitus on noin 10 000 MW ja vallitseva tuulivoiman tuotantokapasiteetti on noin 8000 MW. Jos kysynnänjoustoa voitaisiin soveltaa vähintään viidessätoista 400 kV:n sähköasemalla, niin sähköjärjestelmä voisi vastaanottaa noin 1000–2400 MW uutta tuulivoimaa. Vuosituotantona tämä olisi noin 3,2–7,8 TWh. (Kuusela 2025)

Sähkönsiirtokapasiteetin riittämättömyys hidastaa vihreän siirtymän investointien toteuttamista useilla alueilla Suomessa. Tämä puolestaan vaikeuttaa hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamista. Kuusela (2025) ehdottaa kysynnänjoustoa ratkaisuksi, joka mahdollistaisi uusien liittyjien nopean verkkoon kytkemisen ja tukisi taloudellista kasvua. Lisäksi sähköverkon tehokkaampi käyttö alentaisi verkkopalveluiden yksikkökustannuksia ja lisäisi yhteiskunnallista hyvinvointia. Kysynnänjouston toteuttaminen Kuuselan esittämällä tavalla edistää kustannustehokkuutta, hyvinvointia ja ilmastotavoitteiden saavuttamista.

Yhteys AURI2027- ja RELE-hankkeisiin

Käsitellyt teemat liittyvät suoraan LAB-ammattikorkeakoulun yhdessä LUT-yliopiston ja Heinolan kaupungin kanssa toteutettavan RELE-hankkeeseen (LAB 2024) ja yhdessä Metropolia,- Oamk- ja Karelia-ammattikorkeakoulun kanssa toteutettavaan AURI2027-hankkeeseen (LAB 2025). Päijät-Hämeessä toteutettavassa RELE-hankkeessa kehitetään energiatehokkuutta vanhoissa kiinteistöissä ja mallinnetaan kaupunkitason energiadataa, mikä tukee kysynnänjouston ja sähköverkon käyttöasteen parantamista. Kansallisessa AURI2027-hankkeessa puolestaan mallinnetaan aurinkoenergian ja energiajouston yhteistoimintaa julkisissa rakennuksissa, mikä edistää sähköjärjestelmän joustavuutta ja kantaverkon vakautta. Molemmat hankkeet rahoitetaan Euroopan aluekehitysrahastosta (EAKR), ja ne tukevat alueellista kestävyyttä, energiatehokkuutta ja hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamista.

Lähteet

LAB. 2024. RELE – Ratkaisuja alueelliseen kestävyyteen ja energiatehokkuuteen. Viitattu 21.10.2025. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/rele-ratkaisuja-alueelliseen-kestavyyteen-ja-energiatehokkuuteen

LAB. 2025. AURI2027 – Uudet EPBD-direktiivin mukaiset aurinkoenergia- ja energian joustoratkaisut julkisiin kiinteistöihin. Viitattu 21.10.2025. Saatavissa https://lab.fi/fi/projekti/auri2027-uudet-epbd-direktiivin-mukaiset-aurinkoenergia-ja-energian-joustoratkaisut

Kuusela, A. 2025. On-demand Flexibility Utilization in a Transmission System: Analysis of technical, economic and economic regulatory aspects to establish the methodology deployment. Tampereen yliopisto. Viitattu 20.10.2025. Saatavissa https://paijat-hame.fi/wp-content/uploads/2023/01/Loppuraportti_Raskaan-liikenteen-latausinfra-Pa%CC%88ija%CC%88t-Ha%CC%88meen-tarpeet-ja-mahdollisuudet_Pakattu.pdf

Kirjoittaja

Mika Keski-Luopa toimii LABissa TKI-asiantuntijana ja projektipäällikkönä RELE – Ratkaisuja alueelliseen kestävyyteen ja energiatehokkuuteen sekä AURI2027-hankkeissa. Lisäksi kirjoittaja toimii LABin ja Heinolan kaupungin välisen InnoHub-yhteistyön koordinaattorina.

Artikkelikuva: Power grid line in Maharashtra near a railway line. (Sugansuganya 2017, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=60459012)