Viisi teesiä hurjista sähkön hinnoista

1. Pörssisähkö on reilu.
2. Hurjat hinnat ovat kuluttajien syytä.
3. Olemme itse valinneet heiluvat hinnat.
4. Sähkön keski-hinta nousee.
5. Paluuta ei ole.

Esitän viisi teesiä pörssisähköstä, jotka selittävät syitä heiluvien hintojen takana, sekä osoittavat tulevia trendejä.

Esitän, että:

1. Sähköpörssi on reilu markkina. Ei ongelman juuri.
2. Hurjat hinnat syntyvät kiinnitysten tuottamasta hintasokeudesta.
3. Heiluvat hinnat ovat tietoinen valinta, johon olemme sitoutuneet.
4. Jatkossa sähköjärjestelmän toimintakustannukset kasvavat reilusti.
5. Suuntaan on sitouduttu. Paluuta ei ole.

Teesi 1: Pörssisähkön hinta on reilu!

”Timo Haavisto oli pörssisähköasiakas vielä joulukuussa.
– Vaihdoimme kiireesti kiinteään hintaan. En pysty maallikkona mitenkään ymmärtämään, miten sähkön tuottaminen voi maksaa näin paljon, kun se välillä on ihan ilmaista. On tämä rajua touhua, en ymmärrä mistä juontaa juurensa tällainen systeemi.
Haavisto harmittelee koko pörssisähköjärjestelmän olemassaoloa.
– Sillä rosvotaan kansaa pilvin pimein, ihmettelen suuresti, miksi koko pörssisähkö on olemassa. Eikö tälle voi muka hallituskaan muuta tehdä kuin levitellä vain käsiään ja valitella.”
– Iltalehti 6.1.2024

Korkeat sähkön pörssihinnat eivät johdu tuottajien ahneudesta, vaan siitä, että kysyntä ylittää tarjonnan. Hinta nousee ja nousee, kunnes osa kuluttajista vähentää käyttöään. Kuluttajien keskinäinen kilpailu sähköstä määrää hinnat kun sähköstä on pulaa.

Ajatellaan, että lennolle on vain yhdeksän vapaata paikkaa. Kymmenen henkeä haluaa lennolle. Hinta nousee, kunnes yksi matkustajista päättää, ettei ole valmis maksamaan. Tällöin ei ole kyse lentoyhtiön ahneudesta, vaan kuluttajien halukkuudesta maksaa korkea hinta.

Minulla yhdeksän pulloa vettä, jotka tarjoan markkinoille lähtöhintaan euron per pullo. Mutta ostajia onkin kymmenen ja kaikki tarjoavat pullosta sata euroa, koska kukaan ei halua jäädä ilman vettä. Huutokauppaa käydään niin pitkään, kunnes Hinta nousee ja nousee kunnes yksi päättää olevansa mielummin juomatta kuin maksaa kaksisataa pullosta vettä. Sähkön hintaa ei muodosta myyjän ahneus, vaan kuluttajien janoisuus.

Jos myyjä vapaaehtoisesti tai pakotettuna myisi vesipullot alle kahteensataan euroon ei kukaan vapaaehtoisesti jäisi ilman vettä. Sähkön tapauksessa seurauksena olisi tehopula. Fingrid sulkisi väkisin jonkun osan kulutusverkkoa valtakunnallisen sähköjärjestelmän kaatumisen välttämiseksi. Jos valtio pakottaa hinnan tietylle tasolle, sen on myös pakotettava joku jäämään ilman. Jos hinnanmuodostus on vapaaehtoista hinta nousee, kunnes joku vapaaehtoisesti jää ilman.

Tuotannon tarjoaminen tuotantokustannukset selvästi ylittävälle tasolle on kielletty (REMIT artiklat 2. ja 5.). Samaten on kielletty olla tarjoamatta markkinoille toimintakykyistä voimalaa, jonka sähkön tuotantokustannukset alittavat toteutuneen markkinahinnan (REMIT artikla 5.). Myyjien on siis kiellettyä ylihinnoitella sähkönsä. Tämä korostaa sitä, että erittäin korkeat hinnat ovat yksinomaan kuluttajien toiminnan seurausta.

Hinnoittelu sähköpörssissä on säänneltyä ja kaupankäynti avointa ja läpinäkyvää. Sähkömarkkina on kartellin vastakohta.

Sähkön myyjät eivät vuole kultaa kuluttajien kustannuksella. Liikevoitto ja sijoitetun pääoman tuotto Suomen suurimmilla sähkön tuottajilla ovat tyypillisesti alle 10% luokkaa. Esimerkiksi pankkiala on selvästi kannattavampi.

Teesi 2: Syy hurjiin pörssihintoihin on kuluttajien joustamattomuus!

Alle 10%:tilla sähkön käyttäjistä on pörssihintainen sähkösopimus.

Se, että 90%:tilla on kiinteä sähkösopimus on hinnanmuodostuksen suhteen katastrofi tilanteessa, jossa sähkön tarjonta ei riitä. Käytännössä yhdeksän vesipullon ja kymmenen janoisen tilanteessa yhdeksällä ei ole mitään kannustinta juoda yhtään vähempää vettä. Jokainen hintansa kiinnittänyt juo koko pullollisen ja hinta nousee niin korkeaksi, että yksi janoinen joka ei kiinnittänyt hintaa tulee pakotetuksi olemaan kokonaan juomatta.

Kyseessä on huutokauppa, jossa 90% huutajista ovat kiinnittäneet kulutuksensa ja voivat tarjota mitä tahansa, eikä heidän tarvitse itse maksaa sitä hintaa mitä huutavat. Päivänselvää, että hinnat nousevat korkeiksi.

”Pörssisähköön siirtyneet asiakkaamme vähensivät energiankulutustaan 15 prosenttia samalla, kun kiinteähintaisen sähkösopimuksen solmineiden asiakkaiden kulutus pysyi ennallaan.” 
– Lähde: Helen 23.09.2022.

”Pörssisähkön hinta oli viime perjantaina ennätyksellisen korkea ja Fingrid vetosi suomalaisiin sähkön säästämiseksi. Hinta ohjasi pörssiasiakkaat edelliseen päivään verrattuna -17,6%:n energiansäästöön, kun viranomaisten vetoomus sai kiinteähintaisen sähkösopimuksen kuluttajat vähentämään vain -1%.”
– Lähde: Helen 8.1.2024.

Jos kaikki maksaisivat vesipullosta markkinahintaa ja jokainen joustaisi 15% silloin 8,5 pulloa vettä riittäisi kymmenelle. Hinta ei nousisi niin, että joku olisi pakotettu jäämään kokonaan ilman.

Tämä on koko kansantaloudelle paljon suurempi hyvinvointitappio kuin ihmiset arvaavatkaan. Lisää tietoa sähkön hinnanmuodostuksesta ja kiinteiden hintojen aiheuttamista hyvinvointitappioista löytyy täältä.

Kiinteät hinnat aiheuttavat hurjan kalliit pörssihinnat! Lisäksi ne aiheuttavat merkittävää kansantaloudellista vahinkoa!

Pörssihintainen sopimus on pitkässä juoksussa aina halvin, koska siinä ei joudu maksamaan katetta sähkön myyjälle kassavirtariskin ottamisesta sähkön ostajan puolesta. Jotta markkinat toimisivat paremmin kaikilla pitäisi olla pörssihintainen sopimus. Tämä tulisi myös jokaiselle sähkönkäyttäjälle erikseen, sekä koko kansantaloudelle yhdessä, paljon kiinteitä sopimuksia halvemmaksi.

Teesi 3. Sitä volatiliteettia saa mitä tilaa

Länsimaissa sähköjärjestelmien kehittäminen nojaa aurinkovoimaan ja tuulivoimaan, joiden tuotanto on hyvin vaihtelevaa.

Koko Euroopan tasolla on hetkiä kun kaikkialla tuulee kovaa ja paljon hetkiä kun juuri missään ei tuule. Aurinkovoima jakaantuu vuodelle hieman tasaisemmin:

Mutta lähikuva osoittaa auringonpaisteen äärimmäisen vaihtelevuuden:

Kulutuskysyntä on huomattavasti tasaisempaa:

Poliitikot, yliopistojen tutkijat, ajatuspajat, konsultit, sekä ympäristöaktivistit ovat täysin avoimesti yhteen ääneen jo ainakin parikymmentä vuotta esittäneet vision sähköjärjestelmästä, jossa kulutus joustaa tarjonnan mukaan. Tavoitteena on jo vuosikymmenien ajan ollut järjestelmä, jossa välillä sähkö on liian kallista kuluttajille kuluttaa. Puhutaan kysyntäjoustosta.

Volatiilit sähkön hinnat eivät tarkoita sitä, että sähkön keskihinta pysyisi samana ja vaihtelu vain kasvaisi. Hinnat voivat nousta vaikka kuinka korkealle tunneilla joilla on sähköstä pulaa, mutta jos ne laskevat nollan alapuolelle voimalat irroitetaan verkosta. Jos nyt vaihtelu on tyypillisesti 0-180€/MWh heilunnan kasvaessa nollapiste ei jousta alaspäin, ainoastaan huippupiste joustaa ylöspäin. Vaihtelu on sitten 0-2000€/MWh. Heilunta lähtökohtaisesti nostaa keskihintaa.

Ne, jotka sopeutuvat tähän visioon voittavat. Ne jotka eivät sopeudu, maksavat korkeita hintoja sähköstä.

Koivunen & Hirvijoki (2024) arvioivat lähinnä lämmityskuormat matalalla kynnyksellä hinnan mukaan joustavaksi sähkönkulutukseksi. Huomataan, että Suomessa melkein kaikki kulutus joustaa vain jos sähkö on äärimmäisen kallista. Eikä se ole sitä koskaan niille, jotka ovat kiinnittäneet hintansa, jolloin hinnat nousevat sitäkin enemmän ja pörssisopimuksen tehneet joustavat kiinteitä sopimuksia tehneiden puolesta.

Mutta kiinnityksen tehneet maksavat tästä oikeudesta olla reagoimatta hintoihin kasvavan kustannuksen, koska lopulta kiinnityksen myyjä kuitenkin aina maksaa pörssihinnan. Täten kiinnittämisen hinta suhteessa ennustettuun pörssihintaan tulee kasvamaan.

Joustoherkkään tehoon voisi vielä lisätä teollisuuden kuormista esimerkiksi typpielektrolyysin, osan paperitehtaiden jauhinten tehosta, yms. Puhutaan kuitenkin vain muutaman sadan megawatin tehosta matalalla kynnyksellä joustavaa tehoa.

Kysyntäjouston teoriassa kuluttajat kuluttavat sähköä vähemmän kun se on kallista ja enemmän kun se on edullista. Kuitenkin käytännössä kysyntäjousto toimii niin, että teollisuuden prosessit, asuntojen lämmitykset yms. laitetaan kokonaan seis kun sähkö on liian kallista kuluttaa ja aina kun sähkö on edes jotenkin hyväksyttävän hintaista koneet ja lämmitys käyvät normaalin tarpeen mukaan.

Todellisuudessa sähkönkulutus ei siirry tunnilta toiselle, vaan prosessit muuttuvat kannattamattomiksi tietyillä tunneilla, joiden kysyntä katoaa pysyvästi ja prosessien pyörittäjät kärsivät tappioita. Vain pienempiä tappioita, kuin jos olisivat pitäneet prosessinsa käynnissä.

Sähkön tarjonnan mukaan joustaminen on teollisuudessa äärimmäisen epäkannattavaa. Jos hilavitkutinta ajetaan vain kun aurinko paistaa (tehotunnit 900h/v.) tarvitaan 9,7 kertaisesti suurempi ja kalliimpi hilavitkutin, jotta se tuottaisi saman määrän hilavitkutusta, kuin 9,7 kertaa pienempi tasaisesti vuoden ympäri ajettu hilavitkutin (tehotunnit 8760h/v). Mielummin kuin investoida moninkertaisesti suurempaan tehtaaseen on parempi investoida pienempään tehtaaseen, joka tuottaa kuitenkin saman tuotantomäärän vuodessa jossain sellaisessa maassa, jossa sähköä on riittävästi ympäri vuoden.

Kysyntäjouston lisäksi yleisen mielipiteen mukainen ajattelu nojaa akkuihin ja muihin sähkövarastoihin. Mutta ne eivät voi koskaan ratkaista hurjaa hintaheiluntaa, koska ne eivät voi olla koskaan kannattavia ellei hinta heilu hurjasti. Jos hinta akkujen ansiosta lopettaisi heilunnan kaikki akkuihin investoineet tekisivät konkurssin.

”Edellytyksenä on, että markkinahinta vaihtelee riittävästi päivän aikana.
– Kun hintaero on pysyvästi 15 senttiä kilowattitunnilta, akkuvarastojen rakentaminen on kannattavaa, sanoo energiavarastoista vastaava sijoitusjohtaja Ville Rimali Taaleri Energiasta.”
– Lähde: YLE 13.11.2023

Sähkön varastointiin nojaavassa järjestelmässä aurinkoon tai tuuleen investoivan on saatava tuotettavalle sähkölle riittävän korkea keskihinta, että laitos kannattaa rakentaa tuottamaan tietylle tunnille ”ylimääräistä” sähköä, joka voidaan varastoida. Laitoksiin ei kannata investoida niin paljoa, että nollahinnat toteutuisivat päivittäin, vaan korkeintaan vain huipputuotantohetkinä. (Vilkaise uudestaan esimerkiksi ylläesitettyä tuulivoiman vuosituotannon kuvaajaa.)

Jotta uusiutuvaan investoiva saa riittävän tuoton sähkön tulee maksaa esimerkiksi 4 senttiä kun tuulee ja paistaa keskimääräisesti. Ja jotta varastoon investoiva saa riittävän tuoton sähkön tulee maksaa keskimäärin 19 senttiä silloin kun sitä myydään ulos varastosta.

Eri skenaariot siitä mitä sähkö voisi maksaa keskimäärin järjestelmässä jossa hinnan asettajana toimivat uusiutuvat ja sähkövarastot arvioivat, että LÄHDE!!

Vetytalous ei tuo apua sillä elektrolyyserit ovat nekin niin kalliita investointeja, että laitoksia on syytä ajaa täysillä aina kuin vain suinkin mahdollista.

Elektrolyyseriin investoivan on päätettävä rakentaako hän tuplasti kalliimman laitteen ja ajaa sitä puolet ajasta maassa, jossa sähköntuotanto heittelee, vai puolet halvemman maahan, jossa laitetta voi ajaa kannattavasti kaikenaikaa.

Kannattaa rakentaa laitos mielummin maahan jossa sähkön hinta ei ole niin hurjasti heiluva.

Toinen käytännön ongelma, joka vetyvisioista unohtuu on, että hiilestä ja kerosiinistä kannattaa siirtyä vetyyn vain jos vety on riittävän edullista. Edullista vetyä tuottaviin laitoksiin kannattaa investoida vain jos sähkön keskihinta on riittävän edullista. Ongelma on, että jos sähkön keskihinta on niin edullinen kenenkään ei kannata investoida sähkön tuottamiseen.

Arcelor Mittal laskee, että heidän kannattaa siirtyä teräksen pelkistyksessä hiilestä vetyyn heti kun vety maksaa $2 per kilo. Jotta tähän olisi teoriassa mahdollista päästä tulisi sähkön inflaatiokorjatun 15 vuoden keskihinnan olla luokkaa $34/MWh. Tähän on vaikea päästä uusiutuviin ja sähkövarastoihin nojaavassa järjestelmässä.

Järjestelmä jossa hinta heiluu hurjasti ei ole kellekkään yllätys, se on keskeinen ominaisuus jonka varaan järjestelmää ollaan tietoisesti kehittämässä.

Kukaan ei ole vielä tohtinut oikein sanoa ääneen, että uusi uljas sähköjärjestelmämme ei voi mitenkään toimia jos 90% kulutuksesta operoi täysin hintasokeasti pitkillä sopimuksilla kiinnitetyin hinnoin.

Teesi 4: Tupla tai kuitti

Fingridin huippukulutusskenaariolaskennassa lasketaan paljonko tehoa tarvitaan, jotta pahimmista kulutustilanteista selvitään. Arvioiden mukaan voidaan luottaa siihen, että vesivoimasta on aina saatavilla n. 80% asennetusta tehosta. Vastaavasti luotetaan, että fossiililaitoksista ja ydinvoimasta n. 70% on aina käytettävissä.

Fingridin mukaan kaikesta Pohjoismaihin asennetusta tuulivoimatehosta on saatavilla luotettavasti vuoden ympäri 8,7% ja aurinkovoimasta 0%.

Lasken esimerkit:

Sähkön kulutusteho kasvaa pysyvästi 100MW kaikille vuoden tunneille ja täten energiatarve 876GWh/v.

Ydinvoimaskenaario:
Tämän uuden kulutuksen tuottaminen ydinvoimalla vaatisi 143MWp ydinvoimaa. Energiaa uusi ydinvoima tuottaisi 1229GWh, joka on paljon yli tarpeen, mutta sitä on ylirakennettava, jotta 100MW teho olisi saatavilla luotettavasti silloinkin jos 30% ydinvoimasta kerrallaan vikaantuu.

Tuuli+aurinko+kaasu -skenaario:
Uusi energiatarve voidaan kattaa esimerkiksi rakentamalla 292MWp tuulivoimaa. Mutta tehontarpeen turvaamiseksi on rakennettava myös 93,25MWp maakaasuturbiineja, akkuja tms. Vastaavasti aurinkovoimaa tarvittasiiin 972MWp ja kaveriksi 143MWp akkuja tai muuta säätövoimaa.

100MWp uutta kulutusta vaatii siis:
Ydinvoimaskenaariossa: 142MWp tehoisen sähköjärjestelmän johtoineen ja muuntamoineen.
Tuuli+aurinko+kaasu-skenaariossa: 385-1065MWp tehoisen sähköjärjestelmän, johon johtojen ja muuntamoiden lisäksi tarvitaan lisäksi enemmän kompensaattoriasemia, nopeita taajuusreservejä yms.

Jotta moninkertaiseksi rakennettava sähköjärjestelmä olisi kannattava tulee sähkön kuluttajilta kerätä energiamaksujen lisäksi maksut, joilla rakentaa ja ylläpitää moninkertaisen tehoinen sähköverkko reserveineen keinotekoisine inertioineen. Lisäksi tarvitaan riittävä tuotto maakaasulaitoksille ja akuille, jotta niitä rakennetaan harvinaistenkin tilanteiden tarpeisiin. Jos sitä ei saada muuten niin kuvaan astuu nykyisen hallituksen kaavailemat kapasiteettimaksut joilla tukea moninkertaisjärjestelmän rakentamista.

Teesi 5: Takaisin ei ole tulemista

Ydinvoima sopii huonosti aurinko- ja tuulivoiman kaveriksi, ei siksi, että ydinvoimaa olisi säätymätön. Itseasiassa ydinvoima kykenee poikkeuksellisen ketterästi säätämään tehoaan. Ongelma on pääomakustannuksissa.

100MW teho ydinvoimaa on kallis rakentaa, mutta energia halpa tuottaa. Jotta kallis investointi saadaan tuottamaan, tulee sähköä tuottaa niin monena tuntina vuodessa kuin mahdollista. Ydinvoimalainvestoinnin kannattavuus laskee mikäli kolmannes vuodesta hinta on auringon ja tuulen takia matala.

Tuuli- ja aurinkovoimaan perustuvassa järjestelmässä tarvitaan säätövoimaa, jolla on suuri teho ja jonka pääomakustannus on mahdollisimman pieni. Laitoksen käyttökustannukset voivat olla suuria, koska sitä tarvitsee ajaa kannattavasti vain vähän aikaa vuosittain ja vain hetkinä jolloin se asettaa markkinahinnan, koska ei ole tarpeeksi muuta tuotantoa.

Tarvitaan siis ratkaisu jonka investointikustannus (CAPEX) suhteessa tehoon on mahdollisimman pieni, vaikka toimintakulut (OPEX) suhteessa tuotettavaan energiaan olisivat suuret. Ydinvoima on päinvastainen ratkaisu – maakaasu on oikea ratkaisu. Ei yllättävää, että maakaasuyhtiöt tukevat aurinko- ja tuulivoiman rakentamista..

Säätymättömiin uusiutuviin ja säätyviin huipputehovoimaloihin perustuvassa järjestelmässä on välttämättä vaihtelevat hinnat. Kun ei tuule tai paista on ostettava mm. Qatarista tai Venäjältä maakaasua ja kuoletettava vajaakäyttöisten maakaasuturbiinien rahoituskulut.

Kaliforniassa on rakennettu valtavasti halpaa aurinkovoimaa ja tuulivoimaa. Silti sähkön keskihinta on noussut. Miksi? No koska säätyviä laitoksia ei ole voinut purkaa, sillä aina välillä niitäkin tarvitaan. Mutta koska niitä tarvitaan vain harvoin on noina harvoina hetkinä maksettava sähköstä niin korkeita hintoja, että laitokset saavat koko vuodelta kaikki kiinteät kulunsa katettua eivätkä joudu sulkeutumaan. Kalifornia on enne.

Lisäksi Kaliforniassa sähkönkulutus on hinnannousun seurauksena laskenut. Uusiutuvat eivät ole tuoneet investointeja vihreään energiaan, vaan investoinnit on tehty esimerkiksi keskilännen osavaltioihin, joissa sähkön hinta heiluu vähemmän ja keskihinta on kilpailukykyisempi.

Yhteenveto

• Sähköpörssi ei tuota hurjia hintoja.
• Tuotantorakenne ja kiinteät kulutussopimukset tuottavat hurjat hinnat.
• Olemme lukinneet itsemme tulevaisuuteen, jossa ydinvoima kannattaa yhä vähemmän ja esimerkiksi maakaasu yhä enemmän.

Kirjallisuutta:

Solar Power Europe & LUT: 100% Renewable Europe: https://api.solarpowereurope.org/uploads/Solar_Power_Europe_LUT_100_percent_Renewable_Europe_mr_804d34f698.pdf

Raportti Ranskan parlamentille n°1028 Schellenberger & Armand: https://www.assemblee-nationale.fr/dyn/16/rapports/ceindener/l16b1028_rapport-enquete

Koivunen, Tero; Hirvijoki, Eero (2024): ’Effect of investment cost on technology preference in a flexible, low-carbon Finnish power system’ Nuclear Engineering and Design, Volume 417, 2024, 112854, ISSN 0029-5493,
https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112854.