Information flows in the future finnish electricity market, the changing role of households in energy transition

Abstract

Global energy transition will have many effects on Finnish electricity grid and electricity market. One of the main changes will be transformation towards more decentralized power production and the increase in the amount of small-scale on-grid solar photovoltaic (PV) systems. Other new energy solutions, like Home Energy Management Systems (HEMS), also become more common among electricity consumers. At the same time digitalization of electricity system will change the amount, content and utilization of household data and information in electricity market. Utilization of new energy solution and digitalization of the electricity system changes information flows between future households and other electricity market parties in the future.

This thesis visualizes information flows between households and other electricity market parties in the future Finnish electricity market. Illustration is made based on literature review and interviews made with case company. Thesis first provides a research about energy transition, Smart Grids and the role of households in the future Finnish electricity market in general. The effects of these changes to information flows among market parties is evaluated based on the literature review and four case studies from experimental part. Thesis provides four case studies, in which information flows related to households who utilize new energy solutions are illustrated. Based on these illustrations, thesis analyzes the changes in information flows due to the utilization of new energy solution in households in the future.

The result of this thesis is that households with new energy solutions will produce more data than currently, and the content of this data is more diverse than before. These changes cause increase in the number of information flows among market parties in the future Finnish electricity market. The content of information flows also becomes more diverse. The broadening of utilization purposes of household data will happen due to these changes.

The results of this thesis can be applied for evaluating the possible consequences of energy transition to cooperation between future households and other electricity market parties. Result of this thesis can also be utilized in creating responsible and transparent business in the future Finnish electricity market.

Globaali energiamurros vaikuttaa monin tavoin Suomen sähköverkkoon ja sähkömarkkinoihin. Yhtenä oleellisena muutoksena on hajautettuun energiantuotantoon siirtyminen ja sähköverkkoon liitetyn sähkön pientuotannon yleistyminen. Myös muut uudet energiaratkaisut, kuten kodin energianhallintajärjestelmät, yleistyvät sähkön kuluttaja-asiakkaiden keskuudessa. Samanaikaisesti sähköjärjestelmän digitalisointi muuttaa sähkömarkkinoilla hyödynnettävän kuluttajatiedon määrää, sisältöä ja hyödyntämismahdollisuuksia. Uusien energiaratkaisujen hyödyntämisen ja sähköjärjestelmän digitalisoinnin myötä tulevaisuuden kotitalouksien ja muiden sähkömarkkinaosapuolten väliset tietovirrat tulevat muuttumaan.

Tämä diplomityö visualisoi kotitalouksien ja muiden sähkömarkkinaosapuolien välisiä tietovirtoja tulevaisuuden sähkömarkkinoilla Suomessa. Visualisointi tehdään kirjallisuuskatsauksen ja energiayhtiölle toteutettavien haastattelujen perusteella. Työssä perehdytään ensin kirjallisuuskatsauksen kautta energiamurroksen tuomiin muutoksiin Suomen sähköverkkoon ja -markkinoille, sekä kotitalouksien rooliin tulevaisuudessa. Näiden muutosten tuomia mahdollisia vaikutuksia kotitalouksien tuottaman datan määrään, sisältöön ja hyödyntämiskohteisiin arvioidaan työssä kirjallisuuskatsauksen ja kokeellisen osuuden esimerkkitapausten kautta. Työn kokeellisessa osassa esitetään neljä eri esimerkkitapausta, joissa muodostettaan tietovirtakuvia kotitalouksille, jotka hyödyntävät uusia energiaratkaisuja. Havainnollistettujen tietovirtakuvien pohjalta työssä analysoidaan uusien energiaratkaisujen hyödyntämisestä aiheutuvia muutoksia markkinaosapuolten välisiin tietovirtoihin tulevaisuudessa.

Tulevaisuuden kotitaloudet Suomessa tulevat tuottamaan enemmän tietoa kuin nykypäivänä, ja tuotetun tiedon sisältö tulee olemaan laajempi kuin nykyään. Tuotetun tiedon määrän lisääntyminen ja sisällön muutos aiheuttavat tietovirtojen määrän kasvamiseen eri sähkömarkkinaosapuolien välillä. Lisäksi kotitalouksien tuottaman tiedon hyödyntämismahdollisuudet tulevat laajenemaan tulevaisuudessa.

Tämän diplomityön tuloksia voidaan soveltaa arvioitaessa energiamurroksen mahdollisia seurauksia tulevaisuuden kotitalouksien ja muiden markkinaosapuolten väliseen yhteistyöhön. Työn tuloksia voidaan myös hyödyntää vastuullisen ja läpinäkyvän liiketoiminnan luomisessa Suomen tulevaisuuden energiamarkkinoilla.