Development of the Energy Efficiency Operation Evaluation at DSO

Energy Efficiency Agreements play a key role in Finland to achieve the 20 percent energy saving target prescribed in the Energy Efficiency Directive 2012. As the second largest DSO in Finland, Elenia Oy has participated in the Energy Efficiency Agreement scheme 2017–2025 to promote the energy efficiency of it’s customers and electricity distribution network. The energy saving target set for each DSO is to reduce electricity distribution losses by 6 percent from the current level by 2025. In the case of Elenia Oy, annual 6 percent energy saving target in network losses means an ambitious annual target of 13,2 GWh electricity distribution loss reduction by 2025. DSOs actions to promote energy efficiency will be reported into monitoring system of the Energy Efficiency Agreement scheme by the end of February each year. The purpose of this M.Sc thesis was to study DSOs capabilities and methods to carry out the targets set in the Energy Efficiency Agreements. At first, the DSOs’ energy efficiency actions targeted to customers are identified and then analyzed. In Finland DSOs generally promote their customers’ energy efficiency by customer communication and advising on the internet. In addition, the most of Finnish DSOs also offer online-based electricity consumption reporting services, in which customers can observe their electricity consumption, and in that way make better decisions on their energy consumption. The thesis proposes a cost-efficient instrument, namely Nudge theory, to promote customers’ energy consumption habits and thus save energy. Also, in the thesis it is proposed how to quantify and report energy savings related to ‘soft’ energy efficiency measures such as giving customer guidance on the internet. Calculation methods need to be developed in order to estimate the yearly energy loss savings in distribution network achieved through network component replacing. In the thesis calculation methods has been developed to estimate the yearly energy loss savings achieved through replacing old distribution transformers and conductors on different voltage levels. In addition to network component replacing, a singular energy loss saving calculation was also made for the most significant upcoming network reconfiguration. As a conclusion of the energy loss saving calculations, total yearly energy loss savings of 9,2 GWh were calculated. The total result of energy loss saving calculations covers over two thirds of the target set in the Energy Efficiency Agreements. The calculation methods developed and described in the thesis are also applicable for the coming years in the agreement scheme.Energiatehokkuussopimukset ovat Suomessa avainasemassa energiatehokkuusdirektiivin 2012 asettaman 20 prosentin energiansäästötavoitteen saavuttamisessa. Suomen toiseksi suurimpana verkkoyhtiönä Elenia Oy on osallistunut energiatehokkuussopimuksiin 2017-–2025 edistääkseen asiakkaidensa ja sähkönjakelun energiatehokkuutta. Sopimustoimintaan liittynyt verkkoyhtiö sitoutuu pienentämään vuotuisia sähkönjakelun häviöitään 6 prosentilla nykytasosta vuoteen 2025 mennessä. Elenia Oy:n tapauksessa merkittävä 6 prosentin säästötavoite tarkoittaa vuotuisten sähkönjakelun häviöiden pienentämistä 13,2 GWh vuoteen 2025 mennessä. Verkkoyhtiöiden tekemiä toimenpiteitä energiatehokkuuden edistämiseksi seurataan raportointijärjestelmän kautta, johon verkkoyhtiöt raportoivat vuosittain helmikuun loppuun mennessä toteuttamistaan energiatehokkuustoimista. Diplomityön tavoitteena oli selvittää verkkoyhtiöiden keinoja ja menetelmiä energiatehokkuussopimuksessa asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi. Ensimmäiseksi tunnistettiin ja analysoitiin verkkoyhtiön keinot asiakkaiden energiatehokkuuden edistämiseksi. Suomessa verkkoyhtiöt edistävät asiakkaidensa energiatehokkuutta pääasiallisesti viestinnällisin keinoin internetissä. Lisäksi suurin osa verkkoyhtiöistä tarjoaa online-energiaraportointipalveluja, missä asiakkaat voivat seurata sähkönkulutustaan ja tällä tavoin tehdä parempia päätöksiä sähkönkäyttönsä osalta. Diplomityössä esitetään kustannustehokas menetelmä (Nudging-teoria) asiakkaiden energiakulutustottumusten muuttamiseksi ja tätä kautta energian säästämiseksi. ’Pehmeiden’ energiatehokkuustoimien osalta tehdään kehitysehdotus energiamääräisen energiansäästövaikutuksen suuruuden arvioimiseksi. Verkostokomponenttien korvaamisella saavutettuja vuotuisia sähköverkon häviösäästöjä varten tarvitaan laskentamenetelmät. Diplomityössä kehitettiin laskentamenetelmät, joilla voidaan laskea muuntaja- ja johtokorvauksille vuotuiset häviösäästöt verkon eri jännitetasoilla. Komponenttikorvausten lisäksi vuotuiset häviösäästöt laskettiin myös yksittäiselle verkon käyttötoimenpiteelle. Työssä tehdyn häviösäästölaskennan kokonaistulokseksi laskettiin yhteensä noin 9,2 GWh vuotuiset häviösäästöt, joka kattaa Elenialle asetetusta sopimustavoitteesta yli kaksikolmasosaa. Kehitettyjä häviösäästölaskennan menetelmiä voidaan soveltaa myös tulevien vuosien häviösäästölaskentaan ja energiatehokkuusraportointiin