Kaikki mitä olet halunnut tietää energiatulevaisuudesta – ja vähän enemmänkin

Artikkelin päänostot:

• Fossiiliset energianlähteet jäävat historiaan.
• Suomi on uusiutuvan energian määrässä Euroopan kärkeä.
• Siirtyminen hajautettuun energiantuotantoon.
• Asiakkaat mahdollistavat uuden energianjärjestelmän.
• Vuosina 2030–2035 Suomesta on näillä näkymin tulossa sähkön nettoviejä.
  
  

Energiatulevaisuus on sana, joka herättää helposti mielikuvia jostain meitä kaukana odottavasta näkymästä. Tosiasiassa meistä jokainen osallistuu energiatulevaisuuden rakentamiseen koko ajan omilla valinnoillaan. Moni on esimerkiksi hankkinut kotiinsa lämpöpumpun, aurinkopaneelit tai sähköauton. Ensiksi mainittujen menekki on ollut jopa huimaa.

”2000-luvun alussa meillä Suomessa oli muutama kymmenen tuhatta lämpöpumppua. Nyt niitä on toista miljoonaa, joista kaksi kolmannesta kotitalouksissa ja kolmannes teollisuudessa”, LUT-yliopiston energiatekniikan professori Esa Vakkilainen sanoo.

Hiili jää historiaan

Huoli sähkön ja lämmön riittävyydestä on konkretisoitunut viime aikojen energiakriisin takia. Samaan aikaan tiedämme, että ilmastosyistä fossiilisista energianlähteistä on siirryttävä kohti uusiutuvia ja päästöttömiä energiamuotoja.

Suomen energiatulevaisuus koostuu molempien tarpeiden täyttämisestä: sekä riittävästä että päästöttömästä energiasta.

Vuonna 2020 kolmannes Suomen koko energiantarpeesta tuotettiin fossiilisilla energianlähteillä, pääosin öljyllä sekä myös hiilellä ja maakaasulla. Loput kaksi kolmasosaa tuotannosta oli päästötöntä energiaa, kuten ydinvoimaa. Uusiutuvaa energiaa, pääosin vesivoimaa ja puunpolttoa, tuotannosta oli 42 prosenttia.

”Uusiutuvan energian määrässä olemme Euroopassakin ihan kärkeä”, Vakkilainen sanoo.

Suomen tavoitteena on olla hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Tavoitteeseen pääseminen edellyttää, että fossiiliset polttoaineet korvataan uusiutuvalla energialla, varsinkin tuulivoimalla. Tässä ollaan Vakkilaisen mukaan jo hyvässä vauhdissa.

"Uusiutuvan energian määrässä olemme Euroopassakin ihan kärkeä."

”Vuoden 2005 jälkeen Suomen hiilidioksidipäästöt ovat tippuneet karkeasti 30 prosenttia. Suomessa sähköntuotannossa on enää hyvin vähän fossiilisia polttoaineita. Kaukolämmössä niitä on vielä vähän enemmän, mutta siinäkin öljystä ja kivihiilestä on siirrytty monimuotoisempaan tuotantoon, kuten lämpöpumppuihin ja hukkalämmön hyödyntämiseen”, Vakkilainen sanoo.

Kohti fossiilittomia tuotantomuotoja

Uusiutuvan energian tärkeimmäksi lähteeksi nousee maatuulivoima. Siitä on tulossa Suomen merkittävin sähköntuotantomuoto, pääasiassa edullisuutensa vuoksi. Tuulivoimaa on tällä hetkellä tekeillä Vakkilaisen mukaan kolmanneksi eniten Euroopassa.

”Tällä hetkellä meillä on noin 4 000 megawattia tuulivoimaa. Voidaan olettaa, että seuraavan 5–10 vuoden sisällä tuulivoiman määrä meillä kolmin- tai nelinkertaistuu.”

"Tuulivoimasta on tulossa Suomen merkittävin sähköntuotantomuoto, pääasiassa edullisuutensa vuoksi."

Tuulivoiman lisäksi bioenergialla ja ydinvoimalla on jatkossakin merkittävä rooli Suomen energiantuotannossa.

Tulevaisuudessa kaukolämpöä tuotetaan mahdollisesti myös SMR-voimaloilla. SMR on lyhenne sanoista Small Modular Reactor, pieni modulaarinen reaktori eli pienydinvoimala. Tarkemmin ilmaistuna se on sähköteholtaan tyypillisesti 300-megawattinen modulaarinen ydinreaktori.

Sopivia sijoituspaikkoja reaktoreille voisivat olla suuremmat kaupungit, joissa on tarve kaukolämmitykselle kymmenille tuhansille ihmisille. Ensimmäiset kaupalliset pienydinvoimalat saattaisivat Vakkilaisen mukaan olla käytössä vuosina 2035–2040.

Tarjonta ja kysyntä joustavat

Uusiutuvaan energiaan, kuten sääriippuvaiseen aurinkoon ja tuuleen, siirtyminen merkitsee myös energiajärjestelmän kehittämistä. Tarvitaan uudenlaisia joustoja sekä energian tuotantoon että käyttöön, jotta sähköä riittää tuulettomina ja pilvisinäkin päivinä.

Teknisiä mahdollisuuksia sähkön riittävyyden takaamiseen on Vakkilaisen mukaan useita. Tuotantopuolella vaihtoehtoina tuotannon varmistamiseen ovat esimerkiksi erilaiset energian varastointitavat, kuten akut, sekä pienydinvoimalat.

Kulutuspuolella keinona ovat sähkön kulutuksen tarkempi seuranta ja käytön ajoittaminen kulutuspiikkien ulkopuolelle, jolloin energia on usein myös halvinta.

Se, millaisiin ratkaisuihin sähkön riittävyyden turvaamisessa lopulta tulevaisuudessa päädytään, on Vakkilaisen mukaan pitkälti poliittis-taloudellinen kysymys: mikä katsotaan kannattavaksi ja järkeväksi.

Keinoja on joka tapauksessa useita.

”Monta erityyppistä ratkaisua yhdessä on parempi kuin yksi keino. Se on halvempaa.”

Hukkalämmöt hyötykäyttöön

Helenin tavoitteena on olla tuotannossaan hiilineutraali vuoteen 2030 mennessä.

”Se tarkoittaa sitä, että luovumme fossiilisista polttoaineista ja siirrymme hajautettuun energiantuotantorakenteeseen sekä lämmössä että sähkössä”, Helenin kehitysjohtaja Janne Rauhamäki sanoo.

Tavoite saavutetaan usean eri ratkaisun avulla:

• tehokkaammalla energian kierrättämisellä,
• fossiilisten polttoaineiden korvaamisella tuuli- ja aurinkoenergialla,
• sähköistyvällä lämmityksellä,
• biotaloudella,
• uusilla tekniikoilla,
• asiakkaan roolin kasvattamisella,
• energian jouston ja varastoinnin kehittämisellä,
• tutkimukseen ja innovaatioihin satsaamisella.

Energiaa Helen kierrättää jo nyt ottamalla talteen hukkalämpöä kiinteistöistä ja puhdistetusta jätevedestä esimerkiksi Katri Valan sekä Esplanadin lämpöpumppulaitoksissa. Vuosaareen on valmistunut meriveden lämpöä hyödyntävä lämpöpumppu. Konesalien hukkalämpöjä otetaan talteen useissa kohteissa.

”Etsimme koko ajan hukkalämpövirtoja”, Rauhamäki sanoo.

”Tulevaisuudessa esimerkiksi vedyntuotannon hukkalämmöt voivat olla iso kokonaisuus.”

Helen korvaa fossiilisia polttoaineita lämmöntuotannossa ensivaiheessa lämpöpumpuilla, sähkökattiloilla ja biopolttoaineilla. Hanasaaren ja Salmisaaren voimalaitokset polttavat jo pellettejä, ja Vuosaareen on juuri valmistunut biolämpölaitos. Suunnitteilla on lukuisia uusia lämpöpumppulaitoksia ja sähkökattiloita, eli lämmitys sähköistyy. Sähköntuotannossa Helen on puolestaan investoinut useisiin suuriin tuulipuistohankkeisiin.

”2030-luvun alusta lähtien biomassa jää yhä enemmän sivuosaan, ja se korvataan uusilla tekniikoilla”, Rauhamäki sanoo.

Asiakkaat mahdollistavat uuden energiajärjestelmän

Uusia tuotantoteknologioita ovat esimerkiksi:

• suuremmat lämpöpumppusovellukset,
• vedyllä tuotetut sähköpolttoaineet,
• pienydinvoima.

Tulevaisuudessa myös asiakkaan rooli energiantuotannossa kasvaa. Asiakkaista tulee energiantuottajia, kun erilaiset aurinko- ja sähkövarastoratkaisut sekä lämmityksen hybridijärjestelmät yleistyvät. Jo nyt Helen tarjoaa ratkaisuja oman aurinkoenergian tuottamiseen. Toinen osa on kiinteistöjen energiankulutuksen optimointi, johon on jo tarjolla Älykkään lämmönjakokeskuksen ja Kiinteistövahdin kaltaisia palveluita.

Energiansaannin turvaamiseksi kaikkina aikoina Helen on ottanut käyttöön ja kehittää erilaisia joustoja sekä tuotantoon että käyttöön. Lämpöä varastoidaan Mustikkamaan vanhoihin öljyluoliin rakenteilla olevaan valtavaan lämpövarastoon.

”Vuorokauden sisällä lämmöntarve vaihtelee paljon ulkolämpötilan sekä kulutuksen mukaan, joten varaston avulla pystymme tasaamaan lämmöntuotantoa”, Rauhamäki sanoo.

”Mustikkamaan luolissa tulee olemaan lähes töölönlahdellinen kuumaa vettä.”

Muuttuvat energian kulutustottumukset

Joustoa saadaan aikaan myös kysynnän tasaamisella. Helen tarjoaa älykkäitä järjestelmiä ja palveluita, joiden avulla jokainen voi tarkkailla omaa energiankulutustaan ja ohjata sitä entistä paremmin pois kalliista kulutuspiikeistä edullisempiin ajankohtiin tai välttää ylilämmittämistä.

”Pyrkimyksenä on, että kulut ja päästöt olisivat kuluttajan kannalta minimissään, ja samalla mukavuus säilyisi.”

Olennainen osa energiatulevaisuutta on kehitystyö. Rauhamäen mukaan Helenillä on menossa suuri määrä selvityksiä erilaisten energialähteiden hyödynnettävyydestä.

”Innovoimme yhteistyössä tutkimuslaitosten, laitevalmistajien, asiantuntijoiden ja konsulttien kanssa, ja kehitämme ratkaisuja, jotka soveltuvat juuri meidän tarpeisiimme.”

Energiaomavarainen Suomi

LUT-yliopiston Esa Vakkilaisen mukaan energiaa näyttää riittävän Suomessa tulevaisuudessakin.

”Meillä on eurooppalaisittain halpaa tuottaa ydinvoimaa, tuulivoimaa ja bioenergiaa. Kun pääsemme fossiilisista energianlähteistä eroon, olemme aika lailla omavaraisia.”

Vuosina 2030–2035 Suomesta on näillä näkymin tulossa jopa sähkön nettoviejä.

”Tuulivoiman lisätuotannon takia olemme hyvin todennäköisesti tilanteessa, jossa meillä tuotetaan enemmän sähköä kuin kulutetaan. Jo nyt Suomi on myynyt sähköä hyvinä tuulivoimapäivinä. Ajoittainen vienti muuttuu siten jatkuvaksi vienniksi.”

Vakkilaisen mukaan Suomen energiankäyttö ei enää kasva voimakkaasti, vaikka hyvinvointi edelleen lisääntyisikin.

”Olemme tulevaisuudessa paremmassa tilanteessa kuin nyt. On vähemmän vaaraa siitäkin, että meitä pystyttäisiin kiristämään energia-asioilla.”