Miksi ydinenergia on Helsingin tulevaisuuden ratkaisu?

Helen on tarkastellut useita vaihtoehtoja tuottaa kaukolämpöä ilman polttamista. Pienydinvoima (SMR – small modular reactor) erottuu vähäpäästöisenä ja vakaana ratkaisuna, joka turvaa energian saatavuutta pitkälle tulevaisuuteen.  Helenin kehitysjohtaja Janne Rauhamäki vastaa kysymyksiin tehdyistä selvityksistä ja ydinenergian roolista kestävässä energiajärjestelmässä.

Mitä toimia Helen on jo tehnyt päästöjen vähentämiseksi?

Helen tavoittelee Helsingin kaupungin asettamien tavoitteiden mukaisesti nettonollapäästöjä ja irtaantumista polttoon perustuvasta energiantuotannosta vuoteen 2040 mennessä. Olemme tehneet määrätietoisia toimia tavoitteen saavuttamiseksi läpi 2020-luvun.

Vuosi 2025 oli Helenille tärkeä merkkipaalu, kun suljimme viimeisen hiilivoimalan Salmisaaressa. Sen jälkeen päästöt ovat laskeneet merkittävästi, jo noin 84 prosenttia vuoden 1990 tasosta. Vuoteen 2030 mennessä Helen tähtää kaukolämmön 95 prosentin päästövähennykseen.

Kivihiilivoimala tuotti aiemmin kaupunkilaisille sekä sähköä että lämpöä.  Jatkossa Helenin sähköntuotanto perustuu pääosin tuuli-, aurinko-, vesi- ja ydinvoimaan – olemme tällä hetkellä yksi Suomen suurimmista tuuli- ja aurinkovoiman tuottajista. Lisäksi Olkiluoto 3:n valmistuttua ydinvoiman osuus Helenin sähköntuotannossa kasvoi merkittävästi.

Lämmöntuotantoa on sähköistetty voimakkaasti. Käyttöön on otettu sähkökattiloita ja teollisia lämpöpumppuja sekä biomassaa, kuten puuhaketta ja pellettejä. Biomassa toimii kuitenkin vain siirtymävaiheen ratkaisuna ennen kuin polttamisesta voidaan luopua kokonaan.

Kehitämme lämmöntuotantojärjestelmää edelleen. Tulevina vuosina keskitymme erityisesti datakeskusten hukkalämpöjen hyödyntämiseen.

Mikä rooli ydinenergialla on tulevaisuuden energiajärjestelmässä?

Ydinenergia täydentää muita vähäpäästöisiä ratkaisuja ja mahdollistaa irtaantumisen polttoon perustuvasta lämmöntuotannosta. Se lisää energiajärjestelmään joustoa ja tuo vakautta tilanteissa, jossa energian saatavuus ja hinnat vaihtelevat, eli se ehkäisisi hintapiikkejä.

Selvitämme joko lämpöä tuottavan laitoksen tai sekä sähköä että lämpöä tuottavan yhteistuotantolaitoksen rakentamisen edellytyksiä.

Erityisesti lämmöntuotanto on huoltovarmuuden kannalta kriittistä kylminä ajanjaksoina, ja siksi kaukolämmöntuotannon on syytä perustua useisiin eri lähteisiin. Pienydinvoima toisi järjestelmään uuden tukijalan ja sillä tavoitellaan noin 40 % osuutta kaukolämmön tuotannosta. Epävakaa geopoliittinen tilanne on korostanut huoltovarmuuden ja energiaomavaraisuuden merkitystä. 

Jos laitos tuottaisi lämmön lisäksi sähköä, osa tuotannosta voitaisiin syöttää suoraan valtakunnan sähköverkkoon. Arviomme mukaan Helsingin sähköntarve tulee tuplaantumaan seuraavan kymmenen vuoden aikana. Yhteistuotantolaitos lisäisi kotimaista sähköntuotantoa ja vahvistaisi pääkaupunkiseudun ja koko Suomen sähköjärjestelmää.

Ydinenergian etu on sen tasainen tuotanto: se tuottaa sähköä ympäri vuoden säästä riippumatta. Tämä auttaa tasapainottamaan sähköjärjestelmää erityisesti silloin, kun tuuli- ja aurinkovoiman tuotanto vaihtelee. Päästövähennystavoitteiden kannalta ydinenergialla on erittäin vähäiset elinkaaripäästöt – jopa tuuli- ja aurinkovoimaa pienemmät. SMR-laitoksen etuna on myös pieni tilan tarve.

Mitä muita vaihtoehtoja on tutkittu ydinenergian lisäksi?

Helen on selvittänyt lämmöntuotannon vaihtoehtoina muun muassa teollisuuden hukkalämpöä Porvoon Kilpilahdessa, meriveden lämpöä sekä Loviisan ydinvoimalan hukkalämpöä.

Ratkaisut ovat teknisesti mahdollisia, mutta niihin liittyy merkittäviä haasteita, minkä vuoksi niitä ei ole voitu edistää kannattavina. Ne vaatisivat suuria investointeja, niiden toteutus on monimutkaista ja toimivuus pitkällä aikavälillä epävarmaa.

Esimerkiksi teollisuuden hukkalämmön hyödyntäminen edellyttäisi pitkän siirtoyhteyden rakentamista Porvoosta Helsinkiin. Lisäksi on epävarmaa, kuinka paljon hukkalämpöä on saatavilla tulevaisuudessa, kun teollisuuden rakenne alueella muuttuu.

Meriveden lämmön hyödyntämisessä suurimmat haasteet liittyvät erittäin korkeaan investointiin ja epävarmuuteen riittävän lämpimän veden saamisessa läpi talven.

Myös Loviisan ydinvoimalan hukkalämmön hyödyntämisen merkittävä haaste liittyy jatkuvuuteen, sillä voimalan käyttöikä päättyy vuonna 2050, eikä investoinnille saataisi riittävän pitkää käyttöaikaa.

Uuden SMR-laitoksen käyttöaika olisi puolestaan vähintään 60–80 vuotta.

Miksi Helen ei voisi lisätä sähköön perustuvaa lämmöntuotantoa, kuten sähkökattiloita tai lämpöä varaavia akkuja?

Täysin sähköön perustuva lämmöntuotanto vaatisi merkittäviä lisäinvestointeja sähköntuotantoon ja siirtoyhteyksiin.

Käytännössä tämä tarkoittaisi uusien tuulivoimapuistojen rakentamista jonnekin Suomeen ja uusien sähkön siirtoyhteyksien rakentamista tuulipuistoista Helsinkiin. Jo nykyisellään siirtoyhteydet rajoittavat sähkön käytön kasvattamista, ja siirtoyhteyksien rakentaminen on merkittävä maankäyttökysymys.

Samalla Helsingin lämmitys olisi täysin sähkön siirtoverkon varassa, koska Helsingissä ei ole enää säännöllistä sähköntuotantoa. Tämä on riskialtista sekä lämmön toimitusvarmuuden että hinnan vakauden kannalta. Tuulettomina jaksoina sähköä jouduttaisiin lisäksi tuottamaan fossiilisilla voimaloilla, mikä lisäisi päästöjä.

Voitaisiinko datakeskusten hukkalämmöllä lämmittää kaupunkilaisten kodit?

Datakeskusten hukkalämmöt ovat erinomainen täydentävä ratkaisu. Helen edistää niitä voimakkaasti ja ne tulevat olemaan merkittävä osa lämmöntuotantoa vuoteen 2040 mennessä.

Ne pohjautuvat kuitenkin sähköön ja eivät siten poista riskiä siitä, että Helsingin lämmöntuotanto olisi fyysisesti täysin sähkön siirtoyhteyksien varassa. Siksi datakeskuksilla ei voi korvata polttamista kokonaan.

Mikä on vedyn rooli tulevaisuuden energiantuotannossa?

Vetyä on tarkasteltu yhtenä mahdollisena ratkaisuna myös Helsingissä. Aiemmin ajatuksena oli, että vedyntuotannon yhteydessä syntyvä hukkalämpö voitaisiin hyödyntää kaukolämmössä.

Hukkalämmön määrä on osoittautunut kuitenkin pieneksi. Suurin osa sähköstä kuluu itse vedyn tuottamiseen, mikä tekee ratkaisusta kaukolämmön ja sähkön siirron kannalta vähemmän tehokkaan verrattuna esimerkiksi datakeskuksiin, joissa lähes kaikki käytetty sähkö muuttuu lämmöksi.

Lisäksi vedyn tuotanto on tällä hetkellä kallista, eikä markkina ole kehittynyt odotetusti. Vedyllä nähdään silti tärkeä rooli erityisesti teollisuudessa ja liikenteessä, joissa se korvaa fossiilisia polttoaineita.