Pekka Pirilän energiasivut

Moni tuntuu ajattelevan, että hajautetusti tuotetun sähkön arvo on kuluttajatariffin mukainen sisällyttäen siihen myös siirtomaksun. Näin ei kuitenkaan ole. Tuotannon arvon saa selville miettimällä, millaisiin säätöihin se johtaa muussa sähköjärjestelmässä.

Välittömät vaikutukset koskevat vain korvautuvan tuotannon muuttuvia kustannuksia sekä vaikutusta sähköverkon häviöihin. Kun sähköverkon häviöt ovat Suomessa kaikkiaan vain 3% sähkönkulutuksesta, on niiden merkitys hyvin pieni. Siirron ja jakelun kustannukset aiheutuvat lähes kokonaan verkon rakentamiseen sijoitetusta pääomasta sekä verkon ylläpidosta. Siten yksittäisen kuluttajan aiheuttamat kustannukset riippuvat lähes kokonaan siitä, kuinka paljon kuluttaja voi enimmillään vaikuttaa verkon kuormitukseen eikä oma tuotanto pienennä tätä yleensä lainkaan. Hajautettu tuotanto aiheuttaa päinvastoin usein lisäkustannuksia, koska varautuminen siirtoon asiakkaalta verkkoon ei onnistu ilman lisäinvestointeja.

Välittömäksi säästöksi jää siten käytännössä vain säästö muun tuotannon kustannuksissa, jota kullakin hetkellä kuvaa sangen hyvin sähköpörssin hintataso. Pitemmällä tähtäimellä vaikuttaa hajautettu tuotanto myös tuotannollisiin investointeihin. Jos hajautettu tuotanto toimii talven huippukulutuksen aikaan, tulee säästöä muiden investointien tarpeeseen suunnilleen huippukuorman aikaisen keskimääräisen tehon verran. Monet tuotantomuodot eivät kuitenkaan ajoitu yhtä hyvin. Aurinkosähköä ei huippukuorman aikaan tuoteta lainkaan, joten se ei vähennä muun kapasiteetin kokonaistehon tarvetta. Tuulivoiman osalta on käsitykseni mukaan nykytietoa vastaava paras arvio, että sen voidaan katsoa vähentävän muun kapasiteetin tarvetta likimäärin puolella vuotuisesta keskitehosta eli 10-15% tuulivoimalan nimellistehosta. Tämä arvio koskee megawattiluokan voimaloita, pienvoimaloiden vastaava kapasiteettiarvo on alhaisempi suhteessa maksimitehoon. Myös megawattiluokan voimaloiden kapasiteettiarvo laskee, jos tuulivoiman määrä kasvaa suureksi, eli yli 10%:iin tuotetusta energiasta. Toisaalta merituulivoiman kapasiteettiarvo lienee korkeampi johtuen vakaammista tuulioloista.

Hajautetun tuotannon lisääntyminen ei vaikuta ainoastaan muun kapasiteetin kokonaistarpeeseen, vaan myös sen optimaaliseen koostumukseen tyypillisesti niin, että pitkäaikaiseen tuotantoon edullista perusvoimaa tarvitaan vähemmän ja säätöön soveltuvaa kapasiteettia enemmän. Tämä muutos lisää hieman hajautetun tuotannon arvoa, mutta vaikutus on vähäinen.

Erityisen alhaiseksi käy hajautetun tuotannon arvo, kun sitä rakennetaan runsaasti tuottamaan sähköä aikoina, jolloin kulutus on keskimääräistä selvästi pienempää. Tämä koskee vakavimmin aurinkosähköä, jos siitä yritetään tehdä tuntuva osa koko sähköntuotantoa.

Asuntojen lämmitykseen kytketty yhteistuotanto on ajoitukseltaan edullisempaa painottuessaan talvikauteen. Tällaisen sähkön arvo on siten olennaisesti korkeampi, mutta sen ongelmana ovat korkeat tuotantokustannukset, koska vuotuinen tuotanto jää tyypillisesti hyvin alhaiseksi suhteessa maksimitehoon. Myös sähkön tuotannon määrä suhteessa lämmöntuotantoon on ainakin nykytekniikalla alhainen, mikä edelleen vähentää tällaisten ratkaisujen houkuttelevuutta. Polttokennot voisivat nostaa sähköntuotannon osuuden korkeaksi pienessäkin yksikössä, mutta ne vaativat puolestaan kalliiksi tulevia polttoaineita.

Kaiken kaikkiaan voisi siis nykytilanteessa arvioida hajautetusti tuotetun sähkön arvon olevan tyypillisesti luokkaa 4 c/kWh ja saattavan laskea tätä paljon alhaisemmaksi tilanteessa, joka syntyisi aurinkoenergialle sen määrän noustessa merkittäväksi. Edes sähkön yleisen hintatason nousu ei välttämättä muuta tilannetta, koska sen vaikutus saattaa painottua korkeamman kulutuksen aikoihin.

Hajautetun sähkön alhainen arvo koskee myös sähköä, jonka tuottaja käyttää itse niin kauan kuin hän kuitenkin on liittyneenä sähköverkkoon ja odottaa saavansa tarvitessaan sieltä saman tehon kuin ilman omaa tuotantoaan tarvitsisi. Siten merkitsee muuttumattomien sähkötariffien käyttö tällaisille asiakkaille rasitetta muille sähkönkäyttäjille. Kustannusvastaavuus edellyttäisi tariffin korottamista ja korottamatta jättäminen on eräänlaista piilotukea omaan käyttöönsä sähköä tuottavalle. Vastaavia tariffin poikkeamia kustannusvastaavalta tasolta esiintyy toki muillakin asiakkailla kulutuksen ajoituksen vaihdellessa, mutta tämän poikkeaman merkitys kasvaisi suuremmaksi, jos hajautetun tuotannon määrä nousee suureksi. Kustannusvastaavuus on helppo unohtaa niin kauan, kuin siitä hyötyviä on vähän, mutta toiminnan laajetessa, pitää kustannusvastaavuus palauttaa, joten asia pitää aina tiedostaa.

Selvin seuraus tuotetun sähkön alhaisesta arvosta on, että aurinkosähkö ei näyttäisi tulevan Suomessa kannattavaksi likimainkaan samalla kustannustasolla kuin esimerkiksi Etelä-Euroopassa. Tuotantokustannukset ovat Suomessa ehkä 50-100% korkeammat kuin aurinkokennoilla  tuotettu sähkö aurinkoisimmilla seuduilla, mutta vielä paljon enemmän vaikuttaa se, että tuotetun sähkön arvo on vain pieni murto-osa siitä, mitä se on alueilla, joilla sähkön kulutus on korkealla aurinkoisimpina aikoina mm. ilmastoinnin takia. Lisäksi tulee Suomessa kyseeseen vain hajavaloakin hyödyntävä aurinkokennotekniikka, kun tuoreet uutiset suurista aurinkoenergiahankkeista kertovat peilikeräimiin perustuvista ratkaisuista. Joskus sanotaan, että vahvistuva sähköverkko tulee tekemään mahdolliseksi myös Suomessa tuotetun aurinkosähkön viemisen Etelä-Eurooppaan, mutta siinäkään ei ole mitään mieltä, koska sama sähkö saadaan aurinkoenergiasta paljon edullisemmin siellä etelässä. Investoiminen Suomessa ei myöskään vaikuta sanottavasti tutkimustyön edistämisen kautta. Siinä ei opita mitään olennaista, mitä ei muuallakin voitaisi kokeilla edullisemmin.

Kaiken kaikkiaan on täysin ilmeistä, että kaikki Suomessa nyt tehtävät investoinnit aurinkosähköön ja monissa tapauksissa myös muihin hajautetun sähköntuotannon muotoihin ovat täyttä tuhlausta, jonka ainoa merkittävä vaikutus on rahojen tuhlaaminen, kun niitä voitaisiin käyttää myös energia-alalla ympäristöä paljon paremmin hyödyttävillä tavoilla.

Tämän päivän uutisissa kerrotaan asuntoministeri Jan Vapaavuoden asettaman työryhmän esittävän nollaenergiarakentamista tukien mm. monenlaisia sähköntuotantoratkaisuja.

Energiatehokas rakentaminen on hyvä asia, mutta nollaenergiarakentamisesta en voi olla samaa mieltä. Se tarkoittaa käytännössä, että sähköntuotantoa ryhdytään liittämään sangen pienimittaiseen lämmitykseen. Taustalla on harhakuvitelma, että sähköntuotannon hajauttaminen hyvin pieniin yksiköihin olisi ympäristöystävällinen ratkaisu. Näin ei kuitenkaan toistaiseksi ole eikä näköpiirissä ole, että tilanne muuttuisi. Lähes kaikki sähköntuotantomenetelmät toimivat paremmin myös ympäristön kannalta kohtuullisen suurissa yksiköissä. Tekniikasta riippuu, missä raja kulkee.

Esimerkiksi tuulivoima on tehokkainta, kun voimala saadaan riittävään tuuliseen paikkaan, mikä merkitsee joko aivan avointa paikkaa meren rannalla tai huomattavan korkeaan torniin sijoittamista. Käytännössä ovat siten muutaman megawatin voimalat aivan ylivoimaisia verrattuna pienvoimaloihin. Samoin on hyvin pienten sähkön ja lämmön yhteistuotantoratkaisujen hyötysuhde huono ja vuotuinen käyttöaste jää väistämättä surkean alhaiseksi.

Yksi mainituista vaihtoehdoista on aurinkosähkö. Sen tuotanto ajoittuu Suomessa kuitenkin aivan väärin. Vähäisintäkään energiaa ei saada silloin, kun tarve on suurimmillaan, ja suurin osa sähköstä tulee aikana, jolloin jopa valaistuksen tarve on hyvin vähäinen. Jos aurinkosähkön määrä kasvatetaan niin suureksi, että sillä on mitään energiataloudellista merkitystä, tulee se korvaamaan suurelta osin kaikkein edullisimpia vaihtoehtoja, teollisuuden yhteistuotantoa ja ydinvoimaa. Tällöin on tuotetun aurinkoenergian arvo näiden tuotantomuotojen muuttuvien kustannusten suuruinen eli ehkä 2 c/kWh. Kaikki tuon päälle maksettava olisi aurinkoenergian tukea. Vaikka aurinkoenergian tekniikka kehittyy nopeasti ja saattaa jo pian lähestyä kilpailukykyisyyttä sille parhaissa paikoissa, ei ole nähtävissä, että sen tuottaminen Suomessa tulisi missään mielessä hyödylliseksi hyvin pitkään aikaan. Koska tuotetun sähkön arvo on poikkeuksellisen alhainen, on lähes koko mahdollinen syöttötariffi pelkkää tukea. Tässä on selvä ero tuulivoimaankin, jonka tuotanto on jopa keskimäärin enimmillään talvella.

Nollaenergiatalo on aivan turha tavoite. Kaikki energiatalouteen liittyvät todelliset ympäristötavoitteet voidaan saavuttaa muilla ratkaisuilla paljon edullisemmin. Kyse on huonosta ja vahingollisesta tavoitteesta, josta on päästävä eroon nopeasti.

On ehkä syytä täsmentää, että en lue mitään lämpöpumppuratkaisua energiantuotantoratkaisuksi, vaan pidän lämpöpumppuja tehokkaana tapana käyttää energiaa. Täten en yhdistä lämpöpumppuja nollaenergiarakentamiseen eikä kritiikkini koske niiden käyttöä.

Useissa aiemmissa blogikirjoituksissani olen korostanut, että uusien energiaratkaisujen tarve on hyvin suuri, mutta emme tiedä, mistä vastauksia löytyy. Yritän nyt vähän konkretisoida sitä, mitä on näitä kirjoittaessani mielessäni päällimmäisenä ollut. Teen sen luettelemalla valikoiman asioita, joihin liittyvä tiedonpuute vaikeuttaa voimakkaasti viisaiden ratkaisuiden tekemistä. Teen tämän lähinnä Suomen kannalta, mutta taustalla on koko maailman tilanne ja näitä koko Suomen kannalta koottuja ajatuksia kannattaa miettiä myös paikallisia ratkaisuja tehtäessä pääkaupunkiseudulla, jonka ongelmista kirjoitin edellisen blogini.

Lista on hyvin lyhyt ja tuo esille vain muutamia kysymyksiä. Esimerkiksi fossiilisten polttoaineiden riittävyyskysymykset sekä tuulivoiman tuleva merkitys jäävät käsittelemättä, vaikka nekin ovat tärkeitä kysymyksiä.

0.       Energiajärjestelmä on kokonaisuus, jossa osat vaikuttavat olennaisesti toisiinsa

Tämä kohta on kirjoitettu ensisijaisesti taustaksi muille. Siksi kohdan numero on 0.

Energiantuotannon ja kulutuksen tasapaino ei tule vain kokonaismäärien kohtaamisesta, vaan energiaa on saatava oikeaan paikkaan oikeaan aikaan ja käyttötarvetta vastaavassa muodossa.

Olen aiemmin käyttänyt esimerkkinä sitä, kuinka aurinkoenergiaa saadaan Suomessa väärään aikaan. Siten investoinnit aurinkosähköön eivät vähennä tarvetta investoida muuhun sähköntuotantoon kokonaistehon osalta, mutta vaikutusta on muun sähköntuotantokapasiteetin käyttöasteeseen ja siten muun kapasiteetin optimaaliseen koostumukseen. Joka tapauksessa väärä ajoitus merkitsee, että aurinkosähkön kustannukset pitää saada Suomessa paljon alhaisemmiksi kuin, mikä riittää Kaliforniassa tai Etelä-Euroopassa.

Toinen esimerkki tulee asuntojen energiankulutuksen pienentämisestä ja jäljelle jäävän energiantarpeen tuottamisesta. Tässä syövät säätötoimet kannattavuutta tuotannon tehokkuuteen investoimiselta. Johtopäätöksenä voi olla, että vähän lämpöä tuottavan talon kaikki lämpö kannattaa tuottaa suoralla sähköllä ja lämpöpumputkin menettävät kannattavuutensa. Suunta ainakin on tämä, vaikka lopullinen johtopäätös vaihtelee tapauskohtaisesti.

Otetaan vielä kolmas esimerkki: Kaukolämpö tuotettuna yhteistuotantona sähkön kanssa. Kun rakennusten lämmitysenergian tarve vähenee säästötoimien johdosta tai kilpailevien ratkaisuiden vaikutuksesta, saatetaan jossain vaiheessa tulla kynnykselle, jossa yhteistuotannon kannattavuus häviää niin, että sillä tuotettua kaukolämpöä ei enää kannata tarjota edes siihen jäljellä olevaan lämpökuormaan, jossa kaukolämpö pysyy selvästi parhaana ratkaisuna. Tässä voi syntyä kynnystilanteita, joissa yhteinen etu kärsii yksittäisten toimijoiden hakiessa omaa etuaan. Asiaan voitaisiin periaatteessa vaikuttaa tarkoin räätälöidyillä tariffeilla, mutta sellaiset saattavat olla kilpailulainsäädännön kieltämää hintadiskriminointia tai muuten liian monimutkaisia toteutettaviksi.

1.       Mikä on bioenergian todellinen potentiaali

Bioenergia on Suomen tärkein uusiutuvan energian lähde ja bioenergialta odotetaan hyvin paljon myös maailmanlaajuisesti. Bioenergia on kuitenkin osoittautunut monin tavoin äärimmäisen ongelmalliseksi kilpaillessaan maankäytön muiden vaihtoehtojen eli ennen kaikkea ruoantuotannon, raaka-aineentuotannon sekä luonnonsuojelun kanssa, mihin sisällytän myös vaikutuksen ilmastonmuutokseen. Maailmalla tämä näkyy kiistoissa öljypalmujen viljelyn seuraamuksista tai siitä, millaisiin maankäytön muutosten ketjuihin johtaa peltojen käyttö etanolin tuotantoon. Suomessa suurimmat kysymykset koskevat metsien käytön tulevaisuutta. Kun fossiiliset energiavarat käyvät vähitellen riittämättömiksi ja kun niiden käyttöä vielä rajoitetaan ilmastonmuutoksen torjumiseksi, voi odottaa metsien hyötykäytön merkityksen kasvua maailmanlaajuisesti ja siten myös Suomessa.

Metsäteollisuuden rakennemuutosta ja sen tulevan tuotevalikoiman vaikutusta Suomen metsien käyttötarpeille on nyt hyvin vaikea arvioida vuosikymmeniä tulevaisuuteen, mutta metsien käyttöä on aina mietittävä vuosikymmenten perspektiivistä. Metsien ja ilmastonmuutoksen yhteyttä koskeneet tutkimukset ovat myös osoittaneet, että toteamus metsien vakaan käytön hiilidioksidineutraalisuudesta on liian yksinkertaistava. Neutraalisuus saavutetaan kovin hitaasti ja vain vakaan käytön oloissa, joten ilmastovaikutukset ehtivät muodostua hyvin merkittäviksi ennen kuin tehty yksinkertaistus kuvaa todellisuutta hyvin. Suomen metsien käytön tulevaisuuden näkymien epävarmuus on yksi suurista avoimista kysymyksistä myös energiatalouden kannalta.

Metsien energiakäytön potentiaaliin vaikuttavat myös maantieteelliset näkökohdat. Runsaimmin aiemmin tehtyjen päätösten sitomatta jättämää potentiaalia on kaukana kohteista, joissa on suurin energiantarve. Polttoaineen laadun parantamiseen eli jalostamisen vaihtoehtoihin, varastointiin ja logistiikkaan liittyy hyvin paljon avoimia kysymyksiä, kun pitäisi löytää ratkaisut, jotka ovat parhaat koko Suomen tasolla. Vapaa kilpailu on markkinatalouden tapa ratkaista allokoinnin ongelmat, mutta metsien energiakäyttöön liittyy niin moninaisia tukia ja pakotteita, että uhkana ovat hyvin pahoin vääristynyt allokaatio ja sen tuottamat kokonaistalouden tappiot. Vääristymien uhka koskee yhtä lailla käytön rakennetta raaka-ainekäytön ja erilaisten energian käyttötapojen kesken kuin käytön maantieteellistä sijoittumista. Voimakkain esimerkki jälkimmäisestä olisi varmaankin se, että Helsinki ryhtyisi ostamaan puuta ”hinnalla millä hyvänsä” täyttääkseen asetettuja sitovia tavoitteita.

2.       Liikenteen energianlähteet

Öljytuotteet ovat nykyisin ylivoimaisesti tärkeimmät liikenteen käyttämät energiamuodot. Öljy on kuitenkin ehtymässä ja kiistaa on lähinnä ehtymisen nopeudesta. Tilalle ei ole valmista samaan laajuuteen edullisesti sopivaa vaihtoehtoa. Hyvin yleisesti ajatellaan nykyisin, että sähköautot tulevat muutamassa vuosikymmenessä nousemaan valtaratkaisuksi henkilöautojen osalta. Erityisesti akkutekniikkaan ja myös akuissa tarvittavien raaka-aineiden (ennen kaikkea litiumin) riittävään saatavuuteen liittyy edelleen suuria avoimia kysymyksiä, joista saattaa tulla olennaisia jarruja kehitykselle.

Välittömämpänä ratkaisuna pyritään eri puolilla maailmaa edistämään biopolttonesteiden käyttöä. Biopolttonesteissä yhdistyvät kuitenkin monet bioenergian avoimet ongelmat. Ilmeiseltä vaikuttaa, että monet esitetyistä menettelyistä biopolttonesteiden tuottamiseksi ovat niin huonoja, että niitä ei pitäisi edes sallia puhumattakaan niiden tukemisesta. Suuriin avoimiin kysymyksiin kuuluu, kuinka biopolttonesteitä voidaan tuottaa kasvavia määriä hyväksyttävin kustannuksin ja tuottamatta liikaa vahinkoa ympäristölle tai köyhien maiden väestön elinoloille.

3.       Energiansäästön potentiaali ja mahdollinen aikataulu

Energiankulutuksen pienentäminen säilyttäen olennaiset energiankäytöstä saadut hyödyt tarjoaa hyvin lukuisia mahdollisuuksia. Monet niistä ovat teknistaloudellisesti kiistattoman hyviä ja ongelmattomia. Silti on muutosten nopea toteuttaminen vaikeaa. Keskeisenä syynä on energian käyttötilanteiden suuri kirjo. Eri tilanteissa parhaat ratkaisut vaihtelevat ja toimi, joka on yhdessä kiistattoman hyvä, on toisessa kyseenalainen. Muutokset voivat myös olla yksittäisen päätöksentekijän kannalta niin pieniä, että niihin ei kohdisteta niiden vaatimaa huomiota.

Kun muutoksia ryhdytään nopeuttamaan voimakkailla ohjaustoimilla, saatetaan synnyttää hyötyjen ohella suuriakin oheishaittoja. Asiantuntijat kiistelevät esimerkiksi siitä, kuinka nopeasti voidaan parantaa uudisrakentamisen energiatehokkuutta ajautumatta monissa kohteissa pahoihin rakennusvirheisiin, joiden haitat ylittävät energiansäästön hyödyt. Säästötoimien kiihdytetty toteuttaminen voi myös johtaa lukittumiseen keskinkertaiseen ratkaisuun, kun niistä ei enää samoissa kohteissa ehkä kannatakaan siirtyä seuraavaan kehittyneempään ratkaisuun, tai sitten ei väliaikaiseksi jäävä ratkaisu ehdi muodostua hyödylliseksi, kun kaikki sen kustannukset ja haitat otetaan huomioon. Voi esimerkiksi kysyä, missä määrin tällaisia ongelmia liittyy pienloisteputkiin, jos led-lamput kehittyvät niin nopeasti kuin alkaa näyttää todennäköiseltä.

4.       Ydinvoiman tulevaisuus

Nykytyyppiset ydinvoimalaitokset on kehitetty oman arvioni mukaan niin turvallisiksi, että onnettomuusriski ei ole este niiden käytölle kehittyneessä ja vakaassa ympäristössä, mutta ne eivät ole soveltuvia kaikkialle. Ydinjäte on lähinnä poliittinen ja päätöksenteon ongelma, sillä pelot sen riskeistä tuleville sukupolville vaikuttaisivat olevan aiheettomia ja perustuvan vaikeuteen hahmottaa kokonaisuutena sen kaltaisia prosesseja, joita ydinjätteisiin liittyy.

Nykytyyppiset ydinvoimalat eivät kuitenkaan ole tulevaisuuden suuri energiaratkaisu, koska uraania ei ole tähän riittävästi. Ydinvoimasta voi kehittyä suuri energiaratkaisu vasta sen vaihtoehtoisten toteutustapojen kautta. Niin sanotut hyötöreaktorit muuttavat luonnonuraanin valtaosana olevan isotoopin U-238 energiantuotantoon soveltuvaksi ja satakertaistavat tuotettavissa olevan energian määrän. Näin tehokas käyttö tekee myös alhaisen pitoisuuden uraanivarat taloudellisiksi, mikä kasvattaa edelleen potentiaalia. Sadoiksi vuosiksi riittäisivät jo ydinpolttoaineen ja aseuraanin tuotannon synnyttämät köyhdytetyn uraanin nykyiset kasat. Edelleen tulisivat ilmeisesti myös toriumin käytön ongelmat samalla ratkaistuiksi. Energiavarojen riittävyys ei enää olisi ongelma tuhansiin vuosiin eikä hiilidioksidipäästöjä syntyisi juuri lainkaan. Ydinjäteongelmaakin voitaisiin pienentää niin paljon, että edes hyvin laaja käyttö ei tekisi niistä vakavia.

Miksi tätä kaikkea ei sitten ole jo otettu käyttöön? Syitä on lähinnä kaksi. Uusien ratkaisujen kustannukset ja jo niiden kehittämisen kustannukset ovat olleet toistaiseksi liian korkeat. Ne eivät suinkaan vaikuta ylivoimaisilta, mutta vaihtoehdot ovat toistaiseksi olleet edullisempia. Toinen ja vakavampi ongelma liittyy ydinaseisiin. Polttoaineen käsittelyvaiheissa syntyy hyvin runsaasti materiaalia, joka on lähempänä asekäytön vaatimuksia, mikä vaatii turvajärjestelyjä. Lupaavia ideoita on esitetty sille, kuinka turvallisuus saataisiin riittäväksi, mutta lisäanalyysia tarvitaan.

5.       Tutkimus ja varhainen käyttöönotto vaihtoehtoina

Monissa maissa on kulutettu hyvin suuria summia sellaisten uusiutuvan energian ratkaisujen käyttöönottoon, jotka ovat vaatineet erittäin vahvaa tukea yleistyäkseen. On kovin kyseenalaista, onko tässä toteutunut resurssien järkevää käyttöä vai tuhlausta. Esimerkiksi aurinkoenergian tuotantotukeen on panostettu todella moninkertaisesti enemmän kuin alan tutkimusta on tuettu. Luonnollisesti tuotannon tuki on tukenut välillisesti alan teollisuuden tuotekehitystä ja sen osana olevaa tutkimusta, mutta kysynnän nopeaan kasvuun on vastattu pikemminkin kehittämällä pian vanhentuvan teknologian sarjatuotantoa kuin sellaisten uusien ratkaisuiden tekemistä, joilla on potentiaalia saavuttaa olennaisesti parempi taloudellisuus.

Suomi on ollut paljon maltillisempi tukipolitiikassaan, mitä alan toimijat ovat ymmärrettävästi moittineet, mutta mitä pidän valtaosin onnistuneena ratkaisuna.

Edelleen on paljon tutkittavaa ja pohdittavaa siinä, kuinka pitkällä tähtäimellä arvokasta teknologista kehitystä voidaan parhaiten edistää. Omat havaintoni VTT:stä ja yliopistoista näyttäisivät kertovan, että suurimpia rahoituksen puutteita liittyy vaiheeseen perustutkimuksen ja lähellä toteutusvaihetta olevan T&K-työn välillä. Perustutkimuksen kustannukset ovat siksi pienet, että siinä rajoittavat ideat pahemmin kuin raha (tosin rahoituksen hankinnan työläys vie aivan liikaa aikaa itse tutkimukselta). Kun onnistumisen todennäköisyys alkaa näyttää korkealta, löytyy rahaa Tekesiltä ja yrityksiltäkin, mutta tuota välivaihetta ei rahoita riittävästi enempää Tekes kuin kukaan muukaan. Tarvitaan siis enemmän rahaa hankkeisiin, joiden onnistumisen todennäköisyys ei ehkä ole kovin suuri, mutta potentiaali niin mittava, että panostusta pitäisi tehdä.

6.       Ohjauskeinot

Mainitsen tässä vain otsikkotasolla ohjauskeinot. Pidän niiden puutteellista ymmärtämistä hyvin vakavana ongelmana, mutta olen kirjoittanut asiasta aiemmissa blogikirjoituksissani niin paljon, että en tähän kommentoi enempää.

Helsinki on monien muiden tapaan etsinyt uusia linjauksia energiaratkaisuihinsa. Tarve muutoksille on ilmeinen. Ilmastonmuutoksen torjunnasta on muodostunut asia, mistä ei voi jättäytyä sivuun ja fossiilisten polttoaineiden vähittäinen ehtyminen aiheuttaa vielä ehdottomamman välttämättömyyden löytää jatkossa uusia ratkaisuja. Ongelmien kärjistyminen vie vuosikymmeniä, ellei prosessia nopeuteta poliittisin päätöksin, mutta myös kaupungin energiajärjestelmän muuttaminen vie vuosikymmeniä, joten aikaa ei ole varaa hukata.

Muutoksen tarve on siis ilmeinen, mutta tarve ei synnytä automaattisesti hyviä ratkaisuja. Monet tehdyt esitykset ovat joko lähes täysin hyödyttömiä, kuten esimerkiksi sähkön tuotanto aurinkoenergiasta näyttäisi olevan Suomen oloissa hyvin kauas tulevaisuuteen, ellei ikuisesti johtuen väärästä ajoittumisesta suhteessa sähkön tarpeeseen. Monet ideat voivat olla myös suorastaan haitallisia, kuten voi käydä, jos Helsinki ryhtyy käyttämään puupolttoaineita tavalla, joka estää samojen resurssien hyödyllisempää käyttöä muualla Uudellamaalla tai puun arvon paremmin hyödyntävissä kohteissa. Ei siis voida vain lähteä toteuttamaan ensimmäistä mieleen tulevaa hyvältä kuulostavaa ideaa selvittämättä sen todellisia suoria ja epäsuoria vaikutuksia.

Helsingin energiankulutus on suuri. Lämpö on tuotettava paikallisesti tai lähellä. Ydinkaukolämpö Loviisasta on mahdollisuuksien äärirajoilla ja sekin olisi toteutuessaan sidottua käyttöön juuri pääkaupunkiseudulla. Sähkö on helposti siirrettävää, eikä sen tuotannon tarvitse sijoittua Helsinkiin, ellei tästä saada muuta etua, kuten yhteistuotannossa nyt saadaan. Kun Helsinki hakee uutta ratkaisua, on siis haettava ennen kaikkea ratkaisuja, jotka voivat muuttaa olennaisesti lämmöntuotantoa Helsingin rakennuskannalle. Pienimittaisemmat ratkaisut voivat olla hyödyllisiä, mutta niitäkin on syytä harkita myös ennakoitujen suurempien ratkaisujen taustaa vasten.

Edellä tuli jo esille ydinkaukolämpö. Kuten kaikki ydinenergian ratkaisut, synnyttää tämäkin voimakkaasti ristiriitaisia tunteita. Etuna olisivat lähellä nollaa olevat ilmastovaikutukset (jotkut epäilevät tätäkin, mutta aiheetta). Yksi suuri ratkaisu tuottaisi suuren osan Helsingin ja ehkä koko pääkaupunkiseudun lämmöntarpeesta.

Koska mikään tekniikka ei ole täysin toimintavarmaa, olisi koko lämmöntarve pystyttävä tuottamaan myös tavalla, joka ei ole riippuvainen enempää voimalaitoksesta kuin pitkästä siirtoputkestakaan. Tarvittaisiin siis paikallisia lämpökeskuksia ja niille polttoainehuolto, joka selviää esimerkiksi koko talvesta ydinkaukolämpöjärjestelmän vakavan vian tilanteessa. Itse lämpökeskukset eivät olisi kovin suuri ongelma, koska niistä suuri osa tarvitaan muutenkin huippukulutuksen turvaksi ja koska lämpökeskusten investointikustannukset ovat sangen alhaiset suhteessa järjestelmän muihin kuluihin. Suurempi ongelma liittyisi polttoaineen saatavuuteen. Öljy olisi helppoa, mutta riittävän öljymäärän varastoiminen tai saannin luotettava turvaaminen tulee kovin kalliiksi. Myös varastoitavuuteen liittyy ongelmia. Hiiltä voitaisiin varastoida edullisemmin, mutta siitä on hyötyä vain, jos käytettävissä on myös hiilen käyttöön sopivia lämpökeskuksia. Pitkän siirtoputken investoinnit, energiankulutus ja toimintavarmuus ovat myös haittatekijöitä. Ratkaisun heikkoutena on myös vaikutus sähköntuotannon ajoittumiseen, sillä ydinvoimalaitoksen sähköntuotanto alenee yli neljänneksellä perille saadun lämmön määrästä, kun siitä vähennetään itse tuotannon muutoksen ohella myös pumppaukseen kuluva sähkö. Tämä vähennys painottuu lämmöntarpeen mukaisesti talvikauteen. Toisaalta suunnitellut huollot ajoitetaan kesälle. Kaiken kaikkiaan ei ydinvoimalaitos vaikuta ilmeisen hyvältä ratkaisulta, mutta on silti mahdollista, että se pärjää muille realistisille vaihtoehdoille. Vasta paljon tähänastisia perusteellisemmat selvitykset antavat paremman kuvan ydinvoiman soveltuvuudesta.

Useimmat ideat Helsingin uusiksi lämmöntuotannon ratkaisuiksi perustuvat puun käyttöön tavalla tai toisella. Tämän ratkaisun ongelmallisuus aiheutuu tarvittavan polttoaineen suuresta määrästä. Pelkkää kaukolämpöä tuotetaan Helsingissä nykyisin 6,6 TWh vuodessa ja sen ohella yhteistuotantosähköä 5,4 TWh. Samalla pitäisi tarkastella koko pääkaupunkiseutua, jolloin määrät kasvavat noin puolitoistakertaisiksi. Kun tavoitteena on todella muuttaa energiantuotantoa, on tarkasteltava tilannetta, jossa lähes kaikki energia tuotettaisiin uusiutuvilla polttoaineilla. Silloin olisi jo kyse yli viidenneksestä puun nykyisestä energiankäytöstä Suomessa tai kymmenesosasta siitä, mitä metsistä voidaan kaiken kaikkiaan hyötykäyttöön saada. Edes suuren osan tästä puumäärästä saaminen pääkaupunkiseudulle ja vielä niin, että käyttö painottuu talvikaudelle, on äärimmäisen haasteellista, ellei täysin mahdotonta. Kaikki puupolttoaineet ovat vaikeita varastoida johtuen suuresta tilantarpeesta sekä itsepalamisesta ja muusta pilaantumisesta varastoissa. Kulutusta vastaava jatkuva tuotanto ja kuljetuslogistiikka vaikuttavat myös mahdottomilta toteuttaa.

Kun puun laajamittainen käyttö Helsingissä on näin vaikeaa ja kun puulle voi odottaa koko tuotantokykyä vastaavaa arvokkaampaa käyttöä, ei ole ilmeistä, että pääkaupunkiseudun tulevaisuuden viisas energiaratkaisu tulee kovin suurelta osin perustumaan puuhun. On kuitenkin suurempi mahdollisuus sille, että puulla olisi pienempi, mutta silti tuntuva osuus kokonaisuudessa. Mikä tahansa tuntuva osuus on suuri kohde puun käytölle, joten tällaistakin pohdittaessa on etsittävä sellaisia malleja, joilla on kasvun potentiaalia. Ratkaisuissa on mietittävä polttoaineen varastoitavuutta ja logistiikkaa.

Ensi vaiheessa olisi helpointa lähteä liikkeelle polttamalla hiilen seassa pellettejä. Tämä ei edellyttäisi suuria investointeja ja pelletit ovat logistisesti helpompia kuin useimmat muut puusta saadut polttoaineet. On kuitenkin pohdittava, mikä on pellettien tulevaisuus. Parhaat raaka-ainelähteet pelleteille ovat hyvin rajalliset eikä niistä saatujen hyvälaatuisten pellettien polttaminen juuri Helsingin voimalaitoskattiloissa ole ehkä kestävä ratkaisu tai ratkaisu, jolla on kasvupotentiaalia. Kiinnostavin vaihtoehto pellettien osalta voisi liittyä mahdollisuuteen kehittää huonolaatuisemmasta puusta suuressa mitassa valmistettuja pellettejä, joiden ominaisuudet on optimoitu juuri voimalaitoskäyttöön. Heitän tämän vain ideana, jonka nykyiseen kehitysvaiheeseen tai potentiaaliin en ole tarkemmin perehtynyt. Perusidea, että jotain sellaista tarvitaan, jossa yhdistyvät runsas saatavuus, alhaiset jalostuskustannukset ja vähäiset jalostuksen energiahäviöt, hyvä kuljetettavuus sekä useimpia vaihtoehtoja parempi varastoitavuus. Tällaiseksi on esitetty myös hiillettyä puuta, mutta senkin osalta lienee vielä paljon avoinna ennen, kuin se täyttää kaikki vaatimukset. Ratkaisu voi olla myös jossain pellettien ja hiilletyn puun välimaastossa eli sopivasti lämpökäsitellyissä pelleteissä.

Energiansäästö asettaa omia muista sovelluskohteista poikkeavia vaatimuksia, kun sitä tuodaan vanhaan kaupunkiympäristöön, jossa käytössä on kaukolämpö. En nyt pohdi tätä syvemmälti, mutta nykyistä paremmin pitäisi ymmärtää, mitä kaikkea tapahtuu järjestelmätasolla, kun kaukolämmön piirissä olevan kerrostalokannan energiataloutta kehitetään.

Helsingin energiaratkaisuista käyty julkinen keskustelu sekä muutenkin tietooni tulleet selvitykset viittaavat siihen, että asioita ei ole pohdittu riittävän avoimesti, monipuolisesti ja ennakkoluulottomasti. Erilaiset konsulttiselvitykset vastaavat niille esitettyihin kysymyksiin, mutta ne eivät ole riittävän laaja-alaisia. Yksi mahdollinen tie eteenpäin olisi eri alojen huippuasiantuntijat yhteen kokoavan ryhmän perustaminen ja heidän panoksiinsa perustuvan ideoinnin synnyttäminen. Tämän tyyppisistä aivoriihistä on kokemusta monilta aloilta vaihtelevin tuloksin. Suomessa on tämän kaltaisen työn vetämisen ammattilaisiakin. Jotta tuloksellisuuden mahdollisuuksia voitaisiin lisätä, olisi tähän ehkä paneuduttava jonkin verran suuremmilla henkilökohtaisilla panoksilla kuin useimmat vastaavat ryhmät ovat tehneet ja ryhmän käytettävissä pitäisi ehkä olla tavanomaista paremmat edellytykset teettää selvityksiä kiinnostavista osakysymyksistä.

Asia on niin olennainen, että Helsingin kannattaisi ehkä panostaa asiaan kunnolla. Asia koskee myös Espoota ja Vantaata sekä koko Suomea niin voimakkaasti, että myös naapurikaupunkien että valtion rahoituskanavien pitäisi olla valmiita sitä tukemaan.