Pekka Pirilän energiasivut

Tässä vaiheessa on mahdotonta tietää, mitä kaikkea tuhoutuneilla voimalaitoksilla on tapahtunut, miksi tilanne on päässyt näin pahaksi ja mitä vielä tulee tapahtumaan. Joitain varmoja oppeja on kuitenkin saatu.

Ilmeisin oppi on, että varautuminen ei ole ulottunut kaikkeen, mitä voi tapahtua. Japanin historian pahin maanjäristys ja rantaan valtaisana iskenyt tsunami ovat menneet kaiken sen yli, mihin on varauduttu. Se on tiedetty, että maanjäristysalueet ovat erityisen ongelmallisia ydinvoimalle. Siltä osin on osattu varautua oikeisiin asioihin, mutta ei riittävästi. Kaikkialla on käytävä jälleen kerran läpi riskiarviot keskittyen erityisesti niiden peittävyyteen poikkeuksellisen rajujen ulkoisten tapahtumien suhteen. Suomessa ei ongelma ole samanlainen kuin maanjäristysherkillä alueilla tai sellaisten merten rannikoilla, joilla tsunamit ovat mahdollisia, mutta jotain merkittävää voi täälläkin olla jäänyt huomaamatta tai liian vähälle huomiolle.

Toinen oppi koskee toimintaa perusvahingon tapahduttua. On mietittävä, kuinka voidaan varmistaa todella kattavasti se, että hätätoimia pystytään toteuttamaan tehokkaasti, vaikka lähtötilanne poikkeaisi kaikesta, johon on osattu varautua. Hätäjärjestelmien hajauttaminen niin, että yhdessä paikassa tapahtuvat vahingot jättävät aina riittävästi toimivia järjestelmiä kuntoon, on jo nyt ydinvoimalaitosten suunnittelun perusperiaatteita. Uskon kuitenkin, että tällä linjalla löytyy Suomessakin vielä parannettavaa.

Kolmas oppi koskee vastuuseen joutuvien henkilöiden kykyä toimia rationaalisesti ja tehokkaasti. Tässä joudutaan ristiriitaan päätöksenteon nopeusvaatimuksen ja päätösten oikeellisuuden varmistamisen kesken. Suomalaiset ovat esittäneet epäilyjä, että Japanissa on oltu liiaksi sidoksissa päätösvaltasuhteisiin ja jopa byrokraattisiin menettelytapoihin. Näin voi olla, mutta varmistuksien liiallinen ohittaminen ei myöskään ole hyvä ratkaisu. Nämä ovat kysymyksiä, joissa riittävä ennakkovalmistautuminen, toistuvat hätätilannetta simuloivat harjoitukset ja mahdottomankin pitäminen jatkuvasti mahdollisena ovat todella arvokkaita. Onkohan Suomessa riittänyt vastuuhenkilöiden muilta kiireiltä riittävästi aikaa tällaiseen.

Ydinvoiman keskeinen riski on siinä, että reaktoripolttoaine on pitkään laitoksen pysäyttämisen jälkeen hyvin radioaktiivinen. Tämä on ongelma kahdesta syystä. Ensinnäkin osa aktiivisuudesta on aineissa, jotka voivat levitä ympäristöön, ellei niitä saada pidettyä itse polttoaine-elementeissä tai ainakin suojarakennuksen sisällä. Toinen ongelma on käytetyn polttoaineen lämmöntuotannon suuruus ja pitkä kesto. Vielä muutama päivä reaktorin sulkemisen jälkeen on teho megawatin tai muutaman luokkaa. Sen jälkeen teho laskee aina puoleen, kun aikaa reaktorin sulkemisesta tulee kymmenkertaisesti lisää. Siis kuukauden kuluttua puolet siitä, mikä teho oli kolmen päivän jälkeen ja vuoden kuluttua lähes puolet siitä, mikä se oli kuukauden kuluttua. Silloinkin ollaan vielä lähellä megawattia tai ainakin sadoissa kilowateissa. Vielä vuoden jälkeenkin riittää teho höyrystämään vettä suunnilleen kuutiometrin tunnissa, jos tämä on ainoa tapa jäähdytyksen hoitamiseksi.

Kaikki muut ydinvoimaan liittyvät riskit (en ota tässä kantaa ydinasekytkentään) ovat hyvin pieniä verrattuna näihin reaktorionnettomuuksiin. Uraanin tuotantoon liittyy vastaavia ympäristöhaittoja kuin muuhunkin kaivostoimintaan. Ydinjäte voidaan hoitaa ja on Suomessa suunniteltu hoidettavaksi tavalla, jossa pahimmatkin mahdolliset seuraamukset jäävät suhteellisen lieviksi, tosin nämä lievät haitat voivat kestää hyvin pitkään ja saada siitä syystä laskennallisesti suuremman painon. Näissä muissa vaiheissa ei ole vastaavia katastrofin aineksia, ellei toimita todella ilmiselvän vastuuttomasti. Ydinvoiman hyväksyttävyyden ja aseman pitäisi siten määräytyä reaktorionnettomuuksien riskiä koskevien arvioiden vertailusta ydinvoiman tuottaman energian arvoon. Vertailussa on luonnollisesti otettava huomioon muiden sähköntuotantomahdollisuuksien riittävyys ja haittapuolet. Käsitykseni on, että kaikesta kokemastamme huolimatta ydinvoima on tällaisessa vertailussa hyvä sähköntuotantomuoto. Toivottavasti sen riskit saadaan edelleen paljon pienemmiksi tai sen tilalle saadaan joskus haitattomampia vaihtoehtoja riittävästi. Pidän kuitenkin katteettomana toiveajatteluna sitä, että muut vaihtoehdot pystyisivät nyt tarjoamaan ihmiskunnan kannalta parempaa ratkaisua, jossa ydinvoimaa ei olisi lainkaan tai sitä olisi vain vähän. Valitettavasti hiili on kaikkein todellisin vaihtoehto ja ydinvoiman vähentäminen johtaa hiilen käytön lisääntymiseen, vaikka uusiutuvien osuutta pyrittäisiin kasvattamaan ja energiaa säästämään.

Tämän päivän Hesarissa on useita uusiutuvaan energiaan liittyviä uutisia ja mielipidekirjoituksia. Heti pääkirjoitussivulla on vieraskynäartikkeli E10-bensiinin ilmastohyödyt ovat kyseenalaiset, jossa VTT:n erikoistutkija Sampo Soimakallio ja tutkimusprofessori Ilkka Savolainen käyvät läpi erityisesti bioetanolin tuotannon epäsuoria vaikutuksia. Näiden epäsuorien vaikutusten perussyynä on se, että käytännössä kaikki bioetanoli tuotetaan nykyisin viljelymailta, joita voitaisiin käyttää myös ravinnon tuottamiseen. Kun ravintoa ei tarvita yhtään vähempää, on seurauksena viljelyssä olevan maapinta-alan kasvu ja luonnonvaraiseen kasvillisuuteen sekä joiltain osin myös maaperään sitoutuneen hiilen vapautuminen. Viljely vaatii myös lannoittamista ja työkoneiden käyttöä, bioetanolin valmistus viljasta tai sokeriruo’osta kuluttaa runsaasti energiaa ja toimintaan liittyvä kuljetustarvekin on suurempi kuin raakaöljyyn perustuvassa tuotannossa. Kaiken kaikkiaan ovat monet tutkimukset vahvistaneet, että ilmasto- ja ympäristöhyödyt ovat vähintäänkin kyseenalaiset, elleivät suorastaan negatiiviset.

Suomessa on linjattu, että vuoteen 2020 mennessä pitäisi saavuttaa kaksinkertainen biopolttoaineosuus eli 20% polttoaineesta. Perusteluna on ajatus, että tällainen tavoite kiihdyttäisi puuraaka-aineeseen perustuvan ja energiataseeltaan paljon paremman biopolttoaineen tuotantoa. Tässä on kyse kuitenkin toiveajattelusta, sillä mitään todisteita ei ole näiden pyrkimysten onnistumisesta eikä myöskään siitä, ettei tarkempi analyysi osoittaisi nettovaikutuksia ilmastolle ja ympäristölle jälleen paljon kauniita tavoitteita heikommiksi.

Soimakallio ja Savolainen päättävät artikkelinsa toteamukseen:

Kun asioita tarkastellaan kriittisesti, biopolttoaineiden käytön voimakas lisääminen lyhyellä aikavälillä on hyvin arveluttavaa. Tilalle tarvittaisiin kokonaisvaltainen kartoitus ja periaatteet Suomen, EU:n ja koko maailman biomassavarojen ja maa-alan käytöstä ruoan, rehun, kuidun, energian ja ekosysteemipalvelujen tuottamiseksi. Lisäksi kaivataan pitkäjänteistä vähäpäästöisen tekniikan kehittämistä ja markkinoille kannustimia resurssien tehokkaaseen käyttöön.

Tästä en voisi olla enemmän samaa mieltä. Hätäily ja törmäily on jo aivan liian moneen kertaan johtanut kyseenalaisiin tuloksiin. Vaikka arvioitaisiin, että tuloksia on saatava nopeasti, ei tämä saa johtaa paniikkitoimintoihin, jotka kääntyvät esteeksi tulosten saavuttamiselle ja synnyttävät samalla suuria haittoja. Kärjistäen voi toimintatapaa verrata ihmisjoukon joutumiseen paniikkiin suljetussa tilassa ja yritykseen tunkea ulos ainoasta käytettävissä olevasta aukosta. Paniikissa jää läpipääsevien määrä pieneksi ja monia tallautuu toisten jalkoihin. Aivan samoin johtaa suunnitelmallisuuden puute energiataloudessa virheinvestointeihin. Niihin sitoutuu resursseja, joita tarvittaisiin suunnitelmalliseen tutkimukseen ja työhön. Tulokset pienenevät ja haitat kasvavat.

====

Mielipidepalstalla kirjoitetaan tuulivoimarakentamisesta kertoen, kuinka Vöyrissä on kaavoitettu 3 MW tuulivoimala kirjoittajien mielestä aivan väärään paikkaan ja kuinka uudet kaavoitusta koskevat säädökset saattavat lisätä tällaisia ongelmia. En tunne yksittäistapausta enkä ota siihen kantaa. Tapaus kuvaa kuitenkin sitä, kuinka pienten ja yksittäin suhteellisen haitattomien voimalaitosten suuri lukumäärä johtaa väistämättä myös lukuisiin ongelmiin. Tuulivoimalana ja lähellä asutusta olevana rakenteena 3 MW voimalaitos on suuri, mutta koko valtakunnan sähköntuotannon kannalta niin pieni, että niitä pitäisi rakentaa tuhansia. Kun voimalaitoksen ympäristöhaittoja verrataan tuotetun energian määrään, eivät pienet laitokset ole likimainkaan niin edullisia, kuin ensivaikutelma usein on. Yksi suuri voimalaitos muuttaa täysin oman voimalaitosalueensa käytön, mutta voi sittenkin olla myös ympäristön kannalta edullisempi kuin saman energiamäärän tuottavien pienvoimaloiden joukko.

====

Talousosastossa kerrotaan, kuinka EU:n komissio on todennut varsinkin energiatehokkuuden tehostamisen jääneen jälkeen aiemmin asetetuista tavoitteista. Tätä ei voi pitää yllättävänä, koska vastaavat tavoitteenasettelut ovat aiemminkin johtaneet pettymyksiin. Hyvin laajalti vallitsee yksimielisyys siitä, että energiankäytön tehostaminen on hyvä asia. Lukemattomia kertoja on todisteltu, että mahdollisuuksia on runsaasti sellaisillekin toimille, jotka ovat taloudellisesti kannattavia ja siis perusteltuja myös puhtaasti taloudellisista syistä. Silti tulokset ovat suhteellisen laihoja. Syitä tähän on useita. Ensinnäkin todelliset edut eivät yksittäistapauksissa ole yhtä selviä, kuin yleiskartoitukset kertovat. Toiseksi useimmat säästötoimet ovat toteuttajalleen suhteellisen vähämerkityksellisiä. Siten hänellä ei ole riittävää motivaatiota päätöksen tekemiselle. Kolmanneksi on vaikea löytää sellaisia ohjauskeinoja, jotka vaikuttaisivat tehokkaasti juuri niihin päätöksentekijöihin, joihin pitäisi vaikuttaa synnyttämättä hyödyttömiä ja joskus jopa haitallisia paineita muille.

Rakentamismääräysten kiristäminen on Suomessakin nyt esimerkki ratkaisusta, jonka seuraamuksia on vaikea arvioida. Vaatimuksia ollaan asettamassa tasolle, jota on suhteellisen vaikea saavuttaa ja jonka saavuttaminen vaatii sellaisia rakenteellisia ratkaisuja joista on niukasti kokemusta ja joiden hyvän toteuttamisen vaatimaa ammattitaitoa ei ole. Aiemmat kokemukset nopeiden muutosten tuomisesta rakentamiseen ovat niin negatiiviset, että tässä, jos missä näyttäisi maltin säilyttäminen aivan olennaiselta.

Täyden järjettömyyden asteelle menee pyrkimys nollaenergiarakentamiseen liittämällä rakennuksiin aurinkoenergian ylituotantoa kesällä, jolloin tuolle energialle on kovin vähän tarvetta. Tällaiset ratkaisut näyttäisivät vielä hyvin pitkään, todennäköisesti useita vuosikymmeniä, olevan todella tehoton tapa parantaa energiatalouden ympäristöystävällisyyttä. Kustannukset ovat nyt ainakin 10-kertaiset verrattuna kesäajan tuotannon arvoon. Samoilla resursseilla voitaisiin toteuttaa paljon enemmän ympäristöhyötyjä muissa kohteissa. Onko järjen käyttö todella kiellettyä ympäristöpolitiikassa? Ei kai EU:kaan sitä vaadi?

Huomasin, että Pohjoismaiden sähkömarkkinaviranomaiset ovat hahmotelleet tietä kohti yhteispohjoismaisia sähkön vähittäismarkkinoita (raportti löytyy tästä), mutta olen jo jonkin aikaa pohdiskellut, onko aika ajamassa ohi koko erillisten kilpailtujen vähittäismarkkinoiden tarpeen.

Suomen vähittäismarkkinoista on usein väitetty, että niillä ei ole ollut toimivaa kilpailua antaen ymmärtää, että kuluttajat olisivat kärsineet tästä puutteesta. Vuoteen 2008 asti ovat Suomen vähittäishinnat kuitenkin olleet kuluttajille äärimmäisen edulliset. Esimerkiksi yksiaikaisen mittauksen piirissä olleiden sähkölämmitysasiakkaiden (L1-asiakkaat Energiamarkkinaviraston tilastoissa) keskimäärin maksama veroton hinta vuosilta 2001-8 oli miltei täsmälleen sama kuin Suomen aluehinta Elspot-markkinoilla ja myös miltei täsmälleen sama kuin futuurihintojen keskiarvo. Asiakkaat ovat siis saaneet sähkönsä keskimäärin tukkuhinnalla ja vähittäismyyjien kate on ollut nolla. Ei ihme, että monet vähittäismyyjät ovat olleet tappiollisia.

Selitys edelliselle on ollut sähkön pääsääntöisesti nousevissa tukkuhinnoissa. Kun hinnanmuutokset ovat Suomessa olleet säädösten jarruttamina hitaita, ovat vähittäisasiakkaat maksaneet aiempaan ja halvempaan tukkuhintaan perustuvaa hintaa sähköstään. On lähes surkuhupaista, että näissä oloissa on valitettu, kuinka kuluttajat olisivat kärsineet vähittäismarkkinoiden kilpailun puutteesta.

Norjassa on markkinoiden toimintatapa ollut aivan toinen. Vähittäishinnat ovat seuranneet nopeasti tukkuhintoja sekä nousuissa että laskuissa. Kilpailu on näyttänyt aktiivisemmalta, mutta lopputuloksena ovat vähittäisasiakkaiden kannalta olleet korkeammat ja epävakaammat hinnat, joista kumpaakaan piirrettä ei voine pitää asiakkaan kannalta etuna.

Viime vuosien voimakkaammat hintojen laskuvaiheet ovat synnyttäneet varsinkin vuoden  2009 aikana tilanteen, jossa Suomen vähittäishinnat ovat todellakin olleet selvästi tukkuhintojen yläpuolella, kun riskejään futuurisopimuksilla suojanneet jälleenmyyjät eivät ole halunneet ottaa tappiota myymällä alle suojattujen hankintakustannustensa olevilla hinnoilla. Tämä avasi mahdollisuuden uusille toimijoille, joiden rasitteena ei ollut vanhoille asiakkaille varattua suojattua sähkönhankintaa. Entistä useampi vaihtoikin sähkön myyjäänsä tässä vaiheessa. Tilanteen ongelmallisuus sai myös monet markkinoiden perinteiset toimijat muuttamaan hinnoitteluaan niin, että vähittäishinnat seuraavat nopeammin tukkuhintoja niin nousuissa kuin laskuissakin. Jos säädöksiä muutetaan niin, että nopeat hintamuutokset tehdään mahdollisiksi, tulevat Suomenkin markkinat varmasti lähestymään sitä, mikä on nähty Norjassa, eli vähittäishinnat tulevat seuraamaan hyvin nopeasti tukkumarkkinoiden hintamuutoksia. Äärimmäisen muodon tästä tarjoaa pörssihintaan suoraan sidottu sähkö, joka on Suomessakin ollut jo tarjolla, mutta saamatta kovin laajaa suosiota.

Nyt on kuitenkin tapahtumassa toinen suuri muutos. Kaikki asiakkaat tullaan lähivuosina saattamaan sähkön etäluettavan tuntimittauksen piiriin. Tästä saadaan suurin hyöty, jos asiakkaat saadaan myös sovittamaan kulutustaan tarjontatilanteen mukaisesti viemällä pörssihinnat tuntitasolla kuluttajille. Kun tieto tuntikohtaisista hinnoista viedään kuluttajille ja kun heidän käytettäväkseen kehitetään älykkäitä ohjausyksiköitä, voivat nämä ohjausjärjestelmät hakea automaattisesti edullisinta ajoitusta niille kuluttajien kuormille, jotka ovat hyvin säädettävissä, kuten lämmitykseen, lämmönvaraajille ja tulevaisuudessa sähköautojen lataukseen. Tällöin sähkön hinta tulisi olemaan suoraan kunkin tunnin pörssihinta lisättynä pienellä jälleenmyyjän kustannuksia vastaavalla marginaalilla. Tässä tilanteessa on kilpailu täysin turhaa ja sähköenergian myynti voidaan haitatta palauttaa valvonnan piirissä olevalle jakeluyhtiölle.

Energian myynti ei synnyttäisi jakeluyhtiölle juurikaan kustannuksia eikä myynti pörssihinnalla aiheuta taloudellisia riskejä. Siten energianmyynnin palauttaminen jakelijan suoritettavaksi vain vähentäisi kustannuksia ja olisi kaikkien eduksi. Viranvoimaiset voivat tässä tilanteessa valvoa paljon helpommin energiamyynnin hinnan kohtuullisuutta kuin koskaan siirtohintojen oikeaa tasoa. Näin toimivalla asiakasta yksinään suoraan palvelevalla yhtiöllä olisi myös entistä paremmat mahdollisuudet antaa todellisia lisäpalveluita mm kulutuksen ohjauksen alueella (demand side management). Olisi lisäksi mahdollista harkita, että hinnan ajallista vaihtelua sisällytettäisiin myös siirron hinnoitteluun, jotta jakeluverkon kuormitus saataisiin tasaisemmaksi ja järjestelmän kustannuksia sitäkin kautta alhaisemmiksi.

Kun tämä ratkaisu jättäisi sähkön tukkuhinnan vaihtelut jäljelle ja nämä vaihtelut tulisivat vaikuttamaan suoraan kuluttajiin, voitaisiin tarjolle tuoda kuluttajille suunnattuja erillisiä suojaustuotteita. Nämä olisivat idealtaan aivan vastaavia kuin tukkumarkkinoiden futuurituotteet ja ne poistaisivat kuluttajilta esimerkiksi vesitilanteen vaihteluista syntyvien hintaheilahtelujen tai lyhytkestoisempien hintapiikkien vaikutuksia. Ne eivät kuitenkaan poistaisi intressiä kuormanohjaukseen, koska hintasuojaukset perustuisivat tuntihintojen keskiarvoihin eivätkä kuluttajan omalla kulutuksella painotettuihin keskihintoihin. On vaikea arvioida, missä määrin tällaiset tuotteet todella kiinnostaisivat kuluttajia, mutta joka tapauksessa ne olisivat täydentävä tuote, joka antaisi kuluttajille edelleen mahdollisuuden vastaavaan hintavakauteen kuin 12 kk tai 24 kk kiinteähintaiset sopimukset antavat nykyisin.

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.

Helsingin Sanomissa on tänään (6.3.2010) uutinen Östersundomin moottoriksi kaavaillaan aurinkosähköä. Uutisessa viitataan VTT:n yhdyskuntasuunnittelun johtavan tutkijan Pekka Lahden lausumaan:

”Östersundomissa pitäisi osata katsoa 50-100 vuotta eteenpäin. Pitäisi varautua siihen, että vuonna 2050 vaaditaan omavaraisuutta ja puhdasta hiilijalanjälkeä.”

Nykytekniikkaan perustuvien aurinkosähköpaneeleiden rakentaminen Östersundomiin ei kuitenkaan tule koskaan muuttumaan ekologisesti hyväksi toimenpiteeksi puhumattakaan, että se olisi taloudellisesti järkevä tapa edistää kestävää kehitystä. Paneelien valmistamiseen kuluvat materiaali- ja työpanokset käytetään nyt ja ne antavat tulosta erittäin tehottomasti. Paneelien rakentaminen Suomeen ei myöskään edistä tämän tekniikan kehittymistä käytännössä lainkaan. Kyse olisi yksinomaan valheellisesta imagotoiminnasta, missä tehdään jotain, kun sen uskotaan näyttävän hyvältä, vaikka oikeasti tiedetään, että se ei sitä ole.

Pidän kestävän kehityksen kannalta suorastaan haitallisena suunnata suomalaisten huomiota tekniikkaan, jonka mahdollisuudet ovat Suomessa hyvin heikot nyt ja pitkälle tulevaisuuteen. Professori Lund sanoo kyllä samassa uutisessa, että olisi optista harhaa luulla, etteikö aurinkoenergiaa olisi Suomessa saatavilla myös talvella. No onhan sitä tietysti saatavissa, mutta niin mitättömiä määriä, että paljon oikeamman kuvan antaa lausuma, että sitä ei ole saatavissa, kuin lausuma, että sitä on saatavissa. Hän viittaa myös aurinkopaneeleiden tuotannon työllistävään vaikutukseen Saksassa, mutta siinäkin on kyse työllistämisestä, joka on kuluttanut rahaa tavattomasti enemmän kuin noiden työpaikkojen arvon, kuten tutkimus, josta kerron aiemmassa blogikirjoituksessani Syöttötariffit Saksassa ja Suomessa hyvin selvästi osoittaa.

Edessämme on aivan oikeasti suuria haasteita, mutta ne eivät ratkea tuhlaamalla resursseja hyödyttömään eivätkä luomalla vääriä mielikuvia mahdollisuuksista. Tällainen toiminta antaa vain tukea sille harhaiselle poliittiselle suuntaukselle, missä sitoudutaan tulevien toimijoiden puolesta asioihin, jotka heidän pitäisi saada aikaan, mutta edetään todellisuudessa hyvin tehottomasti kohti kestävämpiä ratkaisuja.

Kestävä kehitys edellyttää, että otetaan elinympäristö huomioon. Suomessa on kehitettävä ratkaisuja, jotka ovat Suomen ilmastossa ja muutenkin Suomen olosuhteissa toimivimpia. Aurinkosähkön laajamittainen kehittäminen ja käyttöönotto voidaan aivan hyvällä omallatunnolla jättää tehtäväksi aurinkoisemmilla seuduilla. Lähes mistä tahansa voi toki synnyttää Suomeenkin teollisuutta, mutta myös siinä kannattaa ehdottomasti miettiä, missä meillä on edes pieniä kilpailullisia etuja ja vältellä niitä aloja, joilla edellytyksiämme menestyä rasittavat pysyväisluonteiset esteet. Pienen maan on osattava valita, mihin panostaa.

Jotta kirjoitukseni ei jäisi vain sen moittimiseksi, mitä pidän virheenä, lisään tähän loppuun muutamia asioita, joissa näen asumiseen liittyen potentiaalia, ja ajatuksia, mihin niissä voisi panostaa:

• Energiatehokas rakentaminen vaatii panostuksia niin tutkimus- ja kehitystoimintaan kuin koerakentamiseenkin. Auringon lämmön viisas huomioon ottaminen on osa energiatehokasta rakentamista.
• Lämpöpumpuissa on vielä paljon kehittämistä, jotta ne toimisivat optimaalisesti Suomen eri osien ilmastossa ja myös soveltuisivat tuleviin energiatehokkaampiin rakennuksiin. Tämä koskee yhtä lailla niin maa- kuin ilmalämpöpumppujakin.
• Kaukolämmön oikeaa asemaa on selvitettävä alueilla, joissa se kilpailee muiden vaihtoehtojen kanssa. Tässä on pohdittava niin kaavoitusta kuin kaukolämmön tuotantotapojakin.
• Metsiemme tuotolle tulee tulevaisuudessa olemaan uudenlaisia käyttötapoja, kun metsäteollisuuden tuotevalikoima ja rakenne muuttuvat. On ensiarvoisen tärkeää arvioida jatkuvasti, kuinka metsiemme kasvu voidaan käyttää viisaimmin Suomen ja laajemmankin maailman eduksi tinkimättä myöskään luonnonarvoista. Erilaiset kokonaiskuvan arvioinnin vaatimat tiedot ja siihen vaikuttavat näkökohdat on tuotava laajan julkisen keskustelun kohteeksi, jotta tieto ja asenteet kehittyisivät myönteisesti.

Saksa on uusiutuvan energiantuotannon vahvoja esimerkkimaita. Vuonna 1991 otettiin siellä käyttöön syöttötariffit. Silloin sähköyhtiöt toimivat vielä monopoleina kukin omalla toimialueellaan ja niille voitiin suoraan asettaa vaatimus ostaa uusiutuvaa energiaan, kuten tuuleen perustuvaa sähköä maksaen 90% sähkön vähittäishinnasta. Kun sähkön vähittäishinnasta hyvin merkittävä osa, tyypillisesti ainakin puolet, aiheutuu jakeluverkon ylläpitämisestä ja vain loppuosa sähkön hankinnasta, merkitsi tuo, että uusiutuvasta energiasta maksettiin karkeasti kaksinkertainen hinta verrattuna muuhun sähkönhankintaan. Myöhemmin on hinnoittelun perusteita muutettu niin, että uusiutuvan energian tuotantotapa vaikuttaa hintaan voimakkaasti. Maksuvelvollisuuskin hoidetaan nyt kaikkien sähkönmyyjien yhteisenä vastuuna, jotta eri sähköyhtiöitä ei asetettaisi kilpailuilla markkinoilla eri asemaan.

Nyt maksetaan Saksassa aurinkosähköstä 430 €/MWh (eli 43 c/kWh), mikä on yli kahdeksankertainen vuoden 2009 tukkuhintoihin verrattuna. Tuulivoimasta maksetaan vähemmän ja maksettava hinta vaihtelee monimutkaisempien ehtojen mukaan, tyypillisesti se on uusille voimalaitoksille 92 €/MWh, kun tukkuhinta on ollut 48 €/MWh. Korkeamman hinnan lisäksi niin aurinkovoiman kuin tuulivoimankin heikkoutena on se, että tuotettavaa määrä riippuu auringonpaisteen tai tuulen määrästä, ei sähköntarpeen vaihteluista. Uusiutuvan energian korkeista syöttötariffeista yhteiskunnalle aiheutuvia kustannuksia on analysoinut tutkimuslaitos Rheinisch-Westfälisces Institut für Wirtschaftsforschung (RWI) raportissaan Economic impacts from the promotion of renewable energies: The German experience, joka on saatavissa tutkimuslaitoksen nettisivuilta http://www.rwi-essen.de sekä saksaksi että englanniksi.

RWI on erityisen kriittinen aurinkoenergian tukemisen osalta. Erittäin korkea syöttötariffi on johtanut siihen, että Saksaan on rakennettu enemmän aurinkovoimaa kuin mihinkään muuhun maahan, vaikka tuotanto-olosuhteet ovat huonot. RWI laskee, että vuosina 2000-10 rakennettujen tai rakennettavien aurinkovoimalaitosten arvioidusta tuotannosta tullaan maksamaan syöttötariffien mukaan 76 mrd euroa, kun tuotetun sähkön arvo jää 10 mrd euron tuntumaan. Inflaatio ja ennakoitu sähkönhinnan nousu huomioon ottaen tulevat nämä voimalaitokset saamaan elinaikanaan 53 mrd euroa tukea vuoden 2007 rahassa laskettuna. Tänä vuonna tuen osuus ylittää 2,5 mrd euroa ja on suunnilleen kymmenkertainen tuotetun sähkön arvoon verrattuna. Tuulivoiman hinnasta on tukea nyt vajaa puolet ja se on noin 1,5 mrd euroa vuonna 2009. Tuulivoima tuotti vuonna 2008 Saksan sähköstä 6,3%, mutta aurinkovoima vain 0,6%.

Saksassa on kiistelty myös siitä, kuinka uusiutuvan tuotannon tuki vaikuttaa sähkön hintaan. Koska aurinkosähkön määrä on niin vähäinen, nostaa sen saama tuki miltei kokonaisuudessaan sähkön hintaa. Tuulivoiman osalta tilanne on kuitenkin toinen, koska sen määrä on suurempi ja koska kaikki tuulivoima tulee markkinoille, oli markkinahinta mikä tahansa. Siten muun tuotannon tarve vähenee ja hinta laskee olettaen, että muiden voimalaitosten määrä on sama tai lähes sama. Oletus muiden voimalaitosten samasta määrästä ei kuitenkaan ole realistinen, eikä yksikäsitteistä arviota hintavaikutuksesta ole mahdollista laskea. Joka tapauksessa tuulivoima alentaa tukkuhintaa, jolloin tuki menee osittain vähentämään sähköntuottajien katteita ja vain osin suoraan kuluttajahinnan korotukseksi. Viime viikkoina monet saksalaiset sähköyhtiöt ovat ilmoittaneet tuntuvista hinnankorotuksista ja perustelleet niitä uusiutuvan energiankustannuksen vaikutuksilla. Täten näyttää siltä, että kuluttajat sen lopulta joka tapauksessa maksavat.

Saksassa on siis rakennettu voimakkaasti niin tuuli- kuin aurinkovoimaakin perustuen syöttötariffien antamaan tukeen. Monet ovat julistaneet tämän suureksi menestykseksi. RWI on toista mieltä. Varsinkaan aurinkoenergian tukemista RWI ei pidä onnistuneena. Sähköntuotantoa on syntynyt hyvin vähän eikä tuki ole myöskään ollut tehokas tapa edistää aurinkoenergian kehittämistä. Uusiutuvan energiateknologian kehittämisen suoraan tukeen on käytetty vain runsaat 200 milj. euroa esimerkiksi vuonna 2007, mikä oli vain 3% syöttötariffien sisältämästä tuesta. Ainakin niin alkuvaiheessaan olevan teknologian kuin aurinkosähkön osalta suora tuki on kuitenkin paljon tehokkaampaa kuin syöttötarifiin muodossa annettu tuki. Tukea on perusteltu myös työllisyysvaikutuksilla, mutta vähäisiin tuloksiin johtava suurimittainen tuki heikentää epäsuorasti työllisyyttä enemmän kuin se suorilla vaikutuksillaan sitä edistää. Sen aiheuttamat maksut nimittäin rasittavat muuta taloutta enemmän kuin suorat työllistämisvaikutukset ovat.

RWI arvioi, että samat heikkoudet koskevat myös tuulivoimaa, vaikka tilanne ei sen osalta olekaan yhtä selvä. Olen RWI:n kanssa itse aivan samoilla linjoilla. Uskon, että Saksassa on harhauduttu myös tuulivoiman osalta aivan liian voimakkaaseen tukeen ja että se on johtanut suorituskyvyltään heikkotasoisten tuulivoimalaitosten rakentamiseen huonoille sijoituspaikoille synnyttäen tuotantoon verrattuna kohtuuttomia kustannuksia. En myöskään usko, että tässä muodossa toteutunut tuulivoiman yleistyminen olisi nopeuttanut olennaisesti tuulivoimateknologian kehittymistä tai synnyttänyt muitakaan sivuvaikutuksia, jotka olisivat tehneet kokonaisuudesta kannattavan.

Mitä tämä kaikki merkitsee Suomen kannalta? Kokemukset sisältävät varoituksen, että liian korkeaksi määritelty syöttötariffi on huono tapa tukea uusiutuvan energian tuotantoa, mutta sanat liian korkeaksi ovat tässä olennaiset. Oikein mitoitettuna ja oikeaan kohteeseen suunnattuna syöttötariffi on hyvä ja toimiva ohjauskeino. Se soveltuu parhaiten vaiheeseen, jossa uusi tekniikka on lähellä kilpailukykyä ja jossa tulevan tariffikehityksen voidaan odottaa tekevän rakennettavat voimalaitokset kannattaviksi vielä niiden eliniän aikana. Myös sarjatuotannon kannattavuuskynnyksen ylittäminen on hyvä peruste syöttötariffin kaltaisille tukitoimille. Sen sijaan se ei sovi pahoin kesken kehitysvaiheensa olevan teknologian edistämiseen. Siihen on syytä käyttää tarkemmin kohdennettuja ja laajuudeltaan säädeltyjä tukitoimia, kuten tutkimusrahoitusta ja demonstraatiolaitosten investointitukia. Jos syöttötariffin on oltava hyvin korkea toimiakseen, on se väärä tukimuoto.

Suomessa syöttötariffi on toistaiseksi voimassa vain turpeelle, jonka tukimuotona sen merkitys on ollut vähäinen. Käyttöönottoa on valmisteltu tuulivoimalle ja biokaasuihin perustuvalle sähköntuotannolle.

Tuulivoima on nyt vaiheessa, jossa syöttötariffi soveltuu ainakin edullisimpiin sijoituspaikkoihin rakennettavien voimalaitosten tukemiseen, mutta esimerkiksi merituulivoiman edistäminen saattaa edelleen onnistua paremmin esimerkiksi investointituen avulla. Esityksen mukainen 83,5 €/MWh (aluksi 90,2 €/MWh) ei ole kohtuuton, kun sen kesto on vain 12 vuotta. Pikemminkin on kyseenalaista, johtaako se tavoiteltuun tuulivoiman rakentamismäärään.

Biokaasun tuotannon liialliselle laajentumiselle ei liene mahdollisuuksia, joten ehdotettu syöttötariffilla tukeminen ei voine synnyttää kovin pahoja haittoja, vaikka onkin selvästi väärä keino ottaen huomioon tarpeelliseksi arvioidun syöttötariffin taso 133,5 €/MWh. Biokaasun tuotannon edistämisessä ei ole muutenkaan kyse potentiaaliltaan kovin merkittävästä energiatalouden osasta. Teknologian merkitys voi olla suurempi jätehuollon kannalta, jolloin energiantuotanto on lähinnä tapa alentaa jätehuollon kustannuksia ja siitä syntyviä ilmastovaikutuksia. Jätehuoltoa pitäisi kuitenkin tukea jätehuoltona tai jätteitä synnyttävänä tuotannonalana, jos jätteillä on kytkentä tuotannolliseen toimintaan, eikä panna tukea sähkönkäyttäjien maksettavaksi.

Siirryin fysiikan tutkimuksesta energiatalouden tutkimukseen vuonna 1980. Silloin oli vuoden 1973 lopulla alkaneesta öljykriisistä kulunut runsaat kuusi vuotta. Tuon öljykriisin vaikutuksesta oli eri puolilla maailmaa käynnistynyt monia suuriakin tutkimushankkeita, jotka kohdistuivat mm. aurinkoenergiaan, polttokennoihin, vedyn tuotantoon ja varastointiin, mutta suuressa mitassa myös vaihtoehtoisiin ydinvoimaa hyödyntäviin ratkaisuihin, kuten korkealämpötilareaktoreiden käyttöön kivihiilen muuntamiseksi nestemäisiksi polttoaineiksi synnyttämättä enempää hiilidioksidipäästöjä, kuin raakaöljystä jalostetut polttoaineet aiheuttavat. Tutkimusrahoitus ei pysynyt pitkään huipputasollaan, mutta energiatekniikan tutkimus on silti ollut jatkuvasti yksi merkittävintä erityisrahoitusta saaneista aloista niin Euroopassa kuin muuallakin.

Monet 1970-luvulla liikkeelle lähteneet tai lisäpontta saaneet tutkimusohjelmat ovat jatkuneet nykypäivään, joistain on luovuttu tuloksettomina. Monet tekniikat ovat kehittyneet merkittävästi, mutta todella suuria läpimurtoja ei ole tullut. Tämä on hyvin huolestuttavaa. Energianongelmat ovat kärjistymässä öljyn vähittäisen ehtymisen ja ilmastonmuutoksen uhan johdosta paljon nopeammin kuin energiatekniikan tutkimus näyttäisi olevan tuottamassa keinoja siitä selviämiseen. Koska tutkimuksen laajuus on koko ajan ollut merkittävä, eivät pienet tutkimusvolyymin lisäykset tuota suuria tuloksia. Jotta vaikutukset olisivat merkittäviä, on tutkimuksen volyymia saatava kasvatetusti voimakkaasti. Kun tutkimus ei ole tuottanut riittävästi läpimurtoja, on sen piiriä myös laajennettava. Ei siis pidä keskittyä vain nopeasti hyödynnettävään, vaan sen ohella on tehtävä entistä monipuolisempaa perustutkimusta aloilla, joilla on edes potentiaalinen välillinen yhteys uusien energiaratkaisujen syntymiseen. Toisaalta on panostettava myös niihin nopeasti hyödynnettäviin ratkaisuihin, vaikka ne eivät olisikaan tieteellisesti yhtä kauaskantoisia.

Silloin vuonna 1980 tutustuin kansainvälisessä soveltavan systeemitutkimuksen instituutissa IIASA:ssa valmistuneeseen laajaan tutkimuskokonaisuuteen, jonka tulokset julkaistiin kirjassa Energy in a Finite World. Aina öljykriiseihin saakka oli teollisuusmaiden energiankulutus kasvanut hyvin nopeasti eikä silloin uskottu kasvun taittuneen pysyvämmin siinä määrin, kuin on tapahtunut. Siksi arvioivat tutkimuksen tekijät maailman olevan ajautumassa nopeasti energiapulaan, ellei hyvin nopeasti saada muutoksia kysynnän ja tarjonnan suhteen kehitykseen. Olisimme jo vuosia olleet syvällä tuossa pulassa. Useimpien yllätykseksi kasvun taittuminen osoittautui kuitenkin pysyväksi, mikä on antanut maailmalle aikaa niin, että vasta nyt näyttää tilanne yhtä uhkaavalta kuin 30 vuotta sitten.

Voisi luulla, että 30 vuoden lisäaika olisi antanut maailmalle tilaisuuden ratkaista ne päälle kaatuvat ongelmat, jotka tunnistettiin 1970-luvulla, mutta valitettavasti ei tarvittavia suuria muutoksia ole syntynyt. 30 vuotta ei tietenkään ole mennyt ilman, että missään olisi edistytty. Tuulivoima on yleistynyt suhteellisesti tarkastellen voimakkaasti ja sen kustannukset ovat laskeneet. Silti tuulivoiman osuus on maailmanlaajuisesti tarkastellen edelleen mitätön ja sen lisärakentaminen vaatii edelleen useimmissa maissa voimakasta taloudellista tukea – ei siis todellista läpimurtoa. Aurinkoenergian kehitys lähti paljon kauempaa laajamittaisen käytön kannattavuudesta ja aurinkoenergian laajamittainen tuotanto on edelleen vain haave, jonka tulevan toteutumisen laajuus ja aikataulu ovat hämärän peitossa, vaikka tätä haavetta on jo muokattu markkinointikelpoisiksi ohjelmiksi, joista esimerkiksi kelpavat Desertec –projektin suunnitelmat sähkön tuomiseksi Saharasta Eurooppaan.

Kun öljyn ehtyminen ymmärrettiin jo vuosikymmeniä sitten yhdeksi keskeisimmistä ongelmista, on koko ajan panostettu huomattavia resursseja vaihtoehtojen synnyttämiseen polttomoottorien käytölle liikenteessä. Sähköauto on ollut vaihtoehto jo 1800-luvun lopulta saakka, mutta pysynyt merkitykseltään hyvin vähäisenä, koska akkuja ei ole onnistuttu kehittämään kaikissa suhteissa sähköautoihin soveltuviksi. Aina välillä on nostettu vetyautot vaihtoehdoksi, mutta sen ongelmat näyttäisivät olevan edelleen vielä huomattavasti suuremmat kuin sähköautoilla. Viime vuosina ovat hybridiratkaisut tulleet markkinoille ja sieltä saattaa todellakin löytyä tie eteenpäin. Niin kauan kuin hybridi tuottaa itse kaiken energiansa bensiinistä tai dieselöljystä, ei parannus ole olennainen, mutta jonkin verran suuremmat akut ja mahdollisuus ladata ne verkosta, saattavat siirtää energianhankinnan hyvin merkittävältä osalta sähköjärjestelmään, jossa tuotantomahdollisuuksia on enemmän, ml. tuulivoima ja ydinvoima. Kuvan suuruusluokista antaa se, että koko Suomen henkilöautokannan sähköistäminen lisäisi sähkön tarvetta yhden suuren ydinvoimalan tuotannon verran. Koko maailman autokannan sähköistäminen, vaatisi jo kymmenien prosenttien lisäystä sähköntuotantoon, mikä olisi tietenkin tavaton haaste.

Suomessa muodostaa metsien kasvu luonnollisimman suuren uusiutuvan energian lähteen, kun tuulivoiman mahdollisuudet ovat rajalliset (eivät suinkaan mitättömät, mutta pahoin rajalliset) ja kun aurinko ei paista juuri lainkaan talvella tai pimeinä vuorokauden aikoina, jolloin energiaa eniten tarvitaan, eikä kovin säännöllisesti ja intensiivisesti edes kesällä. Puun käyttö energiana hyödyntää kuitenkin vain pientä osaa sen potentiaalisesta arvosta. Puun koko rakenne käytetään sahatavarassa, huonekaluissa yms. kohteissa. Paperissakin käytetään vielä selluloosakuitujen hyviä mekaanisia ominaisuuksia, mutta energiantuotannossa puusta käytetään vain sen alkuainekoostumus. Jos suomalaisella pohjoisessa kasvaneessa puussa on jotain erityistä ja arvokasta, ei se näy energiakäytössä, missä ratkaisevat vain kasvun nopeus ja korjuun kustannukset. Siten täytyy toivoa, että suomalaista puuta riittäisi energiakäyttöön mahdollisimman vähän. Ellei parempaa käyttöä löydy, on energiakäyttökin toki hyötykäyttöä.

Bioenergiankin osalta on yritetty toistuvasti lähteä väärille poluille. Suomessa heräteltiin intoa etanolin tuottamiselle viljasta, vaikka tämä näyttäisi Suomen oloissa pikemminkin kuluttavan kuin tuottavan polttoaineita, kun koko ketju otetaan huomioon. Biopolttonesteisiin liittyy paremmissakin kasvuoloissa vielä lukuisia avoimia ongelmia tehokkuuden, sekä ekologisten että sosiaalisten seuraamusten osalta. Eri ratkaisujen arviointia vaikeuttavat myös maataloustuotantoon liittyvät moninaiset tukitoimet ja niiden kytkennät esimerkiksi kehitysmaiden talouksien kehittymiseen.

Energiankulutuksen vähentäminen tehokkaampien teknillisten ratkaisujen avulla on ehkä keskeisin keino energiaongelmien ratkaisemisessa. Rakennusten lämmitysenergian tarvetta voidaan varmasti vähentää olennaisesti ja valaistus onnistutaan tulevaisuudessa hoitamaan monin verroin tehokkaammin kuin hehkulampuilla. Kaikessa muussakin energian käyttötekniikassa on tehostamisen potentiaalia, vaikka ei aina yhtä paljon.

On myös huomattava, että useita hyviä ratkaisuja ei aina voi yhdistää, kun yksi parannus vie kannattavuuden toiselta. Siten esimerkiksi rakennusten lämmitystarpeen pienentäminen hyvin pieneksi johtaa siihen, että sitä vähäistä jäljelle olevaa tarvetta ei kannata enää hoitaa muulla kuin sähköllä, joka tulee taloon joka tapauksessa. Lämpimän käyttöveden tuotanto saattaa jättää tilaa lämpöpumpulle tai ehkä auringonlämmön keräämiselle, mutta tämäkään ei ole selvää. Kun lämpökuorma pienenee, häviää myös mahdollisuus kaukolämmön käyttöön sekä lämmön ja sähkön yhteistuotannon antamaan tehokkuuslisään. Joskus tämä tekee itse energiansäästötoimet kannattamattomiksi, ehkä useammin ne vain pienentävät näistä toimista kuitenkin syntyvää hyötyä.

Hyvin yleisesti uskotaan, että pitkälle viety hajauttaminen ja vaikkapa asuntokohtainen energiantuotanto on tehokkaampi ratkaisu kuin keskitetty tuotanto ja jakelu. Tämä ei kuitenkaan pidä yleensä paikkansa. Energiantuotannon hyötysuhde sekä kustannukset suhteessa tuotettuun energiaan ovat useimmiten paljon edullisemmat suurissa yksiköissä kuin pienissä. Ainakaan sähkön osalta eivät keskitetysti tuotetun sähkön siirto jakelu myöskään heikennä tehokkuutta merkittävästi niin kauan kuin ollaan lähellä olemassa olevaa jakelu verkkoa tai niin kauan kuin joka tapauksessa halutaan yhteys sähköverkkoon. Tapauksissa, joissa hyvin pienet tuottajat tuottavat ajoittain sähköä yli oman tarpeensa myytäväksi verkkoon, ovat kustannukset ja häviötkin tyypillisesti korkeampia kuin normaalissa sähkön tuotannossa ja jakelussa.

Hajautettu paikallinen tuotanto voi sen sijaan tarjota parhaan ratkaisun siellä, missä ei ole yhteyttä valtakunnalliseen sähköverkkoon, siis esimerkiksi eristetyissä kesäasunnoissa sekä laajoilla alueilla kehitysmaissa. Tässä ei kuitenkaan ole kyse energiankulutuksen pienentämisestä, vaan energiapalvelujen tarjonnan laajentamisesta.