Helsingillä on mahdoton tehtävä: Pitäisi korvata miljoona tonnia kivihiiltä vaihtoehdoilla, joita ei ole edes olemassa

Laki kieltää kivihiilen käytön sähkön ja lämmön tuotannossa vuonna 2029. Helsingissä kivihiilen polttaminen on vain lisääntynyt.

energia
Helen Mustikkamaa luolalämpövarasto Päivi Saajoranta projektipäällikkö ja Janne Rauhamäki yksikönpäällikkö
Yksikönpäällikkö Janne Rauhamäki ja projektipäällikkö Päivi Saajoranta esittelevät maanalaista lämpövarastoa. Se on osa mutkikasta palapeliä, jolla Helsinki yrittää pyristellä irti fossiilisista polttoaineista.Markku Pitkänen / Yle

Kallioseinäinen tunneli mutkittelee Helsingin Sompasaaressa yhä syvemmälle, aina meren pohjan alle saakka. Sitten se nousee loivasti ylöspäin, ja pian ollaankin lahden toisella puolella Mustikkamaalla, Korkeasaaren eläintarhan naapurissa.

Tai oikeastaan sen alla, kallioluolassa.

Energiayhtiö Helenin yksikönpäällikkö Janne Rauhamäki ja projektipäällikkö Päivi Saajoranta kävelevät tottunein askelin pitkin pimeää käytävää.

Pian täällä vilisee joukko rakennusmiehiä, jotka purkavat tunnelin seinillä kulkevat paksut putket. Niiden tilalle asennetaan uudet, kertoo Rauhamäki. Remontin jälkeen putkissa virtaa kaukolämpövettä.

Luolasto on vanha. Vielä 90-luvulla siellä varastoitiin raskasta polttoöljyä sen varalta, että muutaman sadan metrin päässä sijaitsevassa Hanasaaren voimalaitoksessa sattuisi loppumaan kivihiili.

Nyt rakenteilla on Suomen suurin lämpövarasto. Entisiin öljyaltaisiin lasketaan huima määrä kuumaa vettä, kokonainen töölönlahdellinen.

Kuumavesialtaat toimivat kuin lämpöakku, kuvaa Saajoranta. Niistä voitaisiin ottaa lämpöenergiaa silloin, kun toimivien voimalaitosten kapasiteetti loppuu.

Lämmöntuotannossa niin käy usein.

Suurin lämmöntarve on aamuisin, kun ihmiset kääntävät suihkunsa auki yhtä aikaa. Samaan aika työpaikoilla toimistorakennuksissa yöksi alas säädetty lämpötila nostetaan takaisin peruslukemiin.

Kovimpien lämmityspiikkien aikana energiayhtiö Helen joutuu käynnistämään jatkuvasti toimivien voimalaitostensa rinnalle varalämpölaitoksia. Ne kaikki polttavat pääosin fossiilisia polttoaineita.

Tavallisesti varavoima tarkoittaa maakaasulaitosta. Kaikkein kylmimpinä pakkaspäivinä sekään ei riitä. Silloin käynnistetään öljyä polttava laitos.

Se on hyvin kallista – ja hyvin saastuttavaa.

Helen Mustikkamaa luolalämpövarasto Päivi Saajoranta projektipäällikkö
Mustikkamaan luolastossa varastoitiin aikaisemmin öljyä siltä varalta, että kivihiili sattuisi loppumaan.Markku Pitkänen / Yle

Mustikkamaan lämpövarasto on osa mutkikasta palapeliä, jolla Helen yrittää pyristellä irti fossiilisista polttoaineista.

Mustista hiilikasoista keskellä pääkaupunkia on tullut vuosi vuodelta yhä kiusallisempi muistutus siitä, että helsinkiläisenergian tuottaminen on ilmaston kannalta likaista puuhaa.

Kaupungin omistama yhtiö polttaa tällä hetkellä enemmän kivihiiltä kuin yksikään muu energiayhtiö Suomessa. Sitä kuluu miljoona tonnia vuodessa.

Likaisinta on lämmitys. Helenin kaukolämmöstä reilut 60 prosenttia tuotetaan kivihiilellä.

Keskustassa kohoavien hiilikasojen häviäminen sinetöitiin tasan kolme vuotta sitten, kun kaupunginvaltuusto päätti Hanasaaren voimalaitoksen sulkemisesta vuoden 2024 loppuun mennessä.

Vielä haastavampi etappi häämöttää kuitenkin vuonna 2029, jolloin hallituksen esittämä kivihiilikielto tulee voimaan koko maassa. Silloin Helsingissä pitäisi laittaa lappu toisellekin, Salmisaaressa sijaitsevan kivihiililaitoksen luukulle.

Eduskunta hyväksynee hallituksen lakiesityksen ensi vuoden puolella. Laki kieltäisi kivihiilen käytön lämmön- ja sähköntuotannossa kokonaan.

Hanasaaren voimala.
Helsingin Hanasaaren voimalaitos suljetaan vuonna 2024.Jyrki Lyytikkä / Yle

Mutta miksi ruuhka-Suomessa on alettu toimiin vasta nyt, kun on ihan pakko? Miksi kivihiili on saanut seistä suurissa kasoissa, kun muualla siitä luopuminen on aloitettu jo aiemmin?

Uusiutuvan energian tuotantoon kasvanut koko maan tasolla suurin harppauksin.

Sähköntuotannossa sen osuus oli viime vuonna jo 47 prosenttia, käy ilmi Tilastokeskuksen tuoreista luvuista. Erityisesti tuulivoimalla tuotetun sähkön osuus kasvoi.

Myös kaukolämmöstä suuri osa, noin 37 prosenttia, tuotettiin koko maassa uusiutuvilla energialähteillä. Käytännössä se tarkoittaa puupolttoaineita.

Kivihiilen osuus lämmöntuotannosta oli enää 23 prosenttia.

Määrä ei kuulosta suurelta siihen nähden, että energiayhtiöillä on noin kymmenen vuotta aikaa keksiä korvaaja.

Helsingissä takamatka on kuitenkin pitkä.

Kaiken lisäksi poltetun kivihiilen määrä on viime vuosina vain lisääntynyt. Vielä kolmisen vuotta sitten kivihiiltä paloi kahdessa Helenin voimalassa alle miljoona tonnia.

Nyt määrä on kivunnut pyöreään miljoonaan.

Pelkästään Hanasaaren voimalaitoksen korvaaminen on vaatinut Heleniltä melkoista luovuutta, mutta osa palapelistä on jo ratkaistu.

Keskustassa, Esplanadin ja Katri Valan puistojen alla ruksuttavat uudet lämpöpumppulaitokset. Ne imevät kiinteistöjen jäähdytyksestä ja jätevesistä syntyvää hukkalämpöä.

Salmisaaressa taas käy Helsingin ensimmäinen, pellettejä polttava biolämpölaitos.

Jos Mustikkamaan uusi lämpövarasto lasketaan mukaan, kasassa on jo vajaat 250 megawattia uusiutuvaa kaukolämpöä.

Se on kuitenkin vähän. Kivihiili jättää Helenin lämmöntuotantoon kokonaisuudessaan 870 megawatin aukon.

Suurin osa Hanasaaren kivihiilestä aiotaan korvata biolämpölaitoksilla. Niitä Helen kaavailee rakentavansa yhden tai kaksi lisää: sillä kurottaisiin umpeen 400 megawattia. Lupaprosessissa on tällä hetkellä kolme mahdollista paikkaa.

Mutta vielä senkin jälkeen viivan alle jää vielä satojen megawattien aukko. Se syntyy, kun Salmisaaren kivihiilivoimalala ajetaan alas Hanasaaren tavoin.

Ja sen kohdalla on vielä toistaiseksi liuta kysymysmerkkejä.

– Ei tähän ole olemassa mitään yhtä isoa ratkaisua. Se löytyy pienistä puroista, joista toiset ovat merkittävämpiä kuin toiset, Helenin yksikönpäällikkö Janne Rauhamäki muotoilee.

Tai yksi iso ratkaisu kyllä olisi: lisää biolämpölaitoksia. Juuri niiden avulla maakunnat ovat hivuttaneet itsensä uusiutuvan lämmöntuotannon tilastokärkeen.

– Biomassa on ainoa nopea ratkaisu korvata fossiiliset polttoaineet lämmöntuotannossa, Rauhamäki sanoo.

Mutta Helsingissä se ei ole aivan helppoa.

Helen Mustikkamaa luolalämpövarasto
Helenin kaukolämpöputket ulottuvat pisimmillään muutaman kymmenen kilometrin päähän.Markku Pitkänen / Yle

Kaukolämmön tuottaminen uusiutuvalla energialla on ylipäänsä uusiutuvaa sähköä monitahoisempi kysymys.

Syy siihen on yksinkertainen: sähköverkko ja kaukolämpöverkko toimivat eri logiikalla.

Sähkönjakelua toimittaa koko Suomessa yksi, valtakunnallinen verkko, jota pitkin voimalaitokset ympäri maata syöttävät sähköä eri puolilla asuville kuluttajille.

Esimerkiksi uusiutuvaa sähköntuotantoa vauhdittaneet, paljon tilaa vievät tuulivoimalat voidaan pystyttää kauas kaupungeista, sillä sähkö kulkee kaapelia pitkin matkojenkin päästä.

Kaukolämpöverkot taas ovat erillään olevia, paikallisia verkkoja. Niiitä on koko maassa parisataa.

Kaukolämpö tarkoittaa käytännössä kuuman veden siirtelyä pitkin maan alla kulkevia putkia. Mitä pidempi putki, sen suurempi lämpöhukka ja kovemmat kustannukset.

Esimerkiksi Helenin kaukolämpöverkossa pisin runkoputki on noin 25 kilometriä. Kovin paljon kauemmaksi sellaista ei kannata ulottaa, arvioi Janne Rauhamäki.

Siksi lämpöenergia täytyy tuottaa siellä, missä lämpöä myös kulutetaan: keskellä kaupunkia.

Helsingissä vapaata tonttitilaa uusille voimalaitoksille saa todella etsiä. Ja biolämpölaitosta varten sitä pitäisi löytyä erityisen paljon: puuhakkeella käyvä laitos vaatii jopa kahdeksan kertaa enemmän tilaa kuin kivihiiltä polttava laitos.

Tilantarve syntyy paitsi laitoksen suuremmasta koosta myös varastoinnista, sillä puupolttoainetta kuluu moninkertaisesti enemmän kuin hiiltä.

Yksi kuutio haketta riittää biolämpöalaitoksessa alle minuutin täyden tehon kaukolämmön tuotantoon. Vastaavalla määrällä kivihiiltä taas lämmittää lähes kymmenen minuuttia.

Ero näyttää rekkalasteissa mitattuna tältä: kymmenen rekkakuormallista puuhaketta vastaa energiasisällöltään yhtä kuormallista kivihiiltä.

Sen lisäksi puuhake on varastointiongelma itsessään. Hake täytyy tuoda voimalaan pienissä erissä, sillä jos se seisoo kasassa liian pitkään, syntyy lämpöä ja sen myötä palovaara.

Janne Rauhamäki laskeskelee, että yhtä suurta hakekasaa uskaltaisi seisottaa lämpölaitoksen vieressä korkeintaan joitain viikkoja. Kivihiiltä taas makaa Hanasaaren voimalan edustalla tälläkin hetkellä koko talven varalle.

Puuhaketta, Fortumin Joensuun voimalaitoksen rakenteita
Puuhakkeen varastointi on kivihiilen varastointia haastavampaa.Fortum

Biolämpölaitos tarkoittaa toisin sanoen kiivasta rekkarallia Helsingin teillä. Yksi iso lämpölaitos vaatisi käytännössä useita kymmeniä edestakaisin ajavia, puuhakelastia purkavia rekkoja joka arkipäivä.

Se on syy, miksi suuri osa kivihiilestä poltetaan rannikkokaupungeissa. Niihin kivihiilikuormat tuodaan laivalla.

Kun työ- ja elinkeinoministeriö selvitti (siirryt toiseen palveluun), keille kivihiilikielto aiheuttaisi suurimmat kustannukset, listalla oli kahdeksan paikkakuntaa. Ne polttivat 90 prosenttia koko maan energiantuotantoon kuluvasta kivihiilestä.

Kaupunkeja olivat Helsingin, Espoon ja Vantaan lisäksi muun muassa Vaasa ja Turku.

Kotimaista puupolttoainetta taas on tarjolla siellä missä on metsäteollisuuttakin: sisämaassa.

Tosin juuri kotimaisuudesta voitaisiin joustaa.

Sen ansiosta energiayhtiö Fortum onnistui biolämpölaitoksen pystyttämisessä keskelle Tukholmaa, huomauttaa Lappeenrannan teknillisen yliopiston professorina Esa Vakkilainen. Hän kertoo Fortumin tuovan puuhaketta naapuripääkaupunkiin laivalla Baltiasta.

Uusiutuvaa energiaa tutkivan Vakkilaisen mielestä Helsinki onkin ajanut itsensä kivihiilellä rajattuun nurkkaan omilla valinnoillaan. Syy on se, että uudet laitokset ovat kalliita rakentaa ja kivihiili halpaa.

– Tekivät he mitä tahansa, kaukolämmön hinta nousee. Liiketoimintamielessä paras vaihtoehto on, että he viivästyttävät uusiutuvien polttoaineiden käyttöönottoa, Vakkilainen väittää.

Helen Mustikkamaa luolalämpövarasto Janne Rauhamäki yksikönpäällikkö
Janne Rauhamäki pitää biolämpölaitoksia välivaiheen ratkaisuna.Markku Pitkänen / Yle

Helenin mukaan syy viivyttelyyn on sen sijaan biovoima itse.

Se, että pellettejä ja puuhaketta on tarjolla edellyttää, että joku on ensin kaatanut metsää.

Biovoimalaitokset ovat riippuvaisia metsäteollisuuden sivuvirroista eli sahanpurusta, oksista ja kuorista – siitä, mitä kaadetuista puista jää jäljelle sen jälkeen, kun niistä on työstetty tukki- ja sellupuita. Myös mustalipeää eli sellunkeitosta syntyvää jätelientä poltetaan.

Istuva hallitus on pitänyt sivuvirtojen syntymisestä hyvää huolta.

Vuonna 2015 hallitusohjelmassa metsähakkuita päätettiin lisätä tuntuvasti. Samalla Kansallisessa metsästrategiassa (siirryt toiseen palveluun) painopistettä siirrettiin fossiilisten raaka-aineiden korvaamiseen puulla sen sijaan, että hiilinieluina toimivien metsien annettaisiin kasvaa.

Luonnonvarakeskuksen (siirryt toiseen palveluun) mukaan viime vuonna runkopuuta hakattiin jo 72,4 miljoonaa kuutiometriä.

Se on enemmän kuin koskaan aikaisemmin.

Puuperäisten polttoaineiden asema uusiutuvana energianlähteenä perustuu siihen, että kaadettujen metsien ajatellaan kasvavan takaisin ja sitovan sen jälkeen polttamisesta syntyneen hiilidioksidin.

Tutkijat ovat kuitenkin kyseenalaistaneet oletuksen useita kertoja. Esimerkiksi Suomen ympäristökeskuksessa on laskettu, että nykyhakkuut pienentävät hiilinielua niin paljon, että ilmakehän hiilidioksidipitoisuus lisääntyy vuoteen 2050 saakka.

Kuukausi sitten julkaistussa IPCC:n raportissa taas todetaan, ilmaston lämpenemisen pysäyttäminen turvallisena pidettyyn 1,5 asteen rajaan vaatisi hiilineilujen tuntuvaa kasvattamista.

Se taas saattaa tarkoittaa, ettei suomalaismetsääkään voi jatkossa kaataa samassa mittakaavassa kuin nykyään.

Jos seuraava, ensi keväänä valtaan astuva hallitus päättää muuttaa linjaansa hakkuiden suhteen, puupolttoaineen saatavuudesta tulee erilainen kysymys kuin nyt.

– Biopolttoaineiden tulevaisuuteen liittyy epävarmuuksia. Pidämme sitä välivaiheen ratkaisuna, Rauhamäki sanoo suoraan.

Kivihiilikiellossa häntä harmittaa tiukka takaraja, joka häämöttää kymmenen vuoden päässä. Sen vuoksi päätökset kivihiilen korvaajasta pitäisi tehdä jo ennenkuin tiedetään, voisiko puunpolton tilalle valita jotain aivan muuta.

Hellisheidin geoterminen voimala Islannissa.
Geoterminen voimalaitos Islannissa, jossa geotermistä lämpöä käytetään runsaasti.AOP

Yksi mahdollinen vaihtoehto on geoterminen lämpö. Ja sitä vasta kokeillaan Suomen oloissa.

Geoterminen lämpö johdetaan veden avulla syvältä, maankuoren alta. Se eroaa perinteisestä maalämmöstä, joka otetaan lämpöpumpuilla pintakerroksista.

Geolämmöllä on pitkät perinteet tuliperäisillä alueilla ja maissa, joissa maankuori on ohut ja sen alla oleva lämpö helpommin ja halvemmin saatavilla.

Suomen maaperässä taas on porauduttava poikkeuksellisen paksun graniitin läpi. Reikä maan kuumaan osaan saakka on jopa kuusi kilometriä syvä.

Sellaisten poraamiseen on yrityksineen ja erehdyksineen kulunut geotermisen lämmön pilottilaitosta rakentavalta energiayhtiö St1:ltä useita vuosia. Niin syvää lävistystä ei kukaan ole tiettävästi graniittiin aiemmin tehnyt.

Ensimmäinen tarvittavista rei'istä on hiljattain saatu Espoossa valmiiksi, mutta vasta vuoden kuluttua tiedetään, miten hyvin maan alle laskettu vesi saadaan virtaamaan suomalaiskallion sisällä.

Rauhamäen mukaan Helenillä odotellaan tuloksia toiveikkaina. Odotellessa yhtiössä panostetaan muun muassa hukkalämmön etsimiseen.

Helsingissä sekin tosin on kiven alla, sillä kaupungissa ei ole teollisuutta, jonka prosesseissa syntyisi juurikaan hukkalämpöä. Mahdollisuuksia on sen sijaan konesaleissa, joiden kanssa Helen tekee jo nyt yhteistyötä.

Rauhamäki kertoo, että yhtiö selvittää parhaillaan jopa kaukolämpöputken venyttämistä Helsingistä Porvooseen saakka hyödyntääkseen Kilpilahden öljynjalostamon hukkalämpöjä.

Pienet, lämpöä tuottavat ydinvoimalat ovat myös puheissa, mutta niissä on sama haaste kuin geotermisessä lämmössä: sellaisia ei ole vielä markkinoilla.

Helen Mustikkamaa luolalämpövarasto Päivi Saajoranta projektipäällikkö
Mustikkamaan maanalainen lämpövarasto valmistuu lähivuosina.Markku Pitkänen / Yle

Salmisaaren kivihiilivoimalan jättämä megawattiaukko pitää siis käytännössä kuroa umpeen vielä keskeneräisen teknologian, hukkalämmön ja Mustikkamaan kaltaisten energiavarastojen avulla.

Jos ne eivät riitä, Helenille jää käteen tuttu kortti: vielä yksi biolämpölaitos.

Ratkaisu siitä pitäisi tehdä viimeistään 2020-luvun alkupuolella, jotta laitos tuottaisi lämpöä sillä hetkellä, kun kivihiilikasat ovat hävinneet.

– Mutta se ei ole tällä hetkellä meidän tahtotilamme. Mielummin odottaisimme teknologian kehittymistä, ettei kivihiilikielto pakottaisi väliaikaisiin ratkaisuihin, Rauhamäki sanoo.

Kaiken muun lisäksi kiellossa kaihertaa vielä päästökauppa. Sillä säädellään kasvihuonepäästöjä EU-maiden kesken.

Helen joutuu ostamaan muiden energiayhtiöiden tavoin oikeuden osalle päästämistään hiilidioksiditonneista. Kun oikeuksia jää kivihiilikiellon myötä käyttämättä, ne vapautuvat takaisin markkinoille.

Toisin sanoen, vastaava määrä kivihiiltä voidaan käyttää muualla Euroopassa. Ja siellä sitä poltetaan paljon huonommalla hyötysuhteella.

Suomalaisista, lämmön ja sähkön yhteistuotantolaitoksista poiketen lämpö jätetään eurooppalaislaitoksissa kokonaan hyödyntämättä.

– Kivihiilikiellolla ei ole vaikutusta hiilidioksidipäästöihin kuin paikallisesti, ellei Suomen hallitus sitoudu mitätöimään päästöoikeuksia, Rauhamäki arvostelee.

Mutta miten päästökauppa muuttaa tosiasiaa, että ilmasto lämpenee ja fossiilisista polttoaineista on päästävä kiireesti eroon? IPCC:n raportin mukaan uudessa, 1,5 asteen turvarajassa pysyminen vaatii päästöjen nollaamista paljon aikaisemmin arvioitua nopeammin.

– Kyllä mekin haluamme eroon kivihiilestä, Rauhamäki vastaa painokkaasti.

Hänen mielestään poliittiset toimenpiteet pitäisi kuitenkin kohdistaa yksittäisten energiayhtiöiden sijaan EU:n päästökiintiön tiukentamiseen.

– Vasta tällä olisi aidosti vaikutusta ilmastonmuutoksen torjuntaan, hän sanoo.

Lue myös:

Hallitus esittää kivihiilen käytön kieltämistä sähkön ja lämmön tuotannossa: "Haluamme olla etujoukoissa"

Hallitus sopi kivihiilen kieltolaista: Vuonna 2025 luopuville energiayhtiöille tukipaketti, täyskielto voimaan 2029

Hallitus hoputtaa luopumaan hiilestä – Mistä Helsinki saa energiansa vuoden 2029 jälkeen?

5 asiaa, jotka maailman merkittävimmästä ilmastoraportista pitää tietää – ilmastoprofessori: "Olen paatunut ja kokenut, mutta silti järkyttynyt"

Kivihiilen kohtalo on sinetöity, mutta Helsinkiin ajetaan viikoittain täysiä hiililaivoja Venäjältä

Eihän näin pitänyt käydä? Kivihiiltä paloi ja päästöt kasvoivat pääkaupunkiseudulla

Helsingin "tasavihreillä" voimalavaihtoehdoilla on eroa - kokeile itse kuinka paljon

Äidit hermostuivat Helsingissä biovoimalaan: "Emme halua rekkoja lasten koulureiteille"

Kun lämpömittari menee miinukselle, kivihiili tulee vielä tarpeeseen – Missä menee pakkasraja, ettei omassa kodissa tarvitse palella?

Miksi Google lämmittää Suomenlahtea? Datakeskusten hukkalämmöllä lämmittäisi ainakin miljoonan ihmisen omakotitalot

Pieniä ydinvoimaloita tehdään kohta sarjatuotantona – ydinreaktori voi tulla vaikka kaupungin kupeeseen