1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. uusiutuvat energialähteet

Maalämpö toi lämpövaraston pyykkitupaan, energiayhtiö rakentaa omansa kallioluolaan – kumpi vastaa paremmin energiamurroksen haasteisiin?

Energiamurros pakottaa kaukolämpöyhtiöt suuriin investointeihin, kun vanhoja laitoksia pitää korvata uusilla. Suurista lämpövarastoista voi tulla merkittävä etu, kun energiajärjestelmä luo nahkansa.

Helenin yksikön päällikkö Janne Rauhamäki ja projektipäällikkö Päivi Saajoranta esittelivät maanalaista lämpövarastoa Ylelle marraskuussa 2018. Kuva: Markku Pitkänen / Yle

Monet kaukolämpöyhtiöt ovat juuri nyt puun ja kuoren välissä.

Ensinnäkin paineita luo ilmastonmuutoksen hillintä. Yhtiöiden on hankittava uusia puhtaampia laitoksia sitä enemmän, mitä enemmän ne käyttävät fossiilisia polttoaineita kuten kivihiiltä, turvetta ja maakaasua. Edes puun tai jätteiden polton varaan ei voi ikuisesti laskea, sillä niitäkin tarvittaisiin mieluummin uusien tuotteiden raakamateriaaleiksi.

Toiselta puolelta painetta luo verrattain uusi kilpailija. Taloyhtiöiden omat maalämpöpumput voivat olla monessa tapauksessa kaukolämpöä halvempi ja ympäristöystävällisempi vaihtoehto.

Mutta energiamurros tarkoittaa paljon muutakin kuin sitä, että kaukolämmön lähde muuttuu. Ja kun palapelin palat löytävät uudet asentonsa, kaukolämpöyhtiöiden merkitys voi kasvaa uusiin mittoihin.

Jos käynnissä oleva energiamurros on kaukolämpöyhtiöille lähivuosina iso rahareikä, se voi ajan myötä kääntyä niiden eduksi.

Ratkaisevat asiat ovat jousto ja varastointi.

Ennen laitos teki sähköä ja lämpöä, nyt se kuluttaa sähköä tuottaakseen lämpöä

Aloitetaan siitä, mitä energiamurros tarkoittaa kaukolämpöyhtiöiden näkökulmasta.

Suurin osa kaupunkien kaukolämmöstä on vuosien ajan tuotettu yhteistuotantolaitoksissa, jotka tuottavat sekä sähköä että lämpöä. Sähkö on ollut arvokas päätuote ja kaukolämpö halvempi sivutuote, jota laitos on tuottanut joka tapauksessa.

Kaukolämpö on ollut tavallaan sähköntuotannon hukkalämpöä.

Yhdistelmä on ollut sikäli hyvä, että talvella sekä sähkön että lämmön kulutus ovat korkealla.

Nyt ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi vaadittava energiamurros rikkoo tämän liiton: sähköä ja lämpöä tuottavia polttolaitoksia korvataan sähköä kuluttavilla lämpöpumpuilla.

Talvella sähköä siis tuotetaan entistä vähemmän ja tarvitaan entistä enemmän.

Samaan aikaan yhä suurempi osa sähköstä tuotetaan tuuli- ja aurinkovoimaloilla, joiden teho riippuu säästä, ja ydinvoimaloilla, jotka on suunniteltu tekemään sähköä koko ajan täysillä tehoilla.

Jotta sähköä tuotetaan yhtä paljon kuin kulutetaan, jonkun pitää joustaa.

– Jousto on yksi sellainen, joka voi "pelastaa" kaukolämmön. Mitä enemmän tulee tuuli- ja aurinkosähköä järjestelmään, sitä enemmän tarvitaan joustoja. Lämpösektori on yksi paikka, jossa sitä voidaan kustannustehokkaasti tehdä, sanoo VTT:n tutkimusryhmän päällikkö Miika Rämä.

Jonkinlaiseen joustoon pystyy myös talon oma maalämpöjärjestelmä, jota monet taloyhtiöt harkitsevat paisuvien kaukolämpölaskujen pelossa.

Kumpi on parempi?

Joustava taloyhtiö voi saada säästöä osana virtuaalivoimalaa

Kun taloyhtiö vaihtaa kaukolämmön maalämpöön, hankitaan sinne lämpöpumppu ja useimmiten myös sähkölämmityskattila. Jälkimmäistä käytetään vain kovimmilla kulutuspiikeillä, kun lämpöpumpun teho ei riitä. Se kuluttaa enemmän sähköä, mutta on halvempi hankkia.

Jos sama energiayhtiö ohjaa useiden taloyhtiöiden maalämpöjärjestelmiä, se voi tehdä niistä niin sanotun virtuaalivoimalan, joka auttaa sähköverkon kulutuksen ja tuotannon hienosäädössä. Käytännössä energiayhtiö voi etäyhteydellä kytkeä lämpöpumppuja ja sähkökattiloita päälle ja pois tarpeen mukaan.

St1 Lähienergia testaa parhaillaan omaa virtuaalivoimalaansa, josta osa koostuu juurikin taloyhtiöiden maalämpöjärjestelmistä. Sen on tarkoitus tulla tarjolle kaikille sellaisille taloyhtiöille, joilla on St1:n toimittama automaatiojärjestelmä ja palvelusopimus.

Koska hienosäätö on sähköverkon toiminnalle välttämätöntä, saa virtuaalivoimalaa pyörittävä yritys sen avulla rahaa kantaverkkoyhtiö Fingridiltä. Korvauksen suuruus riippuu siitä, kuinka suuri virtuaalivoimala on, kuinka nopeasti ja pitkään sitä voi ohjata ja millä hinnalla muut yritykset vastaavaa joustoa tarjoavat.

St1 vähentää Fingridin korvauksista ensiksi järjestelmän kulut ja ottaa lopuista puolet omaan taskuun. Jäljelle jäävät rahat jaetaan virtuaalivoimalan osille niiden koon mukaan.

St1:n alustava arvio on, että taloyhtiön saama taloudellinen hyöty vastaisi nykyhinnoilla 2–5 prosenttia lämpöpumppujärjestelmän vuoden sähkölaskusta.

Samanlainen hienosäätö onnistuu myös kaukolämpöä tekeviltä lämpöpumpuilta, ja ainakin Fortum ja Helen myyvät jo nyt joustoaan Fingridille.

– Kaikki jousto tarvitaan, oli kyse sitten kotitalouksista, kiinteistöistä tai kaukolämmityksestä, sanoo Fingridin yksikön päällikkö Tuomas Rauhala.

Rauhala uskoo, että tulevaisuudessa joustosta voi saada korvausta myös paikallisilta verkkoyhtiöiltä. Ne voivat säästää rahaa esimerkiksi verkkojensa uusimisessa, jos hetkittäisiä kulutuspiikkejä voidaan jakaa tasaisemmin pidemmälle ajalle.

Taloyhtiö rakentaa lämpövaraston pesutupaan, energiayhtiö kallioluolaan

Maalämpöön siirtyvään taloyhtiöön hankitaan lämpöpumppujen ja sähkökattilan lisäksi lämminvesivaraaja. Lämpöpumput voivat varastoida siihen lämpöä lyhyitä kulutushuippuja varten, eli esimerkiksi lämmittää aamupesuja varten tarvittavat vedet jo yön tunteina.

Helsinkiläisessä kerrostaloyhtiössä lämminvesivaraajat asennettiin pesutupaan. Naapurin rivitaloyhtiössä niitä varten tilaa otettiin pyörävarastosta. Kuva: Kristiina Lehto / Yle

Joissain kerrostaloissa maalämmön kaveriksi voidaan asentaa myös poistoilman lämmön talteenotto, jolloin kesäpäivien ylijäämälämpöä voi varastoida maahan talven varalle.

Tässä kohtaa taloyhtiöiden kyvyt varastoida ja joustaa tulevat vastaan.

Kaukolämpöyhtiöt voivat tehdä varastoinnin huomattavasti isommin.

Ensinnäkin jo kaukolämpöverkko itsessään joustaa. Putkissa menee niin suuret määrät kuumaa vettä, etteivät lämmittäjät huomaa mitään, vaikka tuotantolaitosten teho ei kuljekaan aivan tarkasti käsi kädessä kulutuksen kanssa.

Toisekseen energialaitoksilla on käytössään jo omia lämminvesivaraajiaan eli suuria kuuman veden säiliöitä energialaitostensa yhteydessä.

Fortum rakensi lämpövarastoa Espoon Suomenojan voimalaitosalueelle helmikuussa 2016. Kuva: Petteri Juuti / Yle

Mutta tämä on vasta alkua.

Helsingissä otetaan tänä kesänä käyttöön Mustikkamaan suuri lämpövarasto, johon voi varastoida muiden laitosten lämpöä pisimmillään useita päiviä kestävän kulutushuipun varalle.

Vantaalla aiotaan louhia vielä suurempi lämpövarasto, jonka avulla kesän lämpöä voidaan varastoida talveen saakka.

Vantaalla testataan myös kilometriluokan geolämpökaivon käyttöä lämpövarastona.

QHeatin teknologiajohtaja Rami Niemi seuraa porausten etenemistä Vantaan Varistossa.
Vantaan Varistoon rakennetaan uudenlaista geolämpölaitosta. Siitä pitäisi tulla paitsi vähäpäästöisen kaukolämmön lähde, myös lämpövarasto. Animaatio kertoo laitoksen toimintaperiaatteen minuutissa.

Kaukolämpötutkija on vakuuttunut siitä, että kaukolämpöyhtiöt tekevät varastoinnin suuremmin ja edullisemmin kuin taloyhtiöt.

– Kyllä keskitetty ratkaisu lämmön varastointiin pitäisi olla selkeästi halvempi, sanoo VTT:n Miika Rämä.

Pitkäaikaisempi varasto antaa kaukolämpöyhtiölle etulyöntiaseman

Kaukolämpöyhtiöiden suuret lämpövarastot antavat niiden lämpöpumpuille kaksi etua kiinteistökohtaisiin lämpöpumppuihin verrattuna.

Ensinnäkin lämpöpumppulaitos on verrattain kallis hankkia, mutta edullinen käyttää. Siksi sille pitäisi saada mahdollisimman paljon käyttöaikaa, ja varaston avulla sitä saa lisää. Kun lämmön kulutus on vähäinen, lämpöpumpun lämpö voidaan ohjata varastoon, josta se voidaan ottaa taas käyttöön, kun kulutus on kovimmillaan.

Mitä suurempi varasto on, sitä enemmän lämpöpumppua voidaan käyttää ja sitä vähemmän tarvitaan muita lämmöntuotantotapoja kulutuspiikkejä varten.

Varastot ovat hyödyllisiä myös sähkön hintavaihteluiden kasvaessa. Mitä paremmat varastot ovat, sitä paremmin sähköä kuluttavien lämpöpumppujen käyttöä voi ajoittaa juuri niille tunneille, kun sähkön hinta on matala. Luonnollisesti myös hintapiikkien välttäminen on helpompaa.

Fingridin Rauhala arvioi, että kyky varastoida lämpöä pidemmiksi ajoiksi on merkittävin ero, kun vertaillaan kaukolämmön ja taloyhtiön oman järjestelmän kykyä joustaa. Juuri tällaisen varastoinnin tarve kasvaa eniten.

– Tässä on kaukolämpövarastoilla ihan ilmeinen lisäarvo. Se tulee korostumaan, sillä tuuli- ja aurinkosähkön tuotannossa vaihteluiden kesto voi olla useita tunteja, sanoo Rauhala.

Se jää nähtäväksi, kuinka suuri kultakaivos joustosta tulee ja tuleeko taloudellinen hyöty hintavaihtelujen hyödyntämisestä, joustopalvelujen myynnistä vai molemmista.

– Tällaisen pitkäaikaisen jouston arvo on varmasti yksi isoimmista kysymyksistä, joita tässä energiamurroksen kynnyksellä pohditaan, sanoo Rauhala.

Joustajien määrä ja laatu vaikuttaa lopulta kaikkiin sähkönkäyttäjiin. Mitä enemmän joustoa on, sitä vähemmän hinnat heilahtelevat.

Kaukolämpötutkija: yhtiöiden jaettava etuja myös kuluttajalle

Edellä mainitut asiat puoltavat sitä, että juuri nyt kipuileva kaukolämpöjärjestelmä saattaa vielä nousta uuteen kukoistukseen. Suuruuden ekonomia saattaa jyrätä kaukolämpöverkon huonot puolet, kuten ylläpitokustannukset ja sen, että noin kymmenesosa kaukolämpöverkkoon tuotetusta lämmöstä haihtuu hukkaan matkalla kuluttajalle.

Vaikka kaukolämpötutkija onkin vakuuttunut kaukolämpöjärjestelmän hyödyistä, taloyhtiöiden ei tarvitse hänen mielestään pysyä kaukolämmössä vain yhteisen hyvän nimissä.

– Jos joku reitti on edullisempi taloyhtiölle, kyllähän taloyhtiön pitää sitä seurata. Nyt kaukolämpöalan tehtävä on tehdä sellainen liiketoimintamalli, joka jakaa näitä systeemisiä etuja myös kuluttajalle, sanoo Rämä.

Jos hinnat ohjaavat energiantuotantoa kokonaisuuden kannalta huonoon suuntaan, on viime kädessä poliitikkojen tehtävä puuttua peliin – aivan kuten nyt, kun fossiilisten polttamisesta tehdään kalliimpaa ja kaukolämpöpumppujen käyttämästä sähköstä halvempaa.

– Jos asia, josta on hyötyä järjestelmälle, ei toteudu ilman vero-ohjausta, tarvitaan valtiovaltaa. Silloinkin lopputulos on se, että se on kuluttajalle parempi tai vähintään yhtä hyvä vaihtoehto, Rämä sanoo.

Tämä on viimeinen osa kolmen jutun sarjasta, joka käsittelee kaukolämmön hinnan kehitysnäkymiä. Jäikö jotakin merkittävää vaille käsittelyä? Uskotko, että energiamurros vielä kääntyy kaukolämpöyhtiöiden eduksi? Ovatko kaikki voittajia, vai häviääkö joku? Voit keskustella aiheesta lauantaihin kello 23 asti.

Lue myös:

Kaukolämpölaskut nousseet pääkaupunkiseudulla 46–70% reilussa vuosikymmenessä – selvitimme, kannattaako nyt vaihtaa maalämpöön

Näin energiayhtiöt aikovat korvata ilmastonmuutosta kiihdyttävät polttoaineet – tarkoittaako muutos kaupunkilaisille isompaa lämmityslaskua?