Ydinvoimalan korvaaminen vaatii Turun kokoisen aurinkovoimalan – kumpi on parempi?

Nakkilaan suunnitellaan Pohjois-Euroopan suurinta aurinkovoimalaa. Olkiluodon kolmosreaktori on valmistuttuaan silti yli tuhat kertaa tehokkaampi.

Kuva: Yle

Lukujen valossa Olkiluodon kolmosreaktorin korvaaminen aurinkovoimalla vaatisi melkein Turun tai Vantaan kokoisen aurinkovoimalan. Nakkilaan suunniteltu Pohjois-Euroopan suurin aurinkovoimala tulisi olemaan kooltaan 20 hehtaaria, ja se tuottaisi sähköä 11 gigawattituntia vuodessa.

Olkiluoto 3 tulee antamaan 13 000 gigawattituntia vuodessa. Nakkilan tapaan toteutettuna tarvittaisiin siis melkein 240 neliökilometrin aurinkovoimala, jos virtaa haluttaisiin ison ydinvoimalan verran.

Aurinkovoiman yleistyessä paneelit leviävät todennäköisesti myös esimerkiksi talojen katoille, eivätkä pelkästään isoihin voimaloihin.

Kysyimme kahdelta tutkijalta näkemystä kahdesta hyvin erilaisesta energiantuotantotavasta: ydinenergiasta ja aurinkoenergiasta.

Pieniä vai suuria reaktoreita?

Satakunnan Ammattikorkeakoulussa työskentelevä tekniikan tohtori Suvi Karirinne vetää tällä hetkellä aurinkoenergiaan keskittyvää tutkimustiimiä. Hänen mukaansa tulevaisuudessa sähköntuotannon säätötarve kasvaa. Olkiluodon kolmosreaktorin tapaiset tehokkaat voimalat on suunniteltu toimimaan parhaiten koko ajan samalla teholla, jolloin niiden tehon säätäminen on Karirinteen mukaan hankalaa ja kallista.

Nyt pitäisi tosissaan alkaa kehittää tapoja sähkön varastointiin.

Suvi Karirinne

– Olisi ihan sulaa typeryyttä alkaa säätää näillä isoilla yksiköillä, jos meillä on säätötarvetta verkossa, Karirinne jyrähtää.

– Tulevaisuudessa joka tapauksessa meillä tulee olemaan enemmän energiantuotantolaitoksia, joiden teho ei ole koko ajan sama. Silloin tehoja pitää säätää tilanteen mukaan, hän sanoo viitaten esimerkiksi vuorokauden ja vuodenajan mukaan vaihtelevaan aurinkoenergiaan.

Karirinne ehdottaakin, että Suomessa alettaisiin miettiä pienempien reaktoreiden rakentamista, jotka sopisivat paremmin tuuli- ja aurinkovoiman kanssa samoille sähkömarkkinoille.

Ydinvoimasta Karirinne ei luopuisi, vaikka pienentäisikin yksiköiden kokoa.

– Me emme myöskään ole missään optimaalisella tuulivoima-alueella, emmekä päiväntasaajalla, eikä meillä ole öljyä. Meillä on myös rajallinen määrä puuta. Minun päähäni ei mahdu se, että meillä ei olisi ydinvoimaa ollenkaan.

Aalto-yliopiston professori: ydinvoimaa perusenergiaksi

Aaltoyliopiston energiatekniikan laitoksen johtaja, professori Risto Lahdelma on ydinvoimasta perinteisemmällä kannalla. Hänen mielestään ydinvoima on parhaimmillaan perusvoimana ja suurissa yksiköissä tuotettuna.

– Suurtakin ydinvoimayksikköä voi kyllä säätää, ranskalaiset ovat säätäneetkin. Ydinvoima ei ole tietystikään parhaimmillaan säätövoimana. Se on kuin kolmessa vuorossa käyvä tehdas: rakentaminen on kallista, mutta käyttäminen ei ole kallista. Siksi siitä kannattaa ottaa koko ajan mahdollisimman paljon irti, Lahdelma sanoo.

Säätövoimana Lahdelma käyttäisi lämpövoimaa eli hiiltä, maakaasua ja Suomessa erityisesti puuhun perustuvia polttoaineita. Vesivoimakin on hyvää, mutta se alkaa olla Suomen osalta jo käytössä.

– Puupolttoaineena mieluiten tietysti puuteollisuuden sivutuotteita, Lahdelma tarkentaa.

Ydinvoimala on kuin kolmessa vuorossa käyvä tehdas: rakentaminen on kallista, mutta käyttäminen ei ole kallista.

Risto Lahdelma

Suomalaiset hiilivoimalat ovat myös säätövoimana maailman huippuluokkaa, koska ne ovat suureksi osaksi sähkö- ja lämpövoimalan yhdistelmiä. Lahdelman mukaan tällaisella voimalalla päästään erittäin korkeaan hyötysuhteeseen. Pelkkää sähköä jauhavat lauhdevoimalat hukkaavat 60 prosenttia energiasta taivaantuuliin.

– Tässä asiassa olemme edelläkävijöitä, hän sanoo.

Pieniin ydinreaktoreihin Lahdelma suhtautuu epäillen, mutta huomauttaa, ettei tunne pienten ydinvoimaloiden tekniikkaa kovin hyvin. Hän ei kuitenkaan pidä pienen ydinvoimalan sammuttamista sen kätevämpänä kuin ison ydinvoimalan säätämistä.

– En näe mitään taloudellista estettä rakentaa isoja ydinvoimaloita. Kun markkinat avautuvat, sähköä voi viedä ulkomaille. Viedäänhän Suomesta ruokaakin, Lahdelma toteaa.

Aurinkosähkön heikkoutena Suomen talvi

Sekä Lahdelma ja Karirinne näkevät aurinkoenergian heikkoutena talven. Suomi tarvitsee sähköä eniten silloin, kun aurinko on näkyvissä vain vähän. Etelä-Euroopassa aurinkosähkön paras tuotantoaika ja tarve kohtaavat paremmin, koska energiaa käytetään enemmän jäähdytykseen.

– Nyt pitäisi tosissaan alkaa kehittää tapoja sähkön varastointiin. Tässä Suomi on ihan lapsen kengissä, Karirinne sanoo.

Esimerkiksi Norjassa on pohdittu aurinko- ja tuulisähkön varastoimista vesivoimaan: ylimääräisellä energialla pumpataan vettä ylös altaaseen ja käytetään tarvittaessa sähköntuotantoon.

– Tähän liittyy myös se, että sähköyhtiöt usein maalailevat kauhuskenaarioita siitä, että verkot eivät kestä jos niihin pusketaan valtavasti aurinkoenergiaa. Jos meillä olisi toimiva tapa varastoida sähköä, silloin sitä ei sinne verkkoon puskettaisi, Karirinne sanoo.

Lahdelma on skeptinen sen suhteen, että varastointi ratkaistaisiin kovin nopeasti.

– Lämpö on huomattavasti helpompi varastoida, hän huomauttaa.

Ydinvoima on halvempaa – ehkä

Aalto-yliopiston Lahdelma huomauttaa myös, että Saksassa ja Tanskassa aurinko- ja tuulisähkön hinta on tukijärjestelmien takia tuotantohuippujen aikaan mennyt välillä negatiiviseksi. Eli on jouduttu maksamaan siitä, että joku tuhlaa ylimääräisen sähkön. Tämäkin johtuu käytännössä siitä, että sähköä ei voi varastoida.

Ydinvoima on lahdelman mukaan hyvää sähkön perustuotannossa ja se on myös aurinkosähköä halvempaa.

Karirinne on eri mieltä aurinkoenergian hinnasta. Hänen mukaansa Satakunnan ammattikorkeakoulun aurinkosähköjärjestelmien mittausdataan perustuvissa laskelmissa on huomattu, että Nakkilan aurinkovoimala tuottaisi sähköä samaan kilowattihintaan kuin Olkiluoto.

Tässä pitää ottaa huomioon myös se, että olemme nähneet kuinka kauan ison ydinvoimalan rakentaminen voi kestää.

Suvi Karirinne

– Tässä pitää ottaa huomioon myös se, että olemme nähneet, kuinka kauan ison ydinvoimalan rakentaminen voi kestää. Lisäksi ydinvoimaloissa on kuukauden huoltoseisokki joka vuosi. Aurinkovoimalaakin pitää huoltaa, mutta ei lähellekään niin paljon kuin ydinvoimalaa, Karirinne sanoo.

Nakkilan aurinkovoimalaa suunnitteleva ENE Ympäristöinsinöörit arvioi, että voimalan rakennusvaihe kestäisi vuoden. Olkiluoto 3 saadaan käyttöön viimeisimmän arvion mukaan vuonna 2018.

– Aurinkoenergialla on monia muita etuja. Itse tuotanto on ilmaista ja siitä ei tule päästöjä. Siinä on myös hajautetun tuotannon etuja, eli jos joku siirtojärjestelmä menee poikki tai iso tuotantolaitos joudutaan ajamaan alas, aurinkosähkö ei nollaudu. Eli sillä voidaan saada huoltovarmuutta, toteaa puolestaan Lahdelma.

Karirinne huomauttaa, että aurinkovoimalasta on helppo hankkiutua eroon käyttöiän tullessa vastaan. Ydinvoimalan lopullinen alasajo käyttöiän päätyttyä on tunnetusti mittava savotta.

– Aurinkopaneeleissa on lasia, piitä ja alumiinia. Mikään näistä ei ole valtava ympäristöriski, ja ne voidaan kierrättää, hän sanoo.