Loppuuko pistorasiasta sähkö, jos Suomi luopuu kivihiilestä?

Kivihiili on taattu työmies, joka takaa sähköverkon toiminnan. Korvaajaksi on mainostettu niin uusiutuvaa energiaa kuin uusia ydinvoimaloita. Kuvasarja kertoo, millaisia korvaajia ne ovat ja kuinka kova kolaus hiilisähköstä luopuminen olisi Suomelle.

Kotimaa
Kivihiiltä poltetaan sähköksi ja lämmöksi.

Kivihiilellä on suuri merkitys sähkön hintapiikkien tasaajana ja sähkön riittävyyden varmistajana. Onko se korvattavissa ja jos on niin miten?

Ydin- ja tuulisähkö jyräävät hiilisähkön – vuositasolla

Kivihiilen polttaminen sähköksi on pahimmillaan haaskausta. Siksi hiilisähkön merkitys Suomelle on pienempi kuin poltetun kivihiilen määristä voisi päätellä.

Pelkkää sähköä tuottavissa lauhdevoimaloissa poltettiin vuonna 2014 kivihiiltä 9 terawattituntia, eli yli 50 laivalastillista. Hiilen sisältämästä energiasta vain kolmasosa muuttui sähköksi, loppu karkasi hukkalämpönä veteen.

Sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksilla hukkaan menee paljon vähemmän – 15 terawattitunnista kivihiiltä syntyy sähköä 4 ja lämpöä 9 terawattituntia.

Kun hiilellä tuotetun sähkön määrää verrataan tuuli- ja ydinsähkön lisäysodotuksiin, näyttäisi hiilisähköstä luopuminen suorastaan helpolta.

Kivihiilellä tuotetun sähkön määrä vuonna 2014 ja ennuste tulevasta ydinvoiman ja tuulivoiman lisätuotannosta.

Vuoteen 2020 mennessä tuulisähkön vuosituotannon pitäisi kuusinkertaistua, eli kasvaa viimevuoden yhdestä terawattitunnista viidellä. Tähän pitäisi päästä valtion syöttötariffijärjestelmän avulla, joka takaa tuulivoimaloiden omistajille markkinasähköä korkeamman hinnan. Edellinen hallitus tavoitteli seuraaville viidelle vuodelle vielä kolmea terawattituntia lisää, mutta nykyhallitus miettii asiaa uudelleen.

Olkiluodon kolmas ydinreaktori näyttäisi jyräävän hiilisähkön yksinkin. Jos sen rinnalle lisättäisiin vielä Fennovoiman Pyhäjoen ydinvoimalan vajaan kymmenen terawattitunnin vuosituotanto, ei sähköverkko hiiltä kaipaa.

Paitsi että kivihiilen käyttö vaihtelee rajusti vuosien välillä.

Kivihiilellä tuotetun sähkön määrä vuosina 2010 ja 2014

Vuonna 2014 kivihiiltä poltettiin maltilla ja eroa 2010-luvun vähähiilisimpään vuoteen 2012 ei jäänyt paljon. Sen sijaan vuonna 2010 tahti oli pelkkää sähköä tuottavissa lauhdevoimaloissa liki kolminkertainen. Vähäiset sateet kiusasivat vesivoimaloita ja kylmä talvi lisäsi kulutusta.

Tuona kovan hiilenpolton vuonna Suomi tuotti hiilisähköä 12 terawattituntia. Siis hieman vähemmän kuin Olkiluoto kolmosen pitäisi tuoda tullessaan.

Mutta hiilisähkön todellinen merkitys selviää vasta, kun tilastoissa mennään vielä syvemmälle.

Tammikuisena torstaina kivihiili oli arvossaan

Työmiehenä kivihiili on kovapalkkainen, mutta luotettava. Kun sähköstä on pulaa ja hinta korkealla, hiilivoimalat lähtevät käyntiin.

Ydinvoimala jurnuttaa täysillä läpi vuoden piittaamatta sähkön tarpeesta. Tuulivoimala on vielä hankalampi, sillä tuuli ei kysy sähkömarkkinoilta, olisiko nyt sopiva hetki puhaltaa.

Kivihiiltä tarvittiin esimerkiksi torstaina 22. tammikuuta, jolloin tehtiin kuluvan vuoden sähkönkulutusennätys. Ennätyksen takasivat arki ja kylmyys. Helsingin Malmilla lämpötila oli korkeimmillaan -7 celsiusastetta, mikä riitti tekemään päivästä lauhan talven kylmimmän. Aamukahdeksalta kivihiilisähkö paini samassa sarjassa ydinvoiman, vesivoiman ja tuontisähkön kanssa.

Varmaa on, että ilman kivihiiltä sähkön hinta olisi noussut pilviin. Paljon sähköä kuluttava teollisuus olisi joutunut sammuttamaan koneitaan. Myös muut tuntihinnan perusteella sähköään ostavat yritykset ja kotitaloudet olisivat kytkeneet virtoja pois tai maksaneet suuria laskuja.

Kivihiilen ansiosta emme tiedä, olisiko päivästä selvitty ilman suuria sähkökatkoja.

 

Korvaavaa sähköä naapureilta, uraanista, tuulesta ja vedestä

Kivihiilisähkö olisi voitu paikata ostamalla sähköä naapurimaista niin paljon kuin maita yhdistävät kaapelit kestävät. Näin siis teoriassa.

Fingridin tilastot kertovat, että käytännössä Viron kaapelissa sähkö virtaa enimmäkseen pois Suomesta. Norjan kaapelilla sähköä viedään kesällä ja tuodaan talvella. Ruotsin ja Venäjän kaapelit ovat valtaosan ajasta tuontikäytössä.

Tuonnissa on myös omat riskinsä. Energiaviraston tuoreimman, vuotta 2014 koskevan raportin (siirryt toiseen palveluun) mukaan erityisesti Ruotsin tuontiyhteyksissä on ollut useita merkittäviä teknisiä ongelmia.

Olkiluodon kolmas olisi korvannut kaksi kolmasosaa torstaiaamun hiilisähköstä, mikäli se olisi valmistunut alkuperäisen aikataulun mukaan.

Jos kaikki vuoteen 2025 mennessä rakennettavat tuulivoimalat olisivat pyörineet täysillä, ne olisivat korvanneet liki 90 prosenttia hiilisähköstä. Kyseisen aamun tuulilla ne olisivat korvanneet vaatimattomammat 20 prosenttia hiilisähköstä.

Aurinkosähköstä ei olisi ollut apua, kertoo helsinkiläisen koulun aurinkopaneelien tuotantotilasto (siirryt toiseen palveluun). Talviaamun hämärässä tuotanto oli pyöreä nolla, eikä se siitä juuri päivän aikana noussut. Vertailun vuoksi kuvassa on aurinkosähkön tuotantohaarukka nollasta täystehoon, mikäli Suomeen rakennettaisiin viisikymmentä Nakkilaan kaavailtua suuraurinkovoimalaa.

Vesivoimalat eivät käyneet torstaina 22.1. täysillä. Niiden nosto täyteen tehoon olisi korvannut vajaat 40 prosenttia hiilisähköstä. Muiden tuotantomuotojen ansiosta tehonnosto voi jonkin verran helpottua. Jos ydin-, tuuli- ja aurinkosähköä olisi tuotettu talven aikana enemmän, varastoaltaissa olisi ollut enemmän vettä ja niiden alapuolisia voimaloita olisi voitu käyttää suuremmalla teholla. Tarkkaa tehonlisäystä on vaikea arvioida, sillä varastoaltaita ei ole kaikissa voimaloissa.

Lisää energiaremontteja, joustoa ja varastointia

Suurten voimaloiden tuotantorakenteen lisäksi monet pienemmät asiat voivat vaikuttaa siihen, kuinka suuri lovi kivihiilestä jäisi.

Ensinnäkin käyttäjät voivat vähentää sähkönkulutusta ja tuottaa siitä osan itse. Varsinkin aurinkosähkön tuottaminen omiin tarpeisiin on muuttumassa taloudellisesti houkuttelevaksi vaihtoehdoksi.

Sähkön kulutuspiikkejä voitaisiin laskea, mikäli sähkön käyttäjät olisivat valmiita joustamaan. Suuri teollisuus on joustanut jo vuosia, mutta pienemmät käyttäjät yrityksistä ja julkisista laitoksista kotitalouksiin muodostavat suuren kokonaisuuden, joka ei jousta, vaikka tarvetta olisikin.

Tilannetta helpottaisi myös, jos sähköä voitaisiin varastoida halvalla esimerkiksi akkuihin tai polttoaineisiin.

Kivihiilen merkityksestä kaupunkien lämmöntuotantoon voit lukea toisesta artikkelista.