Kävin puhumassa Lankosken Sähkön 100-vuotisseminaarissa. Yhtiö on pieni perinteinen paikallisten omistama vesivoimayhtiö Porista 50 kilometriä pohjoiseen. Tilaisuutta varten päivitin tietojani sähkön tuotannon ja kulutuksen kehityksestä ja näkymistä Suomessa. Kiitos avusta Tapio Tuomi, Janne Peljo ja Veijo Terho. Päädyin ajattelemaan, että nykyisen energiamurroksen ytimessä oleva sähköistäminen on edennyt Suomessa 2010–2024 ensimmäisen vaiheen loppuun ja uusi vaihe käynnistyy 2025.
Me totuimme 1900-luvulla, että energian kokonaiskulutus ja sähkön kulutus sen mukana kasvavat Suomessa jatkuvasti.
Onneksi näin ei ole enää. Suomessa energian kokonaiskulutus ei ole kasvanut vuoden 2006 jälkeen. Vuonna 2023 kulutus oli samalla tasolla kuin vuonna 1998. Sähkönkään kulutus ei ole kasvanut vuoden 2007 jälkeen. Vuonna 2023 sähkön kulutus oli samalla tasolla kuin vuonna 2000. Kun kulutus ei ole kasvanut, on ollut helpompaa puhdistaa energian ja sähkön tuotanto.
Yhteiskunnan sähköistyminen on tärkeää, koska sähköä voidaan tuottaa ilmaston kannalta järkevästi polttamatta fossiilisia polttoaineita ja turvetta
Suomen sähkön tuotannosta vuonna 2023 94 % oli hiilidioksidivapaata. Suurimmat tuotantomuodot olivat ydin-, vesi- ja tuulivoima. Myös puun osuus on edelleen suuri. Tänä vuonna hiilidioksidivapaan tuotannon osuus tulee olemaan jo noin 96 %. Viimeisen 12 kuukauden aikana (elokuu23-elokuu24) sähkön tuotannosta 82 % tapahtui ilman polttamista. Puhdas sähkö on Suomelle kilpailuvaltti, kun liikennettä, lämmitystä ja teollisuutta puhdistetaan sen avulla. Suomi ei kuitenkaan ole ainoa maa, jonka sähkö puhdistuu. Panin merkille esimerkiksi, että Britanniassa suljettiin viimeinen hiilisähkövoimala syyskuun lopussa ja maa pyrkii kokonaan fossiilittomaan sähköntuotantoon vuoteen 2030 mennessä.
Suomessa sähköntuotannon kasvaneet tuotantomuodot ovat 2000-luvulla olleet ydin-, tuuli- ja aurinkovoima
Vakaita sähkölähteitä ovat olleet vesi ja puu. Sen sijaan fossiilit ja turve ovat menettäneet merkitystään nopeasti. Jatkossa vesivoimaa tullaan tuskin missään merkittävässä määrin lisäämään (todennäköisesti jokin pumppuvoimala tasaamaan sähkön hintaa). Puunkin merkitys on vähenemään päin, koska uusia sellutehtaita ei varmasti enää rakenneta ja kaukolämmönkään yhteydessä tapahtuva puupohjainen sähköntuotanto ei enää lisäänny.
Kun sähkön kulutus ei ole Suomessa kasvanut ja sen osuus energian kokonaiskulutuksesta on säilynyt suhteellisen vakaana, niin tarkoittaako se, ettei sähköistäminen ole edennyt lainkaan tähän mennessä
Ei tarkoita. Sähkön kulutusta on vähentänyt sähkövaltaisen paperiteollisuuden alasajo. Sen seurauksena metsäteollisuuden sähkönkulutus vähentyi 2010–23 yli 7 TWh, mikä on melko tarkalleen sama määrä, jonka sähkön kokonaiskulutus vähentyi tuolla ajanjaksolla. Samaan aikaan mm. lämmityksen ja liikenteen sähköistäminen on lisännyt vauhtia ja se alkaa näkyä kokonaisluvuissa lähivuosina.
Entä jatkossa?
Suomen kantaverkkoa rakentavan valtiollisen Fingridin ennusteen (3/2024) mukaisesti yhtiö varautuu erittäin merkittävään sähkönkulutuksen kasvuun vuoteen 2030 mennessä (+ 45 TWh). Tästä kasvusta sähköisen liikenteen osuus olisi + 2 TWh ja rakennusten lämmityksen + 7 TWh. Valtaosa uudesta kulutuksesta syntyisi teollisuudessa, vedyntuotannossa ja datakeskuksissa (+ 36 TWh). Fingridin arvion mukaan tuo lisäsähkö tuotettaisiin pääasiassa lisääntyvällä tuuli- (+ 36 TWh), aurinko- (+ 8 TWh) ja ydinvoimalla (+1 TWh). Koska kantaverkon rakentamisen on hidasta eikä sen puutteiden toivota hidastavan kasvua, on ymmärrettävää, että Fingridin ennuste saattaa varmuuden vuoksi olla yläkanttiin. Palastellaan sitä siis hiukan.
Fingridin ennusteen mukaan Suomeen ei rakenneta uutta ydinvoimaa 2030-luvun alkuun mennessä
Tämä vaikuttaa varsin todennäköiseltä. Suomeen tai Ruotsiin kaavaillaan tällä hetkellä uutta ydinvoimaa lähinnä Pohjois-Suomen teollisuuden mahdollisiin tarpeisiin (Fortum) ja muutaman kaupungin kaukolämmön/sähkön tuotantoon (Helsinki, Kuopio). Näiden hankkeiden mahdollinen toteutuminen tapahtuu kuitenkin todennäköisimmin vasta vuoden 2030 jälkeen.
Fingridin tuulivoimaennuste on kova, mutta niin on ollut tuulivoiman kasvukin viimeisen viiden vuoden aikana
Maatuulivoima ei kaipaa enää tukia, koska siitä on tullut edullisin tapa lisätä sähköntuotantoa. Vuonna 2019 tuulella tuotettiin sähköä 6 TWh, mutta vuonna 2023 jo yli 14 TWh. Alan yhdistyksen mukaan tuulivoimainvestoinnit jatkuvat vielä tänä ja ensi vuonna niin, että vuonna 2025 tuulisähköä saattaa syntyä jo lähes 20 TWh. Ei ehkä kuitenkaan 26 TWh, kuten Fingrid arvioi. Vuoden 2025 jälkeinen kehitys on hieman hämyssä. Kasvu kyllä jatkuu, koska luvitettua ja kaavoitettua uutta maatuulivoimaa on edelleen paljon, mutta voimaloiden vuosittainen rakentamistahti on riippuvainen sähkön kulutuksen kasvusta, hinnoista ja koroista. Tarjontaa ei synny ilman kysyntää.
Merituulivoima on sitten oma lukunsa. Säännöstö koskien merituulivoimaa on valmistelussa, mutta lupahakemukset joutuvat vielä odottamaan. Näillä näkymin merkittävästi merituulivoimaa voitaneen odottaa aikaisintaan 2020-luvun lopulla.
Fingridin aurinkovoimaennustekin on kova ja kasvua alalla tapahtuukin
Vuonna 2019 auringolla tuotettiin sähköä 0,1 TWh, mutta vuonna 2023 jo 0,6 TWh. Tänä vuonna 1 TWh:n raja ylittyy (vuotta aiemmin kuin aikoinaan 2016 ennustin) ja kasvu jatkuu kohti Fingridin ennustamaa 2 TWh vuonna 2025. Uutta suomalaisessa aurinkosähkötuotannossa on se, että kiinteistökohtaisten voimaloiden rinnalle ovat tulleet suuret sijoittaja- ja energiayhtiövetoiset maalle rakennettavat voimalat. Motivan tilastoinnin mukaan heinäkuussa luvitusvaiheessa oli niin paljon suuria aurinkovoimaloita, että jos puolet niistä toteutuisi, niin aurinkosähkön tuotanto vuonna 2030 olisi parhaimmillaan Fingridin ennustamaa 10 TWh luokkaa.
Sähkölle täytyy olla siis kysyntää, jotta tarjonta lisääntyisi
Sähköinen liikenne etenee, mutta kuinka paljon? Vuonna 2012 sähköisen maatieliikenteen sähkönkulutus oli tilastoissa 0=nolla. Vuonna 2023 jo 0,7 TWh. Fingridin ennusteen mukaan vuonna 2030 sähköautot käyttäisivät 3 TWh sähköä, mikä on aika maltillinen ennuste. Joka tapauksessa on hyvä tietää, ettei maatieliikenteen sähköistäminen lisää valtavasti sähkön kulutusta. Sähköauto on paljon energiatehokkaampi kuin polttomoottoriauto. Tällä hetkellä täyssähköautojen ja ladattavien hybridiautojen osuus lähentelee jo 10 % henkilöautokannasta.
Lämmityksessä sekä erillislämmitys että kaukolämpö sähköistyvät
Erillislämmityksessä ja -viilennyksessä lämpöpumput ovat yleistyneet jo pitkään ja jatkavat etenemistään. Lämpöpumput vähentävät öljyn ja puunkin käyttöä, tehostavat suoraa sähkölämmitystä ja korvaavat tarvittaessa myös kaukolämpöä. Suomalaiset investoivat lämpöpumppuihin vuosina 2021–23 2,7 miljardia euroa. Tänä vuonna investoinnit vähenevät tuon hyppäyksen takia selvästi, mutta palannevat taas hyvälle tasolle vuonna 2025.
Uutta lämmityksen sähköistämisessä on se, että nykyisin myös kaukolämpö sähköistyy. Vuonna 2023 16 % kaukolämmöstä tuotettiin hukkalämmöstä lämpöpumppujen avulla tai sähkökattiloilla. Hukkalämpöjen (lähteenä esimerkiksi jätevesi tai datakeskus) hyödyntämisen lisääntyminen on jo pitkään ollut käynnissä. Uutta on, että kahtena viime vuotena energiayhtiöt ovat rakentaneet sähkökattiloita yhteensä jo noin 2 000 MW:n verran, mikä on todella paljon. Energiayhtiöiden logiikka tässä on seuraava: jos sähkön hinta putoaa alas, jopa negatiiviseksi, ne alkavat lämmityskaudella tuottaa halvalla sähköllä kaukolämpöä asiakkailleen polttamisen sijasta; kun sähkön hinta on korkea, sähkö myydään sähkönä; yhtiön kannalta molempi on parempi. Energiateollisuuden oman arvion mukaan lopun fossiilisen energian ja turpeen poistaminen kaukolämmöstä (osuus vielä 26 %) tulee tapahtumaan pääasiassa juuri sähköistämisen kautta. Vuonna 2030 kaukolämpöä tuotettaisiin lämpöpumpuilla hukkalämmöistä ja sähkökattiloilla noin kaksi kertaa enemmän kuin nyt.
Kasvavia sähkön käyttäjiä ovat datakeskukset
Kun paperia ja liikennettä korvataan tietotekniikalla, syntyy paljon uusia datakeskuksia. Niiden hukkalämmöt voidaan hyödyntää esimerkiksi kaukolämmön osana. Toimialajärjestön mukaan tällä hetkellä datakeskukset kuluttavat sähköä noin 3 TWh ja se kaksin- tai jopa kolminkertaistuu 2020-luvun aikana, mm. tekoälyn uusien sovellusten käyttöönoton myötä.
Kaikki edellä sanottu (tuuli- ja aurinkovoiman yleistyminen, sähköautot, lämpöpumput, datakeskukset) liittyvät sähköistämisen I vaiheeseen ja ne edelleen yleistyvät II vaiheessa
Alkamassa olevan II vaiheen (2025–2035) erityispiirre tulee olemaan sähkön epäsuora käyttö teollisten prosessien puhdistamisessa ja materiaalien tuotannossa. Tähän liittyy monenlaisia hankkeita, joiden yhteinen piirre tällä hetkellä on sähköinen vedyn erottaminen vedestä elektrolyysillä. Tällä vihreällä vedyllä voidaan esimerkiksi korvata koksi Rautaruukin terästehtaassa ja puhdistaa teräksen valmistusta näin merkittävästi (Ruotsissa investointi on jo etenemässä, Suomessa ei toteutune vielä 2020-luvulla). Perinteisesti polttoainevalmistajat kuten Neste ovat erottaneet tarvitsemansa vedyn maakaasusta, mutta maakaasun korvaaminen elekrolyysipohjaisella vedyllä poistaa hiilidioksidipäästöt (on alkamassa pienimuotoisesti 2026). Yhdistämällä vihreä vety biopohjaisista savukaasuista saatavaan hiilidioksidiin voidaan valmistaa monenlaisia polttoaineita esimerkiksi lento-, meri- ja raskaaseen liikenteeseen. Myös lannoitteiden raaka-aineita (rikkihappoa) voidaan valmistaa tätä reittiä.
Tällaisia suunnittelu- ja pilottihankkeita on paljon vireillä. Suomen vetyklusterissa on jo sata jäsentä. Ensimmäinen vetylaitos on käynnistymässä Harjavallassa P2X Solutions yhtiön toimesta vielä tämän vuoden aikana. Solar Foods on rakentanut Vantaalle ensimmäisen elintarvikeproteiinia valmistavan pilottitehtaan, jossa tuotannon pääraaka-aineet ovat hiilidioksidi ja sähkö.
Lisää vastaavia investointeja on tulossa kiihtyvällä vauhdilla vuoden 2025 jälkeen. Suunnitelmien toteutumisaikataulu ja laajuus ovat vielä avoimia. Investoinneista käydään kovaa kilpaa maiden välillä. Tästä syystä investointitukia tai verohelpotuksia ollaan lisäämässä myös Suomessa. Lisäksi todennäköisesti syntyy EU-tasoisia tukimekanismeja. Energian puhdistaminen ja sähköistämisen hyötyjen saavuttaminen edellyttävät teollisuuspoliittista päättäväisyyttä.
Viimeistään tässä vaiheessa Epälevä Tuomas kysyy: mitäs ukkeli horiset sähkön kulutuksen ja tuotannon kasvusta, kun tässä on viime vuodet eletty välillä suoranaisessa sähkökriisissä ja sähkön hinta heiluu hullun lailla
Tässä täytyy muistaa, että vuoden 2022 sähkökriisi aiheutui Venäjän hyökkäyksestä Ukrainaan ja siitä seuranneesta maakaasun ja sähkön hinnan noususta. Suomen isohko sähkön tuonti Venäjältä loppui kuin seinään. Sen lisäksi sähkön tuonti on takkuillut Eestin ja Suomen välisen Estlink 2:n vioittumisen vuoksi. Yhteys on nyt kunnossa ja Ruotsin ja Suomen välille ollaan avaamassa vuonna 2025 uusi yhteyslinja. Hetkittäisiä sähköniukkuustilanteita kyllä edelleen syntyy, kun ikääntyvien ydinvoimaloiden viat ja huoltotyöt lisääntyvät, varsinkin jos samaan aikaan tuulee vähän ja on kylmää. Harkinnassa on siksi jonkinlaisen kapasiteettimekanismin käyttöönotto, jotta pulatilanteita varten syntyisi riittävästi varakapasiteettia.
Sähkön tuotanto ja kulutus kasvavat kyllä sähköistämisen II vaiheen aikana vuoteen 2035 mennessä. Lopullinen määrä riippuu teollisista investoinneista. Jos niitä tulee paljon, niin sitten lisääntyy myös sähkön tuotanto paljon, sillä suuria investointeja ei tehdä, jos sähkön saatavuus ei ole taattu. Suurissa investoinneissa kulutus ja tuotanto kulkevat käsikädessä.
Lopuksi: miksi kaikki tämä vaiva? Sähköistäminen on tehokas keino vähentää fossiilisten polttoaineden käyttöä ja hidastaa ilmastonmuutosta. Nyt ollaan menossa kohti 3 asteen globaalia keskimääräistä lämpenemistä, mikä toteutuessaan olisi katastrofi seuraaville sukupolville.
Kirjoittaja
Raimo Lovio
Alunperin julkaistu Raimo Lovion Facebook julkaisuna.
