11.5.2020
Energiaelvytys Suomessa tarvitaan huomattava määrä uutta, polttamatonta energiantuotantoa. Tuulivoima on jo laajassa käytössä oleva vähähiilinen energian tuotantomuoto. Tuuli on monin paikoin jo nyt myös kustannustehokkain energialähde. Tuekseen tuulivoima tarvitsee säätövoimaa tuotannon vaihtelevuuden vuoksi. Myös sähköverkon on oltava riittävä ja oikean rakenteinen tukemaan vaihtelevaa tuotantoa ja sen säätelyä. Toinen Suomessa jo käytössä oleva ja nopeasti kehitettävissä oleva energiantuotannon muoto ovat erilaiset ei-fossiiliset kaasut, ensisijassa biokaasu ja synteettinen metaani. 

Koronakriisin vaikutuksia yhteiskuntaan on hillittävä nopeilla julkisen sektorin interventioilla. Suomessa koronakriisin taloudellisia seurauksia hallitsemaan on perustettu valtiovarain- ja työ- ja elinkeinoministeriön ja ympäristöministeriön työryhmätRyhmillä on ministeriöidensä mukaisesti hieman erilaiset tehtävänannot. Ympäristöministeriön työryhmän erityisenä tehtävänä on laatia elvytysehdotuksia, jotka vastaavat ilmastokriisiin ja luonnon köyhtymiseen. Nostamme tässä kirjoituksessa esiin joitakin elvytyskohteita, joilla uskomme saatavan suurimmat systeemiset hyödyt ilmaston, ympäristön ja yhteiskunnan kannalta. Koska noin 75 prosenttia Suomen ilmastopäästöistä syntyy energiatuotteista, keskitymme erityisesti energiasektorin päästövähennyksiin.

Ehdotusten kohdentuminen ja valikointi perustuu BIOS-tutkimusyksikön kokonaisvaltaiseen näkemykseen Suomessa tarvittavasta yhteiskunnan sosio-ekonomisesta siirtymästä, jota olemme kutsuneet ekologiseksi jälleenrakennukseksi. Taustalla on monitieteisen ympäristötutkimuksen synteesi globaalien ekologisten kriisien ja resurssikysymysten vaikutuksesta Suomelle. Tämän blogikirjoituksen esitykset elvytyksen kustannuksista, taloudellisista ja energeettisistä hyödyistä ja työllisyysvaikutuksista ovat karkeita mittaluokka-arvioita, jotka perustuvat julkisuudessa saatavilla oleviin selvityksiin ja raportteihin.

ENERGIANTUOTANNON TAUSTAA

Niin kutsutun uusiutuvan energian osuus Suomen energiankulutuksesta on suuri, noin 40 prosenttia. Noin 80 prosenttia tästä uusiutuvasta energiasta puolestaan on puuperäistä energiaa (puulla tuotetaan kaiken kaikkiaan yli neljännes energiasta). Suurin osa tästä puuperäisestä uusiutuvasta energiasta käytetään metsäteollisuudessa, joka käyttää noin 23 prosenttia kaikesta energiasta. Noin neljä viidesosaa metsistä hakatusta kuitupuusta menee kuidun sijasta energiaksi metsäteollisuuden käyttöön. Toisin sanoen suuri osa “uusiutuvasta energiasta” eli puuperäisestä energiasta ei ole muun yhteiskunnan käytössä. Metsäsektorin ulkopuolisen yhteiskunnan energian käytöstä vain noin 15 prosenttia on uusiutuvaa. 

Vuonna 2017 Suomen energiankulutus oli 367 TWh, ja viimeisimmän energia- ja ilmastostrategian (EIS) ilmasto- ja ympäristötoimiltaan kaikkein kunnianhimoisin skenaario (WAM, With Additional Measures) ennakoi kulutuksen olevan vuonna 2030 416 TWh (muissa skenaariossa kulutus on korkeampi). Vuoteen 2030 mennessä öljyn kulutuksen on EIS:n mukaisesti määrä puolittua. Hiilen energiakäyttö on lailla kielletty vuodesta 2029 lähtien, ja turpeesta pitää hiiltä saastuttavampana energiamuotona päästä eroon vielä nopeammin. Kun lasketaan yhteen energiankulutuksen kasvu, poistuva öljy, hiili ja turve, on lopputuloksena, että vuoteen 2017 verrattuna vuonna 2030 tarvitaan yli 100 TWh uutta uusiutuvaa energiaa.(*)

Puubiomassan polton lisääminen ei tule kyseeseen, jo yksistään sen vuoksi, että puun polttaminen lisää ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta useamman kymmenen vuoden aikajanalla, eli juuri silloin, kun päästövähennykset ovat ratkaisevimmillaan. Puubiomassa ei myöskään pystyisi kattamaan energian tarvetta.(**)

Näistä syistä on selvää, että Suomessa tarvitaan huomattava määrä uutta, polttamatonta energiantuotantoa. 

Tuulivoima on jo laajassa käytössä oleva vähähiilinen energian tuotantomuoto. Tuuli on monin paikoin jo nyt myös kustannustehokkain energialähde. Tuekseen tuulivoima tarvitsee säätövoimaa tuotannon vaihtelevuuden vuoksi. Myös sähköverkon on oltava riittävä ja oikean rakenteinen tukemaan vaihtelevaa tuotantoa ja sen säätelyä.

Toinen Suomessa jo käytössä oleva ja nopeasti kehitettävissä oleva energiantuotannon muoto ovat erilaiset ei-fossiiliset kaasut, ensisijassa biokaasu ja synteettinen metaani. 

Suomalaisen energiantuotannon merkittävä omalaatuisuus on tarve runsaalle lämmitykselle talven pakkasjaksoina. Esimerkiksi kaukolämmitysjärjestelmien huippukuormia on kallista ja vaikeaa tuottaa pelkästään sähköllä. Tähän tarpeeseen varastoitu ei-fossiilinen kaasu antaa hyvän vastauksen. Tuulisähkön ja kaasun yhdistelmä antaa mahdollisuuden tuottaa kaasua silloin, kun sähkön tuotanto on runsaimmillaan, riippumatta vuodenajasta. 

Tuulivoima ja biokaasu ovat vihreän elvytyksen kohteina suotuisia myös työllisyyden näkökulmasta. Työ- ja elinkeinoministeriön vuonna 2015 teettämän selvityksen mukaan tuulivoiman elinkaaren aikaisista rahavirroista 59 prosenttia jää Suomeen, ja hankkeen elinkaaren aikana tehdystä työstä suomalaisilla toimijoilla teetettyä on noin 76 %. Näitä prosentteja on mahdollista ja syytä kohottaa kehittämällä kotimaista osaamista ja suunnittelemalla hankkeet oikein. 

TUULIVOIMAN LISÄÄMINEN

Tuulivoiman nopea lisääminen on välttämätöntä sekä ilmastotavoitteiden että energian toimitusvarmuuden kannalta. 

Suomessa on toiminnassa ja rakenteilla olevien hankkeiden lisäksi yhteensä 69 rakennusluvitettua tai kaavassa hyväksyttyä tuulivoimahanketta, joihin voidaan rakentaa yhteensä 845 voimalaa. Hankkeiden yhteenlaskettu nimellisteho on 3800 MW ja vuosituotto 15,2 TWh, mikä vastaa noin 17% Suomen kokonaissähkönkulutuksesta ja kattaisi noin 70% sähkön tuonnista.

Kevääseen 2019 mennessä rakennetun noin 2000 MW tuulivoimakapasiteetin elinkaaren aikaisen kokonaistyöllisyysvaikutuksen on arvioitu olevan jopa 55 800 henkilötyövuotta. Rakentamisvaihe on työllistänyt noin 13 000 ja suunnittelu 1500 henkilötyövuoden verran. Lisäksi kotimainen tuulivoimakomponenttien valmistaminen työllistää noin 2000 henkilöä. Loput vaikutukset tulevat käytön aikaisesta huollosta, ylläpidosta ja niin edelleen.

Tuulivoimarakentaminen tehostuu jatkuvasti ja hankeosaaminen kehittyy. Tämä huomioiden luvitetun ja kaavoitetun 3800MW tuulivoimapotentiaalin rakentaminen nopeutetussa aikataulussa toisi työtä rakentamisvaiheessa vähintään 20 000 henkilötyövuotta, suunnittelussa ja lupakäsittelyssä noin 2500 henkilötyövuotta, komponenttien valmistuksessa noin 3000 henkilötyövuotta. Välittömät työllisyysvaikutukset olisivat siten noin 25 000 henkilötyövuotta, ja koko elinkaaren kokonaistyöllisyysvaikutukset noin 80 000 henkilötyövuotta. Merkittävä osa työllisyysvaikutuksista kohdistuu syrjäisille alueille, jotka kärsivät erityisen vaikeasta työllisyystilanteesta.

Iso osa nopeasti aloitettavista tuulivoimahankkeista on markkinaehtoisesti kannattavia jo nykyisillä sähkön hinnoilla. Erityisesti merituulivoiman rakentaminen on kuitenkin haastavaa vallinneella sähkön hintatasolla. Koronakriisiä seuraava taantuma voi laskea väliaikaisesti sähkön hintoja, mikä voi hidastaa hankkeiden toteutumista. Pitemmällä noin 5–10 vuoden aikavälillä ja ennakoidulla päästöoikeuden hintakehityksellä kaikki nyt luvitetut tai kaavoitetut hankkeet, myös merituulivoima, tulevat suurella todennäköisyydellä kannattaviksi.

Keskeisin este tuulivoimapotentiaalin käyttöönotolle on, että suuri osa tuulivoimahankkeiden rakennusluvista on myönnetty jo vanhentuneille voimalatyypeille ja voimalakokoluokille. Luvat pitäisi päivittää uuden teknologian mukaisille voimaloille. Tuulivoimahankkeiden lupakäsittely on pahasti ruuhkautunut, ja käsittelyyn tarvittaisiin lisäresursseja, jotka voitaisiin sisällyttää elvytyspaketteihin.

Sekä lupien että valitusten käsittelyyn voidaan yksinkertaisesti palkata ja tarvittaessa kouluttaa lisää työvoimaa, jotta suma purkautuu ja luvat saadaan nopeasti ja asianmukaisesti käsiteltyä. Työvoimaa tarvitaan niin ely-keskuksiin kuin hallinto-oikeuksiin. 

Niin sanottu norminpurku eli ympäristölupamenettelyn ja valvonnan heikentäminen heikentävät tuulivoiman sosiaalista hyväksyttävyyttä ja ekologista kestävyyttä. Koska tuulivoimarakentamisen mittakaava tulee olemaan jatkossa huomattava, ja vaikutukset ulottuvat laajoille alueille, on panostaminen lupakäsittelyyn “norminpurkua” parempi keino rakentamisen nopeuttamiseen.

Tehokkaita toimia tuulivoiman edistämiseksi ovat:

  • Lupa- ja valituskäsittelyjen nopeuttaminen lisähenkilökuntaa palkkaamalla
  • Sähköveron muuttaminen niin, että se ei kannusta turpeen ja puun polttoon vaan tukee aidosti vähähiilisiä energiamuotoja kuten tuulivoimaa ja lämpöpumppuja
  • pitkät PPA (Power Purchase Agreement) -sopimukset tukevat tehokkaasti uuden tuulivoiman rakentamista. Julkinen sektori voisi tehdä nopeutetulla aikataululla tällaisia sopimuksia kotimaisiin tuulivoimakohteisiin
  • Tuulivoiman taloudellinen kannattavuus ja hyöty yhteiskunnalle kasvaa oleellisesti, jos tuulienergiaa voidaan tehokkaasti varastoida. Suomessa on merkittävää osaamista tällä hetkellä tehokkaimman varastointimuodon eli Power to Gas -teknologian tuomiseksi markkinoille. Näitä hankkeita kannattaisi resursoida elvytysvaroista. Synteettisen metaanin hankkeet kannattaa linkittää vahvasti biokaasuhankkeisiin. 
  • Tuulivoiman rahoituskustannusten kompensoiminen esimerkiksi valtiontakauksilla tai ostosopimuksilla
  • Sähkönsiirtoverkkojen vahvistaminen tuulivoiman nopealle lisäykselle, ja energian varastoinnin huomioonottaen
  • Myös tuulivoiman hankeosaamista tulisi vahvistaa. Osaamista tarvitaan kasvavan tuulivoimatuotannon istuttamiseksi muuhun energian tuotannon ja kulutuksen infrastruktuuriin. Lisäksi tuulivoiman sosiaalista hyväksyttävyyttä on syytä parantaa varmistamalla, että voimalat tuovat niiden sijoitusalueille enemmän hyötyjä kuin haittoja.

EI-FOSSIILISET KAASUT

Biokaasun tuotanto on selkeästi tehokkain tapa tuottaa eloperäisista massoista fossiilienergiaa korvaavia energiasyötteitä. Biokaasun tuotanto voitaisiin kotimaisia jäte- ja sivuvirtoja hyödyntämällä jopa 16-kertaistaa tasolle 16 TWh/vuosi. Biokaasutuotannon lisääminen parantaisi monien kriittisten alojen kannattavuutta, erityisesti maanviljelyksessä ja elintarvikkeiden tuotannossa. Biokaasuhankkeet voidaan tehdä pitkälti kotimaisena työnä ja niiden työllisyysvaikutukset ovat huomattavat.

Nykyisellään maatalouden energiantuotannon hyötysuhde on alle yksi. Maanviljelykseen käytetään siten enemmän energiaa (pääasiassa polttoaineiden ja fossiilisiin perustuvien lannoitteiden muodossa) kuin sieltä saadaan elintarvikkeiden ja muiden tuotteiden muodossa.(***) Maanviljelyksen energiataloutta olisikin syytä pikaisesti tehostaa niin ilmasto- kuin huoltovarmuussyistä. Tässä helpottaa myös kysynnän muutos vähemmän energiaintensiivisiin ruokatuotteisiin.

Biokaasua voidaan siirtää tuotantopaikoilta kulutuskohteisiin tehokkaasti olemassaolevassa maakaasuputkistossa. Maatilat voivat puolestaan hyödyntää biokaasun kohtuullisilla muutoksilla omissa koneissaan. Käyttö kannattaa valtakunnallisessa mittakaavassa suunnata kohteisiin, joiden hiilineutraalisuus on muuten erittäin vaikea saavuttaa, kuten kaukolämpö ja raskaan liikenteen ajoneuvot, laivat ja työkoneet. 

Biokaasutuotantoa lisäämällä saadaan energian lisäksi lannoitteita, joilla voidaan korvata merkittävästi fossiilipohjaisia tuontituotteita. Markkinoiden luominen kierrätyslannoitteille on arvoitu yhdeksi tehokkaimmista tavoista lisätä biokaasutuotannon kannattavuutta.

Keskeinen laitosinvestointeja hidastava tekijä on heikko kannattavuus nykyisillä energian ja lannoitteiden hinnoilla. Kannattavuutta voidaan parantaa kiristämällä edelleen fossiilipohjaisten tuotteiden verotusta ja helpottamalla vastaavasti biokaasutuotannon verotuskohtelua. Nämä toimenpiteet on tehtävä joka tapauksessa lähivuosina ja voidaan tehdä elvytysmielessä nopeutetulla aikataululla.

Biokaasua voidaan käyttää korvaamaan fossiilisia liikennepolttoaineita. Laajan jakeluinfrastruktuurin rakentaminen, ajoneuvojen muunnokset biokaasulle sopiviksi ja polttomoottoreiden huono hyötysuhde heikentävät liikennekäytön kokonaishyötyjä. Biokaasun siirtäminen putkiverkossa sähköä ja lämpöä tuottaviin voimalaitoksiin ja sähkön käyttäminen sähköisessä liikenteessä lisää käytön hyötysuhdetta oleellisesti.

Biokaasutuotantoa voidaan oleellisesti tehostaa hyödyntämällä siinä syntyvä hiilidioksidi synteettisen metaanin valmistamiseen. Prosessin sähkön tarve voidaan kattaa tuulivoimalla silloin, kun sille ei ole muuta kysyntää. Tuulivoimakapasiteetin kasvaessa ylituotantotilanteita syntyy yhä useammin, ja tuotannon tasaaminen synteettisten kaasujen tuotannolla on energiataloudellisesti järkevää.

Tuulisähköllä voidaan tuottaa synteettistä vetyä ja metaania myös suoraan ilmasta. Tuulivoiman yhdistäminen hiilidioksidia tuottavien tuotantolaitosten kanssa tuottaa kuitenkin suurimmat hyödyt. Synteettisten kaasujen tuottamisella ja varastoinnilla voidaan taata yhteiskunnalle tasainen energiasyöte ja nostaa kaasun käyttö moninkertaisesti suuremmaksi kuin mihin orgaaniset syötteet riittäisivät.

Biokaasun verotuksen keventämisen lisäksi hyviä ja nopeasti toteutettavia elvytystoimenopiteitä ovat: 

  • Jo päätettyjen biokaasulaitosten investointitukien aikaistaminen
  • Hallitusohjelmassakin mainittu jakeluvelvoite välittömästi toimeen, kuitenkin siten, että painopisteenä olisi raskas liikenne
  • Biokaasun käytön lisääminen paikallisliikenteessä

Maanviljelykselle biokaasu on merkittävä uusi tulonlähde, joka tuottaa myös säästöä, kun ulkoa pitää hankkia vähemmän energiaa ja lannoitteita. Biokaasun taloudelliseen ekosysteemiin kuuluu myös esimerkiksi autokauppa ja autokorjaamot, jotka voivat hyötyä paikallisesti kun seudulle tulee biokaasun tuotantolaitos.

ENERGIAN KÄYTÖN TEHOSTAMINEN

Vähähiilisen energiantuotannon kustannuksia on pyrittävä laskemaan isoilla valmistus- ja asennussarjoilla ja panostamalla teknologiseen kehitystyöhön. Energian tuotannon kustannuksia ja ilmastopäästövähennyksiä on jatkuvasti verrattava energiaa säästävien investointien kustannuksiin. Energian säästö on useissa tapauksissa tehokkain energiainvestointi.

Yhteiskunnan nykyiset toimintatavat ja tuotantorakenteet pohjaavat pitkälti edullisen tuontienergian varaan. Noin puolet metsäteollisuuden ulkopuolisen yhteiskunnan energian käytöstä pohjaa fossiilisiin polttoaineisiin. Vähähiilisen energiantuotannon rakentamisen lisäksi tarvitaankin keinoja tehostaa energian käyttöä.

Teollisuuden osuus energiankulutuksesta on noin 45%. Suomi saa EU-maiden vertailussa käyttämäänsä luonnonvarayksikköä kohden kutakuinkin vähiten taloudellista hyötyä. Tuotantorakenteen energiatehokkuutta olisikin kehitettävä nopeasti. Teollisuuslaitosten hukkalämpöjä olisi hyödynnettävä laajasti esimerkiksi kaukolämmön tuotannossa.

Rakennusten lämmitykseen menee noin 25% tuotetusta energiasta. Hukkalämpöjen hyödyntämisen lisäksi lämpöpumpuilla ja energiatehokkuusremonteilla voitaisiin vähentää rakennusten energiankulutusta jopa puoleen nykyisestä. Lisäksi lämpötilojen paremmalla huonekohtaisella hallinnalla ja lämpötilojen laskemisella terveyden kannalta parhaalle tasolle saavutetaan huomattavaa säästöä.

Liikenne kuluttaa noin 16 prosenttia energiasta. Myös siellä on huomattava energiansäästöpotentiaali parantamalla julkisia kulkuyhteyksiä ja vähentämällä polttomoottoreiden käyttöä. Sähköautojen osalta on tärkeää huomioida, että akustojen valmistamisella on huomattavia ympäristövaikutuksia, ja siksi niiden mitoituksen tulisi vastata todellista käyttötarvetta.

Puun poltto energiaksi on sekä ilmaston että talouden kannalta huonoin vaihtoehto. Metsäteollisuuden energian käyttöä tehostavia ja tuotteiden jalostusarvoa nostavia hankkeita voitaisiin käynnistää nopealla aikataululla. Puun käyttöä pitkäkestoisiin tuotteisiin erityisesti julkisessa rakentamisessa on syytä tukea. Julkiseen rakentamiseen voidaan ottaa käyttöön kiristyvä “sekoitevelvoite” puurakentamista.

  • Energian säästöä voidaan tehostaa parhaiten tukemalla teollisuuden ja kotitalouksien energiaremontteja ja lämmitysjärjestelmien uudistamista. 
  • Myös kaukolämpöjärjestelmien kehittäminen ja korjaaminen sekä hukkalämpöjen hyödyntäminen tarjoavat runsaasti mielekkäitä työkohteita.

(*) Jos oletetaan maakaasun ja ydinvoiman osuuden molempien kasvavan 15 TWh; jos niiden kasvu on alhaisempaa, tarvitaan uutta uusiutuvaa energiaa vielä enemmän.

(**) Ensinnäkin metsäteollisuus käyttää jo tällä hetkellä omat sivuvirtansa tehokkaasti. Toiseksi, hakkuiden lisäys ei riitä vajetta kattamaan (eikä olisi hiilitaseen kannalta järkevää). Vuonna 2017 puuperäinen energiantuotanto oli hiukan yli 100 TWh, kun toteutuneet hakkuut olivat 72 miljoonaa kuutiota. Jos hakkuut nousisivat tasolle 86 miljoonaa kuutiota, jota on esitetty suurimpana mahdollisena puuntuotannollisena hakkuumääränä (kun metsien vuosikasvuksi arvioidaan 110 miljoonaa kuutiota) olisi puuperäisen energian maksimimäärä nykyisellä puunkäytön tavalla noin 120 TWh. Edelleen tarvittaisiin siis noin 80 TWh uutta uusiutuvaa energiaa. Kotimainen puuperäinen energia ei mitenkään pysty kattamaan tarvittavaa uusiutuvan energian tarvetta, ellei sitten luovuta suurista määristä mekaanista ja kuiduttavaa metsäteollisuutta.

(***) Koska maatalouden tuotantopanokset (fossiiliset polttoaineet, lannoitteiden raaka-aineet, koneet ja laitteet, kausityövoima ja niin edelleen) ovat suurelta osin tuontitavaraa, alle yhden energiatehokkuus tarkoittaa myös, että maatalouden omavaraisuusaste on alhaisempi kuin nettoenergiaa huomioonottamaton tarkastelu olettaa.