Fingridin sähköjärjestelmävisio 2022:

Neljän skenaarion voimalla

20.01.2023, kello 10:44

Teksti Petri Sallinen | Kuva Pekka Hannila

Epävarmuus, arvaamattomuus ja nopeat muutokset. Niistä on sähköinen tulevaisuus tehty. Tästä huolimatta sähköjärjestelmän kehittäjien olisi osattava varautua lähes kaikkeen. Kantaverkkoyhtiö Fingridin neljän skenaarion visio arvioi tulevia haasteita.

Kantaverkkoyhtiö Fingrid piirtää uusimmassa sähköverkkovisiossaan kuvaa tulevaisuuden suomalaisesta sähköjärjestelmästä. Sen ytimessä on tietenkin kantaverkko. Järeän kantaverkon on kyettävä siirtämään suuria määriä sähköä valtakunnan jokaiseen kolkkaan — myös rajojen yli naapurimaihin ja naapurimaista Suomeen. Kantaverkko yksin ei kuitenkaan ole koko sähköjärjestelmä. Kaikki voimalaitokset liittyvät kantaverkkoon, kuten myös alueelliset sähköverkot, jotka siirtävät viimeiset metrit sähköstä matkalla kohti kansalaisten koteja ja työpaikkoja.

Kantaverkkoyhtiön visio lähestyy tulevaisuuden haasteita neljän skenaarion avulla. Ne julkaistiin sidosryhmien kommentoitaviksi viime vuoden elokuussa. Uudet skenaariot päivittävät vain vuosi sitten valmistunutta verkkovisiota. Nopea päivittämisentarve kuvaa lyhyessä ajassa tapahtuneita suuria muutoksia. Samalla uuden vision tarkastelu laajenee käsittämään myös tulevaisuuden sähkömarkkinat ja sähköjärjestelmän hallintaan liittyvät kysymykset.

Fingrid ei yritä löytää yhtä todennäköisimmin toteutuvaa skenaariota, vaan neljä skenaariota esittelee erilaisia ilmiöitä, jotka haastavat kantaverkkotoimintaa, sähkömarkkinoita ja sähköjärjestelmää kokonaisuutena. Suomi saattaa esimerkiksi ajautua kansainväliseen kilpailuun uusista sähköntuotantohankkeista. Samalla Suomessa joudutaan miettimään sitä, millä keinoilla energiaintensiivistä teollisuutta ylipäätään houkutellaan Suomeen. Ilmiöt heijastuvat kantaverkon suunnitteluun — on osattava varautua suuriin sähkönkäytön ja sähköntuotannon muutoksiin.

Osuvatko arvaukset oikeaan?

Visio on valistunut arvaus tulevaisuudesta, mutta se ei yritä ennustaa tulevaa. Arvauksien toteutumiselle asettaa reunaehtoja ainakin Euroopan unionissa ja Suomessa harjoitettu energia- ja ilmastopolitiikka, mutta myös teollisuuspolitiikka. Merkittävä osa säätelystä muotoillaan Brysselin neuvottelupöydissä ja selvästi pienempi osa kansallisesti.

Poliittista säätelyä ohjaavat suhdanteet — ennen kaikkea poliittiset suhdanteet. EU-parlamentti ja kotimainen eduskunta vaihtuvat määräajoin, jolloin myös poliittiset ohjelmat vaihtuvat. Populismillakin on ohjauksessa sijansa. Vaikka energia-ala toivoo poliittiselta ohjaukselta pitkäjänteisyyttä, ei poliittisen järjestelmän perusluonne sitä välttämättä tarjoa. Poliittisessa todellisuudessa on vain opittava elämään.

Näkemyseroja poliittisessa päätöksenteossa saattaa aiheuttaa esimerkiksi se, kuinka markkinaehtoisia keinoja valitaan energia- ja ilmastotavoitteiden toteuttamiseksi tai kuinka vahvasti poliittinen ohjaus on läsnä käytännön toimissa. Tämä näkyy hyvin, kun energiahintakriisin ikäville haittavaikutuksille on etsitty ratkaisuja. Ovatko kansalaisten kurimuksen syynä sähkömarkkinamekanismin puutteet, joiden korjaamiseksi tarvitaan poliittista puuttumista? Käytetäänkö hintakattoja, valtiontukia tai muita lainsäädännöllisiä toimia? Rokotetaanko energiayrityksiä ylimääräisillä veroilla?

Fingridin vision neljä skenaariota tarkastelee tilannetta vuosien 2035 ja 2045 näkökulmasta. Painotus on vuodessa 2035, jolloin Suomen pitäisi olla pian vanhenevan hallitusohjelman tavoitteen mukaisesti hiilineutraali. Kaikissa skenaarioissa Suomi kuitenkin saavuttaa hiilineutraaliustavoitteensa. Pelkästään tämä tarkoittaa merkittävää sähkön käytön kasvua, kun fossiilisia polttoaineita korvataan sähköllä tai sähköstä tuotetuilla polttoaineilla. Vuonna 2045 Suomi olisi kaikkien skenaarioiden mukaan jo hiilinegatiivinen.

Poliittisten suhdanteiden epävarmuuksista huolimatta sähköistymiskehitystä ja ilmastotavoitteiden toteutumisen vaikutuksia olisi kyettävä arvioimaan kattavasti ja ajoissa. Visio huomauttaa, että muutostarpeen aliarviointi johtaa pahimmillaan tilanteeseen, jossa varautumattomuus rajoittaa sähköistymiskehitystä, teollisuusinvestointien toteutumista ja ilmastotavoitteiden saavuttamista — ja johtaa lopulta kantaverkon käyttövarmuuden heikentymiseen.

Erilaisten muuttujien lauma

Koska visio on arvaus, sisältää se epävarmuuksia ja monia muuttujia. Kun yksittäisen muuttujan painoarvo heilahtaa, voi sillä olla laajoja vaikutuksia. Visionäärin on siis varauduttava reagoimaan tulevaisuuteen monella tavalla ja monella tasolla.

Sähkönkäytön kehittymisen osalta merkittävimmät muuttujat liittyvät teollisuuden ja liikenteen sähköistymiseen, kiinteistöjen lämmitystapojen kehittymiseen ja siihen, millä tavalla vetytalous toteutuu. Kyse ei ole pelkästään sähkönkäytön kasvusta ja kasvun määrästä vaan myös siitä, miten kasvu jakaantuu ja sijoittuu maantieteellisesti. Tämä on arvokasta tietoa, jotta kantaverkon vahvistuksia ja uusia siirtoyhteyksiä osataan rakentaa aina sinne, jossa kantaverkkosiirroille on tarvetta.

Sama pätee sähköntuotantoon: minne kaikkialle voimayhtiöt mahtavat rakentaa uusia voimalaitoksia, kuinka paljon ja minkälaisia. Skenaarioissa esimerkiksi ydinvoiman määrä vaihtelee sen mukaan, miten olemassa olevien laitosten käyttöiän oletetaan pidentyvän ja miten uusia pienydinreaktoreita rakennettaan vai rakennetaanko lainkaan.

Samoista syistä tuotannosta ja kulutuksesta saatavien joustojen määrät, rajat ylittävien siirtoyhteyksien kapasiteetti, muun energiainfrastruktuurin kehittyminen ja naapurimaiden sähkötarpeet vaihtelevat eri skenaarioissa.

Menestyykö Suomi investointikisassa?

Tulevaisuuden Suomi on energiaintensiiviselle teollisuudelle erinomainen paikka investoida. Ainakin näin Fingridin skenaarioissa uskotaan. Neljästä skenaariosta kolmessa kantaverkkoyhtiö olettaa Suomen onnistuvan houkuttelemaan lisää sähköintensiivistä teollisuutta. Houkutteluun tarvitaan tosin energiapolitiikan lisäksi muitakin elinkeinopoliittisia toimia.

Suomessa teollisuus ei kohtaa merkittäviä poliittisia riskejä — stabiilin olotilan oletetaan jatkuvan myös tulevaisuudessa. Skenaarioiden toinen olettamus on se, että taloudelliset tai geopoliittiset riskit eivät vaaranna Suomen asemaa investointikohteena. Lisäksi Fingrid arvioi, että ilmastonmuutoksen seuraukset — sateet, tuulisuus ja meren pinnan nousu — eivät nekään oleellisesti vaikuta Suomen vetovoimaan.

Suomeen investoivan teollisuuden kannalta puhtaan sähkön saatavuus, edullinen hinta ja hyvä toimitusvarmuus sen sijaan ovat ylivertaisia vetovoimatekijöitä. Jos kaikki suunnitellut maa- ja merituulivoimahankkeet toteutuvat, pärjää Suomi enemmän kuin hyvin puhdasta sähköä teollisuudelle tarjoavien maiden kisassa.

Tosin puhdasta sähköä on tarjolla Suomen tapaan myös muissa Pohjoismaissa. Tämä pitää suomalaisten tuntokarvat herkkinä. Tuulivoiman lisäksi Suomessa on tarjolla muutakin puhdasta sähköä: vesivoimaa, ydinvoimaa ja bioenergiaa. Eikä tässä vielä kaikki. Suomella on käytettävissä valtavasti maapinta-alaa, mikä tarkoittaa melkoisia mahdollisuuksia aurinkovoiman rakentajille.

Keski-Euroopassa asetelma on hankalampi. Tiheästi asutussa ja tiheästi rakennetussa Keski-Euroopassa uusien maatuulivoimalaitosten tai tilaa vievien aurinkovoimalaitosten rakentaminen on yhä vaikeampaa — tilaa ei ole loputtomasti. Lisäksi monet Keski-Euroopan maat suhtautuvat negatiivisesti ydinvoimaan ja ne joutuvat käyttämään vielä pitkään suuria määriä fossiilisia polttoaineita sähkön ja energian tuottamiseen.

Fingrid olettaa, että nykyisen voimalaitoskapasiteetin käyttöön ei kohdistu tulevaisuudessa uusia rajoitteita. Tämä tarkoittaa esimerkiksi sitä, että kaikki nykyinen vesivoimalaitosten säätökyky olisi markkinoiden käytettävissä tulevaisuudessa. Jos taas tuulivoimarakentamisen hyväksyttävyys heikkenisi ja rakentamiselle kohdistettaisiin rajoitteita, olettavat skenaariot, että rajoitukset eivät kohdistuisi samanaikaisesti kaikkiin tuulivoimatyyppeihin.

Miten sähkön kysyntä kehittyy?

Kaikkien skenaarioiden mukaan kansakunnan sähköistyminen johtaa voimakkaaseen sähkönkäytön kasvuun. Parhaimmillaan sähkönkäyttö Suomessa voi jopa kaksinkertaistua nykyisestä jo vuoteen 2035 mennessä. Tämä tarkoittaisi sitä, että Suomi käyttäisi vuosittain yli 170 terawattituntia sähköä.

Sähkönkäytön kaksinkertaistuminen edellyttää kuitenkin sitä, että kaikki kasvua vauhdittavat tekijät toteutuvat. Teollisuustoimialoista etenkin kemianteollisuus ja metalliteollisuus lisäisivät sähkönkäyttöään voimakkaasti — näin toimialat arvioivat itsekin. Todennäköisesti teollisuus korvaa fossiilisen maakaasun puhtaalla sähköllä tuotetulla vedyllä, mikä lisäisi voimakkaasti sähkön tarvetta. Teollisuustoiminta on kuitenkin aina suhdanteiden ja kansainvälisen kilpailun armoilla. Tämä lisää epävarmuuksia ja vaikeuttaa arvaamista.

Rakennusten lämmittämisessä fossiilisten polttoaineiden käyttö loppuu, mikäli on skenaarioihin uskominen. Muutos tapahtuu sekä kaukolämmön tuotannossa että öljyyn perustuvassa kiinteistöjen erillislämmityksessä. Korvaavissa lämmitysmuodoissa sähköllä on merkittävä osuus.

Lämmityksen osalta epävarmuustekijöitä on paljon, koska samaan aikaan energiatehokkuuden parantuminen vähentää kiinteistöjen energian tarvetta. Samalla kaukolämpöä tuotetaan yhä enemmän erilaisilla hukkalämmöillä. Hukkalämpöjen käytön kasvu hillitsee sähkönkäytön kasvua, mutta tuo teollisuuden suhdanneriskit energiayhtiöiden käsiin.

Vedyn valmistaminen lisää sähkönkäyttöä, mutta samalla elektrolyysereillä tuotettu vety tarjoaa sivutuotteina runsaasti lämpöä kaukolämpöyritysten käyttöön — seikka, joka hillitsee sähkön tarvetta kaukolämmön tuotannossa.

Jos Suomen maanteillä huristaa 1,5 miljoonaa sähkö- ja hybridiautoa vuonna 2035, käyttävät ne sähköä vuosittain noin viisi terawattituntia. Liikenteen sähköistyminen on yksi merkittävä sähkönkäytön kasvua ohjaava tekijä.

#sähköverkot