Sitran selvitys ennustaa hurjaa sähköistymistä

Sähkönkäyttö kaksinkertaistuu

29.09.2021, kello 16:15

Teksti Petri Sallinen | Kuva Scanstockphoto

Sähkönkäyttö kaksinkertaistuu

Sähkönkäyttö kaksinkertaistuu ja Suomi puhdistuu hiilidioksidipäästöistä. Tämän pitäisi tapahtua vuoteen 2050 mennessä, mikäli Sitran ennusteet toteutuvat.

Suomi käyttää 170 terawattituntia sähköä vuonna 2050. Samalla päästötön sähkö korvaa kaikki hiilidioksidipäästöjä aiheuttavat fossiiliset polttoaineet. Sitran tuore ”Sähköistämisen rooli Suomen ilmastotavoitteiden saavuttamisessa” -selvitys laskee Suomen puhdistumisen sähkön varaan.

Sähkö parantaa myös Suomen energiatehokkuutta. Vuonna 2050 energian loppukäyttö supistuu 250 terawattitunnin tuntumaan, mikä on 40 terawattituntia vähemmän kuin vuonna 2015.

Sähkö rynnii kuin jyrä ylivoimaisesti yleisimmäksi energiamuodoksi. Vuonna 2050 sähköllä katettaisiin peräti 46 prosenttia energian loppukäytöstä. Bioenergian osuus olisi kolmannes ja kaukolämmön osuus 14 prosenttia. Power-to-X-tuotantomuotojen osuus olisi reilut kymmenen prosenttia. Power-to-X-tekniikoilla päästöttömästi tuotettu sähkö muunnetaan johonkin toiseen olomuotoon — esimerkiksi nesteeksi tai kaasuksi.

Miten yhteiskunnan reipas sähköistyminen näkyy vuoden 2050 arkipäiväisessä elämässä? Kotien ja kiinteistöjen lämmityksessä sähköistyminen tarkoittaisi sitä, että lämpöenergiasta yli 90 prosenttia tuotetaan sähkön käyttöön perustuvilla lämpöpumpuilla — olipa sitten kyse kaukolämmitetyistä rakennuksista tai kiinteistökohtaisesta lämmityksestä.

Sitran selvitys olettaa, että yli 55 prosenttia kaukolämpöverkkoon syötetystä energiasta on peräisin lämpöpumpuista. Koska lämpöpumput toimivat sähköllä, kasvattaa pumppujen pyörittäminen myös sähkönkäyttöä.

Kaukolämpöä sen sijaan ei käytetä nykyistä enempää vuonna 2050. Sitra ennustaa kaukolämpöä tarvittavan vain 34 terawattituntia — kaksi terawattituntia vähemmän kuin vuonna 2020.

”Selkeä näkymä tarvitaan”

Oleellista on mahdollisimman kauas tulevaisuuteen ulottuva selkeä näkymä. Ilman selkeitä näkymiä ei synny Sitran maalaamaa tulevaisuutta. Selkeyttä tarvitaan ennen kaikkea poliittisiin päätöksiin ja energiaverotuksen tulevaisuuteen. Näin toteaa Energiateollisuus ry:n ekonomisti Petteri Haveri.

— Selkeys kannustaa teollisuutta investoimaan, koska investointejahan nyt tarvitaan. Niiden avulla fossiilisten polttoaineiden käyttö vähenee ja korvautuu päästöttömällä sähköllä.

Haverin mielestä etenkin vetytalouden kuva vaati vielä selventämistä. Miten esimerkiksi vetyinfrastruktuuri toteutetaan. Vetytaloutta tukemaan tarvitaan myös kannustavaa verokohtelua ja säätelyn selkeyttä.

 

Liikenne tekee sähköloikan

Henkilöautoista yli 60 prosenttia on täyssähköautoja vuonna 2050, mikäli Sitran skenaariot toteutuvat. Loput henkilöautot toimisivat biopolttoaineilla tai synteettisillä polttoaineilla. Fossiiliset liikennepolttoaineet sen sijaan ovat menneisyyttä — samoin bensiiniä tai dieseliä käyttävät polttomoottorit.

Raskaan maantieliikenteen sähköistymistä ei ole ratkaistu täysin vuonna 2050. Reilu enemmistö — yli 60 prosenttia — raskaan liikenteen kalustosta liikkuu synteettisten polttoaineiden tai biopolttoaineiden voimalla.

Liikenteen energiatehokkuus paranee kuitenkin reippaasti. Selvityksen mukaan liikenne kuluttaisi energiaa vuonna 2050 yhteensä 34 terawattituntia — yli 30 prosenttia vähemmän kuin vuonna 2015.

Teollisuus käyttää Sitran laskelmien mukaan energiaa 112 terawattituntia vuonna 2050. Tästä sähkön osuus on 56 terawattituntia. Perinteinen sähkönkäytön tasajako teollisuuden ja kotitalouksien kesken murtuu.

Teollisuuden vaikeasti sähköistettävien prosessien ytimessä ovat Power-to-X-ratkaisut. Erityisesti vetytalouden nousulta odotetaan paljon. Tämä tosin toteutuisi vasta 2030-luvulla.

Teollisuuden oletetaan korvaavan osan fossiilisten raaka-aineiden käytöstä biomassoilla. Niitä saadaan mm. metsäteollisuuden sivuvirroista. Tarkoittaako tämä sitä, että teollisuus rynnii yhtä useammin samoille apajille energiateollisuuden kanssa? Kiihtyykö kisa biomassojen sieluista?

Ei kiihdy, mikäli on uskominen Sitran ennusteita. Selvityksen mukaan biomassojen käyttö ei kasvaisi vuosien 2020 ja 2050 välisenä aikana. Primäärienergioista biomassojen käyttö olisi 109 terawattituntia ja energian loppukäytöstä 75 terawattituntia — käytännössä samat lukemat kuin vuonna 2020.

Maatuulivoima nousee kärkeen

Kun Suomen sähkönkäyttö kaksinkertaistuu seuraavien 30 vuoden aikana, niin millä tavoilla tarvittava sähkö tuotetaan? Ainakin suomalainen sähköntuotantokapasiteetti kolminkertaistuu. Vuonna 2050 Suomi jauhaa sähköä 70 000 megawatin teholla.

Suurin osa uudesta kapasiteetista on maatuulivoimaa. Sitra toteaa, että tuotantopotentiaalia on riittävästi kattamaan kasvava kysyntä. Lisäksi maatuulivoima on ydinvoimaa ja merituulivoimaa edullisempi tuotantomuoto. Sitra ennustaa, että suomalaisen maatuulivoiman kapasiteetti on 47 200 megawattia vuonna 2050 — yli 67 prosenttia suomalaisesta sähköntuotantokapasiteetista.

Vedyllä ja synteettisillä kaasuilla sähköä tuotettaisiin 6 200 megawatin teholla. Akkuvarastojen sähköteho taas olisi 4 200 megawattia vuonna 2050. Biokaasuja tai synteettisiä kaasuja käyttävien voimalaitosten teho olisi 3 000 megawattia, aurinkovoimalaisten hieman vähemmän.

Vesivoimalaitosten tehon ei oleteta kasvavan nykyisestä, mutta vähenemistäkään ei tapahdu. Ydinsähköä sen sijaan tuotettaisiin enää 1500 megawatin teholla.

Ydinvoima hiipuu

Suomeen ei rakenneta uusia ydinvoimalaitoksia Olkiluoto 3:n jälkeen. Näin olettaa Sitran julkaisema ”Sähköistämisen rooli Suomen ilmastotavoitteiden saavuttamisessa” -selvitys. Vuoden 2040 jälkeen se olisi ainoa Suomessa käytössä oleva ydinvoimalaitos.

Olkiluoto 1 ja Olkiluoto 2 suljetaan, kun ne on käytetty loppuun jatkoajan jälkeen eikä uusia ydinvoimalaitoksia rakenneta vanhoille rakennuspaikoille. Näin selvitys olettaa käyvän myös Loviisan kahdelle ydinvoimalaitokselle. Sitran vaihtoehtoisen skenaarion mukaan ydinvoiman määrää kuitenkin lisättäisiin jonkin verran vuoden 2040 jälkeen.

Sitran selvitys olettaa, että kaikkien nykyisten ydinvoimalaitosten käyttöä pidennetään jatkoluvilla. Mikäli näin ei tapahdu, tarvitaan vaihtoehtoisia tuotantomuotoja nopeasti lisää.

 

Sähköjärjestelmä muuttuu

Nykyisin Suomi tuo sähköä Pohjoismaista, Venäjältä ja ajoittain myös Virosta. Suomen vuosikulutuksesta noin viidennes on tuontisähköä. Tulevaisuudessa asetelma kuitenkin muuttuu — ainakin hetkeksi. Sitran skenaarion mukaan sähkön vuotuinen nettovienti — tuonnin ja viennin välinen erotus — nousee jopa neljään terawattituntiin vuosien 2030 ja 2035 välisenä aikana. Tähän johtaa tuulivoimalaitoskapasiteetin nopea kasvu ja Olkiluodon uuden ydinvoimalaitoksen valmistuminen.

Yhteiskunnan sähköistyminen ja vanhenevien ydinvoimalaitosten sulkeminen palauttavat kuitenkin asetelmaan takaisin lähtöruutuun. Vuoden 2040 jälkeen tuonti ylittäisi taas viennin. Vuonna 2050 nettotuonti asettuisi 9 ja 15 terawattitunnin välille.

Suomen rajat ylittävien siirtoyhteyksien vahvistaminen Norjaan ja Ruotsiin tuo sähköjärjestelmään tarvittavia joustoja, joita kasvava tuulivoimalaitosten joukko tarvitsee. Selvitys olettaa, että Norjasta ja Ruotsista saadaan tarvittaessa joustavasti vesivoimalaitoksilla tuotettua sähköä ja lisäksi ruotsalaista ydinsähköä. Sitra laskee, että uutta rajasiirtokapasiteettia tarvitaan 1 500 megawattia vuoteen 2035 mennessä ja 5 800 megawattia vuoteen 2050 mennessä.

Lisäksi kantaverkkoa olisi vahvistettava Suomen rajojen sisällä monesta kohtaa, jotta kaikki uusilla tuulivoimalaitoksilla tuotettu sähkö saataisiin tehokkaasti käyttäjien ulottuville. Paikallisiin siirtoverkkoihin sen sijaan ei tarvita lisävahvistuksia sen jälkeen, kun säävarmuutta parantava urakka päättyy vuoden 2028 paikkeilla. Siirtohintojen kallistumista kehitys ei kuitenkaan estä, koska kantaverkkoon tehtävät investointikulut vyörytetään loppukäyttäjien maksettaviksi.

Pohjoismaisen sähkökaupan haaste?

Kun suomalainen sähköntuotantokapasiteetti kolminkertaistuu vuoteen 2050 mennessä, moninkertaistuu myös sähkön tarjonta. Tarjonnan kasvusta huolimatta Sitran selvitys olettaa sähkön hinnan jämähtävän pysyvästi selvästi nykyistä korkeammalle tasolle.

Mikä pitää kasvavan tarjonnan tilanteessa yllä korkeaa hintatasoa? Ainakin se, millä tavalla — ja millä hinnalla — sähköä tuotetaan. Sähköistyvässä yhteiskunnassa myös sähkön kysynnän voisi kuvitella olevan pysyvästi reipasta. Kun kysyntä ja tarjonta ovat toisiaan lähellä, on tästä helppo lipsahtaa niukkuuden puolelle.

Suomi on kuitenkin osa pohjoismaisia sähkömarkkinoita ja Pohjoismaat on osa Euroopan unionin sähkömarkkinoita. EU:n sähkömarkkinoiden todellista yhdentymistä on odoteltu jo pitkään. Kieltämättä eurooppalainen sähkömarkkinajuna liikkuu yhä tuskallisen hitaasti, mutta vuoteen 2050 ulottuva kolmenkymmenen vuoden taipale antaa muikean aikalisän ratkaista sähkömarkkinoiden yhdentymisen ongelmat lopullisesti.

Pohjoismaisten sähkömarkkinoiden analysointi — EU:n laajuisista markkinoista puhumattakaan — jää Sitran skenaariotarkastelussa onnettoman ohueksi. Ruotsin, Norjan tai muidenkaan EU-maiden tekemisiä ei voi yhteismarkkinoilla kuitenkaan täysin sivuuttaa — kaikkien tekemiset vaikuttavat Suomeen.

Kun Suomi on pullollaan uusia maatuulivoimalaitoksia, jotka kaikki tuulisina päivinä survovat sähköä pohjoismaisen markkina-alueen verkkoihin, niin oletettavasti näin tapahtuu myös Ruotsissa. Mihin ja miten suomalainen ylijäämäsähkö saadaan silloin kaupaksi? Miten sähköntuotantokapasiteetti kehittyy naapurimaissa? Entä miten EU-maiden välisiä siirtoyhteyksiä kehitetään.

 

Mitä sähköistyminen maksaa?

Suomalaiseen sähköjärjestelmään on pumpattava 64–70 miljardia euroa vuoteen 2050 mennessä, jotta Sitran maalaama kuva päästöttömyydestä toteutuisi. Investointitarpeista noin 70 prosenttia kohdistuu uusien maatuulivoimalaitosten rakentamiseen. Potista kantaverkon virittelyyn käytettäisiin noin kahdeksan miljardia euroa.

Sitra kuitenkin arvioi, että suomalaisen sähköntuotannon kustannukset laskevat noin 30 prosenttia vuoteen 2050 mennessä. Tosin kustannushyödyistä leikkaantuu noin kolmannes sen jälkeen, kun sähkön tuonti kirittää vientiä suuremmaksi.

Suomen sähköjärjestelmän mullistukset vaikuttavat myös pohjoismaiseen sähkökauppaan. Tuulivoimakapasiteetin massiivinen marssi lisää sään mukaan vaihtuvan sähköntuotannon määrää. Samalla 24/7 sähköä vakaasti tuottavat ydinvoimalaitokset katoavat markkinoilta. Tämä muuttaa koko pohjoismaisen sähkökaupan dynamiikkaa.

Ainakin sähkömarkkinoiden hintavaihtelut lisääntyvät. Tämä tarkoittaa sitä, että vuoden aikana on entistä enemmän hetkiä, jolloin sähkö maksaa erittäin paljon tai jolloin sähkön hinta on lähellä nollaa. Sitran selvityksen mukaan sähkö maksaisi keskimäärin 61 euroa megawattitunnilta vuonna 2050 — siis kaksi kertaa enemmän kuin viime vuonna.

Sähkön kallistumisesta huolimatta kotitalouksien kokonaisenergialasku pysyisi nykyisellä tasolla tai lasku voi jopa kutistua nykyisestä. Vaikka sähkö olisi entistä kalliimpaa, laskee fossiilisista polttoaineista luopuminen liikenteeseen ja lämmitykseen käytettävän energian hintaa. Myös kulutusjoustojen yleistyminen pitää energiakulut kurissa.

#energiatalous #sähkön hinta #sähkönkäyttö
Jaa artikkeli:

Kommentoi

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakkolliset kentät merkitty *

Kommentit ()

Ei kommentteja