Energian tulevaisuus on sähköinen

Maailman sähköntarve kiihtyy, ja energiantuotanto uudistuu vauhdilla myös Suomessa. Turku Energian myyntijohtaja Harri Salo visioi energian tulevaisuuden näkymiä maailman mittakaavasta Turun seudun koteihin ja kiinteistöihin.

Viimeisen 25 vuoden aikana maailman energiankulutus on kasvanut yli 50 prosenttia, mutta se on vasta alkua. Mihin suuntaan olemme menossa?

– Sähkön kysyntä kasvaa joka puolella maailmaa, ja arvioiden mukaan sähkönkäyttö kaksinkertaistuu vuoteen 2050 mennessä. Taustalla on valtava rakennemuutos. Liikenne, teollisuus ja lämmitys sähköistyvät, datakeskusten määrä kasvaa, ja yhä useammat koneet, laitteet ja prosessit toimivat jatkossa sähköllä, Harri Salo kertoo.

Elintason nousulla on oma osansa kehityksessä. Maailmanlaajuisesti 675 miljoonaa ihmistä elää yhä ilman sähköä. YK:n tavoitteena on, että vuoteen 2030 mennessä sähkö olisi kaikkien ulottuvilla. Tavoitteen toteutuminen tarkoittaisi merkittävää kulutuksen kasvua erityisesti Aasiassa ja Afrikassa.

Aurinkoa, akkuja ja käänteentekevä torium

Energiaa pyritään jatkuvasti tuottamaan puhtaammin ja uusiutuvien tuotantomuotojen osuus kasvaa nopeasti. Muutosta tukevat teknologinen kehitys sekä globaalit tavoitteet ja toimet päästöjen vähentämiseksi ja vihreän energian tukemiseksi. Fossiilisten polttoaineiden käyttö on kääntymässä selvään laskuun.

– Tutkimuslaitos Emberin mukaan vuonna 2025 tuotettiin maailmanlaajuisesti ensimmäistä kertaa enemmän sähköä uusiutuvilla energialähteillä kuin hiilellä. Tämä on käänteentekevä mullistus, Salo sanoo.

Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n mukaan vuonna 2035 aurinkoenergialla tuotetaan eniten sähköä globaalisti ja toiseksi eniten tuulivoimalla.

– Teknologiakustannusten laskiessa akut tulevat entistä enemmän korvaamaan polttomoottoreita. Vety ja vihreä teräs nousevat keskeiseen asemaan erityisesti teollisuudessa, kun fossiilisia polttoaineita korvataan uusiutuvalla sähköllä tuotetulla vedyllä esimerkiksi teräksen valmistuksessa, Salo toteaa.

Parhaillaan tutkitaan myös toriumia, lupaavaa vaihtoehtoa uraanille ydinvoimassa. Sen käyttö voisi pienentää ydinjätteen määrää merkittävästi. Teknologiaa tutkitaan muun muassa Kiinassa ja Tanskassa.

– Se on erittäin käänteentekevä tekniikka. Torium on radioaktiivinen metalli, jota on maaperässä neljä kertaa enemmän kuin uraania. Jos uraanista syntyy jätteitä rantapallon verran, toriumista syntyy samasta energiamäärästä vain pingispallon kokoinen määrä. Myös jätteen puolittumisaika on huomattavasti lyhyempi, Salo vertaa.

Suomen suurimmat nousijat vety ja tuulivoima

Energia-ala on murroksessa myös Suomessa. Meillä sähkönkulutusta lisäävät merkittävästi muun muassa liikenteen, lämmityksen ja teollisuuden sähköistyminen. Valtion tavoite on kunnianhimoinen: hiilineutraalius vuoteen 2035 mennessä.

Suomessa vihreän siirtymän tueksi on käynnissä investointeja yhteensä noin 23 miljardin euron edestä, pääosin tuulipuistoihin ja lämpöpumppuihin.

– Nopeimmin kasvava energialähde on tuulivoima, joka voi kattaa jopa 50–70 prosenttia sähköntuotannosta vuoteen 2050 mennessä. Myös aurinkovoima yleistyy nopeasti, mutta sen osuuden arvioidaan jäävän 5–10 prosenttiin. Ydinvoima pysyy tärkeänä, mutta lisäkapasiteetti riippuu investoinneista. Vesivoima säilyy lähes ennallaan. Fossiiliset polttoaineet poistuvat lähes kokonaan, mikä vähentää päästöjä merkittävästi, Salo kertoo.

Energian tulevaisuudessa avainasemassa on vetyteknologia.

– Jos isot vetyhankkeet onnistuvat, sähköntuotanto voi jopa yli kaksinkertaistua tulevina vuosikymmeninä ja Suomeen voi syntyä merkittävä määrä uusia investointeja ja työpaikkoja. Vaikutukset kansantalouteen olisivat huomattavat, Salo toteaa.

Tasapainoa sähkökattiloilla

Haasteena on, että sähköntuotanto ja kulutus eivät aina kohtaa. Tuuli- ja aurinkosähkön tuotanto vaihtelee sääolosuhteiden mukaan, joten järjestelmä tarvitsee joustoa: varastointia, kulutuksen ohjausta ja älykkäitä ratkaisuja.

Lämmitys on yksi nopeimmin sähköistyvistä sektoreista. Siinä tuotetaan lämpöä sähköllä kaukolämpöverkkoon silloin, kun sähköä on markkinoilla runsaasti ja edullisesti.

Sähkökattilat osallistuvat myös kantaverkkoyhtiö Fingridin reservimarkkinoille, mikä lisää markkinoiden tarjontaa merkittävästi. Tarjonnan kasvaessa reservimarkkinoiden ansaintamahdollisuudet tyypillisesti heikkenevät.

– Tämä tapahtuu juuri nyt. Myös Turku Energia rakentaa parhaillaan sähkökattilaa, joka otetaan käyttöön ensi syksynä, Salo mainitsee.

Millainen on energian tulevaisuus Turussa?

Turun kaupunki tavoittelee hiilineutraaliutta jo vuoteen 2029 mennessä, ja Turku Energia on omilla toimillaan edistämässä tavoitteen saavuttamista.

– Turku Energia on investoinut uusiutuvaan kaukolämpöön monella rintamalla jo 2000-luvun alusta lähtien. Vuonna 2025 noin 95 prosenttia tuotannostamme on uusiutuvaa, sähkökattiloilla ja hukkalämmöillä tuotettua ja pian tavoitamme sata prosenttia, Salo sanoo.

Kaukolämmön sähköistymistä edistävät uudet sähkökattilat Turussa ja Naantalissa. Biolaaksoon asennettavat lämpöpumput tuottavat sekä lämpöä että jäähdytystä ilman polttamista. Suunnitteilla on myös hybridiratkaisuja, joissa yhdistyvät jäähdytys, lämpövarastointi ja akkuteknologia. Kakolan jätevedenpuhdistamolla toimivat Turun Seudun Energiantuotannon (TSE) lämpöpumput hyödyntävät hukkalämpöä tehokkaasti, ja TSE:n Orikedon biolämpökeskus ja Naantalin monipolttoaineyksikkö tuottavat uusiutuvaa energiaa kaukolämmön tuotantoon.

Turun seudulla sähkönkulutuksen ennustetaan kasvavan 30–60 prosenttia seuraavan kymmenen vuoden aikana. Huipputehon eli samanaikaisen kulutuksen kasvu on suhteellisesti sitäkin suurempaa. Ajureina ovat kaukolämmön sähköistymisen lisäksi sähköautojen lataus, pientuotannon kasvu sekä teollisuuden ja datakeskusten investoinnit.

Kehitys asettaa kovia vaatimuksia myös sähköverkoille.

– Tällä hetkellä kapasiteetti on rajallinen, mutta kantaverkkoyhtiö Fingrid rakentaa parhaillaan tänne Länsi-Suomeen uutta voimajohtoa, joka valmistuu vuoteen 2031 mennessä, Salo kertoo.

Tulevaisuuden älykkäät kodit ja korttelit

Tulevaisuuden kotitalouksien energiantuotanto ja -kulutus tasapainottuvat osaksi älykästä, autonomista kokonaisjärjestelmää. Kaupunkialueilla kiinteistöistä tulee yhä useammin energian tuottajia esimerkiksi aurinkopaneelien ja hukkalämmön hyödyntämisen kautta. Korttelikohtaiset energiayhteisöt ja -ratkaisut yleistyvät.

Kun akkuteknologia kehittyy ja kaksisuuntainen lataus yleistyy, kuluttajat voivat ladata sähköauton akulla myös omaa kotiaan. Samalla älykkäät olosuhdepalvelut, kuten automaattinen ilmanvaihto, lämmönsäätö ja jäähdytys, optimoivat kiinteistön energiankäyttöä.

– Tulevaisuudessa energiankäyttäjän ei tarvitse pohtia jokaista valintaa, sillä järjestelmät optimoivat kulutusta automaattisesti. Käyttäjälle olennaista on, että asumisen olosuhteet ovat hyvät ja energia järkevän hintaista, Salo toteaa.

Yleisen tekoälyn (AGI), kvanttilaskennan ja älykkäiden järjestelmien kehitys muovaa energian tuotantoa ja käyttöä entisestään.

– Energian tuotantotavat ja varastointi muuttuvat nyt todella paljon. Tulevaisuutta ovat esimerkiksi modulaariset, skaalautuvat pienydinreaktorit ja akkuenergian varastointijärjestelmä BESS, joka tasaa tuotannon ja kulutuksen eroja, Salo valottaa.

Millaista on Turku Energian asiakkaan arjen energiankäyttö kymmenen vuoden kuluttua?

– Turun seutu on hyvässä asemassa. Meillä on suunnitelmat, investoinnit ja ratkaisut, joista asiakkaamme hyötyvät arjessaan. Vuonna 2035 suurin osa asiakkaistamme ei mieti energiaa aktiivisesti, eikä tarvitsekaan. Tulostettavat eli kevyet ja joustavat aurinkopaneelit, sähköauto, älykäs ohjaus ja oikein mitoitettu sopimus hoitavat homman.