Tältä näyttää Britannian energiajärjestelmä vuonna 2050
Britannia hyväksyi Suomeenkin haikaillun ilmastolain vuoden 2008 lopulla. Laki edellyttää vähintään 80 prosentin leikkauksia kasvihuonekaasupäästöihin vuoteen 2050 mennessä. Valtaosa leikkauksista kohdistuu energiasektorille (sähköntuotanto, liikenne, lämmitys).
Käytännössä tämä tarkoittaa lähes täysin hiilidioksidivapaata energiantuotantoa. Haasteen kutsuminen mittavaksi on vähättelyä sanan varsinaisessa merkityksessä. Britannian energiantuotannosta päästötöntä on n. 10 prosenttia, josta valtaosa ydinvoimaa. Urakan mittavuutta alleviivaa Royal Academy of Engineering*, jonka tuoreessa raportissa linjataan neljä eri skenaariota, jolta tulevaisuus saattaa näyttää.
Skenaariot ovat jossain määrin samankaltaisia kuin Valtioneuvoston esittämät vaihtoehdot Suomen energiatulevaisuudesta. Osin tämä samankaltaisuus kertoo skenaariotyön luonteesta – tarkoituksena ei ole esittää tiettyjä keinoja tai suoria ohjeita tavoitteiden saavuttamiseksi, sillä tulevaisuuden ennustaminen on keskimäärin varsin haastavaa, jopa insinööreille. Visiotyössä osoitetaan ennemminkin, että tietty tulevaisuus on ylipäätänsä mahdollinen. Hyvänä esimerkkinä tästä toimii myös Energiateollisuus ry:n 2050 visio.
Kaikissa malleissa ennustetaan merkittävää lisäystä energiatehokkuudessa, mutta myös huomattavaa sähkönkulutuksen kasvua liikenteen ja lämmityksen siirtyessä öljystä ja kaasusta sähköön. Raportissa käytetään mielenkiintoista yksikköä kuvaamaan energiantarvetta – GW(av). Tällä tarkoitetaan vuorokauden keskimääräistä tehon tarvetta tuhansina megawatteina, ei kokonaiskapasiteettia. Kysyntäpiikkien käsittely on jätetty tarkoituksella raportin ulkopuolelle, mikä on varsin mielenkiintoista, sillä eri skenaarioista riippuen vuoden 2050 sähköjärjestelmässä on 26 – 59 prosenttia luonteeltaan vaihtelevia uusiutuvia (tuuli, aurinko, vuorovesi jne.). Tällainen uusiutuvien penetraatio aiheuttaa raportin laatijoiden mukaan ennennäkemättömiä haasteita sekä verkkoinfralle että kysynnän hallinnalle ja vaatii siten erillisiä selvityksiä. Jokaisessa skenaariossa uusiutuvilla tuotetaan keskimäärin 33000 megawatin teho ympäri vuoden. Asennettuna kapasiteetin määränä tämä tarkoittaa optimistisestikin arvioituna vähintään 100 000 megawatin kapasiteettia.
Skenaariot 1 ja 4 (Huom. jokaisen tuotantomuodon kokonaiskapasiteetti on selvästi GW(av) lukua suurempi.) 
Merkittävää raportin viestissä on myös ydinvoiman sekä hiilen talteenoton ja varastoinnin (CCS) rooli. Keskeinen sanoma on se, että asetetut tavoitteet ja vuosi 2050 ei jätä aikaa arpomiselle. Siten energiajärjestelmän vallankumous on aloitettava tänään ja tämän päivän tekniikalla. Tavoitteen saavuttamiseksi tarvitaan raportin laatijoiden mukaan merkittävää ydinvoiman lisäämistä koska nykyteknologialla ei voida saavuttaa päästötöntä energiajärjestelmää ilman kustannusten tähtitieteellistä nousua.
Raporttia lukiessa Suomen haasteet omien visioiden saavuttamisessa tuntuvat jopa vaatimattomilta. Miltä esimerkiksi kuulostaa energiankulutuksen laskun suhteen kunnianhimoisimman skenaarion (alempi kuva) tavoite nostaa bioenergian keskiteho 20 000 megawattiin (enimmäkseen yhteistuotantoa) ja ydinvoiman ja CCS:llä varustetun hiili- ja kaasuvoiman keskiteho 13 000 megawattiin? Kaikki on tietysti suhteellista – miltä näyttää samankaltainen raportti, joka käsittelee Kiinan tai USA:n haasteita!
* Royal Academy of Engineering on suurta arvostusta nauttiva riippumaton kansallinen insinööriyhteisö jonka tarkoituksena on edistää alan osaamista ja tukea poliittista päätöksentekoa
* Royal Academy of Engineering on tunnettu ydinvoimalobbauksesta, jossa puurot, vellit ja myslit menevät iloisesti sekaisin.
Tuulivoima on ollut RAE:lle lähinnä kirosana. Nyttemmin pitkin hampain suovat sille jonkinmoisen paikan. Mutta ongelmia tulee, tietenkin, hirveän kauhean kamalasti. Ja oletukset aivan metsässä.
Esimerkki: Em. rapsassa oletetaan merituulivoiman käyttökertoimeksi 30%!!! Tällä hetkellä USAn uuden maalle rakennetun tuulivoiman keskimääräinen käyttökerroin on 35%. Yksittäinen Vestaksen V112-3.0 MW asennettuna Britannian rannikolle Round 3 paikoille (8.5-9 m/s) antaa luokkaa 51-55 % käyttökertoimen. Puisto- ja käytettävyyshäviöidenkin kanssa ollaan tasossa 45%. Käyttääko RAE laskelmissaan vanhaa teknologiaa (esim. V90-3.0 MW), jossa on 35% pienempi roottorin pinta-ala. Miksi? Onko jollain joku muu selitys kun lukijakunnan tietoinen harhaanjohtaminen? Voivat toki olla täysin pihalla tuulivoimateknologian kehityksestä, ei mahdotonta.
Pikkusen kannattaa Lauri harrastaa lähdekritiikkiä sen suhteen mikä on kunkin puljun missio ennen tiedon jälleenlevitystä.
Muuten, jos ydinvouhkauksesta ja -renessanssista haluaa päästä eroon, niin terapiaksi kannattaa lukea:
http://www.prognos.com/fileadmin/pdf/publikationsdatenbank/Prognos_A_Renaissance_of_Nuclear_Energy_final.pdf
Raportti on tehty Saksan Ympäristö- ja ydinturvallisuusministeriön tilauksesta. Tarkemmin sen alla toimivalle “The Federal Office for Radiation Protection” http://www.bfs.de/
Jos tutustuu siihen mikä on Prognos AG, niin saattaapi rapsa ahdistaa ydinlobbareita vieläkin enemmän.
Jari,
Mielenkiintoinen paperi. Kun näitä lähtöoletuksia tarkastellaan, Prognosiksen porukalla on mielenkiintoinen tapa ekstrapoloida IAEA:n 1980-luvulla ennustettua ydinvoimalaitosten määrän kasvua 2000 luvulle saakka nykytilanteessa. Vaikka kirjoittajat myöntävät Tshernobylin vaikutuksen ennusteen toteutumatta jäämiseen, he vetävät johtopäätöksen, että sama suunnitteilla olevien laitosten valmistumisprosentti korreloisi tämän päivän suunnitelmien kanssa. Toki monet laitokset saattavat jäädä suunnittelun tasolle, mutta olen näkevinäni raportissa kriittisyyden lisäksi tarkoitushakuisuutta tuottaa halutun kaltaisia tuloksia.
Ottamatta kantaa mikä olisi RAE:n tutkimuksessa käytettävä oikea käyttökerroin, on mielestäni tärkeää olla jossain määrin konservatiivinen. On mukavampi yllättyä iloisesti kuin pettyä pahasti. En tarkoittanut kirjoitusta torppaamaan kunnianhimoisia tuuliskenaarioita, mutta kustannusten ja huoltovarmuuden kannalta on mielestäni tärkeää tuoda esille mitä tehdään silloin, kun ei tuule tarpeeksi. Mikä on esim. VTT:n käyttämä laskennallinen arvo tuulivoimalalle huippukulutustilanteessa? Siirtoyhteyksien on oltava kunnossa, kysyntäjouston toimittava, säätövoimaa tarvitaan myös ja ylikapasiteettiakin on oltava varsin suuri määrä jotta valot pysyvät päällä. Kysymykseni on, mitkä ovat tuonkaltaisen järjestelmän kustannukset?
Ydinvoima ei ole itsetarkoitus uskoakseni kenellekään. Itsetarkoitus on kustannuksiltaan kilpailukykyinen tapa tuottaa sähköä. Uusiutuvan energian edistäminen on itsessään tärkeää ja toivottavasti ym. itsetarkoitus toteutuu joskus täysin uusiutuvilla. Niin kauan, kun se ei ole kustannustehokkaasti mahdollista sitä on tuettava valtion taholta. Valtiolla puolestaan on lukemattomia muita kilpailevia yhtä tärkeitä kohteita johon rajalliset varat voisi käyttää – kuten nuorten syrjäytymisen estäminen, terveydenhuolto tai vaikkapa kehitysapu. Veroja voi aina nostaa, mutta demokratiassa äänestäjän sietokyky kollektiivisella tasolla moisia toimia kohtaan on varsin matala.
“Toki monet laitokset saattavat jäädä suunnittelun tasolle, mutta olen näkevinäni raportissa kriittisyyden lisäksi tarkoitushakuisuutta tuottaa halutun kaltaisia tuloksia.”
Pakko sanoa että ET:llä on varmasti parempi kokemus tarkoitushakuisista tutkimuksista
.
Korservatiivisuudesta olen samaa mieltä. Näkisin että tuon konservatiivisuuden voisi myös ulottaa CCS:ään, Gen-IV teknologiaan ja thoriumin polttoainekiertoon.
Tuulivoiman osalta puhutaan kuitenkin tässä tapauksessa teknologian käyttöönotosta jota jo nyt myydään (V112). Se mitä on myynnissä 10 vuoden päästä on jo parempaa, puhumattakaan vuodesta 2050. Mutta RAE vaan perustaa lukunsa vanhaan teknologiaan.
“En tarkoittanut kirjoitusta torppaamaan kunnianhimoisia tuuliskenaarioita, mutta kustannusten ja huoltovarmuuden kannalta on mielestäni tärkeää tuoda esille mitä tehdään silloin, kun ei tuule tarpeeksi.”
Niin, lähdetäänkö yhdessä ideoimaan tuota 50% tuulta (ja ei ydinvoimaa) Suomessa vuonna 2050 -skenaariota? Jos lupaat(te) lähteä aidosti mukaan miettimään miten ja millä kustannuksilla ja raunaehdoilla tämä on mahdollista, niin olen ilolla mukana.
Voisit vaikka listata ensin ne asiat, jotka koet ongelmaksi, niin annan lyhyet vastaukset siihen miten asiat voi ratkaista (jo) nyt ja miten ne on mahdollista ratkaista vuonna 2050.