Uusiutuvan energian ABC 

Uusiutuvat energiamuodot ovat tulleet jäädäkseen, ja meidän jokaisen on hyvä tietää enemmän päästöttömän, uusiutuvan energian tuotannosta ja hyödyistä. Tässä artikkelissa kerromme, mitä jokaisen taviksen tulisi tietää aiheesta.

Mitä on uusiutuva energia?

Uusiutuvaksi energiaksi kutsutaan muista kuin fossiilisista lähteistä saatavaa energiaa, kuten tuuli- ja aurinkoenergia, geoterminen energia eli maaperän pinnan alle varastoitunut lämpö, ympäristön energia (ilma, pintavesi, jätevesi), vuorovesi-, aalto- ja muu valtamerienergia, vesivoima, biomassa sekä kaatopaikoilla ja jätevedenpuhdistamoissa syntyvä kaasu ja biokaasu.

Miten uusiutuvat energianlähteet muunnetaan energiaksi?

Tuulen liike-energia voidaan muuttaa mekaaniseksi energiaksi. Tuuli pyörittää voimalan lapoja, jotka pyörittävät voimalan akselia ja akseli taas pyörittää edelleen generaattoria, joka tuottaa sähköä.

Aurinkosähkön tuottaminen perustuu auringon säteilyenergian hyödyntämiseen. Auringonsäteily koostuu fotoneista eli pienistä hiukkasista, jotka kuljettavat säteilyenergiaa. Kun hiukkaset osuvat aurinkokennoihin, ne luovuttavat energiansa kennojen materiaalin elektroneille, jotka muodostavat sähkövirran aurinkokennojen virtajohtimiin.

Vesivoimalaitoksen putouksessa virtaavan veden liike-energia napataan talteen, kun vesi kulkee alas ja virtaa turbiinien läpi. Liike-energia muutetaan sähköksi generaattoreissa ja johdetaan muuntajan kautta sähköverkkoon kuluttajien käyttöön. Vesivoimalan toiminta perustuu voimalan ylä- ja ala-altaan väliseen korkeuseroon. Vesiputous voi olla luonnollinen tai patojen ja vesiteiden avulla useista koskijaksoista yhdistetty. 

Mitkä muut tekijät vaikuttavat siihen, miten uusiutuva energia saadaan käyttöön?

Uusiutuvan energian rakentamiseen on haettava ympäristö-, rakennus- ja lunastuslupia. Esimerkiksi tuulivoimaa rakennettaessa tavanomaisten, ympäristöön, luontoarvoihin ja asutukseen liittyvien vaikutusten lisäksi on otettava huomioon tuulivoimaloiden korkeudesta mahdollisesti aiheutuvat vaikutukset muun muassa lentoliikenteelle, Puolustusvoimille ja viestintäverkkojen toimivuudelle.

Uusiutuvan energian käyttöön vaikuttavat myös Suomen energia- ja ilmastopoliittiset linjaukset sekä EU:ssa tehdyt päätökset ja direktiivit, kuten kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen tähtäävä päästökauppa- ja uusiutuvan energian direktiivi. Hiilidioksidin päästöoikeuden hinta nostaa sähkön tuotantoon käytettävien fossiilisten polttoaineiden kustannuksia ja tekee niistä vähemmän kannattavia. Päästöttömän energian tuottajien ei tarvitse maksaa hiilidioksidipäästöistä, mikä parantaa uusiutuvan energian kannattavuutta ja näin lisää sen käyttöä.

Uusiutuvan energian määrää saataisiin lisättyä, mikäli ihmiset investoisivat siihen niin yksityisinä sijoittajina kuin yrityksinä. Siirtymää uusiutuvaan energiaan vauhdittaisi tukijärjestelmä, joka kannustaisi investoimaan uudempiin ja vähemmän hyödynnettyihin teknologioihin. Tällä hetkellä ainakin akkupuistorakentamista on tukien piirissä. Myös Ilmatar saa tukea Alajärven hybridihankkeessa.

Miksi uusiutuva energia on tärkeää Suomelle?

Kun uusiutuvan energian osuutta kasvatetaan, tarve tuoda energiaa muualta maailmalta pienenee. Tämä lisää Suomen omavaraisuutta energiantuotannossa. Hiilineutraaliustavoitteissa onnistuminen edellyttää uusiutuviin energiamuotoihin satsaamista. Suomella olisi loistava tilaisuus toimia kannustavana esimerkkinä muille valtioille.

Mitkä ovat uusituvan energian keskeiset hyödyt verrattuna fossiilisiin energiamuotoihin?

Uusiutuvan energian tuotanto pienentää tarvetta polttaa runsaasti kasvihuonepäästöjä aiheuttavia fossiilisia energialähteitä. Uusiutuvat energialähteet nimensä mukaisesti uusiutuvat, joten niiden lähteet eivät kestävästi käytettynä ehdy, toisin kuin fossiiliset energianlähteet.

Miksi maallikon kannattaa olla kiinnostunut uusiutuvasta energiasta?

Kun ostaa uusiutuvaa sähköä ja lämpöä, se pienentää omaa hiilijalanjälkeä ja viestii myös energiantuottajille, että uusiutuviin energianlähteisiin kannattaa panostaa. Kuitenkin paras tapa pienentää hiilijalanjärkeä on käyttää energiaa mahdollisimman vähän.

Pientuotanto on ekologinen ja järkevästi mitoitettuna taloudellisesti kannattava keino tuottaa sähköä omaan käyttöön. Esimerkiksi omakotitaloon asennetut aurinkopaneelit nostavat kiinteistön arvoa. Kansalaisen on mahdollistaa tuottaa myös pientuulivoimaa, jota voi käyttää itse, varastoida tai jopa myydä sähköverkkoon.

Miltä uusiutuvan energian tulevaisuus Suomessa näyttää?

Suomi on EU-maiden kärkijoukoissa uusiutuvan energian käytössä. Toistaiseksi uusiutuva energia on painottunut Suomessa puun ja bioperäisten kierrätyspolttoaineiden käyttöön, mutta uusiutuvan energian määrä kokonaisenergian tuotannosta tulee kasvamaan reilusti. Tuulivoimahankkeita on käynnissä valtava määrä ja uusia kartoitetaan koko ajan. Myös uusien aurinkosähkövoimaloiden määrä kasvaa tulevalla vuosikymmenellä.

Uusiutuvien megawatit arjessa

Alla on uusiutuvan energian kattavuutta havainnollistavia laskelmia. Tämän kaltaisessa laskennassa joudutaan oikeiden tuotanto- tai tehotietojen sijasta käyttämään oletusarvoja tai olettamuksia, jolloin saadaan luotua vain suuntaa antavia arvioita erilaisista skenaarioista.

Kuinka monen sähköauton lataustarpeet yksi turbiinin lapojen kierros tuottaa?

Mikäli kuvitteellisena esimerkkinä tarkastellaan 5 megawatin turbiinia, jonka lapojen pyörimisnopeus olisi nimellistehollaan 13 kierrosta minuutissa, tällöin noin 8 pyörähdystä riittäisi täyttämään 50 kWh sähköauton akun tyhjästä täydeksi.

Kuinka monen television sähkönkulutuksen uusimman teknologian 6 MW turbiini kattaa vuositasolla?

Mikäli kuvitellaan, että yhtä televisiota pidetään päällä 3 tuntia päivässä ja yksi televisio kuluttaa tunnissa energiaa 0,25 kW, tällöin yhden turbiinin vuoden aikana tuottamalla energialla katetaan noin 63 400 television vuosittainen energiankulutus.

Miten monta tuntia aurinkoa tarvitaan yhden omakotitalon sähköntarpeisiin per 100 MW aurinkopuiston?

Mikäli yksi omakotitalo kuluttaa sähköä vuodessa vaikkapa 20 000 kWh, ja aurinkopuisto tuottaisi aurinkoisena hetkenä tunnissa 90 MWh sähköä, tällöin omakotitalon sähköntarve olisi katettu reilussa 13 minuutissa.

Montako merituulivoimalaa tarvitaan Helsingin sähköntarpeen kattamiseksi?

Mikäli merituulivoimalan turbiinin nimellisteho olisi 10MW, tällöin Helsingin kaupunkialueen sähkönkulutus tuotettaisiin noin 116 tuuliturbiinilla.

Lähteet: Tuulivoimayhdistys, Motiva, Energiavirasto

Juttua varten on haastateltu Motivan energian asiantuntija Veli-Matti Virtasta.