uusiutuvat energianlähteet

By Jarmo Korteniemi, 2 syyskuu, 2017

Energia-asiantuntijat väittävät: visiot uusiutuvien energiamuotojen onnelasta täynnä hypetystä

Kuva: H. P. Brinkmann / Flickr

Ilmastonmuutoksen kanssa taistelu voi kärsiä paljonkin, jos takerrutaan vain tuuli-, aurinko- ja vesivoimaan. Näin varoittavat asiaan perehtyneet kriittiset tahot.

Vuoteen 2050 mennessä Suomi on päästötön. Uusiutuvilla maailma pelastuu. Näin kertovat monet tuoreet uutiset.

Uusiutuvat energiamuodot ovat yhä suuremmassa roolissa energiantuotannossa ja niiden käyttökelpoisuudessa otetaan koko ajan huimia askelia eteenpäin. Kasvuprosentit ovat komeita, mutta numeroiden taakse peittyy todellisuus: valtaosa energiasta tehdään yhä perinteisesti. Edes villit uusiutuvien kasvuluvut eivät riitä tekemään tulevaisuuden päästöttömästä energiaonnelasta totta.

Ryhmä energia-alan kommervenkkeihin perehtyneitä asiantuntijoita kritisoikin julkisesti uusiutuvan energian liiallista hehkuttamista. He lyövät pöytään tutkimuksia, joiden mukaan täydellinen siirtyminen uusiutuvaan energiaan (edes puolessa vuosisadassa) on epärealistista utopiaa.

Tarvittaisiin enemmän tieteellistä näyttöä, sekä avointa ja asiapainotteista keskustelua. Alan ammattilaisten pitäisi osata ottaa kattavammin ja kriittisemmin kantaa aiheeseen, joka on herkkä sekä yhteiskunnan että ilmastonmuutoksen vastaisen toiminnan kannalta.

Alalla saa kritiikin mukaan yhä enemmän valtaa tiede, joka vaikuttaa tosiasiassa enemmän aktivismilta. Vain osa ratkaisukeinoista (yleisimmin tuuli-, aurinko- ja vesivoima) on hyväksyttyjä. Vastakommentit ja kritiikki kuitataan asennevammoina tai piiloagendoina.

Kirjoittajat kritisoivat Suomessa erityisesti Lappeenrannassa kotipaikkaansa pitävää Neo Carbon Energy -hanketta. Kritiikin mukaan hanke on saanut Suomessa huomiota maalailemalla päästötöntä taivaanrantaa. Vaikka väitteet nojaavatkin osaksi jo ongelmallisiksi todettuihin tutkimuksiin, on kritiikki ohitettu. Myös laskelmien pohjaoletukset vaikuttavat varsin hatarilta.

Neo Carbon Energy on VTT:n, Lappeenrannan teknillisen yliopiston, sekä Turun yliopiston tulevaisuuden tutkimuskeskuksen yhteishanke. Se sai vuosille 2014-16 Tekesin rahoitusta vajaat viisi miljoonaa euroa.

Kritiikin kirjoittajat ovat huolissaan siitä, että näin edeten ei ilmastonmuutosta vastaan voida taistella täysipainoisesti.

Uusiutuvien energianlähteiden käyttö Suomessa

Katsotaanpa hetki tilastoja.

Uusiutuvien käyttö lisääntyy koko ajan sekä meillä että muualla. Teknologia paranee, yleistyy ja halpenee. Paikallisesti tuotetun pienenergian määrä kasvaa kohinalla. Etenkin Suomea aurinkoisemmilla seuduilla kotona tuotettu aurinkosähkö riittää pitkälle ja jo nykytekniikalla omakotitalojen saaminen omavaraiseksi on lähellä. 

Meillä taas tuulivoiman osuutta on lisätty paljon – tuotetun tuulienergian määrä saattaa jopa tuplaantua tänä vuonna!

Kaikki tällainen kehityskulku on hyvää ja toivottavaa, mutta kyse on ikävä kyllä hyvin pienistä asioista.

Suomessa käytetystä energiasta vain noin 20 % tuotetaan lähes päästöttömillä lähteillä. Tästä ydinvoima kattaa 17 prosenttiyksikköä, vesi kolme ja tuuli vain yhden. Leijonanosa (70 %) energiasta tulee yhä vieläkin polttamisesta: 2/3 fossiilisista lähteistä ja 1/3 biomassasta.

Uusiutuvan energian määrän pitäisi siis 20-kertaistua, jotta kaikki poltettavat saataisiin kompensoitua. Käytännössä tämän tulisi tapahtua aurinko- ja tuulivoiman osuutta huimasti kasvattamalla. Uuden vesivoiman rakentaminen noin suuressa mittakaavassa kävisi luonnon kannalta hyvin ongelmalliseksi.

Uusiutuvien ongelmana on vielä varavoimakin, jota täytyy ylläpitää valmiudessa. Tuuliturbiinit eivät ikinä pyöri 24/7, eikä Aurinko paista yöllä. Akuilla ja älykkäillä, laajan maantieteellisen alueen kattavilla voimaverkoilla tuotantoa voidaan tasata, mutta ei tarpeeksi. Valitettavasti energiaa ei voida vielä varastoida tarpeeksi suuria määriä järkevällä kustannus- ja hyötysuhteella.

Myös fuusiovoima on edelleen kaukana tulevaisuudessa. Sen varaan ei kannata vähäpäästöisyyttä laskea.

Yksi ratkaisu tosin on jo olemassa, mutta se tiputetaan usein pois ratkaisuyhtälöistä poliittisen paineen ja pelon vuoksi. Ydinvoima. Se on selvästi perinteisistä energianlähteistä sekä kaikkein päästöttömin että turvallisin. Tätä mieltä ovat myös Kansainvälisen ilmastopaneeli IPCC:n asiantuntijat.

Kehityskulku käy ilmi hyvin Saksassa, jossa poliittisista syistä lakkautettava ydinvoima korvaantuu käytännössä fossiilisten polton lisääntymisellä. Siitä huolimatta, että uusiutuvien osuus kasvaa sielläkin.

Takaisin kritiikkiin

Tieteelliset artikkelit, joihin "100 % uusiutuvia" -hehkutuksessa usein viitataan, saavat usein paljon julkisuutta ja elävät siksi nykyään aivan omaa elämäänsä. Ne nostetaan useiden ympäristötahojen energiapolitiikan peruspilareiksi - vaikka myöhempi vertaisarviointi olisikin osoittanut tutkimukset virheellisiksi, puutteellisiksi tai vähintäänkin yltiöoptimistisiksi.

Yksi ongelma on tieteen hitaus: Prosessi voi kestää vuosia. Vaikka alkuperäinen tutkimus käykin ennen julkaisua läpi vertaisarvioinnin, sen väitteet eivät automaattisesti ole totta. Vasta julkaisun jälkeen tiedeyhteisö pääsee kunnolla syynäämään uutta löytöä, kaivamaan ongelmia sen metodeista, rajoitteista ja lähtöoletuksista. Tieteelliseksi tiedoksi yltävät vain ne julkaisut, joita kollegat eivät onnistu teilaamaan.

Prosessi tai sen lopputulos ei kuitenkaan yleisöä kiinnosta, jos alkuperäinen löytö oli tarpeeksi raflaava tai omaan agendaan sopiva. Jos löytyy artikkeli, jossa sanotaan että maailma saadaan päästöttömäksi vuoteen 2050 mennessä, tavoite on selvä. Mitä siitä että moinen vaatisi utopistisia tulevaisuudessa kehitettäviä teknisiä ratkaisuja, tai epärealistisen suuria yhteiskunnallisia muutoksia?

Asiaan liittyy myös kulisseissa käyty keskustelu. Kaikki tieto ei aina mahdu julkaisuun, jotkut mallit ovat monimutkaisia, ja joskus dataa on hyvin paljon. Tällöin hyvään tieteellisen tapaan kuuluu, että tutkijat jakavat mallinsa ja toimintatapansa toistensa kanssa. Toisille pitäisi aina antaa keinot oman työn teilaamiseen.

Kaikille tämä ei kuitenkaan käy, vaan he suojelevat aineistojaan viimeiseen asti. Syynä saattaa olla tehdyn työn suojeleminen varkauksilta, tai väärässä olemisen pelko. Kukapa tietää. Lopputulos kuitenkin on, ettei tiede pääse edistymään ja ilmastonmuutoksen torjunta voi hankaloitua.

Rankka lupausten ja tavoitteiden yliampuminen voi toki olla tietoista: rima asetetaan korkealle, jotta saadaan aikaan edes jotain, ja pienempiinkin saavutuksiin voidaan sitten olla tyytyväisiä. Ylihypetyksellä voidaan kuitenkin saada myös aikaan poliittisia päätöksiä, jotka tähtäävät mahdottomuuksiin ja leikkaavat jotkut realistisemmat ratkaisukeinot pois. Tällöin ammutaan nilkkaan (tai polveen) koko alaa ja ilmastonmuutosta vastaan taistelua.

Kritiikkikirjoitus on eri alojen asiantuntijoiden yhdessä laatima. Mukana on mm. fyysikoita, tietokirjailijoita ja IT-insinöörejä, osa entisiä ja osa nykyisiä tieteentekijöitä. Kaikille on yhteistä huoli ilmastonmuutoksesta, sekä halu ympäristön tilan parantamiseksi. Heidän mielestään energiakentän muutoksen täytyisi tapahtua tieteellisen tiedon perusteella, ei ideologian ohjaamana.

Otsikkokuva: H. P. Brinkmann / Flickr

Tagit

By Toimitus, 12 lokakuu, 2016

Omituinen tutkimus: näin tehdään sähköstä ruokaa

Ihan pelkästä sähköstä ei saa tietenkään murkinaa, mutta kun mukaan otetaan ilmasta erotettua hiilidioksidia ja mikro-organismeja, voidaan tuottaa yksisoluproteiinia. Siinä on yli puolet proteiinia, neljänneksen hiilihydraatteja ja loput lipidejä ja nukleiinihappoja. Ympäristöystävällinen menetelmä voi tulevaisuudessa korvata perinteistä maatalouden ruoantuotantoa.

Lappeenrannan teknillisen yliopiston ja Teknologian Tutkimuskeskus VTT Oy:n elokuussa alkaneen tutkimushankkeen menetelmä perustuu mikro-organismien kasvattamiseen.

Menetelmässä bioreaktoriin johdetaan uusiutuvaa sähköä, jonka tuottama virta hajottaa vettä vedyksi ja hapeksi. Samaan aikaan reaktoriin laitetaan myös ilmasta otettua hiilidioksidia. Reaktorissa oleville mikrobeille annetaan lisäksi ravinteita, kuten typpeä, rikkiä ja fosforia, sekä muita hivenaineita. Näin ne kasvavat ja monistuvat.

Ruoanvalmistusprosessin aluksi massasta kuivatetaan vesi pois. Lopputuotteena syntyy seosta, joka muistuttaa ulkonäöltään proteiinijauhetta tai kuivahiivaa. 

"Eihän hiiva ole tästä erikoisempi tuote. Hiiva on myös mikrobi," toteaa professori Jero Ahola.

Nykymuodossaan ainetta ei voi pitää kovin herkullisena maultaan tai näöltään. Pidemmällä tähtäimellä sitä voisi kuitenkin käyttää ruoanlaitossa sellaisenaan.

Laskelmien mukaan prosessin hyötysuhde voisi olla merkittävästi parempi kuin kasveilla ja vähintään sama kuin levillä. Energiahyötysuhde auringonvalosta kasvibiomassaan on noin 1 – 2 prosenttia ja leväbiomassaan enintään viisi prosenttia. Sähköä käyttämällä auringon energiasta vetymikrobeihin päätyy vähintään viisi prosenttia vetymikrobeihin tämänhetkisillä aurinkokennojen ja veden elektrolyysin tehokkuudella.

Tällä hetkellä valmistusprosessi kestää noin kaksi viikkoa. Jotta tuotteesta saadaan kilpailukykyinen, valmistusaika täytyy saada lyhyemmäksi.

Sähköruokaa

Tutkijat arvioivat, että menetelmällä voisi tulevaisuudessa korvata osan maatalouden ruoantuotannosta. Maataloussektori on globaalisti toiseksi suurin kasvihuonekaasujen tuottaja energiasektorin jälkeen.

Maapallolla on vain rajallisesti viljelymaata, jota otetaan käyttöön raivaamalla tieltä metsämaata aiheuttaen lisää kasvihuonekaasupäästöjä. Samaan aikaan maailman väkiluku ja sitä mukaa myös ruoantarve kasvaa. Tutkittavalla menetelmällä voisi tuottaa proteiinipitoista ruokaa ilman viljelysmaata ja karjankasvatusta näin välttäen päästöt.

"Jos verrataan kilpailevaan tuotteeseen, soijaproteiiniin, ero on selvä. Soijaproteiinin kasvattamiseen tarvitaan auringonvaloa, kosteutta, maaperä, ja tietty lämpötila. Eli ympäristön on tarjottava oikeanlaiset puitteet ja lopuksi soija on vielä kuljetettava Suomeen. Tutkimamme menetelmä irrottaa valmistuksen täysin ympäristöstä ja tekee sen vielä ympäristöystävällisesti," Ahola selittää.

Tutkijat huomattavat, että laajamittaiseen kaupallistamiseen on matkaa, vaikka ensimmäiset ruoka-ainekset on jo laboratorio-oloissa sähköenergialla tuotettu. Hankkeessa keskitytään vielä perustutkimukseen ja alustavia tutkimustuloksia on saatavilla aikaisintaan kahden vuoden päästä.

Juttu on lähes suoraan LUT:n tiedote. Kuvat: Jero Ahola, LUT.

Tagit

By Jari Mäkinen, 17 toukokuu, 2016

Sähkön hinta Saksassa oli sunnuntaina negatiivinen

Viime sunnuntaina noin klo 15 Suomen aikaa Saksan energiamarkkinoilla oli hämmennys: sähkön hinta oli vähän aikaa negatiivinen, koska uusiutuvat energiamuodot tuottivat niin paljon sähköä.

Saksassa, kuten kaikkialla keskisessä Euroopassa, on viime vuosina panostettu voimakkaasti uusiutuviin energialähteisiin, mikä on näkynyt konkreettisimmin tuulivoimaloiden ja aurinkopaneelien määrän jatkuvana kasvuna.

Tanskassa tuulivoima tuotti viime vuonna 140 % maan tarpeesta, ja mutta sen kohtuullinen kulutus sekä tuuliset olosuhteet tekevät tuloksesta liiankin ruusuisen. Sen sijaan myös Saksassa tilanteet, joissa uusiutuvat tuottavat runsaasti energiaa ja lähes riittävät tyydyttämään sähköntarpeen, ovat yhä yleisempiä.

Viime sunnuntai oli tästä hyvä esimerkki. Vähän sähköä kuluttava pyhäpäivä yhdistettynä vinhasti pyöriviin tuulivoimaloihin ja aurinkoiseen päivään sekä normaaliin tapaan kaasuttaviin perinteisiin voimaloihin saivat aikaan sen, että sähkön tukkuhinta putosi ennätyksellisen alas. Vartin ajan markkinahinta oli jopa noin 50 euroa miinuksen puolella.

Asia selviää mm. berliiniläisen energia-asioihin erikoistuneen tutkimuslaitos Agora Energiewenden tiedoista, jonka mittaustietoihin perustuu alla oleva kaavio.

Uutinen on samaan aikaan hyvä ja huono. Se osoittaa jälleen kerran että uusiutuvat energiamuodot eivät ole pelkkää viherpiperrystä, vaan jo nyt täysin varteenotettava sähköntuotantomuoto, jolla on vielä suurempia mahdollisuuksia. 

Samalla kuitenkin se on hälyttävä esimerkki siitä, kuinka uusiutuvat energiamuodot kaipaavat erilaisia menetelmiä sähkön varastointiin. Ne eivät pysty samalla tavalla tuottamaan tasaisella tahdilla sähköä kuin esimerkiksi fossiilisia polttoaineita käyttävät voimalat tai ydinvoimalat. 

Keski-Euroopan maat myyvät ja ostavat sähköä koko ajan toisiltaan, mutta uusilla, älykkäillä sähköverkoilla tuotantopiikkejä voidaan tulevaisuudessa tasata. 

Mutta myös energiantuotantoa pitäisi pystyä ohjaamaan ja säätelemään paremmin. Nytkin osasyy Saksan hintakuoppaan oli se, että samaan aikaan kun aurinkovoima ja tuulienergia nousivat huippuunsa, tuotettiin maassa edelleen perinteisesti 7,7 megawattia.

Tällä hetkellä uusiutuvat eivät riitä tyydyttämään Saksan – eikä koko Euroopan – sähköntarvetta lähellekään kokonaan, vaikkakin sunnuntain kaltaiset tilanteet tulevat yhä tavallisemmiksi. 

Täysin eroon perinteisestä energiantuotantomuodoista ei siis päästä vielä vähään aikaan, vaikka kuinka haluaisi...

Otsikkokuva: Fernando Butcher / flickr
Kaavio: Agora Energiawende

Tagit

By Jari Mäkinen, 8 joulukuu, 2015

Pariisin ilmastokokous loppusuoralla – paniikkia, toiveikkuutta ja nobelisteja

COP21:n iso kokoussali

Pariisissa jo toista viikkoa meneillään oleva COP21-ilmastokokous on tiukimpien neuvottelujen vaiheessa.

Samalla kokouspaikalla on käynnissä julkkisten, maailmanparantajien ja lobbareiden kokoontumisajot, kun jokainen haluaa saada äänensä kuuluviin ja asiansa näkyviin.

Heidän joukossaan oli tänään tutkijavaltuuskunta: 70 nobelistin allekirjoittama vetoomus “kaikille maailman maille päätösten tekemisestä” luovutettiin isäntämaan presidentille François Hollandelle.

Allekirjoittajien joukossa on fyysikkoja, kemistejä ja lääkäreitä, joista noin 40 kokoontui viime kesänä Lindaussa, Etelä-Saksassa pidetyn Nobel-tapaamisen yhteydessä pohtimaan sitä miten he voisivat edistää kokouksen onnistumista.

Tutkijat ovat kipeän tietoisia siitä, että päätöksiä COP21:ssä tehdään enemmän poliittisin kuin tieteellisin perustein, mutta nobelistit toteavat silti arvovallallaan, että “ilmastonmuutos uhkaa maailmaa ja että uhan mittakaava on suurempi kuin atomisodan riski oli kylmän sodan aikaan".

“Toimettomuus asettaa tulevat sukupolvet alttiiksi sellaiselle riskille, jotka eivät ole hyväksyttävissä”, kirje jatkuu.

Hollande totesi kirjelmää vastaanottaessaan sen, että tieteellinen tutkimus on ainoa tapa ymmärtää mitä on tapahtumassa sekä selvitä ilmastonmuutoksen aiheuttamasta uhasta, ja että päästörajoitusten lisäksi COP21-maiden tulisi “investoida massiivisesti tieteeseen ja tutkimukseen – erityisesti perustutkimukseen.”

Menevätkö fossiiliset polttoaineet pois muodista?

Todennäköisesti tutkijoiden kirjelmä laitetaan tämän jälkeen jatkoksi pitkään pinoon, missä on kerrottu jo lukemattomia kertoja mistä ilmastonmuutoksessa on kyse ja mitä sen hidastamiseksi tulisi tehdä. Päätöksiä tekevillä poliitikoilla kun on muuta mietittävää, kuten esim. seuraavat vaalit, joissa ikäviä päätöksiä tekemällä ei pärjää.

Eri maiden ilmoittamista yllättävänkin kunnianhimoisista leikkaustavoitteista huolimatta oli jo ennen kokousta oli selvää, että tuloksena ei ole tarpeeksi hyvää sopimusta ilmastonmuutoksen hidastamisen kannalta. 

Kaikki kuviteltavissa olleet vaihtoehdot eivät riitä pitämään maapallon lämpenemistä tavoitteeksi asetetussa kahdessa asteessa. 

Siksi ranskalaisten isäntien strategiana on ollut se, että huonokin sopimus on parempi asia kuin ei sopimusta lainkaan. Ja mitä todennäköisimmin sopimus saadaankin aikaan. 48-sivuinen luonnos sopimukseksi saatiin kasaan viikonloppuna ja nyt siitä puristetaan lopullista versiota, joka on tarkoitus hyväksyä ensi perjantaina 11. joulukuuta.

Itse asiassa neuvotteluissa ei etsitä niinkään sopimusta päästöjen leikkauksista, koska monet maat ovat jo ilmoittaneet monissa tapauksissa jopa odottamattoman kunnianhimoisista tavoitteistaan päästöjen vähentämiseksi.

Esimerkiksi Intia, Kiina ja Japani linjaavat leikkauksiaan jo vuoteen 2030 saakka. 

Siksipä neuvottelujen olennaisimmat kysymykset koskevatkin sitä, kuinka päästöjä valvotaan ja mitataan, kuinka maat tulevat todellisuudessa saavuttamaan tavoitteensa ja miten vähemmän kehittyneille maille korvataan päästörajoitukset – tai kuinka paljon niille voidaan antaa erivapauksia.

Ja jälleen kerran pohditaan sitä, mitkä ovat nykyisin teollistuneen ja kehitysmaan määritelmät.

Aivan lohduton ei Pariisin neuvottelunäkymä kuitenkaan ole, sillä valtioiden ohella nyt kaupungin, maakunnat ja jopa yhtiöt ovat tulossa toden teolla mukaan muuttamaan nykyistä menoa. 

Esimerkiksi vakuutusyhtiöt huomaavat jo nyt rajussa kasvussa olevien luonnononnettomuuksien vuoksi maksamiensa korvausten määrät ja pankit eivät enää uskalla sijoittaa ympäristölle haitalliseen toimintaan. Vihreän tekniikan kehittäminen tuottaa paremmin kuin vanha öljypohjaisen linjan jatkaminen, minkä lisäksi uusiutuvien energianlähteiden käyttäminen on kannattavampaa kuin koskaan. 

Samalla myös perinteinen ympäristönäkökulma vaatii viilausta, sillä haitallisena koettu ydinvoima on muuttumassa yhä halutummaksi. Jos vastakkain täytyy asettaa – kuten usein täytyy – hiilivoimala tai ydinvoimala, on jälkimmäinen ehdottomasti parempi.

Uusiutuvilla energiamuodoilla voidaan tehdä paljon, mutta ei niin nopeasti ja samassa mittakaavassa kuin ydinenergian avulla. 

Lisääntyvä sähköautojen määrä siirtää myös energiantarvetta yhä enemmän sähkön puolelle; useinhan etenkin uusiutuvista energiamuodoista puhuttaessa sähkönkulutus ja kokonaisenergiankulutus menevät sekaisin. Liikene pyörii yhä edelleen lähes kokonaan öljyllä ja kokonaisuudessaan hiili, kaasu ja öljy vastasivat vuonna 2012 87% kaikesta energiantuotannosta koko maailmassa.

Kuten myös öljyn hinnan putoaminen viime aikoina osoittaa, on fossiilisten polttoaineiden veto loppumassa. Kun rahan maailma on nyt muuttamassa kurssia, ei siihen välttämättä enää poliitikkoja tarvitakaan.

Huomio sopeutumiseen ja hillintään

Keskustelujen lähtökohtana on ollut 2°C. Monien mielestä sen verran maapallo voisi lämmetä keskimäärin, jotta seuraukset ovat hallittavissa.

Nykytoimin tähän ei päästä, vaan lämpeneminen jatkuu reippaasti tuon yli. Arviot vaihtelevat synkästä neljästä asteesta lähes katastrofaaliseen kuuteen asteeseen.

Vaikka Suomen kesä saisikin olla lämpimämpi ja aurinkoisempi, toisi muuttuva ilmasto samalla Suomeenkin yhä enemmän sateita, myrskyjä, äärimmäisiä sääilmiöitä, tauteja, tuholaisia ja saisi luonnon tolaltaan. 

Koska muualla seuraukset olisivat vieläkin voimakkaammat, ovat niistä aiheutuvat poliittiset mullistukset myös suuri riski. Nykyinen pakolaistulva voi olla vain esimakua sille, mitä kuumuuden ja nousevan merenpinnan kodeistaan ajamat kansat saisivat aikaan.

Joidenkin tutkijoiden mukaan kahden asteen kuumeneminenkin voisi olla jo erittäin haitallista. Esimerkiksi Reto Knutti Sveitsin teknillisestä korkeakoulusta ETH:sta, Zürichistä, arvelee Nature Geoscience -lehdessä olleessa artikkelissaan, että “yhden asteen lämpeneminen lisää hyvin kuumien päivien määrää kuusikertaisesti, mutta 2°C:n nousi lisäisi määrää 20-kertaisesti.”

Heidän arvionsa mukaan myös koko Grönlannin pysyvä jääpeite katoaa kahden asteen tulevaisuuskuvassa. Ja lisääntyvät todella kuumat päivät nopeuttavat aavikoitumista. Lisäksi myös äärimmäiset kylmät kaudet tulevat todennäköisemmiksi.

Joka tapauksessa edessä ovat jännittävät ajat. Hiilidioksidia (ja muita saasteita) ei voi enää kauaa syytää noin vain planeettamme rajalliseen ilmakehään ilman seurauksia, ja jo nyt siellä oleva hiilidioksidi riittää saamaan aikaan roimia muutoksia.

Jos poliitikot eivät tätä ymmärrä, onneksi liike-elämä katsoo jo tulevaisuuteen. Sillä ei ole väliä ovatko yhtiöt huolestuneita liiketoimiensa jatkumisesta tulevaisuudessa vai näkevätkö ne ilmastonmuutoksessa mahdollisuuksia lisäbisnekseen; tärkeintä on se, että jotain tapahtuu.

Tekniikasta ja tiedostahan ei ole puutetta, kyse on vain halusta tehdä jotain (kuten selvityskin totesi viime kuussa).

Tagit

By Jari Mäkinen, 11 heinäkuu, 2015

Tanska tuotti torstaina enemmän kuin tarpeensa sähköä tuulivoimalla

Viime torstaina Tanskassa tuotettiin tuulivoimaloilla enemmän sähköä kuin maa ennätti kuluttaa. Tanskan sähköverkko-operaattorin mukaan torstaina illalla maan tuulivoimalat tuottivat 116% tanskalaisten sähköntarpeesta ja perjantain aamuyöllä, kun sähkön tarve oli pienempi, oli prosenttiosuus vieläkin suurempi, 140%. 

Virrantarve torstaina illalla klo 22:44 paikallista aikaa oli 3236 MW, kun samaan aikaan tuulivoimalat jauhoivat sähköä 3768 MW:n teholla. Näin ollen Tanska saattoi viedä tuolloin 1030 MW Norjaan, Ruotsiin ja Saksaan. 

Nyt tilanne on muuttunut täysin, kuten Energinetin reaaliaikainen seuranta (ja myös Finngridin seuranta) osoittaa: tällä haavaa tuulella saadaan Tanskassa vain 61 MW. Toisaalta viime yönä Espanjassa tuotettiin tuulella jopa  lähes 6300 MW, mikä vastasi yli 20% tarpeesta.

Tilanne osoittaa jälleen kerran konkreettisesti sen, että uusituvat energiamuodot ovat vanhakantaisista, vähättelevistä kommenteista huolimatta täysin vakavasti otettavia – ja myös sen, että ne kaipaavat rinnalleen paitsi varavoimaa, niin myös älykkään sähköverkon, jonka kautta energiaa voidaan siirtää kätevästi laajallakin alueella. 

Tagit

By Jari Mäkinen, 3 toukokuu, 2015

Rakettimiehen mullistava kotiakku

Tämä näyttää suuntaa, joka pelottaa varmasti sähköyhtiöitä: joka kotiin asennettava akku, josta riittää voimaa pitkäksi aikaa ja jota voi ladata vaikkapa aurinkopaneeleilla. 

Kodit eivät olisi enää verkkovirran päässä, vaan ne olisivat vapaita.

Sähköautovalmistaja Tesla ja sen perustaja sekä johtaja Elon Musk julkisivat perjantaina Los Angelesissa Tesla Powerwall -akun, koteihin ja pienyrityksiin tarkoitetun seinään asennettavan litiumioniakun, sekä sen isomman version, Tesla Powerpackin, mikä kykenee säilömään enemmän virtaa. 

Itse autofirma ei kuitenkaan ala valmistaa näitä, vaan niitä varten perustetaan oma yritys: Tesla Energy. Voi olla, että siitä tulee pian emoaan suurempi ja tärkeämpi firma.

Joissain artikkeleissa julkistettujen akkujen on manattu jo olevan ydinvoimaloiden ja muiden suurten, keskitettyjen voimalaitosten lopun alku, mutta tämä on hieman liioittelua. Kyse on kuitenkin merkittävästä askeleesta kohti uudenlaista energia-aikaa. 

Uusiutuvien energialähteiden käytön suurin kompastuskivi tähän mennessä on ollut se, että sähkövirran tallentaminen myöhemmin käytettäväksi on ollut kallista ja hankalaa. Esimerkiksi aurinkopaneelit tuottavat sähköä päivällä, jolloin kulutus kotitalouksissa on vähäisintä. Hyvällä puhurilla tuulivoimaa tulee enemmän kuin olisi tarpeen, mutta tyynellä tuotanto on paljon vähäisempää.

Mikäli tätä vaihtelua voitaisiin tasata mahdollisimman lähellä paikkaa, missä sähköä käytetään – kuten kodeissa – olisi esimerkiksi aurinkovoima huomattavasti houkuttelevampi vaihtoehto. Pulaahan päivänpaisteesta ei ole, ja paneelit tuottavat virtaa myös pilvisinä päivinä, tosin luonnollisesti kirkkaita kesäpäiviä vähemmän.

Kaksi erikokoista seinäakkua

Teslan Powerwall-akkusysteemi perustuu nestejäähdytteiseen, seinään asennettavaan litiumioniakkuun, joita voi käyttää joko yksin tai liittää sarjaan yhdeksän kappaletta. Akun voi kytkeä joko aurinkopaneeleihin, tuulivoimalaan tai muuhun generaattoriin, jolloin se voi toimia itsenäisenä voimajärjestelmänä, tai liittää verkkovirtaan, jolloin se voisi toimia esimerkiksi varmuusjärjestelmänä sähkökatkosten varalta.

Akkuja on kahdentehoisia, 7 kWh:n ja 10 kWh:n versioita. Yhdysvalloissa, missä ne tulevat myyntiin nyt kesällä, hintana on 3000 ja 3500 dollaria.

Kooltaan akut ovat vajaan metrin leveitä ja 1,2 metriä korkeita. Paksuus on noin 18 cm. Massa on noin sata kiloa ja ne voi asentaa niin sisälle kuin uloskin. Yhtiö lupaa laitteelle 93% hyötysuhteen ja antaa sille kymmenen vuoden takuun.

Pienyrityksille ja hieman suurempaan käyttöön tarjottava Powerpack varastoi 100 kWh:n edestä sähköä ja niitäkin voi liittää yhteen. 

Vallankumouksellinen? Kyllä ja ei.

Kuten kuka tahansa kännyköiden ja muiden akkukäyttöisten laitteiden käyttäjä tietää, akkujen teho pienenee ajan myötä ja ne pitää aikanaan vaihtaa. Nykyiset litiumioniakut ovat tässä parempia kuin aiemmat akkutyypit, mutta silti akkutekniikassa on vielä paljon toivomisen varaa.

Aika näyttää, millainen Teslan akkujen luotettavuus, varauskyvyn kehitys pitkällä tähtäimellä ja käyttökustannukset tulevat olemaan, joskin Teslan autonakkujen kokemusten perusteella suurin osa perusongelmista on nyt ratkaistu.

Kyseessä onkin ensimmäinen tämänkaltainen tuote, ja sen seuraavista versioista ja eittämättä mukaan tulevista kilpailijoista tulee luonnollisesti parempia. Nyt tekniikka on kuitenkin sillä tasolla, että kotiakkujärjestelmän tekeminen on kannattavaa ja tarpeeksi kätevää.

Suurin hyöty laitteistoista saadaan Kalifornian kaltaisissa paikoissa, missä päivänpaistetta on paljon ja suurin osa kodeista on erillistaloja. Siellä akun ja aurinkopaneelin avulla kotitalous voisi olla omavarainen. Sen sijaan esimerkiksi Suomessa, missä on talvisin kylmää ja pimeää, ei ilman verkkovirtaa tule vielä toimeen – ainakaan jos lämmityskin toimii sähköllä. Kesämökit ovat toinen asia: jo nykytekniikalla niistä saa sähköisen mukavia ilman verkkovirtaa.

Kun ajatellaan sähkönkäyttöä laajemmin, niin suurin osa virrasta menee muualle kuin koteihin: teollisuus, yritykset, julkiset tilat, liikenne ja niin edelleen käyttävät myös paljon. Niihin ei akuista ole toistaiseksi paljoa apua, vaikkakin esimerkiksi katuvalaistusta voitaisiin jo nyt - myös Suomessa - korvata itsenäisesti sähköä keräävin ja varastoivin lampuin.

Sitä mukaa kun akkutekniikka paranee, muuttuu myös  suurkäytetäyttäjien tilanne; suunta on kaikkialla kohti paikallisempaa sähkön tuotantoa ja varastointia. Päätöstä Suomessakin uudesta ydinvoimalasta kannattaisi tehdä tässä valossa. Teknisesti mikään ei estä jatkamasta sähköntuotantojärjestelmän tekemistä vanhaan, totuttuun tapaan, mutta kun uusi aika ei ole vain ovella, vaan jo täällä, niin kannattaako se?

Tagit

uusiutuvat energianlähteet