Uudet tuotantoteknologiat

Uusiutuvien energianlähteiden osuus tulee lisääntymään energiantuotannossa. Jotta energiaa kyetään toimittamaan hinnalla, johon yhteiskunnalla on varaa, tulee huomioida myös saatavuuden ja taloudellisuuden asettamat vaatimukset.

Yksi monista kehitysohjelmistamme keskittyy tutkimaan sellaisia energialähteitä, joita ei vielä hyödynnetä kaupallisesti. Keskitymme lähteisiin, joista saattaa tulla merkittäviä energialähteitä tulevaisuudessa, kuten aaltovoimaan. Seuraamme myös muiden energialähteiden, kuten aurinkovoiman ja geotermisen energian, hyödyntämisen kehitystä.

Aaltoenergia

Arvoimme erilaisia merien sisältämän energian hyödyntämiseen liittyviä teknologioita, kuten aaltovoimaa, suolavoimaa sekä vuorovesivaihteluun ja merivirtoihin liittyviä teknologioita. Meneillään on merkittäviä tutkimushankkeita, joihin liittyviä esittelyjä järjestetään ympäri maailmaa.

Aaltoenergia on näistä tärkeimmässä asemassa, sillä sen odotetaan muododostuvan tuulivoiman jälkeen seuraavaksi kaupallisesti hyödynnettäväksi uusiutuvia energialähteitä hyödyntäväksi teknologiaksi. Koko Euroopan rannikoiden aaltovoimavarojen arvioidaan olevan noin 1 000 TWh vuodessa. Tämän energian taloudellisiin hyödyntämismahdollisuuksiin vaikuttavat käytettäviin tekniikoihin liittyvät kustannukset, kuljetuskustannukset ja se, miten tehokkaasti energiaa voidaan hyödyntää. Valtaosa nyt kehitettävistä aaltovoimaratkaisuista keskittyy Euroopan länsirannikolle, jossa aaltoenergiapotentiaali on suuri. Tällä hetkellä mielenkiintoisimmilta vaikuttavat Portugalin ja Ison-Britannian markkinat, joita subventoidaan huomattavasti.

Maissa, joissa aaltoenergiapotentiaali on näitä alueita vähäisempi, kuten Ruotsissa, Tanskassa, Saksassa ja Puolassa, ei ole juurikaan kehitetty uusia teknologioita. Uppsalan yliopistossa on kuitenkin kehitetty mielenkiintoinen ratkaisu, joka perustuu meren pinnalla kelluvien poijujen käyttämiin lineaarisiin kestomagneettigeneraattoreihin.

Testaus täydessä mittakaavassa

Vattenfall rahoittaa huomattavan osan Ruotsin länsirannikolla Islandsbergissä suoritettavasta täyden mittakaavan testauksesta, joka on vahvistanut teoreettiset tuotantolaskelmat.

Vattenfall, Seabased Industry AB ja Ruotsin Energimydigheten-virasto suunnittelevat 10 – 15 MW:n esittelylaitosta Uppsalan yliopiston teknilliseen tiedekuntaan. Poijuryhmistä koostuva aaltoenergialaitos – Bohus-projekti – tuottaa vuosittain noin 50 GWh.

Aurinkoenergia

Suurin osa käyttämiemme energialähteiden energiasta on lähtöisin auringosta. Aurinkoenergialla tarkoitetaan kuitenkin yleensä auringonsäteiden hyödyntämistä aurinkokennojen ja -keräimien avulla.

• Aurinkokennoilla tuotetaan sähköä
• Aurinkokeräimillä tuotetaan lämpöä

Vattenfall on osallistunut 1990-luvun alkupuolelta lähtien useisiin aurinkosähköön liittyvin kansainvälisiin tutkimushankkeisiin. Olemme kehittäneet aurinkolämmön keräystekniikkaa 1970-luvun lopulta lähtien. Aurinkoenergian parissa tekemämme työn tavoitteena on ollut saada lisätietoja etenkin aurinkosähköön liittyvistä teknisistä ja taloudellisista tekijöistä.

Sähköä aurinkokennoilla

Nykyisten aurinkokennojen hyödyntämisaste on enintään 15 prosenttia. Tämä tarkoittaa sitä, että 15 prosenttia aurinkokennoon tulevasta energiasta muunnetaan sähköksi. Pohjoinen energiankysyntä on korkeimmillaan, kun aurinkoenergian voimakkuus on alhaisimmillaan. Paikallisesta pienimuotoisesta energiantuotannosta voi tulla pitkällä tähtäimellä houkutteleva vaihtoehto keskitetysti tuotetulle sähkölle tietyissä käyttötarkoituksissa ja alueilla, joilla auringon säteily on voimakkaampaa kuin Pohjois-Euroopassa. Tuotantoa on kuitenkin subventoitava huomattavasti useiden vuosien ajan, ennen kuin tekniikat ovat riittävän kustannustehokkaita.

Lämpöä aurinkokeräimistä

Aurinkokeräin kerää auringon lämpöä vettä kuljettavan putkiverkoston avulla. Aurinkokeräimet sijoitetaan usein rakennusten katolle, ja niiden keräämä lämpö siirretään vedenlämmittimiin. Aurinokeräinten käyttö Pohjois-Euroopassa on vähäistä, koska auringonvaloa on vähiten silloin, kun energiantarve on suurimmillaan. Vattenfall on päättänyt seurata Pohjoismaiden osalta aurinkokeräinten kehittymistä edelleen sijoittamatta tässä vaiheessa omiin kehitystoimiin. Tämä johtuu siitä, että emme usko aurinkolämmön kykenevän tuottamaan sähköä Pohjoismaissa kuluttajille houkuttelevaan hintaan, vaikka teknologia kehittyisi huomattavasti nykyisestä.

Geoterminen energia

Geoterminen energia hyödyntää maan sisuksen lämpötilaa lämmön ja sähkön tuotannossa. Lämpöä voidaan hyödyntää jatkuvasti. Geotermisellä energialla on erinomaiset peruskuormitusominaisuudet, ja se on yksi kansainvälisesti laajimmin käytettyjä kestäviä energialähteitä. Geotermistä energiaa hyödynnetään pääasiassa alueilla, joilla esiintyy vulkaanista toimintaa maan pinnalla.

Geotermisen energian potentiaali on mittava. Jo kohtuullisten lämpötilojen saavuttaminen edellyttää Keski- ja Pohjois-Euroopassa (Islantia lukuun ottamatta) kuitenkin kallista syväporaamista. Tämän vuoksi geotermisen energian hyödyntäminen ei ole herättänyt suurta kiinnostusta niissä maissa, joissa Vattenfall toimii. Geotermiset olosuhteet ovat kuitenkin Puolassa ja Saksassa huomattavasti Pohjoismaita paremmat.

Lämmön keruussa hyödynnetään virtaavaa vettä vähintään kahden 3–5 kilometrin syvyisen porakaivon välillä. Kaivot yhdistetään luonnollisten tai mekaanisesti luotujen halkeamien avulla. Koska kivilajin arvioimiseen näin syvällä ei ole luotettavia menetelmiä, on olemassa riski, että porakaivot tuottavat väin vähän tai ei lainkaan energiaa. Jos veden lämpötilat jäävät alhaisiksi, lämmön muuttaminen sähköksi ei ole tehokasta. Tämä tosiasia yhdessä korkeiden kustannusten ja riskien kanssa on johtanut siihen, että geotermistä energiaa ei toistaiseksi hyödynnetä Vattenfallin markkina-alueella.

Vattenfall seuraa kuitenkin aktiivisesti alan kehitystä. Vattenfallilla on yhdistetty geoterminen lämpö- ja voimalaitos Saksan Neustardt-Glewessä. Se tuottaa 210 kW sähköä ja 6 500 kW lämpöä. Toista geotermistä laitosta rakennetaan parhaillaan Berliinin pohjoispuolelle Gross Schönebeckiin. Se tuottaa sähköä 750 kW.