Sähköntuotanto vuonna 2035: tekoälyllä toimivaa lämmitystä ja joustavaa sähköä

Miten kulutamme sähköä muutaman vuosikymmenen päästä? Minkälaisen sähköntuotannon merkitys kasvaa? Minkä vähenee? Tutkija jakaa kolme visiota tulevaisuuden sähkön- ja energiantuotannosta.

Voisiko tulevaisuutemme pyöriä pelkästään sähköllä? Ainakin sen merkitys koko yhteiskunnassa kasvaa huomattavasti. Sähköstä voidaan tuottaa polttoainetta, kemikaaleja ja lannoitetta, jopa ruokaa.

Sähköön liittyvät innovaatiot voivat olla pääroolissa siinä, että maapallon hiilidioksidipäästöt saadaan laskemaan ja vastaamaan Pariisin ilmastosopimuksessa määritettyä alle kahden asteen tavoitetta.

Siihen on kuitenkin vielä matkaa. Mitä muuta matkalla voi tapahtua? Kysyimme Aalto-yliopiston konetekniikan apulaisprofessori Annukka Santasalo-Aarniolta, miltä näyttää sähköntuotanto vuonna 2035.

1. Käyttöösi virtaa yhä enemmän uusiutuvaa energiaa

Trendi on ollut havaittavissa jo jonkin aikaa, Santasalo-Aarnio sanoo:
“Kivihiilipohjaisen energiantuotannon rooli pienenee huomattavasti ja uusiutuvien energialähteiden määrä kasvaa.”

Fossiilisista polttoaineista siirrytään yhä enemmän kohti tuuli-, aurinko- ja vesivoiman kaltaisia fossiilittomia tuotantotapoja. Tuulivoima on jo nyt edullisinta sähköä Suomessa.

Suomessa laki kieltää kivihiilen käytön sähkön ja lämmön tuotannossa vuonna 2029, mutta valtaosa maan energian tuottajista pyrkii eroon kivihiilestä jo vuoteen 2025 mennessä. Kun Olkiluoto 3 -ydinvoimala valmistuu, sillä voi olla suuria vaikutuksia päästötavoitteiden saavuttamiseen.

Santasalo-Aarnion mukaan kivihiilen voi korvata esimerkiksi biomassasta tuotettavalla maakaasulla, joka koostuu lähinnä metaanista. Maasta ammentaa myös geoterminen energia, eli maaperästä pumpattava auringon lämpö. Ympäristöystävällisesti ja vähäpäästöisesti tuotettavasta maalämmöstä povataan tulevaisuuden perusenergiaa.

2. Sähkö tekee arjestasi joustavampaa ja ympäristöystävällisempää

Teknologisen kehityksen myötä sähkön tuotannon ja -käytön ei tarvitse tulevaisuudessa enää kangistua yhteen hetkeen, Santasalo-Aarnio povaa. Sähköjärjestelmän jousto näkyy tulevaisuudessa konkreettisella tasolla ihmisten arjessa.

Suomi on sähkönkulutuksen tuntimittauksen edelläkävijä: olemme ensimmäinen maa, jossa kotitalouksien sähkönkulutus voidaan mitata ja lukea tunneittain etäyhteyden avulla. Tämä mahdollistaa kysyntäjouston, eli sähkön käyttämisen silloin, kun se on tehokkainta ja tuotannollisesti ympäristöystävällisintä.

Ideaalitapauksessa vuonna 2035 esimerkiksi jääkaapit tasaavat siis energiankulutusta tekoälyn avulla toimimalla lämpötilavälillä ja hyödyntämällä vuorokauden tunnit, jolloin sähkö on edullisinta. Kodin sähkölämmityksen ei tarvitse olla koko päivää päällä, vaan se voi käynnistyä vasta, kun ihmiset tulevat kotiin. Robotti-imurit lataavat akkunsa jo nyt saadessaan ohjauskeskuksesta signaalin, että virta on vähissä.

“Tulevaisuudessa meillä on arkea helpottavia asioita, jotka säästävät sekä sähköä että ympäristöä”, Santasalo-Aarnio sanoo.

Yksi tärkeä tekijä tulevaisuuden sähköntuotannon ja -kulutuksen notkeudessa on ala itsessään. Erityisesti Suomessa eri toimialojen välillä on hyvät keskusteluyhteydet, eikä energiasektori ole siiloutunut omaan poteroonsa, Santasalo-Aarnio sanoo. Mitä avoimempi ja kokeilunhaluisempi ala on, sitä enemmän tarjottavaa sillä on kuluttajille.

“Suomen vahvuus on joustava ymmärrys siitä, että energia on iso kokonaisuus. Täällä osataan katsoa sähköntuotantoa pidemmälle lämmöntuotantoon, kemian teollisuuden toimijoihin ja koko prosessiteollisuuteen.”

Esimerkki alalla vallitsevasta yhteistyön kulttuurista on Vattenfallin, teollisuuskonserni SSAB:n ja kaivosyhtiö LKAB:n yhteishanke HYBRIT. Sen tavoitteena on ottaa käyttöön fossiilivapaa teräksenvalmistustekniikka, jossa terästä tuotetaan kivihiilen sijaan vedyn avulla. Jos menetelmä toimii ja otetaan käyttöön, se vähentäisi Suomessa päästöjä noin 7 prosenttia ja Ruotsissa 10.

3. Ymmärrämme sähköä entistä paremmin

Annukka Santasalo-Aarnion mielestä sähköntuotannon ympärillä on kehitysaskeleista huolimatta mysteerin verho. Tavallisen ihmisen voi olla hankala hahmottaa, mistä kaikkialta energia tulee ja miten paljon mitäkin energiamuotoa käytetään. Kannettuaan vastikään mökillä polttopuita Santasalo-Aarnio havahtui siihen, miten konkreettinen yhteys halkojen raahaamisella oli mökin lämmitykseen. Tämä konkretia puuttuu hänen mielestään ihmisten arjesta.

“Olemme irtaantuneet energiantuotannosta. Se on sähkösopimusten takana, ulkoistettuna jollekin muulle. Näemme tuulivoimaloita ja kivihiilikasoja, mutta on vaikea sanoittaa, mitä ne tarkoittavat kuluttajalle”, Santasalo-Aarnio sanoo.

Toisaalta samaan aikaan monilla suomalaisilla on mökkiensä tai kotiensa katolla aurinkopaneelit. Sähkön kuluttajista on tulossa myös sähkön tuottajia. Kuluttajat tarvitsevat lisää läpinäkyvää ja avointa tietoa voidakseen paremmin hahmottaa roolinsa kehityksen ja kokea itsensä osaksi kestävää järjestelmää – vaikka järjestelmä olisi murroksessa.

“On helppo ymmärtää se logiikka, että joku tuotantomuoto korvataan toisella. Mutta syvempää asenteiden ja ajattelun muutosta tarvitaan sen käsittelemiseen, miten energiajärjestelmä muutetaan. Ja ennen kaikkea siihen, miten me ymmärrämme energian”, Santasalo-Aarnio sanoo.

Termit tutuiksi

• Fossiilivapaa sähkö: Sähköä, joka on tuotettu esimerkiksi vesi-, tuuli- ja ydinvoimalla. Fossiilivapaan sähkön tuotannossa ei ole käytetty fossiilisia polttoaineita.
• Uusiutuva energia: Energiaa, jota saadaan uusiutuvista luonnonvaroista. Uusiutuvaa energiaa on esimerkiksi aurinko-, vesi-, tuuli- ja bioenergia.
• Energian varastointi: Energian talteenotto teknologian avulla. Yleisin ja tutuin esimerkki energian varastoimisesta on akku.

Artikkeli on tehty yhteistyössä Kaskas Median kanssa.