Uusien teknologioiden ja energian tuotantotapojen hyödyntäminen on olennainen ja välttämätön osa energiamurrosta. Osa näistä ”uutuuksista” on meille jo ennestään tuttuja tekniikoita, jotka ovat matkan varrella kehittyneet ja saavuttaneet nopeasti merkittävän aseman.

Tuuli– ja aurinkoenergiajärjestelmät ovat yleistyneet vauhdilla. Aurinkosähköpaneelien tehotiheys on kasvanut ja tuotantokustannukset pienentyneet. Tuulivoimaloiden koko on järjestelmällisesti kasvanut, eivätkä ne enää tarvitse yhteiskunnallisia tukitoimia ollakseen kannattavia investointeja. Niillä pystymme tuottamaan päästötöntä energiaa teollisuuden tarpeisiin, mutta toisaalta ne ovat riippuvaisia vallitsevista sääoloista, ja vaativat säätökapasiteettia.

Tätä edullista ja päästötöntä sähköä tarvitsevat Power-to-X -teknologiat (P2X), joilla voidaan tuottaa uusiutuvia polttoaineita kuten vetyä, ammoniakkia ja metaania. Samalla ne mahdollistavat ylijäämäsähkön varastoinnin kemialliseen ja siirrettävään muotoon.

Lämpö- ja sähkövarastot yleistyvät tuotantoa tasaavina varastointiteknologioina. Sähköakkuja hyödynnetään sähköverkon taajuuden korjaamiseen ja pienemmässä mittakaavassa kotitalouksien ostosähkön minimointiin ja lämpövarastoja kaukolämpöakkuina tasaamaan tuotantohuippuja.

Erilaiset lämpöpumpputeknologiat syrjäyttävät polttoon perustuvaa lämmöntuotantoa etenkin kaukolämpöverkoissa yhdistettyinä eri kokoisiin sähkökattiloihin huipputehotarpeita varten. Etenkin maalämpö, ilmavesi- ja ilmalämpöpumput ovat jo tulleet suurimvmalle osalle tutuiksi.

Liikenne on sähköistymässä melkoista vauhtia ja yhdessä korvaavien nestemäisten polttoaineiden kanssa bensiinin ja dieselin tarve vähenee. Yhä suurempi osa julkisesta liikenteestä toimii jo muilla kuin perinteisillä fossiilisilla polttoaineilla. Liikenteessä pyörillä kulkevien kulkuneuvojen akut tarjoavat tulevaisuudessa valtavan sähkövaraston yhteiskunnan käyttöön.

Lisäksi meriliikenteessä siirrytään hiljalleen bunkkeriöljystä vähemmän saastuttaviin polttoaineisiin, kuten LNG:hen. Myös erilaiset pyörivät mastot ja muut energiatehokuutta parantavat ratkaisut tulevat yleistymään.

Teollisuus etsii aktiivisesti käyttöönsä korvaavia polttoaineita. Tulevaisuudessa terästä pelkistetään muulla kuin fossiilisella vedyllä tai kivihiilellä, ja biomassoista tuotetaan paitsi polttoaineita, myös uusia lopputuotteita. Sektori-integraation myötä eri toimialat tehostavat energian hyödyntämistä ja yhä useammin toisen sivutuotteesta tulee toiselle raaka-ainetta.

Digitalisaatiolla myös merkittävä rooli energiamurroksessa

Hajautetun energiajärjestelmän laajenemisen myötä vaaditaan yhä enemmän datan liikuttelua, laskentaa ja optimointia, jotta tuotanto ja kulutus saadaan kohtaamaan. Digitaaliset järjestelmät tulevat ohjaamaan yhä enemmän kiinteistöjen energiankulutusta ja vähentämään sen hankintaa silloin kun se on kalleinta – ja usein huippukuormasta puhuttaessa saastuttavinta – kustannusten, päästöjen sekä verkon stabiliteetin optimoinnissa.

Energiamurroksen kansalliset suuntaviivat

Kansallisella tasolla energiamurros etenee sähköistyvän yhteiskunnan kautta. Tarvitaan runsaasti lisää uusiutuvaa sähköntuotantoa sähköistyvän lämmöntuotannon, liikenteen ja digitalisoituvan yhteiskunnan tarpeisiin. Edullista ja uusiutuvaa sähköä tarvitaan myös sähköpolttoaineiden, kuten esimerkiksi metaanin tuotantoon. Toisaalta tämän tasapainottajaksi tarvitaan merkittävä määrä säätövoimaa sekä kulutus- ja kysyntäjoustoa ja suuria investointeja siirtoverkkoihin, jotta kasvava tuotanto ja kulutus kohtaavat.

Kaikki tämä edellyttää teknologiaosaamista sekä kokonaiskuvan hahmottamista. Energiamurrokseen ei löydy vain yhtä ratkaisevaa teknologiaa tai ratkaisua. Se on iso dynaaminen palapeli, jonka palasista me yhdessä rakennamme pitkäjänteisellä työllämme paremman, puhtaamman ja kestävämmän yhteiskunnan.

Kirjoittaja Jerkko Starck toimii energia-asiantuntijana ja projektipäällikkönä Swecolla. Voit olla häneen yhteydessä jerkko.starck@sweco.fi