Yhdistetty lämmön ja sähkön tuotanto nyt uudessa valossa
Maailmalla tuotetaan perinteisesti sähköä voimalaitoksissa ja lämpöä lämpölaitoksissa. Sähköä on tuotettu ja tuotetaan edelleen valtavasti lauhdelaitoksissa fossiilisella hiilellä tai maakaasulla. Suurin osa energiasta menee harakoille. Lämpöä tuotetaan teollisuuden tarpeisiin ja jos sama teollisuus tarvitsee sähköä, se tuotetaan erillisessä omassa voimalaitoksessa tai tyypillisesti ostetaan verkosta usein maan valtio-omisteiselta sähköyhtiöltä. Tai jonkin toisen valtion omistamalta yhtiöltä. Kansalaisten lämmöntarpeesta huolehditaan esimerkiksi maakaasuputkella, joka pitää huolta siitä, että lämpöä tuotetaan “hajautetusti” kaasulla joka talossa. Tämä ei ole tyypillinen tapa toimia Suomessa.
”On maamme köyhä, siksi jää”
Yhdistetty lämmön ja sähkön tuotanto (CHP) on jo varhaisessa vaiheessa ollut köyhän Suomen tapa tuottaa energiatehokkaasti lämpöä ja sähköä. Vähitellen fossiiliset polttoaineet ovat saaneet väistyä. Uudet laitokset pystyvät käyttämään sata prosenttia uusiutuvaa biomassaa, ennen kaikkea metsäteollisuuden kuorta, purua ja muita sivutuotteita ja sen lisäksi kasvavan määrän haketta tai jalosteita.
Tekniikka ja raaka-aineet ovat jo olemassa
Bio-CHP sopeutuu hyvin pohjoismaiseen lämpötilojen vaihteluun päivän ja yön välillä. Se mukautuu myös vuodenaikoihin ja vuosien väliseen vaihteluun, koska biomassa on oivallinen aurinkoenergian vuorokausi- ja vuodenaikavaihtelua varten varaava varasto. Varastot täyttyvät joka vuosi ja vähän jää ylikin. Ei tarvitse perustaa uusia kaivoksia tai raivata uutta pinta-alaa, eikä edes varta vasten erikseen kasvattaa puuta. Puuta saadaan eri sivuvirroista metsien kasvatuksen ja puun jalostamisen eri vaiheista. Tuotanto on kehittynyt nykyaikaisella tekniikalla ottamaan talteen viimeisetkin energiayksiköt savukaasujen lämmön talteenottojärjestelmällä, mikä pienentää polttoaineen kulutusta. Tämä on ollut aiemmin yksi merkittävä hukkalämmön lähde. Näin pärjätään myös säiden vaihtelulle polttoaineen hankintaketjun kärsiessä huonoista luonnonolosuhteista.
Sähköä tasaisesti talvella ja yöllä
Kun sää kylmenee ja illat pimenevät syksyllä, lisätään polttoaineen syöttöä ja saadaan lisää lämpöä ja sähköä. Kylmänä vuodenaikana voidaan tuottaa lämpöä ja sähköä tuulen suunnasta ja määrästä riippumatta. Markkinat pitävät huolen siitä, että CHP-tuotantoa täydentävät mahdollisuuksien mukaan päästöttömät tuotantomuodot, kuten ydinvoima, vesivoima, tuulivoima ja sähköpaneelijärjestelmät omakotitalojen katoilla ja kaupallisissa aurinkovoimaloissa.
Massiivisen ja kasvavan tuulivoimakapasiteetin aiheuttamissa tehovaihteluissa on monta puolta. Tasapainottava lauhdetuotanto on poistunut markkinoilta, toki tänä talvena jäljellä olevalla kapasiteetilla tuotetaan sähköä korkeilla kustannuksilla. Venäjän sähkön tuonnin loppuminen ja lauhdetuotannon alasajo ovat muuttaneet tilannetta. Energiajärjestelmän perusrakenne on muuttunut ja koko järjestelmä on epävakaampi kuin aiemmin.
CHP-sähkö elää lämpötilan mukaan
Perustilanne on kuitenkin Pohjolassa selvä. Kun syksy saapuu, CHP-laitoksessa tuotantoa lisätään ulkolämpötilan ja asiakkaiden tarpeiden mukaan ja saadaan “sivutuotteena” sähköä. Tämän jälkeen energiajärjestelmässä voidaan lisätä tuontisähkö, jos linjat ovat auki, käynnistää viimeisiä lauhdelaitoksia ja toivoa, että tuulta riittää. Ilman CHP:tä tilanne kärjistyisi pahasti.
Yhdistetyn tuotannon uudet puitteet
Mitä jos käy niin, että tulevaisuuden vaihtuvan sähköntuotannon hintaeroosio siirtyy täysimääräisesti tuhoamaan sähkötuotannon toiseksi viimeisen tasaavan tekijän? Jäljelle jäisi uuteen suosioon noussut huonosti säätyvä ydinvoima, rajallinen säädettävä vesivoima ja vaihtelevat tuuli ja aurinko? Vapaaehtoinen kysyntäjousto ei taida vielä toimia arjessa? Vanhaan hyvään aikaan tarvittiin ja toteutettiin uusia CHP-laitoksia, jotka tuottivat tasaiseen, matalahkoon hintaan sähköä 5000 tuntia vuodessa. Nyt riittää ehkä pienempi tuntimäärä – mutta selvästi korkeammalla keskihinnalla. Toimivaa järjestelmää ei kannattaisi tuhota. Biogeenisen hiilidioksidin kierrätys, mahdollisuus sähköisten polttoaineiden tuotantoa varten ja vaihtuvan sähköntuotannon aiheuttamat korkeat ajoittaiset sähköhinnat saattavat palauttaa käsitystä CHP-laitosten mahdollisuuksista ja menestyksestä?
Kirjoitus on julkaistu myös Bioenergia ry:n blogissa.
