joustavuutta energiajärjestelmiin
Suomen energiajärjestelmän ongelmat maamme välttämättömän energiantarpeen huolehtijana riippuu voimakkaasti sääolosuhteista. Ongelmat korostuivat alkuvuoden 2024 aikana pitkään vallinneen erittäin kylmän sään vuoksi. Suomen leveysasteilla kesän ja talven väliset erot vaativat monipuolisia energiaratkaisuja. Vihreää sähköä tuotetaan jo ylimäärin kesällä, mutta silti se ei riitä talven pakkasilla. Akut ja pumppuvoimalat ovat nimenomaan lyhytaikaista säätövoimaa, joka ei riitä vuodenaikojen välisten erojen hallintaan. Talven pakkasjaksot ovat tässä vaikeimpia. Alkuvuoden 2024 pakkasjaksot osoittivat, että huolimatta suurista sähkön säästöistä sähkömarkkinat eivät pystyneet hoitamaan tilannetta, kun tuulivoimaa ei juuri ollut. Sähkön puute taas johti pörssisähkön rajuihin hintavaihteluihin.
Ydinvoimaloiden lisärakentamisella voitaisiin hoitaa talviolosuhteet, mutta kesällä talvelle suunniteltu kapasiteetti on turhan suuri. Varastointi lämpönä on välttämätöntä ja siihen olisi järkevää liittää myös aurinko- ja geotermistä lämpöä sekä CHP-tuotantoa. Pienydinvoimaloita joutuu vielä odottelemaan. Vihreästä sähköstäkin seuraa haittoja luonnolle: aurinkopaneelit, tuulivoimalat ja erityisesti siirtolinjat vievät metsää pois muusta käytöstä ja heikentävät ratkaisua hiilen kiertokulun varmistamiseen. Lämmön käytön tehostaminen vapauttaa sähkön siirtokapasiteettia.
Prosessiteollisuudesta saatava hiilidioksidi voidaan käyttää sähköisten polttoaineiden ja monien erilasten hiiltä sisältävien tuotteiden valmistamiseen yhdessä vedyn kanssa. Vedyn tuotannosta tulee merkittävästi lämpöä, jota voidaan aurinkolämmön ja geotermisen lämmön kanssa viedä kaukolämpöön ja teolliseen käyttöön. Syntyvä happi soveltuu sellun valkaisuun. Vedyn käyttäminen sopii siten paikallisesti hyvin monipuoliseen integroituun tuotantoon. Integroinnin avulla voidaan vähentää myös tarvetta vihreän sähkön ja vedyn siirtämiseen.
Integroitujen toteutuksien suunnittelussa ja hallinnassa tarvitaan matematiikkaa ja luonnontieteitä.
• Esko Juuso