Aurinkoenergialla on hurjat tulevaisuudennäkymät
Suomen Aurinkoenergiayhdistys (SARY) järjesti neljän vuoden tauon jälkeen perinteisen aurinkoenergiaseminaarin FinnBuild 2022 -messujen yhteydessä lokakuun alussa. Seminaarin teemana oli Aurinkoenergian tulevaisuus Suomessa ja asiasta oli kertomassa kuusi alan huippuasiantuntijaa. Ja tapahtuman monikymmenlukuinen osallistujakunta sai todistaa, että aurinkoenergian näkymät Suomessa ovat paremmat kuin koskaan.
Uusien uusiutuvien energianlähteiden eli auringon ja tuulen osuus maailman sähköntuotannosta oli vuonna 2021 noin 10 prosenttia, eli enemmän kuin ydinenergian. Uusissa investoinneissa samana vuonna aurinkosähkön kapasiteetti edusti 48% kaikista investoinneista – mukaan lukien investoinnit fossiilisiin polttoaineisiin. Uusiutuva energia oli myös merkittävä työllistäjä – yli 12 miljoonaa työpaikkaa, josta aurinkoenergian osuus noin 4,3 miljoonaa.
Energiakriisi ja hiilineutraalius
Aalto-yliopiston professori Peter Lund maalasi esityksessään ”suurella pensselillä” kokonaiskuvaa aurinkoenergian tulevaisuudesta Suomessa ja koko maailmassa. Hänen mukaansa aurinko- ja tuulivoiman hinnat ovat monissa EU-maissa energiakriisin alkupuolella jo alle puolet sähkön tukkuhinnasta. Suomessa aurinkosähkön PPA-hinnat ovat alkuvuodesta 2022 olleet noin 45 €/MWh ja yleinen hintataso päämarkkina-alueilla on alle 50 €/MWh. Etelän aurinkovyöhykkeellä hintataso on suurille projekteille parhaimmillaan luokkaa 10 €/MWh eli 0,01 €/kWh.
Muutosnopeus on suuri. Kiinalaiset lähtivät tosissaan mukaan aurinkosähköbisnekseen vuonna 2008 ja toivat mukanaan suuruuden ekonomian. Siitä lähtien kaikki ennusteet kasvun nopeudesta ja hintatason laskuvauhdista ovat olleet konservatiivisia. Viime vuonna asennetun aurinkosähkökapasiteetin määrä ylitti yhden terawatin (1.000 GWp) ja vuotuinen kasvutahti oli noin 200 GWp – 20% vuodessa.
– Itse sain ensimmäiset aurinkopaneelini USA:sta vuonna 1978, kertoo Lund. – Silloin maailmassa oli yhteensä noin yksi megawatti aurinkosähkökapasiteettia. Nyt määrä on miljoonakertainen. Mutta nuo samat paneelit ovat meillä edelleen kunnossa, melkein 45 vuoden jälkeen.
– Hiilineutraaliuden saavuttamiseksi investointeja aurinkoenergiaan on edelleen kasvatettava noin kymmenkertaisesti, mikä IEA:n esittämän trendin mukaan tarkoittaisi vuonna 2050 yli 90% osuutta uusiutuvalle sähkölle maailmassa. Kiina panostaa ei-fossiilisiin nyt voimakkaasti tavoitteessaan olla hiilineutraali vuonna 2060. Aurinkoenergialle tämä tarkoittaa lähes 600% kasvua nykyisestä.
Muutoksen monimutkaisuus
Nykyinen energiajärjestelmä on polttoaineisiin perustuva keskitetty järjestelmä. Tulevaisuudessa energiajärjestelmä on enemmän hajautettu, datapohjainen ja sääriippuvainen. Muutos tulee olemaan suuri ja monimutkainen, siihen liittyy paljon teknologiaa, joka on vasta kehitteillä, mutta siihen sisältyy myös paljon uutta ansaintalogiikkaa ja mahdollisuuksia.
Sähkön varastointi on yksi keskeinen asia, koska sähköjärjestelmässä pitää joka hetki olla yhtä paljon tuotantoa ja kulutusta. Kysyntäjousto on toinen oleellinen tekijä. Tämä kaikki vaatii paljon integrointia ja yrityksiä, jotka kaiken toteuttavat. Toisaalta kehittyvä uusi liiketoiminta saattaa olla jopa merkittävämpää kuin muut osa-alueet.
Akkuteknologia kehittyy kovaa vauhtia, vaikka onkin toistaiseksi kallista suurten energiamäärien varastoinnissa. Käytännössä kaikki seminaarissa esiintyneet suurten aurinkovoimaloiden rakentajat sisällyttävät kokonaisuuksiinsa myös akut – jos ei muuten niin toimimaan taajuusreservinä. Toisaalta on jo nähtävissä, että esimerkiksi sähköautoista vapautuu tulevina vuosina satojen gigawattituntien edestä käytettyjä akkuja, joiden kapasiteetista edelleen 70-80% on jäljellä. Niiden hintataso on ehkä luokkaa 50 €/kWh.
Vety on toinen varastointiteknologia, joka puhuttaa nyt vahvasti. Teknologian kehitys odottaa vielä kustannusloikkaa edullisempaan suuntaan, mutta suuruuden ekonomia auttaa ilmeisesti myös tässä suhteessa. Läpimurtohinnaksi arvioidaan vedyn 1,50–2,00 USD/kg hintatasoa.
Sektorikytkentä oli myös seminaarin sanavarastoon kuulunut termi. Se tarkoittaa esimerkiksi sähkön, lämmön, jäähdytyksen, kaasun ja mobiliteetin välistä yhteyttä, joka tekee energian hyödyntämisestä tehokkaampaa. Lämmön varastoiminen on oleellisesti helpompaa kuin sähkön ja maailman energiasta noin puolet kuluu joka tapauksessa lämmön tuottamiseen.
Teollista aurinkovoimaa ja vierivoimaa
Energiayhtiöt ovat Suomessa ottaneet vahvan roolin aurinkoenergian kehittäjinä. Kaikki merkittävät energiayhtiöt taitavat tarjota aurinkovoimaloita joko kuluttajille tai teollisen mittakaavan asiakkaille – monet molemmille.
EPV Energia on 70 vuotta toiminut energiantuottaja, jonka juuret ovat Pohjanmaalla. Mankala-periaatteella toimivan yhtiön omistajina on parikymmentä suomalaista energiayhtiötä. Yhtiön kehitys- ja yhteiskuntasuhdejohtaja Sami Kuitunen kertoi EPV Energian strategian kulmakivistä, joihin kuuluu mm. vety- ja pumppuvoimalahankkeiden rinnalla keskeisenä tukijalkana teollisen mittakaavan aurinkosähkövoimaloiden kehittäminen.
Suunnittelun alla on esimerkiksi Lapuan Heininevalle, entiselle turvesuolle, rakennettava aurinkovoimala. Sähköntuotantoalueen kooksi on suunniteltu 140 hehtaaria, voimala käsittäisi 150.000–200.000paneelia ja sen kapasiteetti olisi 80–100 MWp. Hanke odottaa toistaiseksi investointipäätöstä, joista EPV:ssä kilpailevat muutkin tuotantomuodot.
Vierivoima on termi, jonka on lanseerannut Oulussa pääkonttoriaan pitävä pörssiyhtiö Skarta Energy. Yhtiön toimitusjohtaja Kari Tuominen kertoi seminaarissa, miten aurinkovoiman nopeuttaa alueellista energiamurrosta ja tekee mahdolliseksi nopeamman siirtymisen vety-yhteiskuntaan.
Tuominen vertasi esityksessään keinoja tuottaa vuodessa 3 GWh energiaa Itä-Suomen puolelle miljoonalle asukkaalle. Siihen tarvittaisiin joko 120 tuulivoimalaa, 30 kpl 100 MW:n aurinkovoimaloita tai näiden yhdistelmä. Aurinkoenergian etuina hän näkee mahdollisuuden sijoittaa voimala paikallisesti ja lähelle asutusta, tehokkaan maankäytön ja nopean toteutuksen.
Tuomisen mukaan Skarta on tehnyt sopimukset jo 15 kunnan kanssa ja toteutuksissa tulee aina olemaan mukana akut, sektorikytkentä ja mahdollisuus vedyn tuottamiseen. Esimerkkinä hän käytti Utajärvelle suunniteltua 200 MW kokonaisuutta, jonka noin 150 miljoonan euron investointi käsittäisi aurinkoa, tuulta, 30 MW akuston ja vetylaitoksen.
Suomen suurimmat aurinkovoimalat
Päivän viimeisen esityksen piti Solarigo Systemsin toimitusjohtaja Antti Koskelainen, joka totesi yhtiönsä rakentavan aika pieniä – vaikka omasta mielestään Suomen suurimpia – aurinkovoimaloita. Solarigo Systems kuuluu Suur-Savon Sähkö -konserniin ja sen tytäryhtiö on Nurmon Aurinko Oy, joka ehkä paremmin tunnetaan Atrian aurinkovoimalana.
Solarigo rakensi vuosina 2017–2018 Atrian lihanjalostustehtaalle Seinäjoelle kokonaiskapasiteetiltaan 5,9 MWp:n voimalan. Tämä laitos on lokakuussa 2022 edelleen Suomen suurin toiminnassa oleva aurinkovoimala. Atria oli jo viisi vuotta sitten erittäin sopiva kohde suuren aurinkovoimalan rakentamiselle, koska tehtaalla on suuri määrä kylmävarastoja ja kuormitusta siten juuri kesäaikaan.
Esityksessään Koskelainen kertoi käynnissä olevasta Atrian laitoksen 5 MWp laajennuksesta, joka otetaan käyttöön vuoden 2022 lopussa, sekä viiden vuoden aikana tapahtuneesta teknologian muuttumisesta. Alkuperäinen voimala käsitti 11 erillistä voimalaa, joista suurin kenttä on teholtaan 4,2 MWp. 270 Wp paneeleista rakennettu laitos käsittää 22.000 paneelia, kun laajennusosaan tulee 9.000 kpl 540/545 Wp paneeleita.
Solarigon usein käyttämän periaatteen mukaisesti koko laitos on Nurmon Auringon omassa hoidossa ja taseessa, ja sen tuottama energia myydään PPA-sopimuksella Atrialle.
Teksti: Jouko Lampila
