Suomalainen lämmittää – riittääkö sähkö?

Kylmä ilmasto herättää kuumaa keskustelua lämmityksestä. Huoli energiankulutushuippujen aikaisesta sähkön riittävyydestä on syvä ja osin aiheellinen. Millä talojen pitäisi lämmetä nyt ja tulevaisuudessa?

Pohjoismaiset kantaverkkoyhtiöiden ennusteen mukaan sähköjärjestelmä on tulevana talvena alijäämäinen kylmän talvipäivän huippukulutustilanteessa. Tehotilanne on hieman viimevuotista heikompi.

”Käytettävissä oleva tuotantokapasiteetti ja siirtoyhteydet riittävät kattamaan kulutuksen, jos merkittäviltä häiriöiltä vältytään”, kertoo kantaverkkoyhtiö Fingrid tiedotteessaan.

Laskennallisesti tarkasteltuna Suomen energiatase kulutushuippujen kohdalla ei aiheuta menetettyjä yöunia. Energiaviraston teettämän selvityksen mukaan tehovajeen odotusarvo vuonna 2017 on keskimäärin noin yksi tunti vuodessa.

”Laskennallisesti ei ole hätää, jos kaikki toimii hyvin ja suunnitellusti. Mutta on mahdollista, että tulee yhtäaikaisia vikoja ja häiriöitä, jotka voivat johtaa siihen, että sähkö ei riitä. Ei sekään toki mikään maailman loppu ole, mutta ei Suomen kaltaisessa yhteiskunnassa pitäisi joutua sähkön kulutusta säännöstelemään”, sanoo Energiateollisuuden toimitusjohtaja Jukka Leskelä.

Kulutushuippujen ulkopuolella, eli valtaosan vuodesta, tilanne on aivan toinen. Sähkömarkkinoilla riittää ylitarjontaa. Tämä pitää keskimäärisiä hintoja alhaisina tukkumarkkinoilla.

”Hintataso johtaa siihen, että uudet investoinnit eivät kannata. Samaan aikaan vanhaa tuotantokapasiteettia poistuu markkinoilta. Tämä kehitys on johtanut siihen, että sähkötehon riittävyys on erittäin suuri huolenaihe”, Leskelä summaa.

Kysyntäjousto avaa mahdollisuuksia

Maailma sähköistyy hurjaa vauhtia. Sähköstä riippuvaisten järjestelmien, kuten maalämpöpumppujen määrä lisääntyy kiinteistöissä kaiken aikaa. Datakeskuksia syntyy sinne tänne. Merkittävästi lisääntyväksi ennustettu sähköautoilu ei ole vähäpätöinen sähkösyöppö.

”Sähköautot ja maalämpö eivät muodosta sen isompaa ongelmaa kuin se, että kotimme ovat jo nyt täynnä monia merkittäviä sähkölaitteita. Sähköistyminen on hieno mahdollisuus vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä. Sähkö on ratkaisu, ei ongelma”, Leskelä sanoo.

Leskelä on vakuuttunut, että markkinat löytävät parhaat tavat ratkaista kysyntäpiikkien ongelmat.

”Kysyntäjousto syntyy pitkälti markkinaehtoisesti. Hintapiikit ovat aivan välttämätön osa markkinaa, eli silloin kun on niukkuutta, hinta nousee. Tämä antaa signaalin siitä, että nyt kannattaa toimia. Jos hinnat eivät koskaan käy korkealla, ketään ei kiinnosta lähteä kehittämään järjestelmää.”

Suomen sähköjärjestelmä on vuosien varrella viisastunut ja mahdollisuus ohjata sitä on radikaalisti muuttunut. Digitaalisuus tuo sähkömarkkinoille aivan uusia työkaluja. Leskelä ennustaa, että älykäs teknologia on pian täyttä arkipäivää kiinteistöissä. Kodit ovat hetken päästä täynnä antureita ja kaikki laitteet sopivat keskenään internetissä, milloin ne oman energiansa ottavat.

Tuntihintaiset sopimukset ovat yleistyneet kuluttajien keskuudessa, mutta vielä ollaan kaukana esimerkiksi Norjan luvuista. Siellä 40 prosenttia kuluttajista hankkii sähkönsä tuntihintaisella sopimuksella.

Suomessa on tällä hetkellä noin puoli miljoonaa sähköllä lämpiävää omakotitaloa. Näiden saaminen mukaan älykkääseen sähköverkkoon hyödyntäisi koko energiajärjestelmää merkittävästi, sanoo toiminnanjohtaja Kaija Savolainen Suomen Omakotiliitto ry:sta. Olennaista on, että asiakkaan pitää saada taloudellista hyötyä siitä, että osallistuu kysyntäjoustoon.

”Omakotitalojen asukkaat ovat tottuneet jo pitkään tekemään kysyntäjoustoa. Meillähän on esimerkiksi yöaikasähköä. Toivottavasti markkinoille tulee paljon muitakin mahdollisuuksia. Spotti- ja pörssisähkö ovat monille terminologialtaan hankalia käsitteitä”, Savolainen sanoo.

Kauhuskenaario. Jos moni asia menee mönkään, voi Suomesta hetkellisesti loppua sähkö kylmimpien pakkaspäivien kulutushuippujen aikana.

Omakotitalo, lämmityskeskustelun kulmakivi

Puolet suomalaisista asuu omakotitaloissa. Omakotitaloasukkaat reagoivat valinnoillaan huomattavasti taloyhtiöitä herkemmin energian hinnan muutoksiin. Siinä missä maalämpöpumppuja pilotoidaan kerrostaloihin, se on ollut uusien omakotitalojen yleisin lämmitysmuoto jo pitkään niin taajamissa kuin haja-asutusalueillakin.

Maalämmön ohella suorasähkölämmitys on edelleen yleinen lämmitystapa. Se on helppo lämmitysmuoto kuluttajalle investointi- ja käyttömielessä. Sähkölämmitystä täydennetään usein erilaisilla lisälämmönlähteillä, kuten tulisijalla tai ilmalämpöpumpulla. Kaupungissa ja taajama-alueilla kaukolämpö on erittäin merkittävä lämmitysmuoto omakotitaloissa.

”Suomalaisilla on yleensä valitettava tapa ulkoistaa sähkön ja energian tuottamisen vihreys niiden tuottajille”, tuumaa koulutus ja tuotepäällikkö Jussi Kummu Nibe Energy Systems Oy:sta.

”Kukkaro ja helppous ohjaavat eniten lämmitystapavalinnoissa. Mutta myös ilmastonäkökulma ja päästöjen vähentäminen ovat iso tekijä. Uskon, että maalämpö kasvattaa edelleen osuuttaan. Kaikki uusiutuvat energiat tulevat varmasti kasvamaan tulevaisuudessa”, Savolainen sanoo.

Pientalojen lämmitystavat 1998–2014. Maalämpö on kasvattanut suosiotaan uusien pientalojen lämmitysmuotona. Kuvaaja Energiateollisuus ry.

Sähköllä lämmittäminen jatkuu

Lähes nollaenergiatalojen vähäinen lämmöntarve tekee helposta ja investointikustannuksiltaan edukkaasta sähkölämmityksestä edelleen houkuttelevan vaihtoehdon. Myös rakennusmääräykset näyttävät olevan jatkossa suotuisat sähköllä lämmittämiselle.

”Uudet ehdotetut rakennusmääräykset lisäävät suoran sähkölämmityksen käyttöä. Muutokset rakennusmääräyksissä tulevat mahdollistamaan jopa 190 neliön pientalon, jossa on suora sähkölämmitys ja sitä tukemassa varaava takka ja ilmalämpöpumppu”, ihmettelee tuotealuepäällikkö Juha Tikka Nibe Energy Systems Oy:sta.

Tikan mukaan pientalojen omistajien energiakustannukset lisääntyvät ja yhteiskunnan energiahuoltovarmuus heikkenee, sillä erityisesti grynderikohteissa sähkölämmityksen alemmat investointikustannukset ovat houkutteleva vaihtoehto.

Leskelän mukaan on paradoksaalista, että sähkön katsotaan olevan hyvä energianlähde autoissa, mutta huono lämmityksessä. Hän sanoo sen sopivan yhtä hyvin kumpaankin. Kaavailtu energiamuotokertoimen alentaminen sähkölämmityksessä on ollut hänen mielestään askel oikeaan suuntaan.

”Kertoimien käyttö on muuttunut poliittiseksi, eikä se perustu insinööritieteisiin”, Leskelä sanoo.

Sähköllä avitettua lämpöä

Suomen lämpöpumppuyhdistyksen (SULPU) arvion mukaan Suomeen on asennettu yhteensä noin 800 000 lämpöpumppua, joista 130 000 on maalämpöpumppuja. SULPUn toiminnanjohtajan Jussi Hirvosen mukaan lämpöpumpputekniikalla saadaan 70 prosenttia energiaa ja tehoa talon ympäriltä.

”Vaihtamalla esimerkiksi 100 000 vesikiertoista sähkölämmitteistä taloa invertterisäätöiseen täystehomaalämpöpumppuun saadaan säästöstä sekä tehot että energiat 200 000 öljykattilan tilalle asennetun lämpöpumpun kulutukseen. Jäljelle jäävä 700 000:n sähkölämmittäjän potentiaali on sitten pelkästään sähkön kulutusta laskevaa”, Hirvonen ehdottaa.

Hirvosen ja Tikan mukaan sähkötehon tarpeen rajoittamisessa maa- ja poistoilmalämpöpumput ovat keskeisessä roolissa.

”Maalämpöpumpuilla tehontarve on 3–4 kertaa ja poistoilmalämpöpumpuilla 2–3 kertaa suoraa sähkölämmitystä alhaisempi”, Tikka sanoo.

Sen sijaan ulkoilmasta energiaa keräävät lämpöpumput, ilmalämpö- ja ilmavesilämpöpumput, joutuvat kylmissä oloissa turvautumaan lähes kokonaan sähkövastuksiin lisälämmön lähteinä, joten ne eivät auta sähkötehon tarpeen vähentämisessä. Lämmitysenergia Yhdistys ry:n (LEY) toimitusjohtaja Arto Hannula sanoo, että sähkön riittävyyden turvaamisen kannalta tällaisten laitteiden kanssa hybridinä toimiva öljylämmitys olisi oiva valinta.

”Monimuotoisuus on Suomen energiajärjestelmän etu”, Hannula korostaa.

”Nykyaikaiselle maalämpöpumpulle ei ole Suomen oloissa energia- tai tehotehokasta kilpailijaa. Ainoa, joka lähestyy sitä tehotehokkuudessa, on poistoilmalämpöpumppu”, Tikka sanoo.

Ilman muuta lämpöpumpuilla tulee olemaan – ja on jo – valtavan iso merkitys lämmitysjärjestelmissä. Niitä käytetään nykyään paljon myös kaukolämpöjärjestelmissä”, Leskelä sanoo.

Onko öljylle enää käyttöä?

Marraskuun lopussa Talotekniikka-lehti.fi -verkkosivuilla ilmestyneessä uutisessa LEY:n Hannula korosti öljylämmityksen asemaa huoltovarmuuden turvaajana ja kyseenalaisti maalämpöjärjestelmien hyödyt etenkin kulutuspiikkien aikana.

”Öljyn rooli omakotitalojen lämmönlähteenä on vieläkin kohtuullinen. Se on edelleen hyvä, helppo ja edullinen lämmitystapa”, Hannula sanoo.

Suomessa on edelleen noin 200 000 öljylämmitteistä pientaloa. Leskelä ja Savolainen sanovat kuitenkin öljyn olevan poistuva lämmitystapa. Sen poistumista saatetaan jopa vauhdittaa, Leskelä sanoo.

Hannula sanoo öljyn olevan loistava lisä hybridijärjestelmään etenkin kovien pakkaspäivien varalle. Siispä hänen mielestään toimivaa öljykattilaa ei kannata poistaa lämmitystaparemontin yhteydessä, vaan jättää se varajärjestelmäksi.

Biopolttoaineiden päätyminen suomalaistalojen kattiloihin on vielä epävarmaa, mutta mahdollista. Riippuu öljy-yhtiöistä, miten sekoitevelvoite toteutetaan lämmitykseen käytettävissä öljyissä.

”Nestemäinen polttoaine on helposti säilytettävä energianlähde. Jos kotimaiset jalostajat alkavat tuottaa uusiutuvaa öljyä, miksi sitä ei hyödynnettäisi myös talojen lämmityksessä? Tämä toisi töitä Suomeen ja alan ammattitaito säilyisi”, Hannula sanoo.

Tuonnin varassa

  • Viime talvena, 7.1. sähkönkulutuksen uudeksi ennätykseksi kirjattiin 15 105 MWh/h. Energiaviraston mukaan tuolloin selvittiin ilman merkittäviä häiriöitä. Marginaalia oli jäljellä sähköntuotannossa ja kysynnän joustossa, eikä tehoreserviä tarvinnut aktivoida.
  • Suomi on vahvasti tuontiriippuvainen maa. Tuontiriippuvuus talvikaudella on Energiaviraston arvion mukaan 3400 MW. Sähköntuontikapasiteettia naapurimaista Suomeen on noin 5100 MW.
  • Siinä missä ydinvoimaloiden rakentaminen on hidasta puuhaa, myös siirtoyhteydet rakentuvat hitaasti. Vuonna 2025 avautuvaksi kaavailtu siirtoyhteys Ruotsista Suomeen lisää siirtokapasiteettia 800 megawattia.
  • Ikuisuusprojektien joukkoon lukeutuva, tuotantoteholtaan 1600 MW:n Olkiluoto 3:n ydinvoimala on näillä näkymin kaupallisessa käytössä vuoden 2018 loppuun mennessä. Tällöin tasapaino Suomen ja Ruotsin välillä muuttuu. Nykyisessä tilanteessa Ruotsissa tulee sähköä täydellä teholla, jolloin rajaa ei voi käyttää säätämiseen.

Teksti Minna Kärkkäinen, kuvat Shutterstock

 

Kommentit

    Pirkko Harsia
    27.1.2017 13:29

    Huipputehon muodostuminen kiinteistössä on monen valinnan summa ja lämmitystapa on vain yksi osa sitä. Suurimassa osassa sähkölämmityskohteita on vuosikymmeniä hoidettu tehorajoitusta monin eri keinoin. Nämä hyvät perusratkaisut on vain valitettavasti unohdettu useimmiten lämpöpumppukohteissa. Olennaista onkin huipputehon kannalta pientaloissa mm. onko pumppu täystehomitoitettu, miten lisälämmitysvastuksia käytetään, millainen kiuasmitoitus on tehty. Esimerkiksi lasiseinä saunassa lisää kiuasmitoitusta jopa 50 % ja tämän vuoksi 10 kW:n kiukaan eivät ole enää harvinaisuus pienissäkään saunoissa. Vertailun vuoksi monen suoran sähkölämmiyskohteen huipputeho saattaa olla kokonaisuudessaan tuon 10 kW, joka myös useimmiten ajoittuu yöaikaan. Vastaavasti maalämpötalossa huipputeho voi helpostikin nousta 20 kW:iin, jonka ajoitus sijoittuu asunnoissa illansuuhun. Tehohallinnan kannalta on ongelmallista se, että energian kulutuksen näkökulmasta lämpöpumppuratkaisuja tehdään osatehomitoitettuna ja lämmitysvastuksen kykeytyvät päälle juuri silloin, kun näin ei saisi tapahtua. Huipputehoa ei tulisi sekoittaa moottorien (kompressorien) käynnistyvirtaan. Toivottavaa on, että energian hinnoittelussa siirrytään sellaisiin muotoihin, jotka kannustavat, energian käytön lisäksi, tarkastelemaan resurssitehokkuutta myös tehon osalta. Lämpötilan hallinta, puusijojen käyttö pakkasaikaan, turhien lämmitysten välttäminen (esim. autojen sisälämmitys) ovat jokaisen kuluttajan keinoja vaikuttaa huipputehon suuruuteen.
    Jokainen voi käydä katsomassa oman energiayhtiönsä palvelusta, millainen oma energian käyttöprofiili on ja miten itse on ollut tekemässä huipputehoa. Itselläni on mm. 7.1.2016 klo 17-18 tuntikeskiteho 220 m2 sähkölämmitystalossa n. 2 kW.

    Juha Tikka
    31.1.2017 09:36

    27.1. kirjoitettu kommentti sisältää maalämpöpumppujen toiminnasta perusteellisia virheitä, joita valitettavasti usein medioissa toistetaan:
    Esittelet kohdetta, jonka huipputeho on 10 kW. Osatehomitoitettu maalämpöpumppu tuottaa normaalisti lattialämmityskohteessa kompressoritehoa 8 kW ja käyttää siihen sähkötehoa 1,7-2 kW. Koska kompressoriteho ei huipputilanteessa (siis niinä muutamana tuntina, jolloin mitoitustilanne mahdollisesti koetaan) kata koko lämmitystehon tarvetta, otetaan portaittain ohjattu lisävastus käyttöön, NIBEn maalämpöpumpulla 2 kW (seuraava porras tehdasasetuksilla olisi 3 kW). Joten tehon tarve normaalitilanteessa on noin 2 kW ja mitoitustilanteessa yhteensä noin 4 kW - kaukana esitetystä 20 kW tehontarpeesta.
    Väitteessäsi viittaat mahdollisesti lämpöpumpun ja sähkökiukaan mahdollisesta samanaikaiseen käyttöön. Tällöinhän 10 kW:n sähkölämmitystalossa päädytään 10 kW sähkökiukaalla mitoitustilanteessa 20 kW yhteistehoon ellei kiukaan käytön ajaksi lämmitystä estetä. Toimintoa, jota voidaan käyttää sulakekoon hallitsemiseksi. Vastaavasti maalämpöpumpulla päädyttäisiin 14 kW yhteistehoon. Mutta tässäkään suhteessa maalämpöpumppu ei ole suoraa sähkölämmitystä tyhmempi. NIBE maalämpöpumpulle voidaan haluttaessa tuoda kiukaan käyttö reletietona, jolla voidaan estää joko lisävastuksen tai lisävastuksen ja kompressorin käyttö.

      Pirkko Harsia
      02.2.2017 09:47

      Haaste onkin siinä, ettei lämpöpumppujen tehorajoitusmahdollisuuksia oteta käyttöön. Kannattaa katsoa tuntikulutusseurantaa erilaisissa kohteissa; valitettavasti usean tyyppisessä lämpöpumpputaloissa se on melkoista "sahalaitaa" (suuria huippuja), kun tehonäkökulmaa ei ole otettu huomioon jo suunnitteluvaiheessa. Huipputeho myös sijoittuu eri tavalla kuin sähkölämmitystaloissa, joissa huipputehot ovat yöaikaan. Teho-näkökulmasta ainoa, jolla on merkitystä on se, millaiselta kohde näyttää liittymässä eli kaikkien sähkölaitteiden (ml. lämpöpumput, kiukaan iv-koneet, kodinkoneet jne) aiheuttama kokonaisvirta (ja tästähän teho saadaan selville). Olennaista on myös se, miten lämmityksen säätö toimii ja miten vältetään ylilämpö.

Jätä kommentti

*

*