Suomalaiset energiavaihtoehdot: säästö ja kotimaiset

1990-luvun Suomessa energian säästäminen ei ole palelemista pimeässä. Energiapalvelujen automatiikka säästää puolestamme.

Pienpuun korjuu hakkeeksi
kehittyi 1980-luvulla

Missä säästö ei riitä, avuksi tulee kotimainen energia. Myös puun energiakäytön merkitys kasvaa etevän energiatekniikan kehittymisen myötä. Energiapuulla on lisäksi ympäristövaltti. Puussa on rikkiä häviävän vähän. Puun poltto ei lisää ilmakehän hiilidioksidia.

Jo 1970-luvulla, ensimmäisen energiakriisin jälkeen, maassamme säästettiin energiaa. Katuvaloja vähennettiin, toimistojen lämpötilaa laskettiin ja omakotitaloja tiivistettiin. Säästämisen vaihe, jota silloin kesti vain vuoden pari, näkyy nyt pienenä notkahduksena pitkäaikaisessa energiatilastossamme.

1990-luvulla energian säästämisessä on toinen ote; itse asiassa sanonta energian säästäminen voi nyt johdattaa harhaan. Tänään säästämisellä tarkoitetaan energian järkiperäisempää käyttöä.

Energiapalvelujen vuosikymmen


1990-luvun energian säästön kulmakivi on käsite energiapalvelut. Se tarkoittaa etevään tekniikkaan (high tech) perustuvaa teollisuutta, joka tuottaa sellaisia energiaratkaisuja ja laitteita, joilla vähemmästä energiasta saadaan enemmän irti.

Jo käytössä oleva esimerkki on maalämpöpumppu. Sähköllä pyörivä lämmönvaihdin siirtää maahan varastoitunutta auringon lämpöä omakotitaloon. Sähkön kulutus on vähäisempää kuin suorassa sähkölämmityksessä.

Toinen esimerkki on pieniruokainen loistelamppu, joka korvaa vanhanaikaisen hehkulampun. Energiapalvelujen tekniikka kehittää loistelamput yhä pienemmiksi, pitkäikäisemmiksi ja halvemmiksi.

Uusissa omakotitaloissa lämmitystä ohjaa energiapalvelujen automatiikka, joka tarkoittaa sähkötauluun liitettyä pientä tietokonetta. Se säätelee kotona / poissa kytkennällä kodin lämpötilaa, se tunnistaa halvan yösähkön, ja se osaa talteenottaa ilmanvaihtimesta karkuun pyrkivän lämmön.

Paitsi energian pienkäyttäjiä, energiapalvelut hyödyttävät myös teollisuutta. Siellä niiden merkitys on itse asiassa kertaluokkaa suurempi. Uusimalla energia-automaation ja ottamalla käyttöön energian käytön kannalta tehokkaat raakaaineet ja rakenteet teollisuus tulee tarkentamaan energiankäyttöään.

Automatiikkaan perustuvat energiapalvelut kehittyvät ja halpuvat parhaillaan yhtä nopeasti kuin mikrotietokoneet. Energiapalveluista on tulossa pienteollisuuden ala, jolla on yhteiskunnassamme laajempikin merkitys kuin vain energian säästö; siitä kehittyy maahamme uutta etevän teknologian vientiä.

Energiapuuta kehitetty 15 vuotta

Puuperäistä energiaa tulee metsistämme kolmea tietä. Tutuin on tavallinen polttopuu. Toinen osuus tulee metsäteollisuuden omissa kattiloissaan polttamasta jätepuusta: kuoresta, sahanpurusta, hylkypaloista ja hakkeesta.

Kolmas puuperäinen energiavaramme on oudompi, selluloosateollisuuden palava jäteliemi, johon ligniini on liuotettu (latinankielen sana Lignum tarkoittaa polttopuuta). Palavien jäteliemien osuus on tätä nykyä suurin, 56 prosenttia metsäenergian eri muodoista.

Puun energiakäyttö lähti vuonna 1977 nousuun perinteisin menetelmin. Mutta energiapuun uusi tuleminen 1980-luvun alussa oli mahdollinen vasta, kun puun uusi korjuutekniikka oli tullut avuksi. Hakkeen läpimurto avasi metsäenergialle kanavat; käytännön konemiehet saivat kaivattuja menetelmiä pienpuun ja hakkuutähteen korjuuseen.

Metsistä hakattavan puusadon korjuu oli kyllä kiinnostanut paitsi puun kasvattajia, myös puun käyttäjiä jo pitkään. Vaikka metsänkasvattaja saisi myydyksi kaiken kasvattamansa runkopuun metsäteollisuuden raakaaineeksi, hänen puusadostaan jää silti metsään huomattava osa, Suomessa noin 40 prosenttia.

Avainongelma oli korjuukustannus, joka pysyi kurissa vain runkopuun korjuussa. Hakkuutähteen ottama tila traktorin peräkärryssä tai kuorma-auton lavalla oli eräs vaikeimmin ylitettäviä kustannuskynnyksiä. Kuorman pakkaamiseen kyllin tiiviiksi ei ollut huokeaa menetelmää, irtotavaranahan latvuksia ja oksia ei kannata metsästä kuljettaa. Korjuukustannus putosi vasta kun hakkureiden kehittäminen onnistui.

Muutos polttohalosta polttohakkeeseen voi tuntua vähäiseltä. Mutta metsän korjuun periaatteena se on harppaus uudelle tasolle. Siirtymällä hakkeeseen pääsemme eroon yksin puin käsittelystä. Polttopuu muuttuu massatuotteeksi, jonka siirtely ja jalostus energiaksi voidaan koneellistaa. Korjuuketjuun tulevat mukaan automaatio ja etevä teknologia. Ne pudottavat kustannuksen.

Metsäntutkimuslaitoksessa tutkittiin kokopuun haketusta, hakkuutähteen korjuuta, kantojen nostoa ja niiden teollista käyttöä jo lähes koko 1970-luku. Menetelmät hioutuivat käytännön tasolle 1980-luvulla.

Uutta tietoa metsävaroista

Metsäntutkimuslaitos selvitti 1980-luvun alussa, että metsiimme jää korjaamatta, mutta teknisesti korjuukelpoista pienpuuta ja hakkuutähdettä noin 15 miljoonaa kuutiometriä vuodessa. Nyt tuokin luku on vanhentunut. Suomen metsissä kasvava puuvarasto on nimittäin parhaillaan nousussa. Ja nousu on nopeampaa kuin mitä 10 vuotta sitten uskallettiin edes toivoa. Vuonna 1991 ylittyy jo 1900 miljoonan kuutiometrin raja. Kuutiomäärä lisääntyy jatkuvasti 20 miljoonalla vuodessa.

Merkittävä osuus lisäkasvustakin on energiapuuta. Lähestyttäessä 2000-lukua voi energiapuun vuotuiseksi, kestävästi hyödynnettäväksi, ja teknisesti korjuukelpoiseksi määräksi arvioida 20 miljoonaa kuutiometriä vuodessa. Energiayksiköissä se vastaa 160 petajoulea vuodessa (petajoulessa on ykkösen perässä 15 nollaa). Suuruusluokkaa voi verrata esimerkiksi Suomen neljän ydinvoimalan tuottamaan energiamäärään: 183 petajoulea vuonna 1989.

Ote hakepuusta lipsui


Metsäenergian kehitystyö oli maassamme rivakassa vauhdissa 1980-luvun alussa. Uusia korjuumenetelmiä kehitettiin ja hakelämpökeskuksia rakennettiin. Maaseudulle syntyi uutta työllisyyttä.

Energiapuun aktiivi tuottaminen polttoaineeksi jatkui aina vuoteen 1984, mutta sitten tapahtui käänne: metsätähteen ja metsähakkeen energiakäyttö kääntyi laskuun. Siitä lähtien kotimainen energia on ollut alamäessä. Mitä 1980-luvun puolivälissä oikein tapahtui? Miksi ote kotimaisesta lipsui? Pienpuuta ei juuri enää osteta hakkeena; hakkeella ei ole 1990-luvun alussa edes neuvoteltua markkinahintaa. 1980-luvun alussa rakennettuja, hake- ja palaturvekäyttöisiä aluelämpölaitoksia muunnetaan parhaillaan öljykäyttöisiksi.

Energiapuun uusi tuleminen

Etevä energiatekniikka parantaa 1990-luvulla biomassapolttoaineiden kilpailukykyä. Puun polttoainejalostuksen lämpökemiallinen reitti, puun poltto sellaisenaan on 1990-luvulla uudessa vaiheessa kun leijukerrospoltto on mahdollista yhä pienemmissä kattiloissa. Typen oksidit vähenevät ja rikki saadaan yhä tarkemmin talteen.

Suurissa laitoksissa tullaan siirtymään kombivoimatekniikkaan, missä puu kaasutetaan. Siitä  tuotetaan ensisijaisesti sähköä, sivutuotteena lämpöä. Uusin tekniikka, paineistettu poltto, on jo koeajovaiheessa.

Uuden tekniikan ansiosta energian saanto paranee ja sähkön tuotannon hyötysuhde nousee entisestään. Metsäbiomassaa ei tarvitse enää kuivattaakaan metsässä; uudet laitokset saavat energian talteen märkänä syötetystä puusta.

Puun osuus energialähteenä lisääntyisi lähivuosina nopeimmin kuten 1980-luvulla: metsäteollisuudessa. Keinoja olisivat korjattavan puun minimiläpimitan laskeminen nykyisestä 7-8 cm:stä esimerkiksi 3 cm:iin kuten 1980-luvun alkupuolella, sekä kokopuun ja hakkuutähteiden korjuu. Monitoimikoneella korjattavalta puulta voisi sitäpaitsi poistaa latvaläpimitan kokonaan. Pienpuun energia otettaisiin talteen kuoren polton yhteydessä.

Myös keskisarjan, kunnalliset, hakelämpökeskukset olisi mahdollista aktivoida nopeasti 1980-luvun puolivälin tasolle. Lämpökeskusten vanhentunut tekniikka kaipaisi kuitenkin uusimisen 1990-luvun tasolle.

Pienpuun korjuun suotuisat vaikutukset metsien hoitoon ja maaseudun työllisyyteen osoitettiin jo 1980luvun alussa. Ne ovat edelleen kiistattomat. Pienpuun korjuuta voisi vauhdittaa vero-ohjauksella joko metsäveron päässä tai puun polton käyttöpäässä.

Olisiko Ruotsin mallista apua? Vuoden 1991 alussa fossiilipolttoaineille säädettiin kasvihuonekaasumaksu, 16 penniä kilolta hiilidioksidia, polttoaineen päästöjen mukaan laskettuna. Maksu rasittaa eniten kivihiiltä, vähiten maakaasua.

Kasvihuonekaasumaksua ei määrätty energiapuulle. Päätös antoi ruotsalaiselle hakepuun tuottajalle hintaedun joka on yli 50 markkaa puun kiintokuutiolta. Lähtisikö suomalainen energiapuu sillä hinnalla liikkeelle?

Käsikirjoitus 16.3.1991. Web-teksti 3.12.2016.