Sähköenergiaa voidaan tuottaa monilla eri tavoilla. Tuotantomuodot eroavat toisistaan, etenkin siinä, millaisia energianlähteitä tuotannossa käytetään. Tuotantomuodot ovat myös eri hintaisia. Isossa kuvassa jokaisella tuotantomuodolla on oma paikkansa, vaikka uusiutuvien energianlähteiden käyttöä pyritään lisäämään jatkuvasti.
Sähkön tuotanto tapahtuu voimalaitoksissa. Sähköä voimalaitoksissa tuottaa generaattori, jota pyöritetään valitulla energianlähteellä. Energianlähteenä voi toimia esimerkiksi vesi, jolloin veden virtaus pyörittää vesiturbiinia, tai tuuli, jolloin puhaltava tuuli pyörittää tuuliturbiinia. Edellä mainitut ovat uusiutuvia energianlähteitä. Fossiilista polttoainesta voidaan puolestaan tuottaa lämpöä, joka pyörittää höyryturbiinia.
Voimalaitoksien toiminnassa on kuitenkin eroja. Osa voimalaitoksista on tehon hitaan säätelyn laitoksia ja osa vakioteholla toimivia. Tällaiset laitokset eivät kykene reagoimaan muuttuvaan sähköntarpeeseen kovinkaan nopeasti. Siksi etenkin vesivoimalaitoksia käytetään tukemassa edellä mainittuja voimalaitoksia niin sanottuna säätövoimana lisääntyneen kulutustarpeen niin vaatiessa.
Huomioitavaa toki on, että uusiutuvien energianlähteiden tuotanto on pitkälti sidoksissa luonnonolosuhteisiin. Käytännössä tämä tarkoittaa, että mikäli tuulen nopeus on 0 m/s, ei tuuli pyöritä tuuliturbiinia. Vastaavasti on vesivoiman kanssa, vaikka se on luonnonvoimista varmin energianlähde akuuteissa tilanteissa.
Sähkön tuotannossa kiinnitetään jatkuvasti entistä enemmän huomiota hiilidioksidipäästöihin. Hiilidioksidipäästöjä eivät tuota uusiutuvat energianlähteet, kuten vesi-, tuuli- ja aurinkovoima, eikä ydinvoima. Edellä mainituilla tavoilla tuotetaan Suomessa reilu puolet kaikesta sähköstä.
Vaikka fossiilisten polttoaineiden käyttöä pyritään vähentämään, käytetään niitä edelleen sähkön tuotannossa. Niiden käyttöä pyritään vähentämään kahdesta syystä – ensinnäkin fossiiliset polttoaineet eivät luonnossa uusiudu ja toiseksi niiden käyttäminen aiheuttaa hiilidioksipäästöjä. Lisäksi yksi syy fossiilisten polttoaineiden käyttöön sähköntuotannossa on se, että ne ovat edullisempia kuin uusiutuvien energianlähteiden käyttö.
Kaikkea Suomessa käytettävää sähköä ei kuitenkaan tuoteta itse Suomessa. Sähköä maahantuodaan Suomeen etenkin Ruotsista, jossa sähkön hinta on ollut Suomessa tuotettua sähköä edullisempaa. Sähköä tuodaan Suomeen noin 20 prosenttia koko Suomen kokonaiskulutuksesta. Tuonnin osuus on kasvanut ja kasvaa koko ajan.
Ruotsista sähköä ostetaan, koska siellä sähköä on tarjolla enemmän kuin kysyntää. Tähän on vaikuttanut muun muassa se, että Ruotsissa teollisuuden sähkönkulutus on vähentynyt. Myös paikallisen luonnon mahdollisuudet vaikuttavat sähköntuotantoon. Ruotsissa esimerkiksi on runsaasti vesivoimalaitoksia, jotka pystyvät tuottamaan edullista sähköä.
Sähkön ostamista maasta toiseen helpottaa myös se, että Pohjoismaissa on yhteiset sähkömarkkinat. Tämä tarkoittaa sitä, että sähkön markkinahintaan vaikuttaa koko Pohjoismaiden kysyntä ja tarjonta. Näin ollen sähkön hinta ei nouse pilviin, jos yhden maan tarjonta ei riitä omaan kysyntäänsä.
Sähkön myyjillä on velvollisuus ilmoittaa sähkön alkuperä
Sähkö on olemassa monella eri tavalla tuotettuna. Sähkön alkuperä kertoo, millaisella tuotantomuodolla sähkön myyjän myymä sähkö on tuotettu. Eri tuotantomuotojen välisissä sähköissä voi olla eroja sähkön hinnassa.
Sähkön myyjällä on velvollisuus ilmoittaa sähkön alkuperä asiakkailleen vähintään kerran kalenterivuodessa joko sähkölaskun yhteydessä tai niiden liitteissä. Lisäksi sähkön alkuperä on ilmoitettava sähkönkäyttäjille suunnatussa myynninedistämisaineistossa.
Sähkön myyjän on ilmoituksessaan sähkönkäyttäjille jaoteltava eri energialähteiden osuudet fossiilisiin energialähteisiin, uusiutuviin energialähteisiin sekä ydinvoimalla tuotettuun sähköön. Fossiilisia energianlähteitä ovat öljy, hiili, maakaasu ja turve. Uusiutuvia energianlähteitä ovat vesi, tuuli ja biopolttoaineet. Ydinvoimalla tuotettu sähkö on – noh – ydinvoimalla aikaan saatua sähköä.
Sähkön myyjät käyttävät tuotantomuotoja markkinointivälineinään, etenkin uusiutuvan energian kohdalla. Tästä syystä sähkön myyjien pitää varmentaa myymänsä sähkön alkuperä alkuperätakuilla, mikäli sähköä markkinoidaan uusiutuvista energialähteistä tuotettuna. Tilanteessa, jossa myyjä myy 100 prosenttisesti uusiutuvilla energialähteillä tuotettua sähkötuotetta asiakkaalleen, on myyjän peruutettava vastaava määrä alkuperätakuita alkuperätakuurekisterissä.
Alkuperätakuu on sinänsä merkittävä asia, että sähköä voidaan markkinoida uusiutuvalla energialla tuotettuna sähkönä ainoastaan silloin, kun sille on myönnetty alkuperätakuu. Sähkön alkuperätakuujärjestelmä on rakennettu asiakkaita, ei sähköyhtiöitä varten. Suomessa sähkön alkuperätakuurekisteristä vastaa Fingridin omistama Finextra Oy.
Alkuperätakuun tavoitteena on edistää sähkönkäyttäjien mahdollisuutta valita uusiutuvista energialähteistä tuotettua sähköä. Lisäksi takuun tarkoitus on varmentaa uusiutuvien energialähteiden käytöstä ilmoitettujen tietojen oikeellisuus. Sähkön alkuperätakuita myönnetään siis vain ja ainoastaan uusiutuvista energialähteistä tuotetulle sähkölle.
Uusiutuva energia sähkötuotannossa
Uusiutuva energia tuntuu olevan ikään kuin trendisana sähkömarkkinoilla, mutta hyvä niin. Sillä nimensä mukaisesti uusiutuva energia on uusiutuvista energialähteistä saatavaa energiaa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että uusiutuvan energian sähköntuotannossa hyödynnetään energialähteitä, jotka ovat käytännössä loputtomia tai uusiutuvia.
Uusiutuvan energian lähteitä ovat
- tuulivoima
- aurinkovoima
- vesivoima
- biomassa
- ilmalämpöenergia
- geo- ja hydroterminen energia
- valtamerienergia
- kaatopaikka-, jätevedenpuhdistamo- ja biokaasut
Näistä suomalaiselle sähkön tuotannolle merkittävimmät ovat vesivoima, biomassa – eli puu, lanta, ruoho, jne. – sekä tuuli. Huomioitavaa on, että vaikka turve on luonnon omaa tuotetta, turvetta ei lasketa uusiutuvien energialähteiden joukkoon. Tämä johtuu siitä, että turpeen uusiutumisaika on todella pitkä.
Myös aurinkosähkö on kasvava uusiutuvan energian tuotantomuoto. Aurinkosähkön tuotannon osuus ei tosin ainakaan vielä ole merkittävä, mutta aurinkosähkön tuotantomäärät kasvavat koko ajan.
Uusiutuvien energialähteiden käytön toinen positiivinen puoli loputtomuuden lisäksi on se, että ne eivät lisää hiilidioksidipäästöjä. Fossiiliset polttoaineet puolestaan aiheuttavat hiilidioksidipäästöjä, mikä ei ole maapallollemme hyvä juttu. Hiilidioksidipäästöt nimittäin vaikuttavat kasvihuoneilmiöön.
Vihreä sähkö
Vihreä sähkö uusiutuvilla energianlähteillä tuotettua sähköä. Vihreää sähköä kutsutaan myös ympäristösähköksi, koska sen tuotanto ei saastuta ympäristöä. Vihreän sähkön tuotanto kuormittaa ympäristöä minimaalisesti, sillä sen tuotannossa ei käytetä fossiilisia polttoaineita.
Uusiutuvien energianlähteiden käyttö tarkoittaa, vihreän sähkön tuotannossa käytetään sellaisia luonnonvaroja, jotka eivät lopu niitä käyttämällä. Uusiutuvia energianlähteitä ovat esimerkiksi aurinko-, tuuli- ja vesivoima. Uusiutuvien energianlähteiden käyttö ei tuota hiilidioksidipäästöjä ilmakehään.
Aurinkosähkö
Aurinkosähkö sähköä, joka on tuotettu auringon säteilyenergiaa hyödyntäen. Käytännössä tämä tarkoittaa, että auringon säteilyenergiaa muutetaan aurinkopaneelien avulla sähköenergiaksi.
Ylempänä artikkelissa kuvattiin, että sähkö on elektronien liikettä. Aurinkosähkössä elektronien liike syntyy, kun aurinkopaneelin kennostossa tapahtuu valosähköinen ilmiö. Siinä auringonvalon fotoni – eli sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkanen – imeytyy kennossa atomiin, josta vapautuu elektroni. Syntynyt elektroni on vapaa liikkumaan ja liikkuessaan se tuottaa sähköä. Tätä syntynyttä sähköä sitten siirretään sähköjohtoja pitkin laitteiden käyttöön tai varastoidaan myöhempää tarvetta varten.
Uusiutuvaa energiaa aurinkosähköstä tekee se, että vaikka auringon säteitä napataan aurinkopaneelilla, auringon säteet eivät silti vähene. Mikäli aurinkoenergiaa ei hyödynnettäisi, auringon näkökulmasta mikään ei silti muuttuisi.
Tuulisähkö
Tuulisähköksi kutsutaan sähköä, joka on tuotettu tuulivoimaloiden avulla, joiden generaattoreita tuuli puhaltaessaan liikuttaa. Kun tuuli puhaltaa, tuulen liike-energia saa tuulivoimalan siivet pyörimään ympyrää. Tämä pyörimisliike puolestaan saa tuulivoimalan generaattorin heräämään, jolloin generaattori muuttaa liike-energia sähköenergiaksi. Tätä syntynyttä sähköä sitten syötetään sähköverkkoon ja sieltä kotitalouksien ja muiden sähköä tarvitsevien sähköjohtoihin.
Vesivoima
Vesivoima on sähköä, joka on tuotettu virtaavan veden avulla. Periaate vesisähkössä on sama kuin tuulisähkössä, mutta tuulen sijaan vesivoimalaitoksessa generaattorin laittaa liikkeelle veden virtaus. Vesivoimalaitoksissa on ylävesiallas, josta vesi päästetään virtaamaan alas. Kun vesi virtaa alas, sen liike alkaa pyörittämään vesivoimalaitoksen generaattoria, joka muuttaa veden liikkeen sähköksi.
Vesivoiman käyttö sähköntuotannossa on hyvin yleistä, sillä sitä voidaan käyttää myös niin sanottuna säätövoimana. Se tarkoittaa, että virtaamaan päästettävän veden määrää voidaan säädellä, jolloin vesivoimalaitoksessa voidaan hyvinkin nopeasti tuottaa enemmän sähköä tarpeen niin vaatiessa.
Muut sähkön tuotantotavat
Hiilivoima
Hiilivoima oli hiilen avulla tuotettua sähköä. Hiili on yleisimmin käytetty polttoaine sähköntuotannossa, ja sen osuus maailman lämpövoimalaitosten tuotannosta on noin 50 prosenttia.Jotkin maat, kuten Kiina, tukeutuvat voimakkaasti hiilivoimaan.
Hiilivoimalan käyttöikä on lyhyt. Se kestää keskimäärin vain 30 vuotta, ja jotkin niistä voivat toimia jopa 50 tai 60 vuotta, jos valtion virastot myöntävät niille erityisluvan ja valvovat niitä tarkasti, koska ne vaikuttavat ajan mittaan maapallomme luonnonvaroihin, mikä aiheuttaa peruuttamatonta vahinkoa tuleville sukupolville, jos niitä ei pysäytetä riittävän pian ennen kuin on liian myöhäistä!
Ydinvoima
Tiesitkö, että ydinvoima on puhtain energiamuoto? Se ei tuota kasvihuonekaasuja eikä aiheuta ilmansaasteita. Itse asiassa viimeaikaiset todisteet osoittavat, että se voi auttaa torjumaan ilmastonmuutosta lisäämällä kasvien kasvua maapallon pinnalla!
Ydinvoiman hyviä ja huonoja puolia tutkitaan edelleen, mutta sitä pidetään turvallisena tapana tuottaa sähköä. Suurin huolenaihe ovat sen ympäristövaikutukset ihmisiin tai eläimiin, jotka saattavat asua lähellä laitoksia, jotka tuottavat säteilyä, kuten Tšernobyl teki vuosikymmeniä sitten – mikä oli hyvin vaarallista molemmille osapuolille!
Sähköenergian varastointi
Sähköenergiaa varastoidaan jatkuvasti, sillä yhteiskunta ei nykyisessä muodossaa pystyisi toimimaan, mikäli sähköä ei olisi mahdollista varastoida. Sähkön varastointi tekee mahdolliseksi sen, että esimerkiksi älypuhelimien ei tarvitse olla jatkuvasti laturissa ja sähkön kulutuksen vaihteluihin on mahdollista varautua.
Sähköenergian varastointi ei ole kuitenkaan täysin ongelmatonta. Sähkön varastointi myöhempää kulutusta varten on ollut merkittävä haaste globaalisti, mutta haastetta on pystytty ratkomaan kehittyvän varastointiteknologian avulla.
Kehittyvä varastointiteknologia on monimuotoinen asia. On olemassa muun muassa valtavia akkuja, joihin sähköä on pystytty varastoimaan. Niiden rakentaminen on kuitenkin todella kallista ja niiden rakenteet ovat haastavia toteuttaa.
Varastoinnin monimuotoisuutta puolestaan on se, että energiaa voidaan tuottaa samoista lähteistä useampaan kertaan. Tämä tarkoittaa käytännössä esimerkiksi sitä, että joihinkin paikkoihin on rakennettu niin kutsuttuja pumppuvoimalaitoksia. Nämä ovat suuren kulutuksen aikana täysin normaaleja vesivoimalaitoksia, mutta pienen kulutuksen aikana niiden jo kertaalleen käyttämä vesi pumpataan takaisin vesivoimalaitoksen ylä-altaaseen.
Kyseisen vesivoimalaitoksen rakentaminen on kallista ja sen toiminta vaatii vedelle ison putouskorkeuden. Niiden rakentaminen ei siis ole täysin ongelmatonta, kun rakennuspaikan on vastattava tavallista vesivoimalaitosta tiukempiin kriteereihin.
Sähköenergian pienimuotoista varastointia on ollut kuitenkin mahdollista tehdä jo pitkään. Matkapuhelimet ovat oiva esimerkki tästä – akkua ladataan laturilla muutaman tunnin ajan, jonka jälkeen puhelimen virta riittää sen käyttämiseen ilman laturia jopa muutaman päivän verran. Tällainen pienimuotoinen sähkön varastointi on kehittyneessä nyky-yhteiskunnassa arkipäivää.
Sähköenergian varastoinnin haaste onkin koskenut sähkön suurimuotoista varastointia. Puhelimen akun varastointi kattaa muutamia kilowattitunteja, mutta kun puhutaan yhteiskunnan tarpeeseen varastoidusta sähköstä, puhutaan tuhansista ja tuhansista kilowattitunneista. Suurien määrien varastointi vaatii itselleen kattavan infrastruktuurin, jotta varastointi on mahdollista ja siitä on hyötyä.
Sähköä varastoidaan, jotta sähköntarpeen päivittäisiin vaihteluihin pystyttäisiin reagoimaan tehokkaasti ja taloudellisesti. Toki varastoinnilla pyritään tasoittamaan myös vuodenaikojen välisiä sähkötarpeen vaihteluita. Tulevaisuudessa sähkön varastointia tullaan kuitenkin kehittämään entistä enemmän, mikä tulee pitkällä aikavälillä varmasti myös tasaamaan sähkön hintaa myös kysyntäpiikkien aikana.
HelppoHinnan avulla löytyy sähkösopimus juuri sinulle sopivalla tuotantotavalla
Helppohinnan sähkösopimuksen kilpailutus varmistaa sen, että löydät mieltymyksiesi mukaisen sähkösopimuksen! Jos haluat vältäää hiilivoimaa ja mielummin käytät uusiutuvaa energiaa, valtise sähkönvertailun suodattimista tuotantotavaksi ”uusiutuva energia” ja helppohinta näyttää vain vihreät sähkösopimukset
