Bioenergia on joustava uusiutuva lähde fossiilisten polttoaineiden korvaamisessa

Kaukolämmöstä on muodostunut Helsingissä ongelma. Vuonna 2017 Helsingin kaukolämmön energialähteistä 89 % oli fossiilista. Tuotannossa käytetyn fossiilisen kivihiilen ja maakaasun korvaamisen mallista ei ole löytynyt laajaa yhteisymmärrystä. Julkiseen keskusteluun on nostettu bioenergiasta vaarallisia virhekäsityksiä.

Monitieteinen BIOS-tutkimusyksikkö järjesti 11.12. julkaisutilaisuuden, missä se luovutti konsulttiyhtiö Valorilla teettämänsä selvityksen hiilineutraalista kaukolämmön tuotannosta Helsingissä.

Valorin selvityksen tekivät Helenin entinen toimitusjohtaja Seppo Ruohonen sekä mm. Kotkan Energialla työskennellyt Pekka Passi. Heidän esittämissään skenaarioissa fossiilisen energian käyttö jatkuisi vielä 2030 jopa noin 50 % osuudella sekä 2035 vielä 30 % osuudella. Selvityksen tulemat saivat myös ympäristöjärjestöt nikottelemaan, koska perusviesti oli jatkaa kivihiilen ja maakaasun käyttöä määräämättömän pitkään ja laskea esimerkiksi fossiiliseen polttoon yhdistetyn CCS:n (hiilen talteenotto ja varastointi) varaan.

Selvityksen ja sen jälkeen jatkuneen viestinnän peruslähtökohtia ovat olleet, että:
a) vaihtoehtojen arviointia tulisi tehdä piipunpään päästöjen mukaisesti ottamatta huomioon hallitustenvälisen ilmastopaneelin (IPCC) ohjeistuksia, ja
b) ilmastonmuutoksen kannalta relevantti tarkasteluväli on seuraavat 10-20 vuotta ja sen jälkeisellä ajalla ei ole merkitystä.

On vaarallinen virhekäsitys, että bioenergian käyttö olisi yhtä ilmastohaitallista kuin kivihiili ja että ilmastonmuutosta tarkasteltaessa pidemmällä aikavälillä ei olisi merkitystä. Ei ole sattumaa, että IPCC on määrittänyt puun päästökertoimeksi energiantuotannossa nollan. Nykyiset ja tulevat sukupolvet tekevät ilmastotoimia myös vuosisadan loppupuolella. Politiikka ja investoinnit, jotka lyhyellä aikavälillä vähentävät päästöjä – mutta kerryttävät niitä pitkällä aikavälillä – eivät ole kestäviä.

Suomessa bioenergia perustuu pääosin erilaisiin metsätalouden ja –teollisuuden sivuvirtoihin ja niitä syntyy tulevien vuosikymmenten aikana maa- ja metsätaloudessa edelleen.  On tärkeää muistaa, että puunkorjuun päästöt eivät jää laskematta. Ne otetaan jo nyt huomioon ja myös raportoidaan YK:n ja IPCC:n ilmastosopimuksen ohjeistuksen mukaisesti maankäyttösektorilla. EU:n LULUCF-asetuksen myötä Suomella on maankäyttösektorilla nyt myös hyvin konkreettinen päästövähennystavoite. Jos korjattu puu lasketaan päästöksi myös energiasektorilla, päästö lasketaan kahteen kertaan, jolloin bioenergiaketju näyttää todellista huonommalta. Sivuvirtojen käyttämättä jättäminen ei lähtökohtaisesti johda tilanteeseen, jossa hiilidioksidi sitoutuisi tehokkaasti luontoon.

Luonto vapauttaa kuolleen eloperäisen hiilen pääosin ilmaan, ja nopeus riippuu jakeesta ja sijainnista.  Vaarana on, että pidemmällä (mutta silti ilmastonmuutoksen torjunnan näkökulmasta hyvin relevantilla aikavälillä, esim. 20-100 vuotta) aikavälillä ilmaan päätyvät lähivuosina puun sijasta käyttämämme fossiilisen polttoaineen päästöjen lisäksi myös metsään jätetyn puun päästöt. Vuoden 2050 jälkeen yhteiskunnilla on joka tapauksessa paine sitoa ilmakehästä päästöjä. Silloin ei kaivata lisäpäästöjä.

Sekä suomalaiset ja ruotsalaiset viime aikojen tutkimukset (esim. Rautiainen et al 2018, Persson et al. 2017) esittävät selvästi, että biomassa on polttoaineen hankinnan päästöt huomioiden ilmastopakotteeltaan lähes millä tahansa aikavälillä ja jokaisessa tilanteessa kivihiiltä merkittävästi parempaa, vaikka poltettaisiin hitaimmin hajoavia jakeita, kuten kantoja. Kantojen osuus lämpö- ja voimalaitosten käyttämästä metsähakkeesta oli vain 7,5% vuonna 2017. Maakaasuun verrattuna esimerkiksi hakkuutähteet ovat ilmastovaikutukseltaan parempia jo 10 vuoden kohdalla. Maakaasun osalta täytyy kuitenkin todeta, että sen kohdalla ei lasketa tuotannon ja kuljetuksen päästöjä mukaan päästökertoimeen. Raakamaakaasun seassa voi olla hiilidioksidia jopa kymmeniä prosentteja ja sen päästäminen ilmaan tuotannon yhteydessä on rutiinia.

Lisäksi jakeiden nykyistä merkittävästi laajempi jättäminen metsään lisäisi tauti-, hyönteistuho- ja metsäpaloriskejä. Tuhojen yhteydessä luontoon kerätty hiilivarasto yleensä purkautuu ilmaan hyvin nopeasti.

Valorin 54-sivuisessa kalvopaketissa on vaarallisten lähtöoletusten lisäksi karkeasti virheellinen väite, että biomassan poltto verrattuna kivihiileen lisäisi hiukkaspäästöjä kaukolämmön tuotannossa. Lukuarvoina on käytetty puun pienpolton hiukkaspäästömäärää ja sitä on verrattu kivihiilen polttoon suuressa laitoksessa. Todellisuudessa teollisuuspäästödirektiivin asiakirjat parhaasta käytettävissä olevasta teknologiasta (BAT) asettavat puun käytölle kivihiiltä tiukemmat päästörajat.

BIOS:n tilaisuudessa esitettiin väite, että bioenergia nostaisi kaukolämmön hintaa. Tämä ei näytä kovin todennäköiseltä verrattaessa helsinkiläisen ja tukholmalaisen tämän hetkistä kaukolämmön hintaa. Tukholman kaukolämmön hinta on hyvinkin samalla tasolla kuin Helsingissä, kun vertaa Energiateollisuuden sekä sen ruotsalaisen sisarjärjestön tilastoja. Tukholmassa ollaan jo tällä hetkellä 90 % uusiutuvassa kaukolämmössä ja loppuosa fossiilisesta käytöstä on tarkoitus loppua 2022 mennessä.  Biomassan osuus on noin kolmannes ja yhdessä jäteperäisen energian kanssa noin 60 %.

Biomassan – ja varsinkin kotimaisen biomassan – saatavuuden epäily on huono syy olla lisäämättä kestävän biomassan käyttöä Suomessa. Vuoden 2018 tammi-syyskuussa puupolttoaineiden käyttö on ollut –5 % laskussa samaan aikaan kuin fossiilisista polttoaineista maakaasu kasvoi 9 %, öljyn käyttö pysyi edellisvuoden tasolla ja hiilen käyttö laski vain -2%. Äskettäin julkaistu katsaus osoittaa, että konservatiivisestikin arvioiden kestävän biomassan käyttö energiaksi voidaan EU:ssa triplata nykyisestä. . Kansainvälisen uusiutuvan energian järjestön (IRENA) Eurooppaa koskevissa skenaarioissa bioenergian käyttö noin kaksinkertaistuu vuoden 2015 tasolta, jos uusiutuvan energian kasvulle asetetut tavoitteet halutaan saavuttaa.

Suomessa on osoitettu olevan harvennusta ja hoitoperkausta vailla kasvatusmetsien taimikoita ja nuoria metsiä noin 1,8 miljoona hehtaaria. Nämä kohteet tarvitsisivat harvennettavalle massalle käyttötarkoituksen; muuten harvennuksia tehdään riittämättömästi, metsän terveys kärsii eikä pääpuusto kasva järeäksi ja tarjoa pitkäikäisten puutuotteiden raaka-aineita sahateollisuuteen. Varovasti arvioiden saanto voisi tämä tyyppisissä harvennusrästeissä olla noin 100 MWh/ha eli energiapotentiaali kokonaisuudessaan luokkaa 150 TWh.

Biomassan lisäkäyttöä Helsingissä on aina vastustettu väitteellä rekkarallista; niin myös selvityksen julkistustilaisuudessa. Helenin omissa ympäristölupa-materiaaleissa näkee, että esimerkiksi Patolan lämpölaitokselle pelletin kuljetus lisäisi alueen liikennettä vain noin 10 rekka-auton verran vuorokaudessa ja samoin Tattarisuolla haketta tuotaisiin noin 40 autoa vuorokaudessa; samaan aikaan tiestöllä kulkee kymmeniätuhansia ajoneuvoja vuorokaudessa eli lisäys liikennemääriin olisi promilli-luokkaa.

Bioenergia on muutakin kuin haketta ja perinteistä pellettiä. Viime aikoina julkisuudessa käydyssä keskusteluissa biohiilipelletti on unohtunut vaihtoehtona kivihiilen käytön alasajossa. Biohiilipelletit ovat biomassasta lämpökäsittelemällä jalostettua tiivistä ja käyttöominaisuuksiltaan kivihiiltä vastaavaa polttoainetta. Biohiilipelletin varastoitavuus vastaa kivihiiltä ja se sopii polttoaineena korvaamaan kivihiiltä olemassa oleviin kivihiilikattiloihin, jolloin niiden käyttöä voidaan jatkaa ilman kalliita laitosinvestointeja teknisen käyttöiän loppuun. Biohiilen energiatiheys on korkea, jolloin kuljetustarve ei lisäänny. Biohiiltä saadaan myös lähempää kuin kivihiiltä.

Biohiiltä on nyt myös tulossa konkreettisesti markkinoille Suomessa. Useita biohiilipelletin tuotantoprojekteja on lähdössä liikkeelle. Esimerkiksi Mikkelissä on merkittävän kokoinen biohiilipellettitehdasprojekti odottamassa rakentamispäätöstä. Viroon on jo rakenteilla vastaavankokoinen laitos. Nämä laitokset luovat biohiilipelletille uskottavaa tarjontaa (tuotantokapasiteetti noin 1/3 Helenin hiilen käytöstä).

On positiivista, että Valorin selvitys tunnistaa biohiilen ja biokaasun ratkaisuina korvata kivihiiltä. Esitetty osuus jää tosin paljon potentiaalia matalammaksi. Saatavuuskeskustelussa on myös syytä huomata, että esimerkiksi kotimaisen pelletin tuotanto voi kasvaa, jos riittävä varmuus lisäkäytöstä syntyy.

Kaukolämpöjärjestelmän siirtymistä vähähiiliseksi on tutkittu myös Smart Energy Transition -hankkeessa. Sen näkemyksen mukaan, vaikka rakennettaisiin rajusti lisää tuulivoimaa ja lämpöpumppuja, kaukolämmön tuotannossa tarvitaan myös biomassaa. Koko energiajärjestelmässä puun osuus kasvaisi SET-skenaariossa verrattuna 2017 tilanteeseen.

Näyttää vahvasti siltä, että malli missä hyödynnetään kaikki mahdollinen hukkalämpö, lisätään merkittävästi käyttäjien energiatehokkuutta, edistetään kaksisuuntaista kaukolämpöverkkoa ja lisätään lämpöpumppuja sekä aurinkolämpöä rakennuksiin auttaa kattamaan tarpeista jo ison osan. Toivottavasti näin käy ja ratkaisut pystyvät skaalautumaan. Se ei kuitenkaan riitä kokonaan poistamaan fossiilisen tuontienergian käyttöä pääkaupunkiseudun lämmityksessä.

Pääkaupunkiseudulla on Fortum Espoossa sekä Vantaan Energia tehneet omia ratkaisujaan, joissa biomassalla on merkittävä rooli siitä huolimatta, että muut uusiutuvat lähteet ja hukkalämmöt halutaan myös hyödyntää. Helen Oy on myös ryhtynyt käyttämään pellettiä sekä kivihiilen seassa seospolttona, että Salmisaaressa erillisellä pellettilämpölaitoksella. Helen on myös alkanut etsiä sijoituspaikkoja lämpöä tuottaville pelletti- ja hakelaitoksille Tattarisuolla ja Patolassa.

Bioenergia on siitä hyvä uusiutuvan energian ratkaisu, että se joustaa 0 – 100 % tehontarpeen ja vuositarpeen mukaan. Bioenergia mahdollistaa sen, että kaupungit voivat päästä korkeaan uusiutuvan energian osuuteen kohtuullisilla investoinneilla ja tarvittaessa lisäämällä muiden osuutta askel kerrallaan.

BIOS sanoo kuitenkin itse kirjoituksessaan miksi helsinkiläisen veronmaksajan ja päättäjän kannattaa tukea Helenin suunnitelmia rakentaa bioenergialla toimivia biolämpölaitoksia:

”Kivihiilelle ei tällä hetkellä ole kaukolämmön huippukulutuksen aikaan muuta 100% toimitusvarmaa vaihtoehtoa kuin puu.”

Harri Laurikka, Tage Fredriksson ja Hannes Tuohiniitty

etunimi.sukunimi@bioenergia.fi