Vesi vanhin voitehista – se uusiutuva ja ainainen energian tasaaja

Ajoimme heinäkuussa Pariisista Helsinkiin sähköisellä Renault Twingolla. Matkan varrella mietimme energiaa ja sen lähteitä. Nyt on aika siirtyä fossiilisista uusiutuviin.

Toissa viikolla puhuimme ensimmäisestä teollisesta vallankumouksesta ja kivihiilestä (linkki), viime viikolla toisesta vallankumouksesta ja öljystä (linkki). Nyt siirrymme fossiilista polttoaineista uusiutuvaan energiaan.

Vettä ja tuulta on hyödynnetty jo pitkään; niiden avulla tuotettiin mekaanista liikevoimaa suorittamaan ihmisille tähdellisiä ja voimaa tarvittavia toimia – kuten viljan jauhamista. Ensimmäiset alkeelliset tuulimyllyt tehtiin todennäköisesti noin 2000 vuotta sitten, kun taas vesiratas on varmuudella ainakin 6000 vuotta vanha keksintö.

Kehitys oli pitkään verkkaista, mutta 1700-luvulle tultaessa veden voimalla suoritettiin jo esiteollisia tehtäviä. Vesiratasta hyödynnettiin mm. sahoilla, raudan takomisessa tai kankaiden kutomisessa. Höyry osoittautui kuitenkin vettä voimakkaammaksi, joten vasta höyrykoneet polkaisivat teollisen vallankumouksen kunnolla alkuun. Tästähän energian tuotannossa on ollut historiallisesti aina kyse. Sitä piti tuottaa aina vain tehokkaammin. Energia merkitsi – ja merkitsee myös yhä kasvua ja sitä kautta vaurautta.

Liike-energiasta sähköä

Höyrykoneet syrjäyttivät siis veden energialähteenä, mutta veden voimaa alettiin hyödyntää uudestaan 1800-luvun loppupuolella. Varsinainen modernin vesivoiman historia alkaa generaattoreista ja sähkön tuotannosta sekä sähkön kuljettamisesta sinne, missä sitä tarvittiin. Tämä laukaisi samalla vesiturbiinien nopean kehityksen.

Vesivoimala on sinänsä yksinkertainen laitos. Vettä padotaan paikkaan, josta se johdetaan voimalan turbiineihin. Niiden siivet pyörivät muodostaen mekaanista liike-energiaa. Tuo energia muutetaan sitten generaattorin avulla sähköksi. Sähkö siirretään muuntajien kautta sähköverkkoon.

Kävimme Twingon kanssa pyörähtämässä Etelä-Ruotsin Trollahättanissa, missä on yhä toiminnassa vuonna 1910 valmistunut vesivoimala. Se on myös paikka, missä muurattiin nykyisen Vattenfallin ensimmäiset peruskivet.

Tuo Olidanin voimalan neljä 10 MW generaattoria tuottivat laitoksen auetessa mahtavan 40 MW yhteistehon. Lehdistö päivitteli sitä, mihin moista energian määrä ikinä tullaan tarvitsemaan. Voimala on tänään yhä toiminnassa – kiitos varmasti sen historiallisen merkityksen, ja energiaa saadaan generaattoreista ulos maksimissaan 70 MW.

Vertailun vuoksi mainittakoon, että Ruotsin nykyinen vesivoiman kapasiteetti on noin 16 gigawattia eli tuotanto on neljäsataa kertaistunut. Sähköä Ruotsi tuottaa vesivoimalla vuosittain keskimäärin 63–65 terawattituntia. Vesivoimaloita on läntisessä naapurissamme yli 2000.

Suomessa on puolestaan noin 250 vesivoimalaa, joiden kapasiteetti on reilut kolme gigawattia ja vuosituotanto 13–17 terawattituntia. Suomen sähköntuotannosta vesivoiman osuus on vuodesta riippuen noin 15–20 prosenttia. Se on aika lähellä koko maailman keskiarvoa, joka on 14–15 prosenttia. EU:n sähköntuotannosta puolestaan reilut 10 prosenttia tulee vesivoimasta.

Naapureistamme Norjassa tilanne on tunnetusti parempi, siellä vesivoima kattaa lähes 90 prosenttia maan energiantuotannosta.

Vesi yhä tärkeässä roolissa

Uusiutuvista energialähteistä puhuttaessa mainitaan usein aurinko ja tuuli, mutta vesi harvemmin. Ja vaikka etenkin tuulivoiman määrää on kasvatettu viime vuosina huimasti, vesivoiman osuus kaikista uusiutuvista on yhä noin puolet.

Vesivoima ei myöskään ole ehkä yhtä seksistä kuin aurinko- tai tuulivoima. Vesivoimaan ja patoihin liittyy myös ympäristötekijöitä, joskaan eivät aurinkopaneelit ja tuulimyllyt nekään ongelmattomia luonnon ja ympäristön kannalta ole. Vesivoiman tapauksessa vaikutukset ekosysteemiin ovat usein vain ongelmallisempia.

Nykyään haitat tunnetaan myös paremmin kuin aikaisemmin, joten kaloille voidaan rakentaa uusia vaellusteitä ja kalakantoja voidaan tukea kutualueiden kunnostuksilla sekä kalojen istutuksilla.

Vesivoimassa on tietysti myös etunsa. Vettä pystytään patoamaan talteen ja käyttämään silloin, kun energiaa tarvitaan. Tietysti sillä edellytyksellä, että vettä on. Vesi on ympäri Eurooppaa tällä hetkellä matalammalla kuin pitkiin aikoihin.

Toisaalta, kun vettä on liikaa, padoilla ja säännöstelyn avulla voidaan ehkäistä tulvia. Niistäkin on Euroopassa viime vuosina kovia kokemuksia.

Se kuuluisa suurempi kuva

Vesivoima on siis uusiutuvista vanhin, ja sille on edelleen paikkansa Suomen energian tuotannossa. Suomi tarvitsee kaikki mahdolliset puhtaat energian tuotannon muodot, jotta energian tuotannolla pystytään vastaamaan alati kasvavaan sähkön kysyntään. Ja olemaan myös sähkön tuotannossa omavaraisia, ja jotta sähkön hinta pysyisi jatkossakin edullisena.

Puhtaan sähkön tarve kasvaa Suomessa niin teollisuuden, datakeskusten, kaukolämmön sähköistymisen kuin myös vety- ja kemianteollisuuden hankkeiden myötä.