Sähkö ja Suomi vuonna 2026

7. 6. 2001 Finlandia-talo

Sähkö ja Suomi vuonna 2026

Risto Linturi

Muutama viikko sitten, serkkuni 50-vuotispäivillä Miehikkälässä tapasin isosetäni Väinö Vuorelan. Monet Miehikkälän ulkopuolella tuntevat hänet Vuorelan linja-autoista. Miehikkälään hän on lisäksi perustanut kaupan, myllyn, leipomon. Aikaa ilmeisesti jäi yli. Pihan ohi kulkeva Pitkäkoski ja sähkön tarve houkuttivat oman sähkövoimalaitoksen suunnitteluun ja rakentamiseen. Vesivoimalan patoaltaaseen piti sitten laittaa vielä kalanviljelylaitos. Minusta tuntuu, että Miehikkälä on ollut hänelle liian pieni paikka, mutta elämäänsä tyytyväisten ei tarvitse valloittaa koko maailmaa.

Liittoa perustettaessa seitsemänkymmentäviisi vuotta sitten sähkön tuotanto oli enimmäkseen pienten yksiköiden varassa. Aggregaatit auttoivat maaseudun sähköistämisessä. Silti puolet kotitalouksista oli ilman sähköä sodan alkaessa. Sodan jälkeen tilanne muuttui nopeasti ja elämä irtaantui yhä enemmän luonnon määräämästä aikataulusta. Sähkö on muuttanut tottumuksiamme eikä muutos pysähdy tähän. Palatkaamme kuitenkin vielä ajassa toinen mokoma taaksepäin. 1850 keksittiin kaarivalovalaistus – ensimmäiset generaattorit pyörivät höyryvoimalla.

Kymmentä vuotta myöhemmin Jules Verne kirjoitti kirjan Pariisi 1900-luvulla, jossa hän kuvasi autojen täyttämät sähköllä valaistut kadut, pankkien suuret tietokoneet, tietoliikenneteitse yhdistetyt suurkaupunkien pörssien valotaulut ja teollistuneen massatuotannon kasvottoman ja materialistisen ihmisen. Verne tiesi, että maailma tulee muuttumaan ja ymmärsi, että muutoksessa monet hyvätkin asiat tulevat tuhoutumaan.

Nykyään on vaikea muistaa, että ennen syötiin viiliä, koska jääkaappeja ei ollut ja herättiin aikaisin, jotta ei tarvitsisi valvoa pimeässä. Tulevaisuudessa jääkaappeja ei tietysti tarvita, jos keksitään parempia säilytystapoja. Jos palataan pieniin joustaviin sähköntuotantoyksiköihin, ei jakeluverkko ole samanlainen itsestäänselvyys kuin nyt. Maailmassa ei ole pysyvää järjestystä – keksinnöt nostavat ja kaatavat toimialoja.

Sähkölle keksitään jatkuvasti uusia tarpeita. Henkilökohtaiset tietokoneet oheislaitteineen voivat muutaman vuoden kuluttua käyttää jo prosentteja kotien sähköstä. Kehitteillä olevat automaatit pölyn poistamiseen, tavaroiden kuljetusrobotit, viihderobotit ja monet muut tulevat muotisuosikit vaativat nekin sähkönsä. Laivareittejä saatetaan jatkossa pitää auki pumppaamalla laivareitillä merenpohjasta lämmintä vettä pintaan. Tiukkenevat saastemääräykset ja tekniikan kehitys saattavat vihdoin tehdä sähköautoista käyttökelpoisia.

Moderni kännykkäihminen haluaa yhä paremmin olla tietoinen kaikesta. Siksi yhä useammat tilat ja laitteet varustetaan antureilla. Siltapalkista saa kevyemmän, jos siinä on rasituksesta raportoivia antureita. Servomoottorit, magneettiventtiilit ja monet muut säätö- ja ohjauslaitteet vaativat myös sähkönsä – mobiili ihminen kaipaa vapautensa ja asioita pitää voida ohjata matkustamatta. Ennen pitkää useimmilla on ovikello, johon voi vastata kännykästä ja ovi, jonka voi avata tutuille vaikka ei itse vielä olisi kotiin saakka ehtinyt.

Kellariin olen kovasti kaivannut maisemallisia sähköikkunoita. Niiden kokoa rakennusviranomainen ei ainakaan vielä ymmärrä rajoittaa. Kaapelointi katolle sijoitettavaan kameraan on jo valmiina, mutta kuvan laadun pitää parantua melkoisesti. Samanlainen sähköikkuna johonkin maineikkaaseen akvaarioon säästäisi paljolta vaivalta – kalatkin olisivat komeampia, mutta sähköä tietysti kuluisi.

Perunalaatikon reitti tallentuu rfid-antennin kautta sekä välivaraston koneelle että perunalaatikon rfid-tarraan. Kunkin varaston kosteus, lämpötila ja valoisuus kirjautuvat perunalaatikon sähköiseen lokiin. Tavaran automaattinen kulkeminen tuottajalta kuluttajalle saattaa automatisoituessaan muuttua yhtä edulliseksi kuin ennen tuottajalta tukkukaupan varastoon, mutta sähkön tarve lisääntyy jalkatyön ja muun konevoiman vähetessä.

Uusien keksintöjen rinnalla energiaa tarvitaan kehitysmaiden elintason nostamiseen ja kehittyneissä maissa syntyvien ongelmien, esimerkiksi vesipulan ratkomiseen. Tätä kaikkea luonto ei kuitenkaan tunnu kestävän, jos energia tuotetaan nykyisin menetelmin. Päätöksenteko näissä asioissa ei tule perustumaan rationaalisiin argumentteihin. Rationaalisuus on muutoinkin ylimainostettu asia, koska se hyvin harvoin ottaa huomioon ihmisten erilaisia arvovalintoja. Yksittäisen päättäjän näkökulmakin lisää kaaoksen tuntua. Georg Bush on tästä asiasta hyvä esimerkki. Valtiollinen itsekkyys yhdistettynä erilaisten rahoittajaryhmien intresseihin aiheuttaa maailmanlaajuista turhautumista. Samanaikaisesti kalifornialainen sähköfarssi osoittaa vapaan markkinatalouden julistajan tekopyhyyttä. Sääntelyä on enemmän kuin meillä ja lisäksi kelvotonta sellaista. Silti Yhdysvallat esiintyy oppimestarina.

Kehityksen nopeutuessa kaaoksen ja kompleksisuuden teoria sanoo, että aiemmat suhdannevaihtelut ja tasapainoon pyrkivä talous muuttuu pyörteiseksi ja tasapainoyritykset vain pahentavat turbulensseja. Myös ilmapiiri ja päätöksenteon pohjana olevat mielipiteet vaihtelevat kuin seurakunnan päätöksenteko elokuvassa Sheriffi. Mikä tahansa hyväksyttävältä syyltä kuulostava saa mielen kääntymään. Kompleksisuuden teorioita, meemiteoriaa ja itseorganisoituvia järjestelmiä kannattaisi tutkia, jos haluaisi arvailla, tuotetaanko tulevaisuuden sähkö ydinenergialla vai jollakin poliittisen järjestelmän helpommin suosimalla tavalla. Perustutkimuksen, kuten fuusioenergian kehitystä ei kannata edes arvailla.

Ilmiselvää kuitenkin on, että energiaa pyritään säästämään. Energiakriisin aikaan sammuteltiin katuvaloja. Nyt senkin voisi tehdä älykkäämmin -- katuvalon voisi sammuttaa aina, milloin yhtään kännykkää ei ole lähistöllä. Meillä valot sammuvat, kun huoneet ovat tyhjiä. Myös ilmanvaihto menee minimitasoon. VTT:n mukaan tämä säästää kolmisenkymmentä prosenttia lämmitysenergiasta.

Teollisuuden energiaa vaativia prosesseja suunnitellaan uudelleen. Kemianteollisuus on jo vähentänyt energiantarvettaan kymmenillä prosenteilla. Saksassa EU:n kestävän kehityksen virasto on jo havainnut merkkejä fyysisen tuotannon laskusta kansantuotteen silti jatkaessa kasvuaan.

Usein on puhuttu siitä, miten tuotteet muuttuvat palveluiksi. Teollisuuden edustajat ovat kommentoineet happamina, ettemme voi elää pesemällä toistemme paitoja. Näinhän ei tietysti voi olla, mutta metalliteollisuuden tekemät liikennemerkit, katukyltit ja muut opasteet ovat silti turhia tavaroita, kun jokaisella on näyttölaite tuulilasissaan tai taskussaan. Raskas metalli korvataan sähköisellä palvelulla.

Nykyisen televisionkatselun sijaan osa ihmisistä sijoitetaan tulevaisuudessa kyberarkkuihin, joissa jokainen voi olla oman virtuaalivaltionsa kuningas tai kuningatar. Virtuaalihuvit vievät paljon fyysisiä huveja vähemmän energiaa ja tilaa. Myös paperiteollisuuden energialasku tulee väistämättä pienenemään, kun sähköisten välineiden ja sähkökemiallisten materiaalien laatu paranee riittävästi. Päällepuettavat valvomot, käden hermoja ohjaavat musiikkioppaat, henkilökohtaisesti ajantasaiset uutiset eivät toimi paperilla.

Uusia energialähteitä kehitetään tietysti koko ajan. Aurinkopanelien, tuulivoimaloiden ja vuorovesijärjestelmien kehitys on ollut tasaista, mutta kilpailukykyisiksi ne eivät vielä ole tulleet. Mikään ei estä toivomasta nopeita ja radikaaleja ratkaisuja hyötysuhteen nostamiseen. Hiilikuitujen ja muiden keveiden materiaalien ansiosta kokeiltavana ovat yläilmavirtauksiin sähköjohdon varaan vedettävä leijan ja tuulimyllyn risteytys. Avaruuteen viritettyjen aurinkopaneelien tai aurinkopeilien avulla monet ongelmat ratkeavat, mutta energian siirto maahan säteilyttämällä herättää pelkoa.

Aurinkopaneelien hyötysuhde on nyt kymmenen prosentin luokkaa ja hinta melkoinen. Uusi nanokiteisiin perustuva älykkäiden materiaalien teknologia voi nostaa ihmiset jälleen tervaamaan kattojaan, mutta tällä kertaa synteettisellä aurinkosähköä tuottavalla nanoaineella. Viherhiukkaset käyttävät auringon valosta 40% omiin prosesseihinsa, joten biologisistakin prosesseista voisi löytyä radikaalisti nykyisiä halvempia turvekaton tyylisiä energiaratkaisuja. Monet eläimet kykenevät tuottamaan sähköä ja valoa, ja vetyäkin tuottava prosessi saattaisi olla erittäin tehokas. Vety muuttuu sähköksi lähes yhdeksänkymmenen prosentin hyötysuhteella.

Vetysähkö saattaa kunnolla onnistuessaan mullistaa hyvin suuren osan koko energiateollisuudesta. Polttokenno muuttaa vetyä sähköksi ja vastaava elektrolyysikenno sähköä vedyksi. Vety tietysti saadaan vedestä ja happi ilmasta. Vedyn polttomoottirikäytössä syntyy typen oksideja, mutta tässä puhtaasti sähkökemiallisessa prosessissa sitä ongelmaa ei ole. Tulevaisuuden sähköautoissa varastointi saattaa siis tapahtua nestemäisen vedyn kautta. Litra bensiiniä kevyempää nesteytettyä vetyä kuljettaa autoa neljänneksen bensalitran matkasta, mutta parhaimmillaan vetyä syntyy hanasta ja töpselistä. Maailmalla on jo vetysähköauto, jossa neljän kilon vetymäärä riittää kahden ja puolensadan kilometrin matkalle.

Näiden teknologioiden muuttuminen kustannustehokkaiksi on ainoastaan ajan kysymys. Aikaa voi kulua kymmenen vuotta tai kymmeniä vuosia, mutta vaikutukset tulevat olemaan mittaansa suurempia. Kun energiaa voidaan varastoida kohtuullisen pienin häviöin, muuttuvat energiatuotannon pelisäännöt. Luonnon energian talteenotto pienjärjestelmissä muuttuu jälleen järkeväksi. Yösähkön hinnanero kapenee, koska kotitaloudet voivat halutessaan ladata koko sähköntarpeensa öisin.

Kännykkäteollisuus on vauhdittanut akkujen kehitystä. Kännyköiden kautta olemme jatkuvasti tietoliikenneyhteydessä, mutta myös monenlaiset itsekseen liikkuvat laitteet voivat olla tietoliikenneyhteydessä ympäristöönsä ja meihin. Yläilmakehässä aurinkopaneelien avulla liitävät tietoliikenteen tukiasemat ja muut kevyisiin ja tehokkaisiin ratkaisuihin perustuvat keksinnöt vauhdittavat nekin tutkimusta. Negroponten laboratoriossa kehitettiin pieni AA-pariston kokoinen aggregaatti. Tankillinen polttoainetta tuohon paristoon maksaa viisi penniä. Tutkijat puhuvat vaatteista, jotka generoivat kännykän tarvitseman sähkön liikkumisesta tai ruumiinlämmöstä. Puhutaan myös sähkökäyttöisistä laserpulsseista, joilla avaruusraketteja ja muita lentäviä laitteita vauhditetaan maasta käsin.

On ilmeistä, että sähkön tuotannossa ja jakelussa tapahtuu muutoksia. Arvailun varaan jää, kuinka laajoja muutokset ovat liiton satavuotisjuhliin 2026 mennessä. Muutamia ilmeisiä johtopäätöksiä voi kuitenkin vetää: sähköverkko on jatkossakin merkityksellinen resurssi. Mitä useammat laitteet käyttävät sähköä, sitä enemmän tarvetta on myös sähkön siirtämiseen. Vaikka sähköä tuotettaisiin ja varastoitaisiin paikallisesti, ei kysyntä ja tarjonta kuitenkaan kohtaa toisiaan ilman siirtoverkkoa.

Siksi virtaa vasten ei kannata asettua. Suomalainen järjestelmä siirtoverkon ja sähkön myynnin eriyttämisestä toimii varmasti paljon amerikkalaista mallia paremmin tässäkin suhteessa. Siirtoverkon älykkyyttä ja älykkäitä palveluita tulisi kuitenkin määrätietoisesti pyrkiä parantamaan. Datasähkö on hyvä alku sellaiseen kehitykseen, jossa yksittäiset laitteet toimivat verkossa älykkäästi. En tiedä, kykeneekö sähköverkko kilpailemaan kaapeliverkon ja puhelinverkon kanssa tavanomaisena internet-yhteytenä. Datasähköllä on kuitenkin vahvuutensa, koska jokainen sähköverkkoon kytketty laite on tietoliikenteen tavoitettavissa.

Langattomat yhteydet kilpailevat tietysti langallisten yhteyksien kanssa, mutta laitteen käyttöön, sähkönkäytön optimointiin, huoltoon ja käyttökustannuksiin liittyvät tiedot ja palvelut lienevät luontevimmin siirrettävissä juuri sähköverkon kautta laitteen ja palveluntarjoajan kesken. Lopulta kukaan ei suoraviivaisesti osta sähköä vaan sähkön avulla saatavan suoritteen. Jos palveluntarjoaja voi auttaa saamaan suoritteen vähemmällä sähköllä, on jalostusarvo isompi ja kate ehkä suurempi. Siksi ei kannata pyrkiä pelkästään älykkääseen sähköverkkoon vaan myös älykkääseen sähköön ja älykkäisiin sähkölaitteisiin.

Sähkön kulutukseen vaikuttaa keksintöjen ja yleisen kehityksen lisäksi siis yhteiskunnallinen päätöksenteko, kuten Kaliforniasta huomataan. Uskaltaudun tästä huolimatta lopuksi ennustamaan, että sähkön tarve kasvaa virallisia näkemyksiä nopeammin ainakin kaksinkertaiseksi nykyisestä vuoteen 2026 mennessä, vaikka kokonaisenergian kulutus kasvaisi vain 50%. Merkittävä osa kasvusta saadaan paikallisista uusiutuvista energialähteistä. Kansantuote tuolloin lienee kaksin tai kolminkertainen nykyiseen verrattuna, joten kaiken sähkön ei tarvitse olla halpaa.