Uusi hajautettu malli hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen

Uusi suunnitelma pohjautuu Helenin Kehitysohjelmaan kohti hiilidioksidineutraalia tulevaisuutta. Tehdyissä selvityksissä on tutkittu erilaisia vaihtoehtoja vähentää hiilidioksidipäästöjä 20 prosentilla vuoden 1990 tasosta ja nostaa uusiutuvan energian osuus 20 prosenttiin. Helsingin kaupunginvaltuuston edellyttämien tavoitteiden saavuttamiseksi Helen on suunnitellut mallin, jossa panostetaan ensivaiheessa lämmöntuotantoon biopolttoaineilla. Samalla haetaan mahdollisuuksia mm. aurinkolämmön, geotermisen lämmön ja lämpöpumppujen hyödyntämiseen laajamittaisesti. Lopullisesti asiasta päättää Helsingin kaupunginvaltuusto.

Ensimmäisenä merkittävänä investointihankkeena toteutettaisiin Salmisaaren voimalaitosalueelle pellettilämpölaitos, joka korvaisi öljykäyttöisen lämpölaitoksen. Uusi lämpölaitos olisi mahdollista ottaa käyttöön vuonna 2017 ja se tuottaisi 25 000 kerrostalokaksion lämmöntarvetta vastaavan energiamäärän. Seuraavana askeleena toteutettaisiin suuri biolämpölaitos Vuosaaren voimalaitosalueelle ja mahdollisesti myös toiselle rakennuspaikalle. Helsingin kaupunki voisi päättää Hanasaaren yhteistuotantovoimalaitoksen toiminnan lopettamisesta 2020-luvun alkupuolella, kun riittävä lämmöntuotantokapasiteetti on pystytty varmistamaan.

Helenin energiantuotannon hiilidioksidipäästöt ovat pysyneet lähes samalla tasolla vuodesta 1990 lähtien, vaikka tuotannon määrä on kasvanut 45 prosenttia. Helenin nykyisen kaupunkienergiakonseptin pohjana ovat kansainvälisesti palkittu energiatehokas sähkön, kaukolämmön ja kaukojäähdytyksen yhteistuotanto sekä hukkaenergioiden mittava hyödyntäminen. Suomen suurimpana aurinkosähkön tuottajana Helen rakentaa edelleen lisää aurinkovoimaloita. Myös energian varastointia ja kysyntäjoustopalveluiden kehittämistä jatketaan.

Kattavat selvitykset eri toteutusvaihtoehdoista

Helsingin kaupungin vuonna 2008 määrittämien energiapoliittisten linjausten ja kaupunginvaltuuston 18.1.2012 tekemän päätöksen perusteella Helen selvitti perusteellisesti kahta toteutusvaihtoehtoa: uuden monipolttoainevoimalaitoksen rakentaminen Vuosaareen ja muutosinvestoinnit, jotka mahdollistaisivat pelletinpolton merkittävän lisäämisen Hanasaaren ja Salmisaaren voimalaitoksilla. Helen selvitti lisäksi uutta hajautettuun tuotantoon perustuvaa vaihtoehtoa.

Helen on arvioinut kattavasti eri toteutusvaihtoehtoja ympäristönäkökulmasta sekä talouden ja teknisen toteutettavuuden kannalta. Selvitysten pohjana ovat analyysit markkinatilanteesta ja eri skenaariot tulevaisuuden kehityksestä. Kaikki vaihtoehdot ovat Helenin talouden kannalta raskaita. Nykyisessä energiamarkkinoiden murrostilanteessa Helen Oy:n hallitus ei näe liiketaloudellisia perusteita toteuttaa mitään tarkastelluista vaihtoehdoista. Hallitus näkee Helsingin kaupungin asettamien ilmastotavoitteiden saavuttamiseksi kuitenkin parhaana vaihtoehtona uuden mallin, jossa erilaisia uusiutuvan energian ratkaisuja otetaan käyttöön vaiheittain uutta teknologiaa ja innovaatioita hyödyntäen. Ratkaisun nähdään sopivan hyvin yhteen Helsingin kaupungin asettaman Hajautetun energiantuotannon ja energiatehokkuuden selvittämistyöryhmän tavoitteiden kanssa.

”Toimintaympäristön ja energiamarkkinoiden kehitykseen liittyy suuria epävarmuuksia ja näkymä tulevaisuuteen on epäselvä. Tässä tilanteessa kohti hiilidioksidineutraalia tuotantoa on parempi edetä vaiheittain toteutettavilla hankkeilla. Näin pystymme hyödyntämään markkinoiden ja teknologioiden kehityksen investointipäätöksiä tehtäessä”, sanoo Helen Oy:n hallituksen puheenjohtaja Pekka Majuri.

Kuvamateriaalia:

Helenin mediapankki

Faktat:

Selvitetyt kehitysohjelman toteutusvaihtoehdot

Helenin uusi vaihtoehto: erilliseen lämmöntuotantoon perustuva hajautettu malli

• Vaihtoehdossa toteutetaan tarvittavat investoinnit joustavina ja hajautettuina ratkaisuina.
• Salmisaaren öljylämpökeskus korvataan uudella pellettilämpölaitoksella, joka voidaan ottaa käyttöön jo vuonna 2017. Laitoksen teho on noin 100 MW.
• Rakennetaan Vuosaaren voimalaitosalueelle ja mahdollisesti muulle laitospaikalle uusi biolämpölaitos.
• Biolämpölaitosten polttoaineina käytetään pellettiä ja/tai haketta. Myös biohiilen käyttö on mahdollista.
• Vaihtoehdon toteutus mahdollistaa erilaiset energiatehokkuusratkaisut sekä uudet lämmöntuotantoratkaisut (esim. lämpöpumput, aurinkolämpö ja geoterminen lämpö), joita toteutetaan vaiheittain niiden toteuttamisedellytysten täyttyessä. Näitä ratkaisuja voivat olla toteuttamassa sekä Helen että muut toimijat, mm. kiinteistöjen omistajat.
• Ratkaisulla saavutetaan kehitysohjelman päästövähennys- ja uusiutuvan energian lisäämistavoitteet.
• Biopolttoaineiden käytön lisäämisen haasteet liittyvät niiden saatavuuteen, hyväksyttävyyteen ja hintaan.
• Vaihtoehto on osittain kaupunginvaltuuston energiapoliittisten linjausten vastainen, koska siinä korvataan yhteistuotantoa kaukolämmön erillistuotannolla. Tulevaisuuden energiamarkkinanäkymässä Helen pitää vaihtoehtoa kuitenkin toteuttamiskelpoisena. Kansainvälisten analyysitalojen mukaan sähkön tukkumarkkinahinnan arvioidaan pysyvän pitkään niin matalana, että uusinvestointi sähkön ja lämmön yhteistuotantoon ei kannata. Lisäksi Helenille jää edelleen paljon yhteistuotantokapasiteettia, jolloin yhteistuotannon määrän lasku jää suhteellisen vähäiseksi.
• Vaihtoehdossa säilytetään mahdollisuus rakentaa Vuosaaren alueelle tulevaisuudessa yhteistuotantovoimalaitos.
•  Kun biolämpölaitokset on otettu käyttöön ja riittävä lämmöntuotantokapasiteetti on pystytty varmistamaan 2020-luvun alkupuolella, Hanasaaren yhteistuotantovoimalaitoksen toiminnasta olisi mahdollista luopua. Tällöin valtaosa voimalaitosalueesta vapautuisi muuhun käyttöön. Myös siltayhteys Sompasaaren ja Kruununhaan välillä (Kruununhaka – Nihti -silta) olisi tällöin mahdollista toteuttaa.
•  Ympäristövaikutusten arvioinnin perusteella vaihtoehto on mahdollista toteuttaa.
•  Vaihtoehdon toteutuksen edellyttämät investoinnit ovat noin 360 miljoonaa euroa. Kokonaiskustannuksiltaan vaihtoehto on selvitetyistä vaihtoehdoista edullisin.

Muut selvitetyt vaihtoehdot

Monipolttoainevoimalaitos Vuosaareen, korvaa Hanasaaren voimalaitoksen

• Vuosaareen rakennetaan uusi monipolttoainevoimalaitos Vuosaari C, joka tuottaa yhteistuotannolla kaukolämpöä ja sähköä.
•  Voimalaitoksen kaukolämpöteho on 350 MW ja sähköteho 200 MW. Pääpolttoaineet ovat metsähake ja kivihiili, mutta myös muut biopolttoaineet (pelletti, kuori, puru, hake, peltoenergia) käyvät.
• Monipolttoainevoimalaitos voi käyttää biomassaa ja hiiltä millä seossuhteella tahansa. Hiilen täysi käyttömahdollisuus on välttämätöntä biomassan huonon varastoitavuuden ja energian toimitusvarmuuden turvaamiseksi.
• Voimalaitos valmistuu arvion mukaan vuonna 2022, mikäli päätös toteuttamisesta tehdään vuonna 2015.
• Biopolttoaineita pyritään hankkimaan mahdollisimman paljon kotimaasta, mutta merkittävä osa biopolttoaineista joudutaan todennäköisesti tuomaan ulkomailta. Tähän vaikuttavat mm. suuret volyymitarpeet sekä sijainti rannikolla kaukana Suomen metsäenergialähteistä, mikä nostaa kotimaisen puun kuljetuskustannuksia ja toisaalta mahdollistaa suorat laivakuljetukset ulkomailta.
• Polttoaineita voidaan tuoda laitokselle laivoilla, kuorma-autoilla ja junakuljetuksilla. • Hankkeella toteutetaan kehitysohjelman päästövähennys- ja uusiutuvan energian lisäämistavoitteet, kun biopolttoaineiden osuus voimalaitoksella on noin 60 %.
• Vaihtoehdon toteuttaminen edellyttää lämmönsiirtotunnelin rakentamista Vuosaaresta Hanasaareen.
• Vuosaari C korvaa Hanasaaren voimalaitoksen, jonka toiminta lakkaa vapauttaen valtaosan Hanasaaren alueesta muuhun kaupunkitilakäyttöön. Kruunuvuoren sillan osuus Sompasaaren ja Kruununhaan välillä (Kruununhaka – Nihti -silta) voidaan toteuttaa siinä vaiheessa, kun polttoaineiden laivakuljetukset Hanasaareen lakkaavat Vuosaari C:n käyttöönoton jälkeen arviolta keväällä 2023.
• Ympäristövaikutusten arvioinnin mukaan vaihtoehto on ympäristöllisesti toteuttamiskelpoinen, mutta edellyttää lieventämiskeinojen tarkempaa suunnittelua ja käyttöönottoa.
• Vaihtoehdon toteutuksen edellyttämät investoinnit ovat yhteensä noin 960 miljoonaa euroa. Vaihtoehto on kokonaiskustannuksiltaan kallein.

Pellettien ja hiilen seospoltto Hanasaaren ja Salmisaaren voimalaitoksilla

• Hanasaaren ja Salmisaaren voimalaitoksissa korvataan kivihiiltä puupelleteillä siten, että pelletin osuus on 0-50 % polttoainetehosta ja hiiltä voidaan käyttää 0-100 %. Voimalaitosten pääkomponentit (mm. kattila ja turbiini) säilyvät ennallaan.
• Polttoaineeksi soveltuu tavallinen puupelletti tai puusta jalostettu biohiili. Pelletin laajamittainen seospoltto alkaa 2020-luvun alkupuolella.
•  Pelletin seospoltto hiilipölykattiloissa on maailmalla toteutettuihin referensseihin perustuen toteuttamiskelpoinen ratkaisu, tekninen toteutus ja saavutettava biopolttoaineosuus ovat kuitenkin tapauskohtaisia.
• Biopolttoaineiden käytön lisäämisen haasteet liittyvät niiden saatavuuteen, hyväksyttävyyteen ja hintaan. Vaihtoehdossa osa pelleteistä on saatavissa Suomesta, mutta merkittävä osa joudutaan tuomaan ulkomailta.
• Hanasaareen polttoaineet tuodaan pääasiassa vesiteitse, mutta osin myös autokuljetuksina.
• Salmisaareen kivihiili tuodaan edelleen laivoilla, mutta puupelletin tuonti laivoilla vaatisi suuret varastot, joille ei ole tilaa. Tästä syystä Salmisaareen pelletit joudutaan tuomaan autokuljetuksina. Talviaikana Salmisaareen tulee pellettirekkoja arkipäivisin keskimäärin kolme rekka-autoa tunnissa. Lisäksi Salmisaareen tulee talviaikana keskimäärin kaksi kivihiililaivaa kuukaudessa.
• Vaihtoehdon toteuttaminen edellyttää investointeja voimalaitosten polttotekniikkaan ja Hanasaaren typenoksidipäästöjä vähentävään katalyyttiin ja uuteen rikinpoistolaitokseen. Muutoin voimalaitosprosesseihin ei tehdä suuria muutoksia.
• Hankkeen reunaehdoksi on määritetty oletettu kaupungin edellyttämä Hanasaaren kivihiilen avovaraston kattaminen. Lisäksi toteuttaminen edellyttää pellettien vastaanotto-, varastointi- ja käsittelylaitteistojen rakentamisen. Vaihtoehdon kustannuksiksi on laskettu mukaan myös Hanasaaren voimalaitokseen tarvittavat ympäristöperusteiset investoinnit ja modernisointi-investoinnit 2040-luvulle saakka.
• Hanasaaren alue säilyy toistaiseksi voimalaitoskäytössä nykyisessä laajuudessa. Koska voimalaitoksen toiminta edellyttää polttoaineiden laivakuljetuksia, Kruunuvuoren sillan viimeisen osuuden toteuttaminen Sompasaaresta Kruununhakaan (Kruununhaka–Nihti-silta) on jyrkässä ristiriidassa voimalaitostoiminnan kanssa.
• Hankkeella saavutetaan kehitysohjelman päästövähennys- ja uusiutuvan energian lisäämistavoitteet, kun pelletin osuus Hanasaaressa ja Salmisaaressa on noin 35 %.
• Ympäristövaikutusten arvioinnin mukaan vaihtoehto on ympäristöllisesti toteuttamiskelpoinen, mutta edellyttää lieventämiskeinojen tarkempaa suunnittelua ja käyttöönottoa.
• Vaihtoehdon toteutuksen edellyttämät investoinnit ovat yhteensä noin 300 miljoonaa euroa. Kokonaiskustannuksiltaan vaihtoehto asettuu kahden muun tarkastellun vaihtoehdon väliin.