Sähkölämmitys, kaukolämpö vai maalämpö - Osmo Soininvaaran laskelmat
On tullut muotiin ajaa seksikkäitä energiaratkaisuja, kuten vaikkapa maalämpöä. On hyvin järkevää muuttaa sähkö- tai öljylämmitteiset talot maalämmölle, mutta kaukolämmön piirissä olevan talon muuttaminen maalämmölle lisää hiilidioksidipäästöjä kaksinkertaiseksi. Perinteinen kaukolämpö on yhä parhaita lämmitysmuotoja, kunhan lämpö on tuotettu sähköä ja lämpöä tuottavassa voimalaitoksessa, kirjoittaa Osmo Soininvaara SK:ssa 41/2010.
Perusteluja kolumnin väitteisiin
Sähkön tuotannossa noudatetaan periaatetta, että voimalaitoksia käytetään edullisuusjärjestyksessä. Ensimmäisinä käytetään marginaalikustannuksiltaan edullisimpia voimalaitoksia – vesi-, tuuli- ja ydinvoimaloita – ja viimeisinä kalleimpia voimaloita. Melkein koko vuoden viimeinen käytössä oleva voimalaitos on kivihiililauhdelaitos. Se ei välttämättä ole Suomessa, vaan kenties Tanskassa, Saksassa tai Puolassa. Kun sähkön tuotanto kasvaa, lisäsähkö tuotetaan käynnistämällä hiililaitoksia ja kun se vähenee, hiililaitoksia vastaavasti suljetaan. On siksi oikein sanoa, että kaikki päästöttömän perusvoiman ylittävä sähkönkulutus on lähes koko vuoden kivihiililauhdesähköä. Näin sähkö myös hinnoitellaan. Suurikapasiteettisten siirtoyhteyksien ansiosta Eurooppa on vähitellen yhdistymässä yhdeksi sähköntuotannon hinta-alueeksi.
Seuraavassa laskelmassa oletetaan, että marginaalisähkö tuotetaan kivihiililauhdevoimaloilla. Vertaan niitä vastapainevoimaloihin, jotka tuottavat kivihiilestä sekä sähköä että kaukolämpöä. Käytän yksinkertaisuuden vuoksi kivihiilen kulutusyksikkönä painon sijasta kivihiilen lämpöarvoa.
Kuinka paljon kivihiiltä tarvitaan tuottamaan 1000 kWh sähköä? Oletan voimaloiden hyötysuhteiksi seuraavaa:
- Lauhdevoimala: Kivihiilen lämpöarvosta muuttuu sähköksi noin 42 prosenttia. Loppu menee joko ulos piipusta tai lauhdelämpönä mereen.
- Vastapainevoimala muuttaa kivihiilen lämpöarvosta sähköksi 34 prosenttia, kaukolämmöksi 56 prosenttia ja 10 prosenttia menee ulos piipusta ”harakoille”.
Tuottaaksemme 1000 kW sähköä tarvitsemme lauhdevoimalassa kivihiiltä noin 2400 kWh (1000 kWh/0,42). Vastapainevoimalassa tarvitaan samaan sähkömäärään kivihiiltä noin 3000 kWh (1000 kWh/0,34), mutta samalla saadaan kaukolämpöä vastaavasti 1680 kWh. Tuo vastapainevoimalan ja lauhdevoimalan tarvitseman kivihiilen erotus 600 kWh sähköntuotannossa (= 3000 kWh-2400 kWh) on uhrattu lämmön hyväksi.
Jos laskemme kivihiilen lisääntyneen käytön suhteessa kaukolämmön määrään, saamme tulokseksi, että 1000 kWh kaukolämpöä kuluttaa 400 kWh kivihiiltä (= 1000 x 600kWh/1680).
Maalämpöpumppu tuottaa sähköstä lämpöä hyötysuhteella kolme. Tuhannesta kilowattitunnista sähköä syntyy lämpöpumpussa siis 3000 kilowattituntia lämpöä. Koska 1000 kWh sähköä vie 2400 kWh kivihiiltä, 1000 kWh maalämpöä vie 800 kWh kivihiiltä (=2400/3).
Tämän mukaan eri lämmitysmuodot vaativat siis kivihiiltä seuraavasti laskettuna 1000 kWh lämpöä kohden.
- Sähkölämmitys: 2400 kWh
- Maalämpö: 800 kWh
- Kaukolämpö: 400 kWh, tuotettuna hyvässä vastapainevoimalassa
Sähkön tuotannon polttoaineet ovat verovapaita, mutta lämmöntuotannossa käytetyistä polttoaineista pitää maksaa hiilidioksidiveroa. Kun samassa voimalassa tuotetaan sekä sähköä että lämpöä, on loogista verottaa kaukolämpöä sen vaatiman lisäpolttoaineen verran.
Tuottaaksemme 1000 kWh kaukolämpöä kulutamme 400 kWh kivihiiltä verrattuna siihen, että sama määrä sähköä olisi tuotettu lauhdevoimalassa ja laudelämpö olisi päästetty mereen. Olisi siis loogista verottaa kaukolämpöä 400 kWh:sta kivihiiltä. Poliittisesti on kuitenkin päätetty, että kaukolämpöä verotetaan 900 kWh:sta kivihiiltä. Kerroin on vedetty hihasta.