Saksan energiakäänne mahdottoman edessä

Käännös. Teksti: Oddvar Lundseng, Hans Johnsen and Stein Bergsmark, julkaistu 21.12.2018 useissa lehdissä.*

Mikä pahempaa, Saksan kasvavat tuuli- ja aurinkovoimaongelmat tuottavat ongelmia maailmanlaajuisesti 

Vihdoinkin monet alkavat käsittää, että maailman energiatarpeen tyydyttäminen riittävällä, vakaalla energialla vain auringon ja tuulen avulla on mahdotonta. 

 

Saksa halusi näyttää maailmalle, miten rakennetaan yhteiskunta, joka käyttää vain ”vihreää, uusiutuvaa” energiaa. Nyt on tullut seinä vastaan. Huolimatta jättisuurista investoinneista tuulivoimaan, aurinkopaneeleihin ja bioenergian tuotantoon, Saksa ei ole viimeisen kymmenen vuoden aikana vähentänyt CO2-päästöjään. Samaan aikaan sähkön hinta Saksassa on noussut dramaattisesti, merkittävästi haitaten tehdastuotantoa, työllisyyttä ja köyhiä perheitä. 

 

Saksa on rakentanut aurinko- ja tuulivoimaa niin paljon, että teoriassa sen pitäisi pystyä täyttämään energiantarpeensa kokonaan minä hyvänsä päivänä, jolloin aurinko paistaa ja tuulee. Mutta koska aina ei paista eikä tuule - Saksassa ei paista eikä tuule yhtä paljon kuin verrokkimaissa kuten Italiassa tai Kreikassa - Saksa pystyy tuottamaan noin 27% vuotuisesta sähköntarpeestaan näistä lähteistä. 

 

Yksi ongelma on, että kun aurinkoa ja tuulta on paljon, tuulimyllyt ja aurinkopaneelit tuottavat liian paljon energiaa, eli yli Saksan tarpeen, ja se aiheuttaa isoja ongelmia sähkönsaannin vakauteen ja kulutukseen. Jos sähkön taajuuden pitää olla lähellä 50 Hz (50 sykäystä sekunnissa), ei ole mahdollista lisätä aurinko- ja tuulivoimaa Saksassa ilman hyvin kalliita lisätoimenpiteitä. 

 

Tuotanto on usein liian runsasta, jotta verkko voitaisiin pitää vakaana, ilman että joitakin tuuli- ja aurinkovoimaloita on kytkettävä pois verkosta. Se johtaa mittaviin energiahävikkeihin ja pakolliseen sähkön myyntiin naapurimaihin negatiivisin hinnoin, siis alle tuotantohinnan. 

 

Vuonna 2017 puolet Saksan tuulivoimalla tuotetusta energiasta myytiin naapurimaihin. Naapurimaat eivät yleensä halua tällaista ei-toivottua sähköä, ja siksi Saksan energiayhtiöt joutuvat maksamaan vastaanotosta naapurimaihin. Laskun sitten maksavat saksalaiset sähköasiakkaat. 

 

Jos aurinko- ja tuulivoimalat erotetaan verkosta tällä tavalla, tuuli- ja aurinkovoimalatoimijoille maksetaan aivan kuin he olisivat tuottaneet 90% tätä sähköä. Sen maksavat myös saksalaiset sähköasiakkaat. 

 

Kun tuulen ja auringon tuotanto vähenee, eikä ole tarpeeksi sähköä tarvitseville, Saksan energiayhtiöiden on pakko erottaa verkosta ne, jotka tarvitsevat sähköä paljon, ja tietenkin heille pitää sitten maksaa menetyksistä. Myös sen maksavat saksalaiset sähköasiakkaat.   

 

Joskus tuotanto on vähäistä tai sitä ei ole ollenkaan. Sellaista tapahtuu joitakin aikoja aina kymmeneen päivään, etenkin talvisaikaan. Silloin perinteisten voimalaitosten (hiili, kaasu, ydinvoima) on tuotettava tarvittava sähkö. Toki vesivoima ja biomassa voivat olla avuksi, mutta ne pystyvät tuottamaan vain noin 10% tarvittavasta määrästä, etenkin, jos sää on kylmä. 

Saksa voi tuoda ydinenergiaa Ranskasta, öljyllä tuotettua sähköä Itävallasta tai hiilivoimaa Puolasta. 

 

Käytännössä tämä merkitsee sitä, että Saksa ei voi koskaan sulkea perinteisiä voimaloitaan, kuten suunniteltu oli. Voimaloiden on oltava käyttövalmiita tuottamaan puuttuva energia milloin vain, ilman niitä vakaa sähköntuotanto on mahdotonta. Sama koskee tietenkin Ranskan, Itävallan ja Puolan voimalaitoksia. 

Jos taajuus olisi liian korkea tai liian matala, seuraus olisi laaja sähkökatkos, blackout. Sellainen koettiin suurella alueella Etelä-Australiassa, jossa myös luotetaan laajalti aurinko- ja tuulivoimaan. Siellä tapahtui laajoja sähkökatkoksia, jotka pysäyttivät tehtaat ja maksoivat valtiolle miljardeja. 

 Unelma pääosin vihreän auringon ja tuulen avulla tuotetusta energiasta Saksassa osoittautuu vain illuusioksi. Aurinko ja tuuli kattavat nykyisin vain 27% sähkönkulutuksesta ja vain 5% Saksan kokonaisenergiasta, ja samalla luotettavuus on heikentynyt ja sähkön hinta noussut maailman korkeimpien joukkoon. 

Saksalaiset eivät kuitenkaan ole aikeissa luopua utopiastaan. He aikovat muuttaa koko energiajärjestelmänsä ja aikovat lisätä sähköntuotantoon vielä lämmön ja liikenteen. Siihen he tarvitsevat mullistavan suurta lisäystä sähkön tuotannossa, ja niin he sanovat tarvitsevansa paljon lisää uusiutuvaa, etupäässä tuulivoimaa. 

 

Jotta Saksan tavoite tuottaa 60% kokonaisenergiastaan uusiutuvista lähteistä vuoteen 2060 mennessä toteutuisi, heidän täytyy moninkertaistaa nykyinen auringon ja tuulen tuottama sähköntuotanto 15 kertaiseksi. Samalla heidän täytyy myös lisätä perinteistä tuotantoaan saman verran, jotta heillä olisi varavoimaa sattumasähkölleen. Tokihan Saksa voisi tuoda muista maista jotain, mutta silti tämän suunnitelman vaatima suuruusluokka on valtava. 

 

Ehkä tärkeämpää on nähdä, että maa-alueiden, betonin, teräksen, kuparin, harvinaisten metallien litiumin, kadmiumin, komposiittimateriaalien ja muiden harvinaisten materiaalien tarve on järjettömän suuri. Mikään noista materiaaleista ei ole uusiutuva, eikä mitään voida louhia eikä valmistaa tuuli-, aurinko- eikä perinteisiksi voimaloiksi ilman fossiilisia polttoaineita. Se ei yksinkertaisesti ole kestävää eikä ekologista. 

Aurinkopeltojen ja tuulivoimala-alueiden (joita puistoiksi kutsutaan) rakentaminen on jo aiheuttanut valtavia menetyksiä Saksan villieläimille, pelloille, ikivanhoille metsille ja historiallisille kylille. Jo nyt Pohjois-Saksa näyttää yhdeltä suurelta tuulipuistolta. Tämän lisääminen 10-15 kertaiseksi tarkoittaa, että aina 1,5 kilometrin etäisyydelle 200 metriä korkeasta tuulimyllystä pitää rakentaa toinen koko valtakunnan kattavasti, mukaan lukien kaupungit, maaseutu, vuoret ja vesistöt. 

 

Todellisuudessa on mahdotonta lisätä tuotantoa 15-kertaiseksi, kuten suunnitelmat osoittavat. 

Saksan energiakäänteen kulut ovat valtavat: vuoteen 2015 mennessä noin 200 miljardia – eikä CO2 ole juurikaan vähentynyt. Tosiasiassa hiilen kulutus ja CO2-päästöt ovat olleet tasaisia tai hieman nousseet viimeisten 7-10 vuoden aikana. Koska ihmeitä ei ole tapahtunut, Saksa ei pysty täyttämään itse itselleen asettamia ilmastotavoitteita vuoteen 2020 mennessä – eikä 2030 mennessä. 

Mikä pätee Saksaan, pätee myös kaikkiin muihin maihin, jotka tuottavat sähkönsä etupäässä fossiilisilla polttoaineilla tai ydinenergialla. Jotta niissä kehitys olisi samanlainen kuin Saksassa, niiden on mahdollista korvata vain noin neljännes fossiilisesta tai ydinvoimastaan, koska noiden voimaloiden on oltava toimintavalmiita turvaamaan tasainen jännitteen säätö, tasaisuus ja varavoima. 

Varavoimaloiden on oltava valmiina myös silloin, kun uusiutuvaa on paljon, ja sinä aikana ne käyttävät polttoainetta kuten aina, normaalin käytön aikana. Niiden pitää olla aina valmiina täyteen tehoon, koska seuraavan muutaman tunnin tai päivän aikana tuuli ei ehkä tuule eikä aurinko paista. Niin niiden pitää ajaa ylös alas monta kertaa päivässä ja viikossa. 

Eipä näytä siltä, että CO2-päästöt vähenisivät lainkaan. Itse asiassa varavoimalaitosten on toimittava koko ajan huonommalla teholla kuin muuten, koska ylös-alas-ajo usein lisää kulutusta ja siten CO2-päästöjen määrää, mitä ei tapahtuisi, jos ne toimisivat koko ajan normaalisti, eli jos ei olisi olemassa tuuli- eikä aurinkovoimaloita.

Ei näytä siltä, että hiilen käyttö maailmassa vähenisi seuraavien vuosikymmenten aikana. Suuret maat Aasiassa ja Afrikassa rakentavat hiilellä toimivia laitoksia, ja yli 1500 hiilivoimalaa on joko suunnitteilla tai rakenteilla.

Se tulee tuottamaan kohtuuhintaista sähköä 24/7/365 1,3 miljardille ihmiselle, joilla ei vielä ole sähköä. Sähkö on oleellista paremmalle terveydelle, paremmille elinolosuhteille ja sille elinajalle, johon näillä ihmisillä on oikeus ja jota he odottavat.  

Heidän perustavanlaatuisten ihmisoikeuksiensa vahingoittaminen on paljon pahempi asia kuin pelotella heitä ilmastonmuutoksella. 

____________

*Oddvar Lundseng on vanhempi insinööri, jolla on energiataloudessa 43 vuoden kokemus. Filosofian tohtori Hans Konrad Johnsen oli tutkimus- ja kehitysjohtaja Det Norske Oljeselskap ASA:lla. Stein Storlie Bergsmarkilla on tutkinto fysiikassa ja hän oli vanhempi energiatutkija ja uusiutuvan energian kouluttaja Agderin yliopistossa Norjassa.