Näin Suomessa lämmitetään nyt ja vuonna 2030

Etenemme vauhdilla kohti hiilivapaata kaukolämpöä – lämpöpumpuilla yhä suurempi rooli

Suomalaisista kodeista noin puolet lämpiää kaukolämmöllä. Suora sähkölämmitys tai sähkölämmityksen ja lämpöpumpun yhdistelmä on toiseksi yleisin lämmitystapa. Öljylämmitteisiä talojakin löytyy vielä tuhansittain, mutta suunta on selvästi kohti uusiutuvia energiamuotoja ja lämpöpumppujen lisääntyvää käyttöä. Niiden avulla saadaan hyödynnettyä maan ja ilman lämmön lisäksi hyvin esimerkiksi hukkalämmöstä talteen otettu lämpö.

Uusiutuvien ja fossiilisten polttoaineiden suhdeluku kaukolämmön tuotannossa nyt karkeasti 70/30. Vuonna 2035 Suomen lämmöntuotannon pitäisi olla 100% hiilivapaata. Tavoite on saavutettavissa, sillä Suomi on hyvässä vauhdissa kohti hiilineutraaliutta, arvioi kaukolämpö- ja kaukojäähdytysjärjestelmät tutkimustiimin vetäjä Miika Rämä teknologian tutkimuskeskus VTT:stä Nyt lämpenee! podcastissamme.

– Päästömielessä Suomessa ollaan jo aika hyvällä polulla, vaikka tekemistä vielä riittääkin. Erityisesti päästökaupan ansiosta kaukolämmön tuotanto on vähähiilistynyt vauhdilla viimeisen 10–15 vuoden aikana.

Millä hiilineutraali lämpö sitten tehdään? Mikä tulee olemaan lämpöpumppujen rooli? Kukaan ei osaa arvioida lämpöpumppujen tämän hetkistä määrää, mutta niitä asennetaan vuosittain 100 000–200 000. Niiden rooli on kasvamaan päin, kertoo myyntijohtaja Petrus Monni lämpöpumppuja valmistavasta Gebwell Oy:stä.

– Todella monessa pientalossa on jo lämpöpumppu, esimerkiksi suuressa osassa sähkölämmitystaloja on lisänä ilmalämpöpumppu.

– Erillislämmön tuotannon muotonahan lämpöpumput ovat yleistyneet voimakkaasti, mutta sen lisäksi ne ovat myös yleistyneet kaukolämmön tuotannossa ja tämä trendi tulee varmasti jatkumaan hukkalämpöjen hyödyntämisen myötä tästä eteenpäinkin, täydentää Rämä.

Tutkija kertoo myös, että kiinnostava lämpöpumppujen käyttökohde ovat niin sanotut hybridiratkaisut kaukolämmön rinnalla. Eli osa kiinteistön lämmityksestä tuotetaan lämpöpumpulla ja osa kaukolämmöllä.

– Näen, että seuraavina vuosina tällaiset ratkaisut yleistyvät erityisesti niillä paikkakunnilla, joissa vielä yritetään irtautua fossiilisesta kaukolämmön tuotannosta, ennustaa Rämä.

Lämmitykseen lisää älyä ja joustavuutta

Tulevaisuuden lämmitysjärjestelmä on siis vähäpäästöinen, mutta sen pitää olla myös joustava. Joustavuutta voi lisätä älykkäillä järjestelmillä, mutta ennen kaikkea kaukolämpöön kytkeytyvät isot lämpövarastot auttavat huippukulutuksen aikana, arvioi Rämä.

– Älykäs ohjaus auttaa jonkin verran huipputehojen leikkaamisessa, mutta isojen pakkasjaksojen yli menemisessä ei juurikaan. Siinä ratkaisuna voisivat Suomessa toimia erityisesti kaukolämpö ja kaukolämpöön kytketyt isot lämpövarastot. Näillä voidaan jo hoitaa viikon, kahden viikon tai pidempikin pakkasjakso. Tämän tyyppisiä projekteja on Suomessakin alkanut tulemaan entistä enemmän.

Joustossa ja älyjärjestelmissä on Rämän mukaan myös paljon kehitettävää. Usein asunto-osakeyhtiön hallitus saa käsiinsä energian kulutustiedot ja voi vertailla niitä edellisen vuoden tietoihin. Niistä voi havaita, että sähkönkulutus on kasvanut, mutta syytä siihen taloyhtiön väki ei näistä tiedoista löydä.

– Se tieto, että mikä järjestelmässä on pielessä tai miksi se on pielessä, ei ole kovin hyvin saatavilla. Tutkijana tulee mieleen, että pitäisikö tämän olla itse asiassa asia, jonka järjestelmä itsessään jo korjaisi tai ainakin nostaisi esiin, että nyt on joku ongelmallinen tilanne ja voisimme toimia tehokkaammin.

Lisääntyvät äly- ja hybridijärjestelmät ovat yhä monimutkaisempia, niin systeemi- kuin kiinteistötasolla. Petrus Monni muistuttaa, että asiantuntemusta tarvitaan entistä enemmän:

– Tarvittavan asiantuntemuksen määrä kasvaa myös. Monimutkaistuessaan järjestelmät ja energiainfra tarvitsevat osaavaa työvoimaa ja tutkijaa, että niitä pystytään hallitsemaan ja käyttämään oikein. Monella huoltomiehellä, joka on aiemmin tottunut huoltamaan kaukolämpökeskusta voi sormi mennä suuhun, kun vastaan tulee hybridijärjestelmä, jossa on lämpöpumppua ja aurinkopaneelia ja kaukolämpöä.

Lämpiävätkö tulevaisuuden talot biomassalla?

Biomassan osuus lämmöntuotannossa on ollut metsien Suomessa melko merkittävässä osassa. Hiilineutraaliustavoitteet ovat kuitenkin jo vähentäneet sen käyttöä. VTT:n tutkija Miika Rämä ei usko, että polttaminen loppuu kokonaan, mutta sen rooli lämmöntuotannossa vähenee.

– Sanoisin, että biomassalla on roolinsa. Polttamisesta eroon pääseminen kokonaan ei ehkä ole edes tarkoituksenmukaista, mutta toki se tulee vähenemään. Biomassan rooli on tulevaisuudessakin varmaan joko huippukulutuksen kattamisessa tai peruskuormassa, järjestelmästä riippuen.

Lämpöpumpuilla tuotettu lämpö taas on valtaosin uusiutuvan energian avulla tuotettua. Sama suuntaa näkyy myös sähköntuotannossa.

– Lämpöpumpuilla tuotettu lämpö on valtaosin uusiutuvaa. Sähkön tuotantokin on melko hyvin uusiutuvaa tai ainakin päästöneutraalia Suomessa, joten sitä kautta myös sähkölämmittäjät ovat osaltaan uusiutuvien energioiden parissa, muistuttaa Monni.

– Sähkön tuotantorakenteen muutoksen ansiosta sähkölämmityskin on itse asiassa hyvin vähäpäästöistä. Meillä on uusi ydinvoimalayksikkö ja hirveä määrä tuulivoimaa tullut viimeisen parin, kolmen vuoden aikana. Tämä on romahduttanut ominaispäästön sähkön tuotannossakin, lisää Rämä.

Mikä ratkaisee tulevaisuuden suunnan? Kuluttajat vai systeemitason muutos?

Moni tupa Suomessa lämpiää yhä öljyllä, mikä ei tietenkään auta päästöneutraaliuteen pääsemisessä. Rämä perää toimia valtiovallalta, sillä monilla kiinteistöillä voi olla vaikeuksia rahoittaa energiaremontti.

– Tämä on ihan aito oikea ongelma, johon ehkä tarvitaan valtionkin tukea muutoksen aikaansaamiseksi. Kiinteistönomistajilla on paljon valtaa oman lämmitysmuotonsa järjestämiseksi tietyin reunaehdoin. Toivoisin, että kiinteistöomistajien tilannetta helpotettaisiin kaukolämpöalan puolelta, tarjottaisiin ratkaisuja ja vaihtoehtoja kaukolämmön rinnalle tai sen jopa korvaamiseksi jossain tilanteessa. Näin jotkut yhtiöt ovat toimineetkin, ja ovat jopa lähteneet maalämpöbisnekseen mukaan, pohtii Rämä.

Uusiutuvia energiamuotoja hyödyntävä kaukolämpö on päästöjen kannalta hyvä asia, mutta Petrus Monni kohentaisi systeemiä kiinteistökohtaisten järjestelmien avulla.

– Toivoisin itse, että erillisverkkoihin, joissa tehdään kaukolämpöä esimerkiksi öljyllä, haettaisiin jo olemassa olevat ratkaisut kiinteistökohtaisilla lämmitysjärjestelmillä, esimerkiksi lämpöpumpuilla. Lämmityksen vähäpäästöisyydestä näkisin, että vastuu on ennen kaikkea systeemitasolla. Se ei ole kuluttajien rooli, vaikka energiaa pitää tietenkin käyttää järkevästi.

– Systeemitason muutos on se oleellisempi. Samaan aikaan kuluttajat ovat tulleet entistä tietoisemmiksi energian alkuperäistä ja tuotantotavasta. Tavallaan se on haaste myös teollisuudelle. Pitää kertoa kuluttajille, miten asia on, mitä työtä me teemme ja millainen suunta meillä kehityksen osalta on, Rämä täydentää.

Kuluttajan tärkein rooli on huolehtia laitteistaan

Vaikka systeemitason muutos on olennaisin, kannattaa kuluttajan silti olla järkevä. Kaukolämpö- ja kaukojäähdytysjärjestelmät tutkimustiimin vetäjä Miika Rämä teknologian tutkimuskeskus VTT:stä ei kannata kalliita energiaremontteja, jotka eivät useinkaan ole investoinnin arvoisia.

– Nostaisin esille tarpeen pitää huolta omasta lämmitysjärjestelmästä ihan lähtien lämpötasojen ja muun säädön osalta, jotta tiedetään oman järjestelmän toimivan niin tehokkaasti kuin se voi. Tällä olisi saavutettavissa jopa niitä systeemitasonkin etuja kaukolämmön näkökulmasta ja tietysti lämpöpumppupohjaisessakin lämmityksessä.  Mahdollisimman matalat lämpötilatasot lämmönjakelussa tarkoittavat mahdollisimman tehokasta lämpöpumppuprosessia. Järjestelmän ylläpito ja huolto on yksi energiatehokkuustoimi.

Lämmitysjärjestelmän huolto ja ylläpito säästävät myös kustannuksissa ja voivat lisätä myös asumismukavuutta, muistuttaa myyntijohtaja Petrus Monni kaukolämmönjakokeskuksia ja lämpöpumppuja valmistavasta Gebwell Oy:stä.

– Sillä voi olla pahimmillaan monen kymmenen prosentin vaikutus kiinteistön energiankulutukseen, että onko järjestelmästä pidetty hyvänä ja huollettu vai sitten annettu vaan olla.  Kun valittaa, että täällä on liian kylmä, niin käydään säätämässä lämpöjä ylöspäin ja sitten energiaa kuluu joka kämpässä vielä enemmän. Mitä kuumempia lämpöjä, sitä isommat lämpötilavaihtelut. Kiinteistö pysyy paremmin kunnossa, kun on riittävästi lämpöä joka puolella, kertoo Monni.

– Kiinteistöomistajan huomio kiinnittyy usein sähkön hintatasoon, mutta tässä puhutaan täysin vastaavasta säästötoimesta. Tehostamalla oman lämpöpumppuprosessin toimintaa saat samat säästöt, jotka saisit, jos sähkö olisi jostain syystä halvempaa. Tämä on samalla tavalla omissa käsissä oleva asia, jolla on suurikin merkitys, painottaa Rämä.

Voiko vihreä siirtymä säästää lämmityskustannuksissa? 

Energian hinta on parin viime vuoden aikana ollut paikoin ennätyslukemissa, muttei niinkään vihreän siirtymän vaan sen takia, että Suomi ja koko Eurooppa on joutunut pikavauhtia korvaamaan Venäjältä tuotavan energian uusiutuvilla energialähteillä. Sekä Monni että Rämä näkevät, että uusiutuvien käyttö voivat jopa säästää kuluttajan kukkaroa.

– Monesti vähäpäästöinen on myös taloudellisesti kannattavaa, arvioi Monni.

Kustannuksia voi saada alemmas muun muassa lämmön varastoinnin ja kulutusjouston avulla, vinkkaa Rämä.

– Lämmön varastointihan on iso mahdollisuus jo tällä hetkellä. Kiinteistöomistaja, jolla on pörssisähkösopimus ja sähkölämmitys lämpöpumpun kautta tai suoraan, voi jo nyt varastoida lämpöä ja siinä on ihan liiketoimintamahdollisuus. Joustavuus on yksi leimaava piirre tulevaisuuden järjestelmissä, ja lämmön varastointi ihan paikallisestikin mahdollistaa tätä joustoa.

Kuluttajalle jousto ei välttämättä tarkoita kovin merkittävää muutosta arkeen – pelkästään sisälämpötilan lasku asteella tai parilla kulutuspiikkien aikaan voi tuoda isoja hyötyjä, muistuttaa Monni.

– Jos tällainen pieni lämpötilan lasku hetkittäin hyväksytään laajassa mittakaavassa, niin sillä voidaan estää esimerkiksi joidenkin lauhdevoimaloiden käynnistys ja käyttää sähköjä johonkin järkevämpään. Kun vähän joustetaan, niin saadaan kenties kustannusetuja, hän jatkaa.

Miten isoihin kaupunkeihin saadaan lämpöä päästöneutraalisti?

Mitkä ovat suurimmat haasteet ja esteet siihen, että suomalaisia kiinteistöjä lämmitetään hiilineutraalisti? Sekä Rämä että Monni näkevät, että olemme jo hyvässä vauhdissa, mutta erityisesti isojen kaupunkien aiempaa vihreämpi kaukolämmön tuotanto pohdituttaa.

– Se mietityttää, miten isojen kaupunkikeskittymien kaukolämpötuotanto saadaan tehtyä. On kuitenkin aika tehokasta käyttää hiiltä, jolla saadaan tehtyä pienessä tilassa lämpöä. Isoissa kaupungeissa on otettava kaikki keinot käyttöön ja luulen, että esimerkiksi Helsingin alueella ei välttämättä nähdä yhtään huonona, että joistain kohtaa irtaudutaan kaukolämpöverkosta ja tuotetaan erillistä lämmitystä, ennustaa Monni.

Rämän mukaan kaupunkialueilla haasteena on kaukolämmön matalalämpötilasiirtymä. Siihen siirtyminen avaisi mahdollisuuksia uusille energian tuotantomuodoille, mutta samalla se toisi myös haastetta järjestelmän kehittämiseen.

– Käytännössä se tarkoittaa sitä, että talojen pitäisi tulla toimeen matalammalla lämpötilatasolla kaukolämmön suunnalta. Toisaalta kaukolämmön täytyisi olla riittävän kuumaa, jotta kaikki asiakkaat saavat varmasti lämmityspalvelunsa. Tämä on iso haaste varsinkin isoille kaupungeille, joissa tätä siirtymää ei missään nimessä voida tehdä yön yli tai kaikille koko kaupungissa yhtä aikaa, vaan sen täytyisi tapahtua alueittain. Tämän suunnittelu, läpivienti ja organisointi on oikeasti haaste. Se vaatii paljon muutakin kuin vain tahtoa kaukolämpöyhtiöiltä. Se vaatii myös kiinteistöomistajien mukaan tuloa ja kenties kaupungin vahvaa roolia.

Myös kaukolämmön markkina-asemaan liittyy problematiikkaa. Sen on todettu olevan määräävässä markkina-asemassa. Rämä harmittelee, että tämän mukana tulee rajoitteita esimerkiksi kaukolämmön hinnoittelun kehittämiselle.

– Nimenomaan näihin alueellisiin ratkaisuihin ja alueellisesti matalampiin siirtolämpötiloihin siirtymiseen liittyy painetta muuttaa hinnoittelua kohde- tai aluekohtaiseksi. Käsittääkseni tämä ei ole ihan niin suoraviivaisesti tehty regulaation, sääntöjen ja lainsäädännön kannalta. Se on tehtävissä, mutta se täytyy perustella todella tarkkaan ja läpinäkyvästi. Nykymuotoisessa kaukolämmössä tämä ei oikeastaan vielä tapahdu. Eli jonkinlainen muutos toimintatavassa ja liiketoimintaympäristössäkin täytyy tapahtua, summaa Rämä.

Visiot vuodelle 2030

Digitalisaatio ja sen suomat mahdollisuudet ovat siis tulleet käyttöön jo lämmityspuolellakin, mutta laajentamisen mahdollisuuksia on. Suurin tulevaisuuden kehitysaskel on kuitenkin tutkija Rämän mukaan jo olemassa olevien teknologioiden yhdistäminen ja niiden kehittäminen.

– Suurin harppaus liittyy siihen, miten yhdistämme olemassa olevia teknologioita, ja miten suunnittelemme niitä kapasiteetti- ja lämpötilatasot mielessä, eikä niinkään, että odottaisimme jotain uutta teknologiaa. Meillä on vielä paljon tehtävää integraatiossa ja suunnittelussa ja siinä, että miten niitä ylipäätään ohjataan. Tässä on tosiaan digitalisaatio aika isossa roolissa, muistuttaa Rämä.

– Ei enää tehdä yksittäisiä ratkaisuja, vaan pitää olla osa energiasysteemiä, että saadaan optimoitua, lisää Monni.

Molemmat Nyt lämpenee -podcastin vieraat ovat sitä mieltä, että lämmityssektori sähköistyy tulevaisuudessa entisestään. Mutta on myös asioita, joita ei aivan pysty ennustamaan, kuten vaikkapa se, miten Suomen, ympäröivien maiden ja Keski-Euroopan sähköntuotanto tulee kehittymään ja millaisiksi hinnat muodostuvat. Saati sitä, milloin pienet modulaariset ydinreaktorit, SMR:t, lämmittävät suomalaiskaupunkeja.

– Uskon lämmityksen sähköistymiseen. Eli tullaan tekemään lämpöpumpuilla lämpöä, myös sähkökattiloilla ja lämmitys tulee olemaan se, mihin hyödynnetään ne tunnit, jolloin muille ei kelpaa sähkö. Lämmityssektori tulee hyödyntämään halvan sähkön lämpövarastoihin. Polttamisesta ei kokonaan päästä, mutta toivon, että se on todella vähäistä tulevaisuudessa. Vain kovimmilla pakkasilla joudutaan kenties tuottamaan lämpöä polttamalla kaukolämpöverkkoon. Yleisesti sähköistyminen on se tapa, jolla tulevaisuudessa Suomessa lämpö tullaan tekemään, uskoo Monni.

– Lämpöpumput yksittäisenä teknologiaa on tosiaan avainteknologia. Oli sitten kyse kaukolämmön tuotannosta tai erillislämmön tuotannosta, niin niiden rooli tulee entisestään kasvamaan, alleviivaa Rämä.

Tutkija Miika Rämän mukaan lämmityssektoria kehittämällä on suuria mahdollisuuksia kontribuoida Suomen hiilineutraaliustavoitteen saavuttamiseksi jo olemassa olevien teknologioiden avulla.

– Näen, että lämmitys on tosi tärkeä osa energiajärjestelmää, ja todennäköisesti tulevaisuudessa kenties vielä tärkeämpi sen tarjoaman joustavuuden kautta.

– Uskon, että Suomi tulee olemaan suunnannäyttäjä muulle Euroopalle, että miten tehdään sähkö ja lämmitys päästöneutraalisti. Olemme jo hyvällä polulla, eiköhän mennä vaan eteenpäin ja toteutetaan, kehottaa Petrus Monni haastattelun lopuksi.

Kuuntele tämä Nyt lämpenee! -podcastin jakso tästä