23.9.2025
Teemana sektori-integraatio: Yhteenveto Lempäälän matkasta 23.9.2025
Harri Uusi-Äijö ja Toni Lustila
Tampereen ammattikorkeakoulu järjesti 23.9.2025 sektori-integraatioon eri kantilta pureutuvista puheenvuoroista koostuvan seminaarin Lempäälän Ideaparkin Bläk Boks -klubilla. Seminaarin jälkeen halukkaat pääsivät vielä tutustumaan Marjamäen LEMENE-energiayhteisöön. Paikalla oli yleisön lisäksi hankeasiantuntijoita Tampereen, Vaasan ja Kajaanin ammattikorkeakouluista. Tässä tekstissä kerrataan seminaaripuheenvuorojen ja energiayhteisövierailun antia.
Sähkön tuotannon ja sektori-integraation kehitys Suomessa
Tampereen ammattikorkeakoulun Aki Korpela avasi seminaarin katsauksella Suomen sähköntuotannon muutokseen ja sektori-integraation merkitykseen. Viimeisen 15 vuoden aikana sähköntuotanto on muuttunut merkittävästi, vaikuttaen tuotantorakenteisiin, kulutustottumuksiin, markkinahintoihin ja energiajärjestelmän dynamiikkaan. Korpela korosti myös energiasektorin roolia osana kestävää tulevaisuutta.
Ennen vuotta 2010 sähköntuotanto perustui ydinvoimaan ja yhteistuotantoon, joita täydennettiin vesivoimalla ja fossiilisilla polttoaineilla. Tuontisähköä käytettiin säännöllisesti, ja pörssihinnat pysyivät vakaina. Kiinteähintaiset sopimukset olivat yleisiä ja kulutusjoustoon osallistuivat ainoastaan suuret teolliset toimijat. Sääriippuvainen tuotanto, kuten tuuli- ja aurinkosähkö, oli vielä marginaalista – esimerkiksi Kiilto Oy:n 50 kW:n aurinkovoimala vuonna 2009 oli aikaansa edellä oleva poikkeus.
Vuoteen 2025 mennessä tilanne on muuttunut radikaalisti. Tuulivoimasta on tullut suurin sähköntuotantomuoto nimellisteholla mitattuna, ja aurinkosähkö on kasvanut merkittävästi. Olkiluoto 3 on lisännyt ydinvoiman kapasiteettia, samalla kun fossiilinen tuotanto on lähes poistunut. Teollisuuden yhteistuotanto on vähentynyt, ja säätövoimana toimii lähinnä vesivoima. Akkujärjestelmien rooli kasvaa, ja vaikka sähköntuonti jatkuu, Suomi tuottaa lähes kaiken käyttämänsä sähkön. Sääriippuvuus aiheuttaa silti haasteita, erityisesti talvella, jolloin kulutuspiikit nostavat hintoja ja vaihtelut ovat suuria.
Energiamurros etenee tulevaisuudessakin. Suomessa vuoteen 2030 mennessä tuulivoiman kapasiteetin on määrä nousta 20 GW:iin ja aurinkosähkön 10 GW:iin. Vihreän vedyn laajamittainen tuotanto voi tulevaisuudessa moninkertaistaa sähkönkulutuksen ja luoda uusia mahdollisuuksia, mutta myös haasteita. Edessä näkyvät muutokset edellyttävät suuria muutoksia järjestelmän rakenteessa: sähkönkulutuksen on mukauduttava entistä ketterämmin tuotannon vaihteluihin, mikä edellyttää erityisesti kulutusjouston ja varastointiratkaisujen kehittämistä.
Tampereen Energian uudet kaukolämpöratkaisut
Tampereen Energian energiamarkkinajohtaja Jukka Joronen esitteli seminaarissa, kuinka kaukolämpö voi olla keskeinen osa vihreää siirtymää. Se ei ole pelkästään perinteinen lämmitysratkaisu, vaan sääriippumaton, joustava ja monipuolinen energiamuoto, joka tukee fossiilivapaata tulevaisuutta.
Kaukolämpöjärjestelmät eivät toimi sähköverkon varassa, mikä keventää huipputehotarvetta ja parantaa energiajärjestelmän vakautta. Erityisen merkittäväksi nousee teollisuuden hukkalämmön hyödyntäminen, joka tehostaa energiankäyttöä ja tukee sektorien välistä yhteistyötä. Tampereen Energia investoikin konkreettisesti vihreään siirtymään, josta esimerkkinä on Lielahden LLT45-projekti, joka sisältää kaksi 50 MWt:n sähkökattilaa ja suuria lämpöakustoja, jotka mahdollistavat uusiutuvan sähkön tehokkaan varastoinnin ja käytön.
Sektorikytkentä yhdistää sähkö-, lämpö- ja liikennesektorit, mahdollistaen paremman energian varastoinnin ja käytön ajoituksen. Vetytalous voi tuoda uusia liiketoimintamalleja ja vahvistaa Suomen asemaa kansainvälisesti. Tulevaisuuden painopisteitä ovat tuulivoiman muuttaminen lämmöksi, biomassa fossiilien korvaajana sekä vety teknologiana ja energiavarastona. Esimerkiksi datakeskukset voivat käyttää ylijäämäsähköä lämmöntuotantoon, toimien samalla osana energiaverkkoa.
Uusiutuvat kaasut, kuten biokaasu, tarjoavat lisäjoustoa tilanteisiin, joissa muuta uusiutuvaa energiaa ei ole saatavilla. Kaukolämpöverkko toimii myös lämpövarastona, jossa sähkö voidaan muuntaa lämmöksi ja käyttää tarpeen mukaan. Tämä tukee koko järjestelmän tehokkuutta. Kilpailukykyä vahvistetaan yhteistyöllä teollisuuden ja kiinteistöjen kanssa, hukkalämpöä hyödyntämällä sekä älyteknologialla, joka mahdollistaa sähkönkulutuksen ja -tuotannon optimoinnin. Uusiutuvien energialähteiden käyttö parantaa kustannustehokkuutta ja vähentää tuontiriippuvuutta.
Hiilikädenjäljen kasvattaminen – eli muiden toimijoiden päästövähennysten tukeminen – on Tampereen Energian keskeinen strateginen tavoite. Tavoitteena on saavuttaa 100 000–150 000 tonnin hiilikädenjälki vuoteen 2035 mennessä mm. synteettisten polttoaineiden ja CO₂:n hyötykäytön kautta. Jorosen esitys tarjosi konkreettisen kuvan siitä, miten kaukolämpö ja Tampereen Energia tukevat ilmastotavoitteita aina yksittäisestä kuluttajasta kokonaiseen kaupunkiin.
Hiekka-akun mahdollisuudet energiamurroksessa
Polar Night Energyn toimitusjohtaja Tommi Erosen estymisen vuoksi Tampereen ammattikorkeakoulun Aki Korpela esitteli hiekka-akun mahdollisuuksia osana vihreää siirtymää. Hiekka-akku on innovatiivinen teknologia, joka mahdollistaa suurten lämpöenergiamäärien varastoinnin ja tukee uusiutuvan energian hyödyntämistä tilanteissa, joissa tuotanto vaihtelee. Se tarjoaa kestävän, tehokkaan ja turvallisen tavan varastoida energiaa, erityisesti lämmöntuotantoon.
Toisin kuin perinteiset akut, hiekka-akku varastoi lämpöä, ei sähköä. Akussa käytettävä hiekka lämmitetään uusiutuvalla sähköllä korkeisiin lämpötiloihin. Varastoitu lämpö voidaan vapauttaa kaukolämmön, teollisuuden tai höyryn tuotannon tarpeisiin silloin, kun uusiutuvaa sähköä ei ole riittävästi tarjolla.
Hiekka-akku on siirtynyt pilotoinnista teolliseen mittakaavaan. Polar Night Energy on toimittanut kaupallisia järjestelmiä muun muassa Vatajankoskelle ja Hiedanrantaan. Vuoteen 2026 mennessä Loviisan Lämpö suunnittelee 100 MWh:n laitoksen käyttöönottoa. Näin teknologia etenee kohti laajaa energiajärjestelmien integrointia.
Hiekka-akun etuja ovat sen ekologisuus, edullisuus ja materiaalien saatavuus. Toisin kuin litium- tai kobolttiakut, se ei vaadi ympäristölle raskasta kaivostoimintaa. Elinkaarensa aikana hiekka-akku voi säästää merkittävästi hiilidioksidipäästöissä, ja sen lämpöhäviöt ovat vähäisiä, mikä tekee siitä tehokkaan myös korkeissa lämpötiloissa.
Uusiutuvan energian osuuden ennakoidaan kasvavan jopa 80 prosenttiin vuoteen 2050 mennessä, mikä edellyttää tehokkaita varastointiratkaisuja. Hiekka-akku voi varastoida lämpöä silloin, kun sähköntuotanto ylittää kulutuksen, ja vapauttaa sen käyttöön, kun energiantarve on suurimmillaan. Näin se auttaa tasapainottamaan sähköverkkoa ja turvaamaan lämmöntuotantoa. Hiekka-akku voikin vähentää riippuvuutta fossiilisista polttoaineista, ja se voidaan yhdistää muihin varastointiratkaisuihin, kuten sähköakkuihin. Tämä mahdollistaa älykkäiden ja skaalautuvien energiajärjestelmien rakentamisen paikallisista aina kansallisiin tarpeisiin.
Hiekka-akku on lupaava ratkaisu uusiutuvan energian varastointiin, joka mahdollistaa lämmöntuotannon silloinkin, kun tuuli ei puhalla tai aurinko ei paista. Teknologia tukee siirtymää kohti puhtaampaa ja älykkäämpää energiajärjestelmää, se vähentää riippuvuutta tuontipolttoaineista ja vahvistaa kotimaista osaamista.
LEMENE-energiayhteisö
Lempäälän lämpö Oy:n toimitusjohtaja Toni Laakso, asiantuntijat Valtteri Mikkola ja Juha Welling esittelivät miten Lempäälän Marjamäen sähkö- ja lämpöverkot, energian varastointi ja markkinamekanismit on yhdistetty tehokkaaksi ja ympäristöystävälliseksi kokonaisuudeksi. LEMENE:n toimintaperiaatteena on se, että auringon paistaessa sähkö tuotetaan aurinkovoimalla. Kun aurinkosähköä ei ole tarjolla, akut syöttävät virtaa verkkoon. Akkuihin virtaa syöttävät aurinkopaneelien lisäksi myös polttokennot. Lisäksi varalla ovat kaasumoottorit.
Älykäs järjestelmä koostuu kuudesta sähköasemasta, jotka muodostavat rengasverkon. Aurinkovoimalat, joiden kokonaistuotanto on noin 3,5 GWh vuodessa, ovat keskeinen osa järjestelmää. Yhteisteholtaan 8,1 MW kaasumoottorit tuottavat sekä sähköä että lämpöä, ja niitä käytetään myös kansallisten reservimarkkinoiden tukemiseen. Uuden sukupolven polttokennot täydentävät järjestelmää hajautetulla ja vähäpäästöisellä sähkön- ja lämmöntuotannolla. Polttokennojen kokonaisteho on 130 kW, ja ne otettiin käyttöön ensimmäistä kertaa Suomessa. Mikroverkko-ohjain optimoi energian tuotantoa ja kulutusta ennustamalla muun muassa aurinkoenergian tuotannon ja sähkönkulutuksen. Järjestelmä voi myös irtautua kansallisesta sähköverkosta ja toimia itsenäisenä saarekeverkkona. Sähkön laatu ja saatavuus varmistetaan 4MW:n sähköakuston avulla. Akusto turvaa aurinkopaneelikentän hetkelliset tehomuutokset. Akustolla osallistutaan myös reservimarkkinoille, joilla tuetaan kansallisen sähköverkon tuotannon ja kulutuksen tasapainoa. Monipuolisuutensa ja nopeutensa takia sähköakut ovat keskeinen osa mikroverkon hallintaa.
Järjestelmä toimii pääasiassa julkisen sähköverkon osana, mutta tarvittaessa se voi toimia myös kantaverkon tehotasapainon hallintaa tukevana reservijärjestelmänä tai itsenäisenä saarekeverkkona. Tämän mahdollistavat sähköakustot ja mikroverkon hallinnassa sovellettavat automaatioratkaisut.
LEMENE on esimerkki siitä, miten älykkäät teknologiat ja uusiutuvat energiamuodot voivat yhdistyä kestäväksi energiaratkaisuksi. Järjestelmä tarjoaa joustavuutta energian tuotannossa ja varastoinnissa, ja sen kehitystyöhön on osallistunut alueen korkeakoulut. LEMENE:n rooli hajautetun energiatuotannon edelläkävijänä voi toimia mallina muille hankkeille ja alueille tulevaisuudessa