Helsinki haluaa eroon fossiilienergiasta. Yli 90% Helsingin rakennuksista lämpiää kaukolämmöllä, jota vuonna 2014 käytettiin 6900 GWh. Siitä 91% tuotettiin yhteistuotannolla kaupungin omissa voimalaitoksissa kivihiilellä ja maakaasulla. Jos tämä fossiilikaukolämpö korvattaisiin puuta polttamalla, kuinka paljon puuta tarvittaisiin?
Kuva 1. Helsingin keskuspuisto, metsää 700 hehtaaria.
Aloitetaan selvittämällä, kuinka monta kuutiometriä puuta on yhdellä hehtaarilla täysi-ikästä metsää. Tästä ei löytynyt oikein hyviä lähteitä.
Tässä Metlan paperissa sanotaan:
Metsämaalla kasvavan puuston keskitilavuus on nykyisin 113 kuutiometriin hehtaarilla, kun se vielä 1970-luvun alkupuolella jäi 75 kuutiometriin.
Useissa nettikeskusteluista mainitaan tätä selvästi korkeampi arvoja, tosin aina ei selviä, tarkoitetaanko kiinto-, pino- vai mitä kuutiometrejä.
Tästä paperista löytyy taulukko, josta voidaan silmämääräisesti päätellä käypäiseksi keskiarvoksi 250 kuutiota hehtaarille. Käytetään sitä.
Yhdessä kuutiossa puuta on 2 MWh energiaa. Hehtaari metsää sisältää siten 500 MWh energiaa.
Helsingin kaukolämmön vuosikulutuksesta voidaan laskea, että kaukolämmityksen yhteistuotantolämmön keskiteho on 700 MW. Näin ollen hehtaari metsää palaisi neljässäkymmenessä minuutissa.
Helsingin keskuspuiston metsäpinta-ala on 700 hehtaaria. Energiaa siinä on 350.000 megawattituntia. Se riittäisi Helsingin lämmittämiseen 500 tunniksi, 21 vuorokaudeksi, eli kolmeksi viikoksi – keskimäärin. Talvipakkasilla ehkä viikoksi.
Samalla laskentatavalla koko vuoden lämmitystarpeeseen tarvittaisiin metsä, jonka pinta-ala on 125 neliökilometriä. Se on 60% Helsingin maapinta-alasta.
Kuva 2. 125 neliökilometriä.
Jos metsän kasvu täyteen mittaansa kestää 80 vuotta, pinta-alaa tarvittaisiin yhteensä 10.000 neliökilometriä, jotta tarvittavan sadon voi kerätä joka vuosi. Tämän kokoisen neliön muotoisen metsän sivun pituus on sata kilometriä. Tietenkin metsämaalta voi saada paremman sadon harvennushakkuilla, valikoiduilla puulajeilla ja kasvatusmenetelmillä, mutta tämän artikkelin tarkoitus on hahmottaa mittasuhteita, ei hakea absoluuttista tarkkuutta.
Kuva 3. Kaksi sinkkiämpäriä.
Metsän polttamisen sijasta Helsinki voidaan lämmittää polttamalla uraania. Jos tuotetaan pelkkää lämpöä hyötöreaktorilla, uraania kuluu 300 kilogrammaa vuodessa. Määrä mahtuu kuvan 3. kahteen ämpäriin.
Tässä vähän mittakaavaa Helsingin ilmastotalkoisiin.
Gaia 
Kiitos artikkelistasi.
Vähän oikolukua:
”Tämän kokoisen neliön muotoisen metsän pinta-ala on sata kilometriä.”
Ehkä näin:
Tämän kokoisen neliön muotoisen metsän sivu pituus on sata kilometriä.
TykkääTykkää
Vertailukohtana tarvittavan metsän pinta-alalle voisi myös käyttää Uudenmaan maakuntaa (maapinta-ala 9 096,91 km²). Tai oikeammin, koska Uuttamaata ei varmaankaan haluta kokonaan tuotantometsäksi laittaa, voisi käyttää esim. läheisiä maakuntia Kanta-Häme (5 198,45 km²) ja Päijät-Häme (5 124,36 km²), jotka ovat ’vieraista’ maakunnista lähinnä Helsinkiä.
TykkääTykkää
Kun tähän soppaan vielä lisätään mausteeksi ne muut haitat, niin kyllä hyvää tulisi. Eli paljonko tarvitaan sen puun korjuuseen fossiilisia, mies/naistyövuosia, entä sitten ne pienhiukkaset mitä puun poltosta aiheutuu. Vanhan sanonnan mukaan tuossa biohömpötyksessä mennään sutta pakoon ja kävelee karhu vastaan.
TykkääTykkää
Puun käyttö ei ole ainoa vaihtoeheto vaan nykytekniikka tarjoaa hyvin paljon erilaisia vaihtoehtoja.
Mies/naistyövuodet eivät ole ongelma, vaan hyvä asia kun aletaan tuottaa energiaa itse eikä olla tuonnin varassa.
Kaiken kuljetuksen ja korjuun fossiiliset saadaan nopeasti muutettua uusiutuviksi jahka hyödynnetään nyt hyödyntämättä olevat metaaninlähteet.
Varsinaiset hiukkaset jo modernissa varaavassa tulisijassa eivät ole ongelma muuten kuin tiheästi asutulla alueella jossa voidaan tehdä asia keskitetysti ja suodattimin.
TykkääTykkää
Pari kohtaa jossa ongelma helpottuu.
– Kaupungit tarvitsevat myös sähköä jonka osuus energiamäärästä voidaan vähentää jos se sähkö tehdään kaupungin ulkopuolella. SIlloin energiatarve puolittuu jos sillä tehdään vain kaukolämpöä ja todellisuudessa tarve on vielä paljon pienempi. Näin siis jos mainitusta energiamäärästä ei ole erotettu sähkön osuutta vaan kyse on Helsingin kuluttamasta energiamäärästä. ”Käytettiin” linkki ei johtanut tähän tietoon.
– Todellisuudessa siis tarve pienenee myös sitä kautta jos Helsinki tekee pelkkää kaukolämpöä siten että lämmityskauden ulkopuolella ei tuoteta muuta kuin lämmintä vettä peseytymiseen. Taitaapi ainakin puolittua ellei enemmänkin.
– Kaksoisvoimaloiden hyvä energiahyötysuhde on täyttä puppua koska ne näköjään tuottavat täydellä teholla sähköä ympäri vuoden myös niinä aikoina jolloin kaukolämpöä ei tarvita.
– Puolet tilojen lämmitysenergiasta menee ilmanvaihdon mukana ulos. Lämmön talteenotolla kerrostaloilla ehkä voidaan jopa puolittaa energiantarve. Kaksoisvoimalassa tulee kummallinen ongelma jos näin tehdään sillä paluuveden kuumuus nousee ja kuulemma sähköntuotantokyky laskee. Oli miten oli, ainakin puhtaassa kaukolämpölaitoksessa asian säätely on helpompaa.
– Siis lopettamalla sähkötehdas kaupungissa puolitetaan energiantarve ja silloin voidaan ainakin helpommin puolittaa kaukolämmöntarve lämmön talteenotolla ja jos otetaan huomioon kaukolämmön energiahävikit ja siirrytään esim maalämpöön, niin energiantarve laskee edelleen 70%.
Jutussa esitetyt laskelmat perustuvat siis siihen että mikään ei muutu, kaupungin tulee edelleen saada suuria voittoja tekemällä sähköä itse ja että käytetään jatkossakin hyväksi havaittua 100 vuotta vanhaa tekniikkaa. Eikä oteta uusia innovaatioita käyttöön joita on listaamaani enemmän olemassa. Pientalot ovat näissä asioissa edelläkävijöitä ja maakuntien kaupungit.
Tietenkin sitä sähköäkin pitää saada jostain lisää mutta se on eri juttu. Ja tihennetyssä rakennusmassassa maalämpöä ei riitä kaikille
TykkääTykkää
harri kämäräinen
Siihen oli tullut väärä linkki, nyt korjattu. Tarkastelemani energiamäärä oli pelkästään kaukolämpö, ei sähköä. Se on pakko tuottaa Helsingissä, sähkön saa muualtakin, joskin oma tuotanto on myös huoltovarmuuskysymys.
Ei se ihan noin mene. Yhteistuotantolaitokset ovat suhteellisen pieniä, niitä on monta, Helsingissä viisi yksikköä, joita käytetään tarpeen mukaan ja voidaan myös säätää. Jos hyvä hyötysuhde olisi puppua, se tarkoittaisi sitä, että osa lämmöstä pitäisi ajaa mereen. Näin ei juurikaan tehdä, eli kyllä Helsingin yhteistuotannon hyvä hyötysuhde on ihan totta, ja on saanut runsaasti kansainvälistäkin huomiota.
Paluuveden lämpötila ei muutu, vaikka energiakulutus pienenee. Melkeinpä päinvastoin, koska vesivirta pienenee.
Ei Helsingin sähkönkulutus siitä miksikään muutu, jos tuotanto Helsingissä lopetetaan. Tuotanto vain siirtyy muualle. Jos Helsingissä ajetaan yhteistuotantoa alas, lisääntyy sähkön erillistuotanto vastaavasti muualla. Mikä takaa sen, että se ei lisää lauhdesähkön tuotantoa muualla, jolloin polttoaineiden käyttö todellisuudessa lisääntyy eikä vähene?
Energia-alalla kaikki merkittävät keksinnöt on tehty jo sata vuotta sitten. Rakennusten lämmön talteenotto ei ole tekniikasta kiinni, ja uudet rakennukset kuluttavat huomattavasti vähemmän energiaa kuin vanhat. Vanhojen rakennusten saneeraus ei kuitenkaan ole kaupungin politiikan päätettävissä, koska sen joutuvat maksamaan kiinteistöjen omistajat.
Noin on helppo sanoa, mutta pitäisi esittää realistiset laskelmat siitä miten se tehtäisiin. Helsingin lämmitystarve on niin iso, että ei sitä ihan mistä tahansa voida ottaa. Niiden vaihhtoehtojen pitää olla myös kannattavia, koska mikään yritys ei voi toimia kannattamattomasti. Jo nyt suunnitellut muutokset ovat kannattamattomia, kuten tämä aiempi kirjoitus osoitta.
Helsingin energiapäätökset eivät ole Suomen ilmastopolitiikkaa
Kuljetus- ja korjuukaluston muuttaminen metaanilla toimivaksi tarkoittaisi sitä, että urakoitsijat joutuisivat hankkimaan uuden kaluston. En usko, että sellainen muutos voidaan tehdä ”nopeasti”.
Mies/naistyövuodet merkitsevät palkkakuluja, jotka jonkun on maksettava. Hiili on vaan niin hävyttömän halpaa, että biomassa ei tahdo pärjätä sille ilman subventiota. Näin ollen hiilen korvaaminen biomassalla nostaa kustannuksia, energian hintaa, ja kuluttajien sähkö/lämpölaskua. Päästökaupan myötä tämä ongelma ratkeaisi itsestään, mutta nyt ollaan tekemässä muutoksia ihan omaa hyvää hyvyyttään, ja jätetään käyttämättä jääneet päästöoikeuden muiden käytettäväksi. En tiedä, onko tämä järkevää, koska kokonaisuus ei muutu.
TykkääTykkää
Kaikki polttomoottorit voidaan muuttaa jopa vähäisin kuluin metaanikäyttöisiksi. Kalustoa siis ei tarvitse uusia.
Dieselillä risujen hakeminen metsän vaikeista kulmista kulutus on sitä luokkaa että muutamat kuskit ovat kyseenalaistaneet niiden energiahyödyn.
Vetytalous yhdistettynä aurinkoenergiaan taitaapi olla kannattavaa loppukäyttäjän luvuin laskettuna mutta ei energiateollisuuden luvuilla. Asia voi olla gigaluokan juttu.
Nyt tuontienergian kustannus on luokkaa 8 miljardia ja työttömyyden vähintään 5 miljardia. Kyse on siis 13 miljardin säästömahdollisuudesta. Työn kustannuksia voidaan miettiä myös näinkin. Jos jätetään tekemättä niin ollaanko vähän hölmöjä?
Ilmeisimmin selluloosa ei hajoa luonnossa kuin palamalla tai metaania tuottavien bakteerien avulla ja tämä on toinen gigaluokan asia. Selluloosaa on kaikkien kasvisolujen seinänrakenteessa.
Kun katsoo puun koneellista keräilyä, niin ei siinä muuten tarvita kymmeniä tuhansia ihmisiä.
Metaanin tuotanto maatalouden yhteydessä taas voi työllistää ympärivuotisesti merkittävän määrän ihmisiä jos metaanista koituva tulo on riittävä. Maatalouden työvoimatarve on suuri sesonkiaikaan ja kasviviljelytilat joutavat tekemään muuta sesonkien ulkopuolella. Lantapuoli puolestaan on jo monistettavaa tekniikkaa. On arvioitu että 1/3 osa liikennepolttoaineista saadaan näin, mutta todellinen määrä saattaa olla vieläkin suurempi uusilla tekniikoilla
TykkääTykkää
Pitäisi hiljalleen ottaa järki mukaan, kun heittelee niitä ehdotuksia risujen poltosta, niillä kun yksinkertaisesti ei voida pitää Suomea lämpimillä. Ja toisekseen se risujen siivoaminen metsistä ei ehkä niin kovin kaukonäköistä ole, siinä risukuormassa kun viedään melkoinen määrä puun kasvulle välttämättömiä ravinteita muualle poltettavaksi.
Yksi pieni uraanipelletti, on kai samaa kokoluokkaa kuin puupelletti, eli 6-8 mm:ä vahva ja noin parikymmentä pitkä, vastaa energialtaan muutamaa kuutiota risuja.
TykkääTykkää
Eräs suurimmista virheistä energiapolitiikassa onkin juuri toimivien vaihtoehtojen karsiminen lähes nollaan. Ydinenergian alasajo alkoi jo kauan sitten lisätä CO2 päästöjen nousua. Samalla lisääntyivät muut ympäristöongelmat ja yhä verisemmät sodat energiasta. Tapahtuneet ydinonnettomuudet ovat ihmisten laiminlyöntejä ja seuraukset ovat toki lohduttomat. Tsernobylissä jossa ”kaveri viritti vastoin sääntöjä voimalaa kuten pikkupojat mopoja” ja Fukushimassa jossa kaksi vuotta ennen onnettomuutta elämään väsynyt johtaja ei halunnut tehdä mitään tarkastajien suosituksille rakentaa varajärjestelmiä.
On huomioitavaa että maakuntien kaupungeissa jotka ovat sopivan kokoisia, kaukolämpö toimii jo modernisti uusutuvilla polttoaineilla. Tämä on hankalaa ellei mahdotonta suurille kaupungeille, varsinkin jos ei halua maksaa mitään
TykkääTykkää
Ja kuinkas vetytalous aurinkoenergialla toimisi? Ottaen huomioon että vetyä tarvitaan vuoden ympäri. Tuotanto vaatisi jumalattomat kentät paneeleja että kesän hyvinä aikoina saadaan tarpeeksi varastoon (hukka huomioiden) talven pimeitä varten. Ja sitten tulee vielä aurinkosähkön hinta kaupan päälle.
Ei, ratkaisun pitää olla jatkuvatoiminen koska silloin selvitään pienemmällä laitoksella, koska tuotannon ei tarvitse seisoa isoa osaa vuodesta.
TykkääTykkää
Vetytalous laskettuna energiateollisuuden luvuilla on kannattamatonta. Mutta se on kannattavaa jos lasketaan loppukäyttäjän luvuilla. Esim itselläni kuluu puolet sähköstä 8 kk aikana jolloin vetyä voitaisiin varastoida ja olisi mielenkiintoista laskea riittääkä siitä vedystä sähköä seuraavan 4 kk aikana. En tiedä vielä. Muu ei kiinnosta kuin se että riittääkö. On ihan sama mitä siitä sähköstä menee hukkaan jos se on tuotettu omilla paneeleilla ja sitä riittää talveksi. Ajaa muuten miettimään sähkön käytön tehostamista
Vetytalous toimii parhaiten kun lähellä olevat talot kytketään toisiinsa omaan verkkoon joka on vain yhdestä kohtaa yhteydessä valtakunnan verkkoon.
Käytettävissä oleva kattopinta-ala yksistään pientaloissa on 1,1 miljoonaa kattopintaa. Laske siitä paljonko tulee sähköä.
Muista Suomen kattopinnoista sitä tulee lisää.
Systeemiin voidaan kytkeä joka taloon 20 kpl Bilteman normiakkua joita ohjataan siten että akku kestää optimissaan yön yli eikä vanhene ennenaikojaan. Akkuja siis tulisi 22 miljoonaa. Laske siitä paljonko on säätövoimaa jota kaivataan. Nytkin suunnitellaan säätövoimaksi sähköautojen akkuja joista voisi taropeen mukaan nyysiä 5%. Jos ne lyijyakut eivät kestä 5 vuotta kauempaa niin entä sitten? Niitä voi kierrättää kuten nytkin tehdään. Ja 20 kpl Bilteman listahinnoilla maksaa alle tonnin. Jos tulee parempia akkuja, niin voi siten vaihtaa niihin.
Ylijäämä sähköllä voidaan tehdä myös hiilidioksidista metaania jolla on omat käyttökohteensa
TykkääTykkää
Ihan hauska laskelma, ja varmuuden vuoksi vielä yläkanttiin nuo metsäenergia-arvot. Kun ranka otetaan pystymetsästä, sen on liian märkää poltettavaksi, siksi kasoja varastoidaan pari vuotta metsässä. Samalla toki lämpöarvokin alkaa lähestyä mainitsemaasi 2 MWh/kiintokuutio. Helsinki vielä kaiketi pyrkisi jatkojalostamaan raakapuuta niin, että lämpöarvo kasvaisi tästä edelleen.
250 kiintokuutiota/ha ei irtoaisi keskuspuistosta, se on saatavissa vain tasalaatuisesta hyvästä tukkipuuleimikosta. Ja tästähän se haloo syntyisikin, metsäväki ei tule ikinä hyväksymään tukin polttoa, koska kuitupuun polttoakin vastaan urputetaan ihan riittävästi.
Eli kauhean iso osa maatamme pitäisi valjastaa Helsingin lämmittämiseen. Mutta eiväthän vihreät osaa tätä laskea.
TykkääTykkää
”Eli kauhean iso osa maatamme pitäisi valjastaa Helsingin lämmittämiseen. Mutta eiväthän vihreät osaa tätä laskea.”
Tuo on asia joka hieman hämmästyttääkin, eli tuo vihreiden laskutaidottomuus. Puolueessahan on kyllä tietoa vaikka kuinka paljon, tai ainakin pitäisi olla, Satu Hassi on tekniikan lisensiaatti ja Tarja Cronberg on tekniikan tohtori ja sen lisäksi vielä kauppatieteiden tohtori. Nämä henkilöt tosin evät enää ole puolueen johdossa mutta ovat olleet.
TykkääTykkää
Tässä menee hyvä läppä ihan pilalle, mutta minkähän verran tarvitaan uraanimalmia kahden sinkkiämpärin täyttämiseen uraanilla ja miten sen louhinta vaikuttaa ympäristöön?
TykkääTykkää
Ei mene:
https://planeetta.wordpress.com/2014/05/12/ydinjateongelman-ratkaisu-seka-1600-vuotta-ydinsahkoa-ilman-uraanikaivoksia/
TykkääTykkää
Montako sylillistä (50kg) jokaisen suomalaisen (5milj.) pitäisi kantaa vuodessa polttopuita Helsinkiin, jotta tuo energiamäärä saadaan kasaan?
TykkääTykkää