Suomessa tuotetaan sähköä esimerkiksi ydinvoimalla, polttovoimalla, vesivoimalla, aurinkovoimalla, sekä tuulivoimalla. Motiva ylläpitää sähköntuotannon ominaispäästökerrointa perustuen eri tuotantomuotojen päästöihin ja näillä tuotettuun sähköön. Näissä esimerkiksi hiilivoima sekä maakaasu tuottavat suuret CO₂e-päästöt, kun taas uusiutuvaksi energiaksi lukeutuvat tuotantomuodot, kuten aurinkovoima, pienentävät ominaispäästökerrointa 0 kg CO₂/MWh päästöillään. Ominaispäästökertoimeksi saadaan jotain tältä väliltä, ja vuonna 2023 se oli 70 kg CO₂/MWh.
Aurinkovoiman elinkaaren ilmastovaikutukset
Tutkin diplomityössäni aurinkovoimahankkeiden ilmastovaikutuksia ja sittemmin olen laajentanut analyysiä myös tuulivoimahankkeisiin. Eli onko niillä aurinkovoimalaitoksilla kuitenkin ilmastopäästöjä?
Aurinkovoimaa tuotetaan auringonsäteilyn avulla, mikä tekee aurinkoenergiasta – ja itse asiassa myös tuulivoimasta – uusiutuvaa energiaa; sähköntuotantoon ei tarvita polttoaineita. Aurinkovoima ei tuota paikallisesti pienhiukkaspäästöjä eikä sähköntuotannon sivutuotteena synny savukaasuja, eli paikalliset ilmastovaikutukset niin hiilidioksidipäästöjen kuin muiden ilmanlaatua heikentävien kaasujen osalta ovat olemattomat.
Paneelien ja komponenttien valmistus suurin päästölähde
Voidaksemme ymmärtää aurinkovoimalan ilmastopäästöjä, tulee meidän tarkastella koko hankkeen elinkaarta. Elinkaaren vaiheet alkavat jo raakamateriaalin hankinnasta. Aurinkovoiman tapauksessa tätä on esimerkiksi terästuotteiden, lasin sekä piin hankinta. Raakamateriaalin hankinnan lisäksi suurimpia päästöjä syntyy komponenttien tuotannosta. On arvioitu, että aurinkopaneelien tuotanto aiheuttaa 60–80 % koko aurinkovoimalan ilmastopäästöistä.
Diplomityössäni havaitsin, että aurinkopaneelien jälkeen seuraavaksi suurimmat päästöt syntyvät terästuotteiden, eli teräspaalujen sekä telineiden valmistamisesta. Aurinkopaneelit valmistetaan pääosin Kiinassa, joten kuljetus tuottaa myös päästöjä, arvioiden mukaan 1–4 % aurinkovoimahankkeen kokonaispäästöistä.
Maankäytön muutokset ja hiilinielut
Komponenttien valmistamisen lisäksi ilmastovaikutuksia tulee myös maankäytön muutoksista. Maaperän hiilinielujen muutos voi vaikuttaa hankekohtaisesti joko negatiivisesti tai positiivisesti.
Laskin tapaustutkimuksena Lamminnevan aurinkovoimahankkeen ilmastopäästöt, jossa osa maa-alueista on käytössä ennen aurinkovoimahankkeen toteutumista viljelyssä turvemaapeltona ja osa on käytöstä poistunutta turvetuotantoaluetta. Turvemaapeltojen viljelyllä on merkittävät ilmastopäästöt, minkä myötä pienilläkin toimilla aurinkovoimahankkeen myötä paranee kyseisen maaperän hiilitase.
Lamminnevan tapaustutkimuksessa elinkaaren aikaiset maaperän päästöt vähenivät yli 10 000 t CO₂e, ja tämä tulos saatiin siten, että turvetuotantoalue pidetään kuivana aurinkovoimalan operointivaiheessa. Tämän sijaan voisi olla mahdollista nostattaa turvemaalle toteutettavan aurinkovoima-alueen vedenpinnan tasoa ylemmäksi, mikä pienentäisi edelleen hankkeen ilmastopäästöjä. Tapaustutkimuksessa koko aurinkovoimalan päästökertoimeksi saatiin noin 27 kg CO₂e/MWh.
Vertailu muihin sähköntuotantomuotoihin
Energiateollisuuden mukaan suurin tuotantomuoto oli vuonna 2024 edelleen ydinvoima (39 %), mutta nyt tuulivoima (25 %) ohitti vesivoiman (18 %) toiseksi suurimpana tuotantomuotona. Nämä kaikki nähdään nollapäästösähkönä, joten merkittävää eroa ei aurinkovoimalla niihin ole.
Neljäntenä biomassa (11,4 %) on jo hieman haasteellisempi vertailtava. Biomassan päästöt lasketaan maankäyttösektorilla, joten vertailu ei ole aivan yksinkertaista, mutta varmaa on, että biomassaa polttaessa hiilidioksidipäästöjä kyllä vapautuu ilmakehään.
Aurinkovoimalla on merkittävästi pienempi päästökerroin verrattuna muihin polttoaineisiin. Hiilellä tuotetulla sähköllä on noin 1 000 kg CO₂/MWh ja maakaasulla noin 650 kg CO₂/MWh, eli puhutaan moninkertaisesti suuremmista päästöistä verrattuna aurinkovoimaan.
Lisäksi kaukolämmön tuotantoa voidaan korvata lämmityksen sähköistymisellä. Kaukolämmön tuotannolla on lähes kaksinkertainen keskimääräinen päästökerroin verrattuna sähköntuotantoon. Vaikka sähköjärjestelmä onkin jo hyvin vähäpäästöistä, on huomioitava, että sähkönkulutuksen on ennustettu kasvavan ja siihen tarpeeseen on hyvä vastata uusiutuvilla energianlähteillä.
