Janne Liuko: Ydinenergia ja Kestävä Lämmöntuotanto / Nuclear Energy and Sustainable Heat Production

Ydinenergia ja kestävä lämmöntuotanto

Ympäristön kannalta hyvät uutiset ovat vähissä. Planeettamme kantokyvyn rajat ovat tulleet vastaan. Maailman keskilämpötilan nousu on vuositasolla jo ylittänyt 1,5 asteen tavoiterajan, ja luonnon monimuotoisuuden heikkeneminen jatkuu kiihtyvällä tahdilla. Näiden kaikkia vaikutuksia on vielä vaikea ennustaa. Samaan aikaan kulutus ja ihmisen luonnonvarojen käyttö eivät ole vähenemässä – päinvastoin, ne kasvavat jatkuvasti.

Lähtökohtaisesti kaikki kulutus kuormittaa ympäristöä. Vaikka sähköauto käyttäisi pelkästään uusiutuvaa sähköä ja olisi valmistettu täysin kierrätettävistä materiaaleista – mitä se ei vielä ole – sen elinkaari aiheuttaa silti ympäristölle haittaa. Nettovaikutus voi toki olla juuri ja juuri positiivinen, jos se korvaa vanhan, enemmän päästöjä aiheuttavan auton. Usein kiertotaloutta pidetään ratkaisuna kulutuksen haittoihin, mutta tosiasia on, että täysin kestävä tuote on vain sellainen, joka kestää ikuisesti.

Samat lainalaisuudet pätevät energia-alaan. Sähkön kysynnän ennustetaan kasvavan huomattavasti, mutta samalla on tärkeää tunnistaa, että ympäristön kannalta paras tapa tuottaa energiaa on säästää sitä. Tulevaisuuden energiankulutuksen ajureiksi ennustetaan teollisuuden ja liikenteen sähköistymistä, vedyn tuotantoa ja datakeskusten lisääntymistä. On olennaista tarkastella kunkin toimenpiteen nettovaikutuksia ja pohtia, onko kaikki kulutuksen lisääminen välttämätöntä. Joissain tapauksissa tavoitellaan nimenomaan positiivisia ympäristövaikutuksia, kuten e-polttoaineissa, jotka on valmistettu vedystä ja ilmakehästä sidotusta hiilidioksidista.

Lämmityksen osalta tulevaisuus on selkeämpi. Niin kauan kuin Suomessa on asuttu, ihminen on tarvinnut energiaa asumusten lämmitykseen, ja niin tulee olemaan myös jatkossa. Siksi on olennaista tarkastella, mikä lämmöntuotantomuoto on pitkällä aikavälillä paras planeettamme kannalta.

Hukkalämpöjen hyödyntäminen on kilpailukykyinen ratkaisu, ja niiden määrä kasvaa sähkönkäytön lisääntyessä. Hukkalämpö ei kuitenkaan yksin riitä, ja tuotantovarmuuden takaamiseksi tarvitaan myös riippumattomia energialähteitä. Lisäksi lämmöntuotannon on oltava ennustettavaa.

Tässä kisassa ydinenergia on ylivoimainen voittaja. Sen päästöt ovat minimaaliset, ja sekä raaka-aine- että pinta-alatarve ovat muihin tuotantomuotoihin nähden pienet. Nämä syyt johtivat siihen, että Helen käynnisti kesällä 2024 ydinenergiaohjelman, jonka tavoitteena on mahdollistaa Helsingissä täysin polttamaton lämmöntuotanto ennen vuotta 2040. Siihen asti lämmöntuotannossa tukeudutaan biopolttoaineisiin, sähkökattiloihin ja lämpöpumppuihin.

Haasteita ydinenergiaohjelmassa riittää. Alalla ydinenergian kilpailukykyä pyritään parantamaan modulaarisuuden, sarjavalmistuksen ja yksinkertaistettujen reaktoriratkaisujen avulla, mutta kestää vielä, ennen kuin nämä hyödyt näkyvät laitosten hinnoissa.

Laitoksen sijoittaminen lähelle kaupunkia on kaukolämmöntuotannossa taloudellisesti välttämätöntä, vaikka moni mieltää ydinvoimalat kuuluviksi kauas asutuksesta. Alan asiantuntijat tietävät, ettei kyse ole ensisijaisesti turvallisuudesta – usein energiantuotantomuotoja verrataan aiheutettujen kuolemien perusteella, ja tässä vertailussa ydinvoima suoriutuu erinomaisesti. Ihmisten kokemukset ovat kuitenkin aitoja, joten niihin pitää suhtautua vakavasti. Ja toki, SMR-huumassa ei saa myöskään tulla vauhtisokeaksi, vaan myös SMR:ien ydinturvallisuutta on arvioitava kriittisesti.

Fysikaalisesti yhtälö on kuitenkin selkeä: Suomessa tarvitaan lämpöä, ja se kannattaa tuottaa tavalla, joka kuormittaa ympäristöä mahdollisimman vähän, eli ydinenergialla. Siksi etenemme määrätietoisesti eteenpäin. Tällä hetkellä olemme valmisteluvaiheessa, jonka aikana käynnistämme kaavaprosessit ja valitsemme pääehdokkaan laitostoimittajaksi.

Matkan varrella tulee varmasti mutkia ja haasteita – myös sellaisia, joita emme osaa ennakoida. Niihinkin voidaan varautua oikealla asenteella ja toimintavalmiudella. Tärkeintä on, että etenemme harkituin siirroin oikeaan suuntaan. Suuntaan, joka tuo myös ympäristölle hyviä uutisia.

DI & KTM Janne Liuko
Ydinenergiaohjelmapäällikkö
Helen Oy
janne.liuko[at]helen.fi

Nuclear energy and sustainable heat production

Nowadays, positive environmental news is scarce. Our planet has already reached its boundaries. The global average temperature has surpassed the 1.5-degree target on an annual level, and biodiversity continues to decline rapidly. The full impact of these phenomena is difficult to predict. Concurrently, human consumption and natural resource depletion are not decreasing, but increasing.

Fundamentally, all consumption is bad for the environment. Even if an electric car was powered solely by renewable energy and fully constructed from recyclable materials—which it is not yet—its lifecycle would still harm the environment. Yes, indeed, the net impact might be slightly positive if it replaces an older vehicle that emits more pollutants. Circular economy is often seen as a remedy to consumption-related harms, but truly sustainable products are only those that last forever.

The same principles apply to the energy sector. Electricity demand is expected to grow significantly; however, the most environmentally friendly way to generate energy is energy conservation. The drivers for the increase in electricity consumption include the electrification of industry and transportation, hydrogen production, and data centers. It is vital to assess the net impacts of each of new electricity consumers and consider whether all are really necessary. A part of the increase in electricity consumption is intended to have a positive environmental impact despite the increase in electricity consumption. E.g., production of e-fuels from hydrogen and captured atmospheric carbon dioxide should gain a net positive impact, even though the energy needs are enormous.

The prospects for heating needs are more predictable. As long as humans have lived in Finland, the habitats have needed heating, and so it will also be in the future. Therefore, it is essential to look for the heat production method that is best for the planet in the long term.

Waste heat recovery is a competitive solution, and its abundance increases with rising electricity consumption. However, reliable production cannot only rely on waste heat; independent energy sources are also needed. Heat production must also be predictable.

In this regard, nuclear energy excels, as it offers minimal emissions and requires less raw material and land area compared to any other methods. These reasons led to that Helen launched a nuclear energy program in the summer of 2024. The program aims at enabling completely combustion-free heat production in Helsinki by 2040. Until then, the heat portfolio will be based on biomass, electric boilers, and heat pumps.

The nuclear program will by certainty face also challenges. The nuclear industry is attempting to enhance the competitiveness of nuclear energy through modularity, serial production, and simplified reactor solutions, but it will take time for these efforts to be reflected in plant pricing.

Traditionally nuclear plants have been placed in desolated locations, but for district heating it is economically crucial to locate the plant close to the city. Industry experts know that safety is not the primary concern with the close siting—energy production methods are often evaluated based on associated fatalities, and nuclear power is one of the safest in this regard. However, people's concerns with the close location are genuine and must be taken seriously. Furthermore, in the SMR-hype, it is essential not to overlook nuclear safety questions, but carefully assess the plants.

Nevertheless, physically, the equation is clear: Finland needs heat, and it should be produced in a manner that minimizes environmental impact, i.e., by nuclear energy. Therefore, we proceed determinedly forward. We are currently in the preparatory phase of our nuclear program. During this phase we intend to start the land-use planning processes for optional sites and select the main candidate for the plant supplier.

We will certainly face many challenges along the way, including challenges that will take us by surprise. Even though we will be surprised, we can be prepared with the right attitude. The most important thing is that we move, with deliberate steps, in the right direction, a direction that also brings good news for the environment.

MSc (Tech & Econ) Janne Liuko
Nuclear Program Manager
Helen Oy
janne.liuko[at]helen.fi