Vuonna 2030 Helsingillä on uusi vetonaula turisteille: kaupungin edustalla on tekosaaria, joilla voi viettää rantaelämää ympäri vuoden. Tämä on mahdollista, sillä ”saaret” ovat itse asiassa jättimäisiä katettuja vesivarastoja, täynnä kuumaa merivettä.
Saarien päätehtävä ei kuitenkaan ole turistien viihdyttäminen vaan lämmön kausivarastointi. Merivesilämpöpumpuilla kuumennettua vettä ajetaan kylminä päivinä kaupungin kaukolämpöverkkoon ja lämmittämään helsinkiläisten koteja.
Tämä on yksi visio siitä, kuinka Helsinki irtaantuu kivihiilestä. Se on yksi ehdotuksista, jotka palkittiin tiistaina Helsinki Energy Challenge -kilpailussa.
Viime vuonna avatussa kilpailussa kaupunki etsi ratkaisuja kivihiilen korvaamiseksi kaukolämmön tuotannossa. Ehtona oli, että ratkaisut eivät saa pohjautua polttamiseen. Kaupunki sai yli 250 ehdotusta 35 maasta.
Pääpalkinto, miljoona euroa, jaetaan neljän työryhmän kesken.
Tekosaaret sisältävä Hot Heart -ehdotus on italialais-brittiläis-saksalais-suomalaista käsialaa. Muut palkitut ehdotukset ovat ruotsalaisen yhteenliittymän Smart Salt City, ranskalais-tanskalais-itävaltalais-suomalainen Hive sekä kotimaisin voimin tehty Beyond Fossils.
Smart Salt City on lämpöpumppujen ja uusiutuvan sähkön varaan rakentuva järjestelmä, jonka erikoisuus on uudenlainen, suolaan perustuva kausivarastointi, joka ei hukkaa lämpöä.
Hive taas on joustava lämmitysjärjestelmä, joka yhdistää muun muassa merivesilämpöpumput, sähkökattilat ja aurinkolämpökentät.
Beyond Fossils taas on ehdotus siitä, kuinka kaupunki voisi luoda lämmöntuotannolle huutokauppajärjestelmän, joka avaisi lämmöntuotannon kilpailulle ja takaisi edullisen kaukolämmön. Mallia on otettu sähkömarkkinoilta.
Voittajaehdotukset antavat osviittaa siitä, miltä Helsingin kaupungin lämmöntuotanto voi näyttää, kun kivihiilen polttaminen vuonna 2029 loppuu. Ehdotuksia ei kuitenkaan sellaisenaan lähdetä panemaan toimeen.
Pormestari Jan Vapaavuoren (kok) mukaan palkitut ja muutkin kilpailuun saapuneet ehdotukset tarjoavat ideoita, kun kaupunki pohtii toimia kivihiilestä luopumiseksi.
”Ruvetaan kerimään tätä pakettia auki ja miettimään, mikä on se riittävän kestävä ja joustava malli, millä lähdetään eteenpäin. Sen on taattava, että voimme luopua kivihiilestä vuonna 2029, mutta ennen kaikkea sen on oltava sellainen, että emme lukitse ratkaisuja pitkälle tulevaisuuteen. Sen täytyy mahdollistaa se, että kun tulee uusia, fiksuja teknologioita, voimme ottaa ne käyttöön.”
Jotain tulevaisuudesta HEC-finalistien ja palkittujen ehdotusten kautta voi hahmottaa.
Ensinnäkin kivihiiltä ei korvata yksittäisellä jättimäisellä laitoksella, vaan tuotannosta tulee hajautettua. Järjestelmä yhdistää monia eri tuotantoteknologioita, mutta lähes poikkeuksetta kaikki finaaliin päässeet ehdotukset näkivät erilaisilla lämpöpumpuilla merkittävän roolin.
Lämmön varastoinnista tulee tärkeää. Sitä kautta Helsingin tuleva lämmitysjärjestelmä auttaa myös isommin koko Suomea, sillä nopeasti lisääntyvän sääriippuvaisen tuulisähkötuotannon huipputuotantoa voidaan varastoida lämmöksi.
Pelkkien tuotantoteknologioiden pohtiminen ei kuitenkaan riitä, vaan samalla kaupungin on mietittävä myös markkinamallia. Tulevaisuudessa esimerkiksi taloyhtiöt tai kauppakeskukset voisivat myydä maalämpöpumppujensa tuotantoa kaukolämpöverkkoon.
Tämä horjuttaa Helenin monopolia lämmöntuotannossa. Vapaavuori sanoo, ettei halua spekuloida asialla liian pitkälle, mutta uskoo, että uudenlaista kilpailua tulee.
”On varmaan turvallista ajatella, että useita kilpailevia lämpöverkkoja ei rakenneta. Sillä puolella jonkin tyyppinen luonnollinen monopoli jää. Mutta lämmön tuotannossa markkina varmasti tulee muuttumaan.”
Tähän saakka kaupunki ei juuri ole puuttunut omistamansa Helenin asioihin muuten kuin asettamalla yhtiölle taloudellisia ja ympäristötavoitteita. Vapaavuoren mukaan ”omistajaohjaus” kuitenkin kiristyy.
”Meidän pitää omistajana ottaa ison energiastrategian ja -vision pohtiminen omiin käsiin”, Vapaavuori sanoo.
Ensimmäiseksi kaupunki aikoo perustaa toimenpiteitä valmistelemaan työryhmän, jossa on mukana energiayhtiö Helen ja riippumattomia asiantuntijoita.
Vapaavuoren mukaan kaupungin ja Helenin on pikavauhtia kasattava lista konkreettisista energiahankkeista, joille voidaan hakea rahoitusta EU:n elpymispaketista. Hallitus julkaisi maanantaina suunnitelman siitä, kuinka 2,7 miljardin EU-avustuksia Suomessa käytetään. Merkittävä osa rahoista on tarkoitus käyttää vähähiilisten investointien edistämiseen.
Vapaavuoren mielestä on perusteltua, että Helsinki saa osan rahasta.
”Kun puhumme vihreästä siirtymästä, ei Suomessa juuri ole isompaa kysymystä kuin pääkaupungin lämmitys”, Vapaavuori sanoo.
Helsinki Energy Challengen voittajat
Hive
Työryhmässä mukana ihmisiä muun muassa ranskalaisesta energiayhtiö Engiestä ja aurinkolämpöyhtiö Savosolarista.
Kattava ja joustava järjestelmä, jossa tärkeimmät uudet lämmöntuotantoratkaisut ovat merivesilämpöpumput, sähkökattilat ja aurinkolämpökentät. Suunnitelma on kuitenkin joustava teknologioiden suhteen. Merkittävässä roolissa on myös uusi lämmön varastointikapasiteetti. Osa suunnitelmaa on kaukolämpöverkon lämpötilan lasku.
Raadin mukaan järjestelmän joustavuus ja mahdollisuus ottaa käyttöön myös uusia teknologioita niiden kypsyttyä, on tärkeä näkökohta, joka on huomioitu.
Beyond Fossils
Muun muassa VTT:n ja Suomen ympäristökeskuksen asiantuntijoiden laatima ehdotus hahmottelee uudenlaisen, huutokauppoihin perustuvan markkinan lämmitykselle.
Ehdotus avaisi kaukolämpöverkon useammille tuottajille ja pyrkii näin varmistamaan edullisimman ja puhtaimman tuotantoratkaisun kohtuulliseen hintaan. Raadin mukaan malli mahdollistaa joustavuuden, innovoinnin ja tulevaisuuden teknologioiden mukaan ottamisen.
Smart Salt City
Ruotsalaisen työryhmän ehdotuksen perustana on uudenlainen energian kausivarastointiteknologia sekä energian tuotannon ja käytön optimointi tekoälyä ja optimointityökaluja hyödyntämällä.
Ehdotuksessa suurin osa lämmöntarpeesta katetaan lämpöpumpuilla, jotka käyttävät erilaisia lämmönlähteitä. Sähkökattiloilla ja energian varastoinnilla on myös merkittävä rooli. Sähkölämmitystekniikat yhdistetään uusiin tuuli- ja aurinkoenergialaitteistoihin.
Ratkaisun erikoisuus on uudenlainen, suolaan perustuva kausivarastointi. Varastoinnin aikana ei häviä energiaa, ja energia vapautuu korkeassa lämpötilassa, jolloin lämpö voidaan käyttää sellaisenaan kaukolämpöverkossa.
Hot Heart
Monikansallisessa työryhmässä oli asiantuntijoita muun muassa Schneider Electricistä, Rambollista ja Danfossista.
Suunnitelmassa Helsingin edustalle rakennetaan kymmenen lieriömäistä, halkaisijaltaan 225-metristä kuumalla merivedellä täytettyä lämpövarastoa. Nämä toimivat suurena kausivarastona lämmölle, jota tuotetaan pääasiallisesti merivesilämpöpumpuilla. Samalla syntyy ryhmä tekosaaria, joista osa katetaan, jolloin niillä voi viettää vapaa-aikaa. Saarella voisi viettää esimerkiksi rantaelämää läpi vuoden.
Raadin mukaan idea on poikkeuksellinen ja kunnianhimoinen, kun lämmitysratkaisuun on yhdistetty myös muu käyttötarkoitus.