Tutkijat mallinsivat Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa (LUT) Venäjälle ja Keski-Aasiaan sijoitetun kokonaan uusiutuvaan energiaan perustuvan energiajärjestelmän. Mallinnuksen tulosten perusteella uusiutuva energia olisi vuonna 2030 taloudellisesti edullisin vaihtoehto Venäjällä. Uusiutuvan energian käyttö voisi myös tehdä Venäjästä ja sen lähialueista erittäin energiakilpailukykyisen alueen.

Venäläinen sataprosenttisesti uusiutuvaan energiaan perustuva järjestelmä olisi 50 prosenttia edullisempi kuin uusimpaan eurooppalaiseen ydinvoimateknologiaan tai hiilidioksidin talteenottoon (CCS) tukeutuva järjestelmä. Lappeenrannan mallinnuksessa uusiutuvalla energialla katettiin teollisuuden ja kotitalouksien sähkönkulutus sekä teollisuuden käyttämä maakaasu. Liikenteen energiankulutusta tai kiinteistöjen lämmitystä uusiutuvalla energialla ei mallinnuksessa kuitenkaan korvattu.

— Halutessaan Venäjästä voisi kehittyä yksi maailman kilpailukykyisimmistä energia-alueista, toteaa professori Christian Breyer.

Venäjällä on runsaasti erilaisia uusiutuvan energian lähteitä. Siksi uusiutuvaan energiaan panostaminen suuressa mittakaavassa on myös mahdollista. Mittavien energiaresurssien hyödyntämisen edellytyksenä on kuitenkin eri alueiden yhdistäminen ”Super Grid” –sähköverkoilla.

Super Grid –sähköverkkotekniikka on selvästi nykyisiä sähköverkkoratkaisuita järeämpää teknologiaa. Se voi perustua vaihtovirta- tai tasavirtatekniikkaan, jolloin käytettävät siirtojännitteet ovat nykyistä huomattavasti korkeampia. Tällaisessa siirtoverkossa häviöt jäävät pieniksi. Samalla sähköä voidaan siirtää kannattavasti pitkien matkojen takaa.

Super Grid –teknologiaa käytettäessä sähkön tuotannon ja sähkön kulutuksen tasapaino ei ole yhtä kriittinen kuin nykyteknologiaa käytettäessä.

Super Grid –tekniikkaa käytetään nykyisin Pohjois-Amerikassa ja Aasiassa, kun sähköä halutaan siirtää pitkiä matkoja. Varsinaisia Super Grid –verkkoja ei kuitenkaan ole vielä rakennettu — lähinnä yksittäisiä siirtolinjoja. Myös Keski-Eurooppaan on suunnitteilla Super Grid –verkkoja.

Radikaali muutos nykyiseen

Venäjälle simuloitu energiajärjestelmän mallinnus perustuu suureksi osaksi tuulivoiman, vesisähkön, aurinkovoiman sekä bioenergian ja geotermisen energian hyödyntämiseen. Nykyiseen ydinvoimavetoiseen ja fossiilisten polttoaineiden käyttöön perustuvaan järjestelmään verrattuna muutos olisi radikaali. Mallinnuksessa tuulivoima kattaisi noin 60 prosenttia sähkön tuotannosta. Loppu jakaantuisi tasan muiden energiamuotojen välillä.

Venäjän ja sen lähialueiden uusiutuvan energiajärjestelmän kapasiteetiksi tutkijat ovat laskeneet noin 550 gigawattia, josta tuulivoiman osuus olisi vähän yli puolet. Aurinkoenergian osuus olisi noin 20 prosenttia. Loppu koostuisi vesi- ja bioenergiasta yhdistettynä sähköenergialla valmistettuun synteettiseen maakaasuun, pumppuvesivarastoihin ja akkuihin.

Venäjän nykyisen energiajärjestelmän kokonaiskapasiteetti on 388 gigawattia. Tästä tuulienergia ja aurinkoenergia kattavat yhdessä vain 1,5 gigawattia.

Mallinnuksessa käytetty maantieteellinen alue kattaa suuren osan pohjoisesta pallonpuoliskosta. Venäjän lisäksi siihen kuuluu useita valtioita, kuten Valko-Venäjä, Kazakstan, Uzbekistan, Turkmenistan sekä Armenia, Azerbaidzhan, Georgia, Kirgisia ja Tadzhikistan. Kyseiset valtiot ovat nykyisin kokonaan riippuvaisia ydinvoimasta ja fossiilisista polttoaineista.

Sähkön hinta laskee

Tutkijoiden mukaan uusiutuvaan energiaan siirtyminen laskisi alueella sähkön hintaa 20 prosenttia. Tuolloin esimerkiksi maakaasun käyttö korvattaisiin sähköllä valmistetulla polttoaineella. Tämä vuorostaan lisäisi uusiutuvan energian kokonaistarvetta.

Mitä enemmän uusiutuvan energian tuotanto kasvaisi, sitä enemmän sitä voitaisiin käyttää joustavasti eri sektoreilla — myös lämmityksessä, liikenteessä ja teollisuudessa. Joustavuus taas vähentää tarvetta varastoida energiaa, jolloin energian hinta myös laskee.

Lappeenrannan teknillisen yliopiston mallinnus tehtiin Neo-Carbon Energy –tutkimushankkeen osana. Hankkeessa on aikaisemmin tutkittu uusiutuvaan energiaan perustuvien energiajärjestelmien taloudellista kilpailukykyä Koillis- ja Kaakkois-Aasiassa, Etelä-Amerikassa ja Suomessa.

Kuva: Scanstockphoto