Kivihiili
Kivihiili on syntynyt satojen miljoonien vuosien kuluessa maakerrosten väliin puristukseen jääneistä kasveista. Kivihiili on maailman eniten käytetty sähköntuotannon polttoaine. Lisäksi kivihiili on öljyn jälkeen maailman tärkein energianlähde. Liki kolmasosa maailman sähköntuotannosta ja viidesosa koko energian tarpeesta katetaan hiilellä. Suomessa kivihiilen käyttö pääpolttoaineena on keskittynyt isoihin lauhde- ja kaukolämpövoimalaitoksiin. Lisäksi kivihiiltä käytetään vähäisessä määrin teollisuudessa sähkön ja lämmön tuotannossa.
Osuus sähkön- ja lämmöntuotannosta
Hiilen osuus primäärienergiasta on vaihdellut vuosien saatossa. Energiakriisin jälkeen öljyn osuus primäärienergiasta on laskenut merkittävästi ja polttoainejakauma on monipuolistunut. Nykyään hiilen osuus primäärienergiasta on yli 10 %.
Kivihiilellä tuotetun sähkön osuus on vaihdellut viime vuosina 11-21 %:n välillä sähkön kokonaishankinnasta. Kaukolämmön ja siihen liittyvässä sähkön tuotannossa kivihiilen osuus on vähentynyt 1990-luvun alun yli 40 %:sta viime vuosina 26 -27 %:n välille. Vuonna 2003 erillinen sähkön tuotanto ja kivihiilen käyttö olivat ennätyksellisen suuria vähäisten pohjoismaisten vesivarantojen takia, myös loppuvuodesta 2006 oltiin lähes vastaavassa tilanteessa. Pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla tavanomaisen lauhdevoiman, eli pelkästään sähköä tuottavan kapasiteetin tuotanto vaihtelee merkittävästi vesivoiman tuotannosta riippuen. Lauhdevoimaa tuotetaan pääosin varsinaisissa lauhdelaitoksissa, mutta myös useat sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset tuottavat lauhdevoimaa. Suomessa kivihiilen osuus lauhdevoiman tuotannosta (pois lukien ydinvoima) on 60-70 %.
Kehitysnäkymät
Kivihiilen käytön kustannus on kohonnut merkittävästi päästökaupan alettua. Sen kilpailuasema on heikentynyt esimerkiksi maakaasuun verrattuna. Tämä voi johtaa kivihiilen käytön vähenemiseen.
Kivihiilestä aiheutuvia hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää teknisillä keinoilla, joista yksi on laitosten hyötysuhteen parantaminen. Hyötysuhdetta voidaan parantaa muun muassa uuden laitosteknologian avulla sekä polttamalla hiiltä, jonka lämpöarvo on korkea. Näin pystytään tuottamaan enemmän energiaa samalla hiilidioksidimäärällä kuin polttamalla huonompaa hiiltä. Pidemmällä aikavälillä tutkitaan myös hiilidioksidipäästöjen talteen ottamista, jolla on kuitenkin merkittävä hyötysuhdetta pienentävä vaikutus, koska talteenotto kuluttaa sähköä. Myös ekologisesti järkevää sijoituspaikkaa talteen otetulle hiilidioksidille on vaikea löytää.
Erityispiirteet
Kivihiilen etu polttoaineena on sen hyvä saatavuus ja kohtuullinen hinta. Kivihiiltä on myös helppo varastoida poikkeustilanteiden varalle. Hiilivoimalaitoksen vuotuinen polttoaine mahtuu kohtuukokoiselle kentälle voimalaitoksen viereen. Kivihiilellä onkin suuri merkitys maamme energiahuoltovarmuuden ylläpitämisessä. Huoltovarmuuskeskus velvoittaa pitämään yllä hiilivarastoja.
Kivihiili lisää kilpailua Suomen polttoainemarkkinoilla, joissa hiilen hintaa pidetään yleisesti viitehintana. Kivihiilen käyttö on taloudellinen tapa vastata pohjoismaisen vesivoiman tuotannon vaihteluihin.
Kivihiiltä on saatavana monesta maasta ja siksi se ei ole kriisiherkkä polttoaine. Maailman tunnetut kivihiilivarat ovat lisäksi moninkertaiset muihin polttoaineisiin verrattuna.
Raaka-aineen hankinta
Hiilellä on fossiilista energialähteistä suurimmat tunnetut varannot, jotka nykykulutuksella riittävät noin 200 vuodeksi. Viime vuosina pääosa Suomeen tuodusta kivihiilestä on ostettu Venäjältä ja Puolasta. Pienempiä määriä kivihiiltä on tuotu myös muista maista kuten Indonesiasta ja Etelä-Afrikasta. Suomeen tuodun kivihiilen hinta muodostuu itse kivihiilestä ja rahtikustannuksista.
Ympäristövaikutukset
Kivihiiltä poltettaessa syntyy merkittäviä määriä rikkidioksidi- (SO2), typen oksidi- (NOx) ja hiukkaspäästöjä sekä ilmakehään vapautuu hiilidioksidia. Jotta nykyään voimassa olevat SO2-, NOx- ja hiukkaspäästöjen päästömääräykset (päästöraja-arvot) voidaan saavuttaa, kivihiililaitokset on varustettu polttoteknisillä ja savukaasun puhdistukseen perustuvilla päästöjen vähennysmenetelmillä.
Suomessa kivihiilen käyttö on tehokasta, samoin sen sivutuotteiden hyötykäyttö. Hiilen poltosta ja puhdistamisesta syntyvillä sivutuotteilla, erityisesti tuhkalla ja kipsillä, on käyttöä maisemarakennuksessa ja kipsilevytuotannossa. 60 % menee uusiokäyttöön.
