Mitä olet etsimässä?

Selvitys: Toimintaympäristö haastaa chp-laitoksia – jopa kolmasosa nykyisestä kapasiteetista uhkaa poistua käytöstä

Energiateollisuus ry ja Huoltovarmuuskeskus teettivät yhdessä Lämpöpoolin ja Sähköpoolin kanssa selvityksen, jonka tavoitteena oli kartoittaa sähkön ja lämmön yhteistuotannon (CHP-tuotanto) kehitystä ja roolia tulevaisuudessa. Selvityksen taustalla oli yhteinen huoli CHP-tuotannon tulevaisuudesta, sillä tilastotiedoistakin on nähtävissä, että viime vuosina CHP-tuotanto on laskenut merkittävästi sekä laitoksien alasajon että olemassa olevien laitoksien käytön vähentymisen myötä. Energiateollisuus julkaisee selvityksen keskeisimmät havainnot.

Kaukolämmön yhteistuotantolaitoksien tuotantomäärät ovat laskeneet voimakkaasti

Muutokset sähkömarkkinassa, tuotantomuotojen kannattavuudessa sekä laajemmin toimintaympäristössä ovat johtaneet siihen, että yhteistuotantolaitoksia on lämmön kysynnän kattamiseksi korvattu sekä lämpölaitoksilla että enenevissä määrin myös sähköisellä lämmöntuotannolla. Tulevaisuudessa sähköisen lämmöntuotannon osuuden odotetaan kasvavan entisestään.

Eri tuotantomuotojen päivittäiset tuntikeskitehot 2024 ja 2014.
Kuva 1. Eri tuotantomuotojen päivittäiset tuntikeskitehot vuosina 2024 ja 2014. Lähde: Energiateollisuus, sähkötilastot 2024.

CHP-voimalaitoksetovat aiemmin toimineet peruskuormaa tuottavina laitoksina kaukolämpöjärjestelmissä ja myös merkittävänä osana sähkön peruskuorman tuotantoa. Kaukolämpölaitoksien yhteistuotannolla tuotetun lämpö- ja sähköenergian määrä on vähentynyt jo pitkään ja erityisen merkittävästi 2020-luvulla. Samaan aikaan myös teollisuuden CHP-tuotanto tuottama sähkö on ollut lievässä laskussa. Vuodesta 2015 CHP:lla tuotetun sähkön määrä on laskenut noin 19 TWh:sta noin 12 TWh:iin vuonna 2024. Alla olevista kuvista on nähtävillä erityisesti kaukolämpö-CHP-laitosten laskenut käyttöaste sekä teollisuuden yhteistuotantolaitosten pienempi pudotus.

Kaukolämmön CHP-tuotannon pysyvyyskäyrän kaukolämmön ja teollisuuden yhteistuotannolle vuosina 2024 ja 2015
Kuva 2. Kaukolämmön CHP-tuotannon pysyvyyskäyrä kaukolämmön yhteistuotannolle vuosina 2024 ja 2015. Lähde: Energiateollisuus, sähkötilastot 2024.
  • Vuodesta 2015 huippukuorma laski noin 3,2 GW:stä noin 2,5 GW:een vuonna 2024.
  • Vuonna 2015 50 % ajasta kuorma oli yli 1,45 GW, ollen noin 45 % vuoden huippukuormasta. Vuonna 2024 vastaavat luvut olivat 0,46 GW ja 19 %.
  • Sekä huippukuorman että kapasiteetin huipunkäytössä merkittävä lasku.
  • On kuitenkin hyvä huomata, että tämä muutos ei koske kaikkia laitoksia tasaisesti, vaan vaihtelee laitoksittain.
Teollisuuden CHP-tuotannon pysyvyyskäyrän kaukolämmön ja teollisuuden yhteistuotannolle vuosina 2024 ja 2015
Kuva 3. Teollisuuden CHP-tuotannon pysyvyyskäyrä teollisuuden yhteistuotannolle vuosina 2024 ja 2015. Lähde: Energiateollisuus, sähkötilastot 2024.
  • Vuoden 2015 1,4 GW huippukuorma on säilynyt lähes samalla tasolla vuonna 2024.
  • Vuonna 2015 teho ylitti 50 % ajasta 1,00 GW, ollen noin 71 % vuoden huippukuormasta. Vastaavat luvut olivat vuonna 2024 0,73 GW ja 53 %. Myös matalan tehon tuntien tehot laskivat merkittävästi.
  • Teollisuuden CHP-tuotantoon voivat vaikuttaa myös eri sektorien suhdanteet.

Selvityksessä tarkasteltiin laitoksiin vaikuttavan toimintaympäristön eri teemoja ja kartoitettiin laitosten tulevaisuutta

Selvityksessä kartoitettiin koko Suomen teollisuuden ja kaukolämmön CHP-tuotannon tulevaisuutta noin vuoteen 2035. Vaikka CHP-sähköllä on ollut merkittävä rooli sähköntuotannossa, ei ollut riittävän selvää käsitystä siitä, kuinka paljon ja millä aikavälillä CHP-tuotantoa poistuu energiamarkkinoilta. On myös huomattavaa, että vaikka asennettua kapasiteettia on ollut olemassa, CHP-laitoksissa tuotetun sähkön määrä on laskenut vuosi vuodelta ja laitoksien huipunkäyttöajat ovat näin ollen pienentyneet.

Tavoitteena oli myös muodostaa käsitys siitä, mitkä tekijät vaikuttavat CHP-tuotannon poistumaan tulevaisuudessa sekä siitä, millä aikavälillä vielä teknistä käyttöikää omaava CHP-tuotanto mahdollisesti poistuu käytöstä. Lisäksi selvitettiin laitoksien roolia häiriötilanteissa sekä luotiin kuvaa CHP-tuotannon määrän ja roolin kehityksestä alueellisesti. Työn toteutuksessa otettiin huomioon rajoitteet tietojen jakamisen ja keruun osalta.

CHP-laitosten toimintaympäristö on haastava ja tulevaisuus riippuvainen useista tekijöistä

Selvitys vahvisti olemassa olevia ja tilastoistakin nähtävissä olevia kehityskulkuja CHP-kapasiteetista. Selvityksen perusteella jopa kolmannes nykyisestä (0,8–2,1 GW) CHP-tuotantokapasiteetista olisi alasajouhan alla seuraavan noin kymmenen vuoden aikana. Erityisen uhan alla ovat suuremmat, sähkömarkkinoiden vaikutuksille alttiit, kaukolämmön CHP-lämpövoimalaitokset ja kaasukombivoimalaitokset. Vastaavasti taas teollisiin prosesseihin integroitujen laitosten, kuten soodakattiloiden sekä myös jätevoimalaitoksien edellytykset näyttävät hieman paremmilta, mutta alueelliset ja toimijakohtaiset erot voivat olla merkittäviä.

Arvio CHP-kapasiteetin kehityksestä vuoteen 2035. Merkittävän poistuman skenaariossa kapasiteettia poistuu 2,1 GW, vähäisen poistuman skenaariossa 0,8.
Kuva 5. Arvio CHP-kapasiteetin kehityksestä vuoteen 2035. *Lähtötasona on käytetty EV:n voimalaitosrekisteriä, jonka kokonaiskapasiteetti on verrattain korkea esim. vuoden 2024 huipputehoihin verrattuna.
  • Selvityksen perusteella CHP-kapasiteetin arvioidaan laskevan seuraavan kymmenen vuoden aikana noin 0,8-2,1 GW.
  • Matalan poistuman skenaariossa sähkömarkkinoiden edellytykset ja arvonmuodostusmahdollisuudet paranevat myös vähemmän käytössä oleville laitoksille.
  • Suuremman poistuman skenaariossa taloudelliset haasteet ajavat laitoksien laajempaan alasajoon.

Selvityksen mukaan CHP-laitoksien näkymiä heikentävät erityisesti taloudelliset seikat ja vaihtoehtoisten tuotantomuotojen halvemmat tuotantokustannukset. Taustalla laitoksien säilymisen puolesta puhuvat muut tekijät. Näitä ovat esimerkiksi toimitus- ja huoltovarmuustekijät, kuten CHP-tuotannon kyky toimia joustavana ja säävarmana sähkön ja lämmön tuotantomuotona.

Kuvio, jossa kapasiteetin väheneminen ja jatkuminen on kuvattu eri laitostyypeittäin, polttoaineittain ja koon mukaan. Kapasiteetin jatkuvuutta suurissa teollisuuslaitoksissa puoltaa etenkin sähköistyminen ja teknologian kehitys. Keskisuurissa jätettä polttavissa kaukolämpölaitoksissa jatkuvuutta puoltavat etenkin polttoaineen saatavuus/hinta sekä yleinen markkinakysyntä. Suurissa maakaasua polttavissa kaukolämpölaitoksissa kapasiteetin vähentämistä puoltaa etenkin regulaatio/sääntely sekä alttius matalalle sähkön hinnalle.
Kuva 6. Esimerkkitapausten elinkaaritekijöiden todennäköinen vaikutus kapasiteetin 
jatkuvuudelle ja rooli sähköjärjestelmän häiriötilanteissa perustuen selvitykseen.

Muuttuva markkina haastaakin toimijoiden toimintatapoja sekä laitoksien teknisiä kyvykkyyksiä. Selvityksen perusteella CHP-tuotannon arvonmuodostus on siirtymässä peruskuormantuotannosta osaksi laajempaa tuotantoportfoliota, aiempaa joustavampaan ajotapaan ja vaihtoehtoisille markkinapaikoille.

Selvityksessä tuli ilmi myös alueelliset erot: Suomen eteläisillä ja läntisillä alueilla sijaitsee enemmän haastavassa asemassa olevia suuria CHP-laitoksia. Vastaavasti taas pohjoisen ja itäisen suomen alueella näkymät ovat paremmat muun muassa suhteellisesti suuremman metsäsektorin roolin myötä.

Alueiden kehitysnäkymät eroavat

Yhteenveto

Muutokset haastavat laitoksia mukautumaan joustavaan toimintaan. Vaikutukset riippuvat kuitenkin laitoksesta ja toimintaympäristöstä.

  • Tuulivoiman ja aurinkovoiman merkitys sähköjärjestelmässä on ollut kasvussa ja oletetaan kasvavan myös tulevaisuudessa.
  • CHP-tuotannon määrä on laskenut viimeisen kymmenen vuoden aikana sekä lämpölaitosten että vaihtoehtoisten lämmönlähteiden käyttöönoton myötä.
  • Erityisesti kaukolämmön CHP-tuotannon on pitänyt sopeutua muuttuvaan sähkömarkkinaan ajotavan ja teknisten edellytysten osalta.
  • CHP-tuotannon roolissa korostuu joustokyky sekä markkinoiden että häiriötilanteiden näkökulmasta.

Keskeiset johtopäätökset

Merkittävä määrä saatetaan ajaa alas seuraavan kymmenen vuoden aikana. Selvityksen perusteella erityisesti taloudelliset tekijät haastavat CHP-tuotannon asemaa ja jopa noin kolmasosa CHP-kapasiteetistä on alasajouhan alla seuraavan kymmenen vuoden aikana. Kuitenkin toimitusvarmuus ja CHP-tuotannon laajempi rooli osana tuotantoportfoliota rajoittavat laitoksien alasajoa puhtaasti taloudellisista syistä.

CHP-tuotannon asema kehittyy eri suuntiin eri maantieteellisillä alueilla. CHP-tuotannon näkymät poikkeavat eri alueilla mm. laitostyyppien ja alueellisten ominaisuuksien, kuten kaupunkialueiden koon ja metsäsektorin merkityksen vaikutuksesta. Pohjoisessa ja idässä CHP-laitoksien elinkaari näyttää positiivisemmalta kuin etelässä ja lännessä.

Laitoksien tulevaisuuden näkymät vaihtelevat merkittävästi laitostyypeittäin. Tulevaisuuden näkymien osalta vaihtelua on sekä kaukolämmön että teollisuuden välillä, mutta myös erilaisten laitoksien välillä näissä kategorioissa. Näkymät ovat positiivisimmat teollisiin prosesseihin integroitujen laitosten ja jätteenpolton osalta. Suurempien kaukolämpö- ja kaasukombilaitosten tulevaisuus näyttää haastavimmalta.

Laitoksien tulevaisuuden roolissa ja tulonmuodostuksessa korostuu joustavuus.Vaihtelevan sähköntuotannon ja sähköisen lämmityksen kasvaessa CHP-tuotannon rooli säädettävänä tuotantomuotona korostuu markkinoilla ja häiriötilanteissa. Laitoksien joustavampi käyttö osana monipuolistuvaa portfoliota ja laajempaa tulonmuodostuslogiikkaa haastavat laitoksien tekniikkaa ja kunnossapitoa sekä organisaatioita ja toimintatapoja.

Asiantuntijamme tällä aihealueella

Sirpa Leino

Valmiuspäällikkö, Lämpöpooli

Kestävä kasvu

Sirpa Leino

Valmiuspäällikkö, Lämpöpooli

Kestävä kasvu

+358 50 548 1128

Kati Takala

Valmiuspäällikkö, Sähköpooli

Kestävä kasvu

Kati Takala

Valmiuspäällikkö, Sähköpooli

Kestävä kasvu

+358 40 528 8432

Jari Kostama

Johtaja

Kestävä kasvu

Jari Kostama

Johtaja

Kestävä kasvu

+358 50 301 1870

Siirry takaisin sivun alkuun