Liikkumisen tulevaisuus – liikenteen nopean sähköistymisen haasteet

Keskustelu liikkumisen tulevaisuudesta on sähköistynyt, kirjaimellisesti. Niin voimakkaasti jälkiteollinen yhteiskunta hakee ratkaisua pitkälti itse aiheuttamaansa ongelmaan: ilmaston lämpenemiseen. Liikenteen nopeasta sähköistymisestä toivotaan pikaista ratkaisua niin ilmaston kuin omatunnonkin ongelmiin. Sähkö kyllä pelastaa meidät, mutta asia on moniulotteisempi kuin meneillään olevan keskustelun valtavirta antaa ymmärtää.

Liikenteen nopea sähköistyminen haastaa teknologian, infran ja palveluiden rakentajat kiihtyvällä tahdilla

Japanilaisen Kyushun yliopiston syyskuussa 2021 Journal of Industrial Ecology -julkaisussa esittelemä tutkimus aiheutti pienimuotoisen kohun toteamalla, että uudehkojen, hyvän polttoainetehokkuuden omaavien polttomoottoriautojen käyttäminen hiukan pidempään olisikin ympäristön kannalta parempi asia kuin koko autokannan mahdollisimman nopea sähköistyminen. Tutkimuksessa huomioitiin auton käytöstä aiheutuvien ympäristövaikutusten lisäksi auton koko elinkaaren aikaiset ympäristövaikutukset. Tutkimuksessa todettiin, että uuden sähköauton hankkimisen sijasta polttomoottoriauton pitäminen 10 prosenttia kauemmin olisi ympäristöteko, koska uuden sähköauton valmistuksesta aiheutuvien ympäristövaikutusten lykkääntyminen enemmän kuin kompensoi polttomoottoriauton käytön jatkumisesta aiheutuneet päästöt.

Tulos ei ollut valistuneelle kansalaiselle yllätys. Luonnollisestikaan johtopäätös ei päde isopäästöisiin ja muutoinkin elinkaarensa loppupäässä oleviin autoihin. Kestävän kehityksen mukaisena ohjenuorana voitaneenkin pitää sitä, että sähköauto ostetaan todelliseen tarpeeseen, ei sen vuoksi, että ”naapurillakin on”, tai siksi, että ”niin kuuluu tehdä”, eikä etenkään sen vuoksi, että ”naapurinkin mielestä niin kuuluu tehdä”.

Liikenne edustaa noin 16 % maailman hiilidioksidipäästöistä. Ilmaston lämpenemisen kannalta liikenteen sähköistyminen on kiistattomasti tärkeä asia, edellyttäen, että liikenteen käyttämä sähkö on fossiilivapaata. Maailmanlaajuisesti noin kaksi kolmasosaa sähköstä tuotetaan kuitenkin fossiilisilla polttoaineilla. Pelkkä ajoneuvojen sähköistyminen ei siis riitä. LUT-yliopiston näkemyksen mukaan merkittävä osa liikenteen sähköistymisen ilmastovaikutuksista jää saavuttamatta, ellei sähköistyminen toteudu fossiilivapaalla sähköllä.

Ilmastotavoitteet vauhdittavat sähköistymistä

Suomessa hallitus on asettanut erittäin kunnianhimoiset ilmastotavoitteet, jotka tähtäävät hiilineutraaliuteen vuoteen 2035 mennessä. Täyssähköautojen laajamittainen käyttöönotto on välttämätön edellytys liikenteen päästövähennystavoitteiden saavuttamiselle ja energiatehokkuuden lisäämiselle. Teknologian kehitys sekä sähköautojen hintatason lasku vauhdittavat siirtymää sähköiseen liikenteeseen.

Suomessakin tämä kehitys näkyy sähköautojen ja ladattavien hybridiautojen määrän kiihtyvänä kasvuna. Sähköautokannan kasvun edellytyksenä on kuitenkin latausmahdollisuuksien parantuminen. Samalla tärkeiksi kysymyksiksi nousee, mitä ladataan, mistä ladataan ja miten ladataan?

Vastoin yleistä luuloa sähkö ei tule töpselistä, ei edes pistorasiasta. Se on tuotettu jollakin energialla, ja tuon energian tulisi olla fossiilivapaata, jotta saadaan aikaan ilmaston kannalta merkittäviä myönteisiä vaikutuksia. Tiettyyn rajaan saakka fossiilivapaasti tuotettua kiintiösähköä voidaan ostaa verkosta. Sitä ei kuitenkaan riitä loputtomasti, vaikkakin Suomessa fossiilivapaan sähköntuotannon osuus on kansainvälisesti vertailtuna hyvällä tasolla, ja paranee merkittävästi kuluvan kevään aikana.

Verkkosähkönjakelua ei ole valjastettu suuriin latausvirtoihin

Verkkosähkön käyttöön liittyy myös toisenlainen haaste. Sähkönjakelua ei ole mitoitettu siten, että se mahdollistaisi suuret hetkelliset latausvirrat kaikkialle. Muutamien hybridiautojen ilmaantuminen taloyhtiöiden pihoihin ei ole aiheuttanut ongelmia, kuten ei myöskään yksittäisten täyssähköautojen kokoontumiset samoille pikalatausapajille. Sopu sijaa antaa, ja toistaiseksi samaan vähemmistöön kuuluminen on voinut toimia yhdistävänä tekijänä, jossa kärsivällisyyttä ja hyvää tahtoa riittää pioneerihenkisille kollegoillekin.

Tilanne muuttuu kuitenkin sähköautojen yleistymisen myötä nopeasti. Ajatellaanpa, että suurella huoltoasemalla 30 täyssähköautoa haluaisi yhtä aikaa ladata 300 kilometriä lisää “rangea” 15 minuutin pysähdyksen aikana. Aiemmin jonottamista ei ole koettu merkittäväksi ongelmaksi sen enempää mittarikentillä kuin sosiaalitiloissakaan. Tavanomaiset “asiat” kun on totuttu hoitamaan muutamassa minuutissa, kukin vuorollaan.

Edellä kuvatun esimerkin mukainen tilanne muuttaa asetelman hyvin toisenlaiseksi. Jotta kolmenkymmenen sähköautoilijan toive voitaisiin toteuttaa, yhtäaikaisen suurteholataamisen vaatima teho edellyttäisi kiinteistöltä jo teollisen mittakaavan sähkönsyöttöä, eikä sellaista ole kaikkialle saatavissa edes rahalla – ainakaan kohtuullisella määrällä. Kenties tulevaisuuden ”huoltoasemat” sijoittuvatkin sähkönjakeluverkon kannalta otollisiin paikkoihin?

Uusiutuvan energian tuotanto on liikenteen sähköistymisen edellytys

Vaihtoehtoisena tai täydentävänä ratkaisuna voi toimia paikallinen uusiutuvan energian tuotanto. Aurinkokennojen teknologinen kehitys on ollut nopeaa, ja varsinkin sähkövarastoon yhdistetty latauslaitteisto tarjoaa tehokkaan ja varmatoimisen tavan tuottaa uusiutuvaa energiaa liikenteen tarpeisiin. Tietyissä kohteissa myös tuulivoima voi olla käyttökelpoinen ratkaisu, tai se voi täydentää aurinkovoimaa niiden keskinäisen negatiivisen korrelaation ansiosta.

LUT-yliopistossa on jo aiemmin tehty aktiivista tutkimusta paikallisten energiayhteisöjen sekä energiajärjestelmän ja energiamarkkinan yhdistämisestä. Lahteen sijoittuva uusi sähköisen liikenteen professuuri sekä siihen liittyvä sähköisen liikenteen maisteriohjelma tulevat lisäämään merkittävällä tavalla liikenteen hiilineutraaliin sähköistymiseen keskittyvää tutkimusta.

Teknologian kehitys luo meille keinot ilmastonmuutoksen torjuntaan. Kiinnostus uusiutuvan energian käyttöön sekä kiinteistöjen älykkääseen energianhallintaan kasvavat sitä mukaa, kun hiilineutraaliustavoitteet ja sähköinen liikenne tulevat kiinteämmäksi osaksi arkeamme. Se on yhteisen ympäristömme kannalta erittäin hyvä asia.