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. 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.
Lisää tietoa hiilidioksidin talteenotosta:
IEA Greenhouse gas R&D programme: http://www.ieagreen.org.uk/
http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_and_data_reports.htm (Special
reports --> Carbon Dioxide Capture and Storage)
www.tekes.fi
> teknologiaohjelmat > Ohjelman etusivu > Projekti
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.
Lisää kivihiilestä:
http://www.hiilitieto.fi
http://www.pohjolanvoima.fi/
http://www.fortum.fi/
http://www.helsinginenergia.fi/
http://www.worldcoal.org/
http://www.iea.org/Textbase/subjectqueries/keyresult.asp?KEYWORD_ID=4101