Suomi on pitkällä puhtaassa energiantuotannossa ja menee hyvää vauhtia kohti ilmastotavoitteita. Pohjoisena maana energiankulutuksestamme noin kolmannes on lämpöä, ja sitä tuotetaan tällä hetkellä polttamalla mm. puupolttoaineita, biokaasua, turvetta ja öljyä. Suomessa kaukolämpöä tuotetaan myös lämpöpumpuilla teollisuuden hukkalämmöistä sekä sähkökattiloilla.

Jotta saavutamme ilmasto- ja muut kestävyystavoitteet, myös lämmön pitää olla vähäpäästöistä. Tähän pienydinvoima on yksi mahdollinen ratkaisu. Kuopiossa Haapaniemi 2 -laitosyksikön tuotanto on korvattava vuoteen 2035 mennessä laitoksen elinkaaren täyttyessä.

Esisuunnittelusopimus on tyypillinen välivaihe merkittävien investointien toteutuksessa. Päätöksen esisuunnittelusopimuksesta ovat tehneet Kuopion Energian johto hallituksensa hyväksymänä sekä Steady Energy Oy.

Kuopion Energia tekee päätöksen varsinaisesta investoinnista esiselvityksen aikana tehtävien selvitysten pohjalta – jos Kuopion Energia pitää hanketta liiketoiminnallisesti houkuttelevana. Myös laitetoimittaja valitaan hankkeen edetessä. Kuopion Energia hakee myös tarvittavat kaavamuutokset, joista päätöksen tekee Kuopion kaupunki.

Suomessa ydinvoimalaitoksen rakentamisen edellytyksenä on eduskunnan myöntämä periaatepäätös. Luvanhakija (Kuopion Energia) voi hakea periaatepäätöstä, kun ympäristövaikutusten arviointi on tehty ja Säteilyturvakeskus (STUK) on todennut, että laitos täyttää lain edellyttämät turvallisuuteen liittyvät ehdot.

Pienydinvoimala on sekä hinnaltaan että kooltaan murto-osa perinteisestä isosta ydinvoimalasta.

Hinnan ja muiden kustannusten on oltava kilpailukykyisellä tasolla muihin vaihtoehtoihin verrattuna.

Soveltuvista sijoituspaikoista on tehty selvitys, jonka mukaan potentiaalisimmat alueet pienydinvoimalle ovat Sorsasalon teollisuusalue ja Hepomäki. Molemmat alueet ovat maaperänsä puolesta sopivia rakentamiseen ja näin ollen kiinnostavia. Alueille tehdään kattava ympäristövaikutusten arviointi (YVA).

Molemmissa on kallioperä maan pinnassa ja lähialueet ovat melko vähäisesti asuttuja. Molemmat alueet vaativat myös kaukolämmön siirtoputken rakentamisen. Erona on, että Sorsasalosta siirtoputki olisi pääosin vesistössä. Alueille sijoittuvan muun teollisuuden mahdolliset hukkalämmöt kiinnostavat Kuopion Energiaa.

Pienydinvoimalan sijantiin vaikuttaa moni seikka: alueen sijainti suhteessa kaukolämpöverkkoon, alueen soveltuvuus teolliseen toimintaan, maaperän sopivuus ja esimerkiksi alueen nykyinen kaava sekä käyttötarkoitus.

Laitostoimittajasta riippuen, pienydinvoimayksiköt rakennetaan joko peruskallioon maan alle tai osin myös maan päälle. Perinteistä polttoainetoimitusten logistiikkaa ei tarvita, joten vaikutus kaupunkikuvaan on rajallinen. Laitosalueen maanpäällinen osa on aidatulla valvonta-alueella, jonne ulkopuolisilta on pääsy kielletty.

Voimalan rakentamisesta päättää Kuopion Energia kaupungin konserniohjeen mukaisesti menetellen, ja sijainti valitaan muun muassa edellisen kysymyksen seikkojen perusteella. Varsinainen kaavoituspäätös kuuluu Kuopion kaupungille.

Alkuperäisistä sijoituspaikkavaihtoehdosta karsiutui nykyisen voimalaitoksen naapuri, Kumpusaari, sillä alueen maaperä on osin täyttömaata eikä sovellu pienydinvoimanrakentamiseen. Alueelta vaaditaan riittävän ehjää peruskalliota. Myös tiheään asuttavilla alueilla yleisen hyväksyttävyyden saavuttaminen on haastavampaa yhtään harvemman asuinalueen kantaa väheksymättä.

Laitosta ei rakenneta asuintalojen viereen, vaan sille soveltuvalle rajatulle teollisuustontille maan alle kallioperään tai osin maan päälle.

Ydinvoimaloilla ei ole enää kiinteää kilometrimääräistä turvaetäisyyttä kuten ennen oli. Säteilyturvakeskus STUK muutti turvaetäisyyksiä koskevia määräyksiä vuoden 2024 helmikuussa. Nykyisin ydinvoimalan sijaintia, asutuksen läheisyyttä sekä suojaetäisyyksiä arvioidaan tapauskohtaisesti. Turvallisuuden kriteerit ovat tiukat.

Tämänhetkisen arvion mukaan esimerkiksi Steady Energyn suunnitteleman pienydinvoimalan voi sijoittaa turvallisesti myös asutuksen lähelle.

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituspaikkaa ei ole päätetty, mutta loppusijoitukseen soveltuva tekniikka on oltava tiedossa investointipäätöstä tehtäessä.

Yhdestä pienydinvoimayksiköstä syntyy käytettyä ydinpolttoainetta koko 60 vuoden elinkaaren aikana noin yhden pakettiautollisen verran. Kuopioon suunnitellaan kahta yksikköä.

Kaikki Suomessa syntyvä käytetty ydinpolttoaine on loppusijoitettava Suomeen. Suomi on maailman ensimmäinen maa, jossa loppusijoitus on tarkoitus käynnistää, mahdollisesti vuonna 2026.

Loppusijoituksen ehtona on, että sen pitkäaikaisturvallisuus on kyetty osoittamaan riittävällä varmuudella. Viranomaisten hyväksymä jätteiden käsittelysuunnitelma on ydinvoimaluvan edellytys. Todennäköisin on geologinen loppusijoitus Suomen kallioperään.

Kuopion Energia tekee ratkaisunsa laitokseen investoimisesta kaupallisin perustein. Pienydinvoimalla tuotettavan lämmön on oltava kilpailukykyistä verrattuna muihin tarjolla oleviin vaihtoehtoihin. 

Ydinkaukolämmön ilmeinen vahvuus on hintakehityksen vakaus ja ennakoitavuus. Tässä vaiheessa kaukolämmön hintaa on kuitenkin mahdotonta tietää.

VTT on tehnyt elinkaariarvioinnin ydinkaukolämmön ympäristövaikutuksista. Ydinvoimalaitokset eivät tuota suoria savupiippupäästöjä, vaan päästövaikutus muodostuu reaktorin polttoainekierron, laitosten rakentamisen, käytön, ylläpidon ja käytöstä poiston epäsuorista päästöistä. 

Pienydinvoimalla tuotettu lämpö on vähähiilistä. Myös muut ympäristövaikutukset arvioitiin selvityksessä pieniksi.

Lue VTT:n tiedote.

Kuopion Energia on tällä hetkellä tilanteessa pioneerin roolissa Suomessa, mutta pienydinvoima tai ydinvoimalla tuotettu kaukolämpö ei ole teknologiana mitään uutta. Kaavaillun pienydinvoimalan teknologia on käytännössä koeteltua, yksinkertaista ja toimivaa – ns. kevytvesireaktori. Esimerkiksi Loviisan laitokset ja Olkiluoto 3 -laitosyksikkö toimivat samalla periaatteella. Pienydinvoimalaitos on kuitenkin huomattavasti yksinkertaisempi ja pienempi kuin nyt käytössä olevat laitokset.

Pienydinvoimahankkeita on käynnissä useissa maissa – esimerkiksi Kanadassa.  Pienydinvoimalaitoksia suunnitellaan rakennettavaksi muun muassa Isossa-Britanniassa, Ruotsissa ja Ranskassa.

Ydinvoimalla tuotetaan kaukolämpöä muun muassa Sveitsissä, Bulgariassa, Kiinassa ja Ukrainassa. Maailmalla on ollut vuosikymmeniä käytössä pienydinvoimaa ja tällä hetkellä käytössä on yli sata pienydinvoimalaa muun muassa laivojen energialähteenä.

Suomalaisen Steady Energyn LDR-50 laitoksen suunnittelu käynnistyi Teknologian tutkimuskeskus VTT:ssä jo vuonna 2020. Steady Energy on perustettu kaupallistamaan suunniteltu laitos. Taustalla on maailman johtava ja käytännön projekteissa osoitettu ydinteknologian osaaminen sekä kotimainen tutkittu tieto.

Steady Energyllä on töissä noin 50 ydinenergia-alan ammattilaista, joilla on erittäin pitkä kokemus ydinenergia-alasta muun muassa TVO:ssa, Fennovoimassa ja Fortumissa. Suunnittelutyön ja hankkeiden toteutuksen tukena on useita maailman johtavia ydinenergia-alan kumppaneita kuten SWECO ja TVO Nuclear Services.

Steady Energy on yksi mahdollinen laitostoimittaja.

LDR50-pienydinvoimalaitoksen toiminta perustuu koeteltuun kevytvesiteknologiaan, jota on yleisesti käytössä.

Ydinpolttoaineen atomien halkeaminen vapauttaa ydinenergiaa, joka lämmittää vettä isossa metalliastiassa. Veden lämpö siirretään kaukolämpöverkkoon.

LDR50-laitoksen tärkein innovaatio liittyy sen yksinkertaisuuteen. Kun ydinvoimalla tehdään pelkästään lämpöä, laitoksesta on mahdollista tehdä huomattavasti yksinkertaisempi, turvallisempi ja edullisempi rakentaa.

Laitoksessa ei ole turbiineita, koska ydinreaktion tuottamaa lämpöä ei tarvitse muuttaa sähköksi. Lämpö yksinkertaisesti johdetaan lämmönvaihtimeen ja siitä kaukolämpöverkkoon. 

Koska turbiineita ei tarvita, lämpötilaksi riittää alle 150°C. Sähköä tuottavan laitoksen turbiinit pyörivät höyryllä, jonka tekemiseksi reaktorissa kulkeva vesi pitää kuumentaa yli 300 asteeseen.

Mitä pienempi lämpötila laitoksessa on, sitä pienempiä paineita sen tarvitsee kestää, ja sitä helpompi se on rakentaa.

Laitoksen pieni koko tekee siitä monin tavoin helpommin hallittavan, myös tilanteessa, jossa laitos tarvitsee nopeasti pysäyttää.

Pienydinvoimalan riskit onnettomuustilanteille ovat huomattavasti suurta laitosta pienemmät. Niin kuin edellisessä vastauksessa kerrottiin, ainoastaan kaukolämpöä tuottava pienydinvoimala voi toimia matalammassa lämpötilassa ja paineessa kuin sähköä tuottava ydinvoimalaitos.

Ongelmatilanteissa pienydinreaktoria on mahdollista jäähdyttää sähköstä riippumattomilla passiivisilla järjestelmillä, joita ohjaavat luonnolliset ilmiöt. Näitä ovat muun muassa painovoimalla aukeavat venttiilit ja painovoimainen veden virtaus, jossa lämmin vesivirtaa ylöspäin ja kylmä vesi alaspäin. Painovoimaan perustuva virtaus ei siis näin ollen tarvitse pumppuja tai sähköä pumppaukseen.

Tarkkaa kotimaisuusastetta ei tässä vaiheessa voida määritellä, mutta on esitetty arvio, että vähintään kolmasosa laitoksen rakentamisesta tuotettaisiin paikallisesti. Tietyt asiat on hankittava ulkomailta, kuten ydinpolttoaine. Reaktorin rakentaminen voi olla kotimaista, mutta kaikkia komponentteja ei ole saatavilla suomalaisilta toimijoilta.

Tulevaisuudessa lämpöpumpuilla tuotettu kaukolämpö voisi olla mahdollista, mutta tällä hetkellä Kuopiossa ei ole riittävän suuria hukkalämmönlähteitä. Jos alueelle tulisi vaikka vedynvalmistus tai datakeskus, olisi Kuopion Energia kiinnostunut hukkalämmöstä. Jätevesistä saatavaa hukkalämpöä on tutkittu, mutta tämä ei osoittautunut taloudellisesti kannattavaksi. Sähkökattila on Haapaniemelle rakenteilla parhaillaan.

Olimme mukana Tampereelle poratussa geolämpökaivossa, mutta tämä kokeilu piti lopettaa ennen tavoitesyvyyttä. Ehkä tulevaisuudessa geolämpöä hyödynnetään energia-alalla laajemminkin. Hankkeesta lisää Tampereelle porattiin geolämpökaivo – Tampereen Energia.