Sähköntuotanto

**Sähköntuotanto** on energiantuotantoa, jossa erilaisia primäärienergian muotoja muunnetaan sähköksi. Jossakin määrin sähköverkon kuormantasauksessa käytetään myös sekundaarisia energialähteitä kuten on kyse pumppuvoimaloiden suhteen.

Valtaosa ihmiskunnan käyttämästä sähköstä tuotetaan voimalaitoksissa muuntamalla mekaanista energiaa generaattorilla sähköksi. Mekaaninen energia saadaan joko suoraan luonnosta (esimerkiksi vesivoima ja tuulivoima) tai lämpövoimakoneella jostakin lämpöä tuottavasta prosessista (esimerkiksi ydinvoima, erilaisten polttoaineiden polttaminen ja geoterminen energia). Voimalaitoksista sähkö johdetaan sähköverkkoa pitkin kuluttajille.

Pieniä määriä sähköä tuotetaan ilman generaattoria ydinparistoilla, kemiallisilla paristoilla, aurinkokennoilla ja polttokennoilla, näiden tuotantotapojen ollessa kuitenkin yleensä julkisen sähköverkon ulkopuolella.

Samassa voimalaitoksessa voidaan tuottaa sekä sähköä että lämpöenergiaa lämmitykseen. Tätä kutsutaan sähkön ja lämmön yhteistuotannoksi.

## Sähköntuotannon reunaehtoja
Sähköntuotannon täytyy vastata tarkasti joka hetki kulutustilannetta. Valtakunnanverkon tasolla hetkelliset kulutusvaihtelut ovat pieniä suhteessa koko tuotantoon. Vakaana pysyvää tuotannon osaa sanotaan perusvoimaksi. Koska suuri osa voimalaitoksista on hitaasti säädettäviä ja tuottavat perusvoimaa, niin tuotannossa tarvitaan lisäksi nopeasti säädettävää säätövoimaa. Lisäksi tuotannossa täytyy varautua jonkin suuremman voimalaitoksen rikkoontumiseen. Tätä varten joudutaan pitämään reservissä voimalaitoksia varavoimana. Myös sähkönsiirtokapasiteetti on rajoite. Voimalaitokset on pyritty rakentamaan lähelle kuluttajia, jotta ei tarvittaisi suurta sähkönsiirtoverkkoa, joka myös hukkaisi osan sähköstä. Sähköverkon siirtokapasiteetin rajoitukset ovat ongelma tuulivoiman laajemmalle käytölle.

## Sähköntuotannon historia

Sähköä on tuotettu keskitetysti 1800-luvun lopulta lähtien. Ensimmäisenä kaupallisena sähkövoimalaitoksena voidaan pitää Thomas Edisonin New Yorkiin 4. syyskuuta 1882 avaamaa Pearl Street Stationia. 

Suomessa aloitti Tampereen kaupungin sähkölaitos toimintansa vuonna 1888 ensimmäisenä kunnallisena sähkölaitoksena.

## Sähköntuotanto eri maissa

### Sähköntuotanto Euroopassa
Vuonna 2008 EU:n sähkökapasiteetti 791&nbsp;GW jakautui: hiili 29&nbsp;%, maakaasu 22&nbsp;%, vesivoima 16&nbsp;%, ydinvoima 16&nbsp;%, tuulivoima 8&nbsp;%,  öljy 7&nbsp;%, biomassa 1&nbsp;% ja muut 1&nbsp;%. Vuoteen 1995 verrattuna kapasiteetti kasvoi 259&nbsp;GW ja ydinvoiman osuus väheni kaasun ja tuulivoiman eduksi. Vuosina 2000–2008 EU:n ydinvoiman määrä vähentyi - 6&nbsp;251&nbsp;MW ja tuulivoiman määrä kasvoi 55&nbsp;271&nbsp;MW. Vuonna 2008 sähköntuotannon lisäys oli tuulivoima 8&nbsp;484&nbsp;MW, kaasu 6&nbsp;932&nbsp;MW, öljy 2&nbsp;495&nbsp;MW, hiili 762&nbsp;MW, vesi 473&nbsp;MW, biomassa 296&nbsp;MW ja ydinvoima 60&nbsp;MW.

### Sähköntuotanto henkeä kohti

Ruotsin energiaviranomaisten taulukon mukaan sähkönkulutus kasvoi henkeä kohti vuodessa 2004–2005 EU-15-maissa 0,7&nbsp;% ja OECD-maissa 1,9&nbsp;%. Kasvu tuotettiin fossiilisilla polttoaineilla.

Islanti ja Norja kuluttavat paljon sähköä asukasta kohti, mutta ne pystyvät luonnonolosuhteiden vuoksi tuottamaan sähkön lähes kokonaan uusiutuvalla energialla, Norjassa jopa vientiin.

### Sähköntuotanto Suomessa

Suomen sähköntuotanto oli (2008) 87&nbsp;247&nbsp;GWh (16&nbsp;339&nbsp;kWh/asukas). Lisäksi sähkön nettotuonti on vaihdellut välillä 5–20&nbsp;% kulutuksesta vuosittain.

Vuonna 2008 Suomen sähkön nettotuonti oli 12.772&nbsp;GWh (2&nbsp;392&nbsp;kWh/asukas).

Sähkön kokonaiskulutuksesta vuosina 1990–2005 teollisuuden koko sähkönkulutus on ollut 52–54&nbsp;% ja pelkän metsäteollisuuden osuus 30–32&nbsp;% . Sähkönkulutus on kasvanut ko. vuosina noin 36&nbsp;%. Lisäys on samaa suuruusluokkaa kaikilla sektoreilla: teollisuudessa, kotitalouksissa sekä palveluissa ja julkisessa kulutuksessa..

Vuonna 2005 Suomi pystyi tuomaan  ennätyksellisen paljon vesivoimalla tuotettua sähköä, ja samalla lauhdesähkön tuotanto fossiilisilla polttoaineilla ja turpeella laski. Tämän johdosta energiantuotannon kasvihuonekaasupäästöt laskivat 33&nbsp;% verrattuna edellisvuoden tilanteeseen. Myös metsäteollisuuden työmarkkinakiista vähensi päästöjä vähentyneen energiankulutuksen myötä.

#### Ydinvoiman asema Suomen sähköntuotannossa

Suomen ydinvoimakapasiteetti oli 2&nbsp;671&nbsp;MW vuoden 2008 alussa. Vuonna 2008 ydinvoimalla tuotettiin 22&nbsp;038&nbsp;GWh sähköä, eli noin neljännes Suomessa käytetystä sähköstä.

Olkiluodon ydinvoimalan rakenteilla olevan kolmannen yksikön (teho 1&nbsp;600&nbsp;MW, vuosituotanto n. 13&nbsp;TWh) valmistuessa ydinvoiman osuus Suomen sähköntuotannosta tulee olemaan noin 35&nbsp;TWh. Vuonna 2010 eduskunta teki päätöksen uusien ydinvoimalahankkeiden hyväksymisestä. Rakentamisluvan sai Fennovoima, joka aloitti ydinvoimalan rakentamisen Pyhäjoen Hanhikivelle vuonna 2012.

#### Tuonnin asema Suomen sähköntuotannossa
Suomi on poikkeuksellisen riippuvainen sähkön tuonnista: jopa 15–20&nbsp;% kulutuksesta joudutaan kattamaan tuontisähköllä. Voimakas tuontiriippuvuus on riski huoltovarmuudelle.
Euroopassa ei juuri missään sähkön tuontiosuus nouse niin suureksi kuin Suomessa. Venäjältä sähköä tuodaan Suomeen nykyisin yli 11&nbsp;TWh vuodessa.
Koko EU:ssa Venäjältä tuodun sähkön osuus on noin 2&nbsp;%.

Eduskunnan hyväksymän ilmasto- ja energiastrategian mukaan Suomen oman tuotantokapasiteetin tulee pystyä kattamaan huipun aikainen sähkönkulutus kaikissa kysyntätilanteissa. Vuonna 2010 tämä ei toteudu, vaan huippukulutustilanteessa tuonnilla katettava tuotantokyvyn ja kulutuksen välinen aukko on 1&nbsp;300&nbsp;MW. Yllättävät ongelmat tuotannossa tai tuonnissa voivat mutkistaa tilannetta.. Sekä Venäjä että Ruotsi ovat ajoittain rajoittaneet sähkön vientiä Suomeen. Venäjän rajoitukset ovat toisinaan tulleet yllätyksenä ja lyhyellä varoitusajalla.

## Katso myös
* Energiansäästö
* Uusiutuva energia
* Sähkön pientuotanto
* Sähkön hinta
* Luettelo maiden ja alueiden hiilidioksidipäästöistä henkeä kohti
* Energiavarat maailmassa

## Lähteet

## Aiheesta muualla

* Tasapuoliset toimintamahdollisuudet edellytys sähkömarkkinoiden toimivuudelle, Kilpailuviraston tiedote 23, 13.9.2007
*Sähkön ja lämmön tuotanto Suomessa Tilastokeskus