Tämä on ensimmäinen juttu artikkelisarjassa, jolla haluamme avata energiatalouteen liittyviä peruskäsitteitä. Teho, kapasiteetti ja energiamäärä menevät välillä herttaisen sekaisin, samoin megat ja gigat.

Watti on hyvä ja yleiskäyttöinen tehon mittayksikkö, joten annetaan hevosvoiman olla omassa perinteisessä arvossaan ja Planckin tehoon emme puutu lainkaan. SI-yksikkö watti tarkoittaa joulea sekunnissa (J/s), eli joule (J) on SI-järjestelmän mukainen energian yksikkö. Yksi joule on aika pieni energiamäärä, yksi wattisekunti.

Teho ja energiamäärä

Kilowattitunti (kWh) on useimmille hyvin tuttu energiamäärän yksikkö, koska sähkölaskussa kulutuksemme kerrotaan kilowattitunteina ja sähkön hintaa lasketaan sentteinä kilowattituntia kohti. Kilowattitunti on se työn määrä jonka tuhannen watin teho eli kilowatti (kW) tekee yhden tunnin aikana. Jouleina sama asia on 3,6 megajoulea (MJ), jolloin asia meni heti vaikeammaksi.

Jopa julkisessa sanassa teho ja energia menevät usein sekaisin. Toimittaja ei muista liittää tehon perään ajan yksikkö, jolloin vaikkapa energiamääristä puhutaan megawatteina (MW), eikä megawattitunteina (MWh). Asiayhteydestä voi sitten arvata, mitä oikeasti tarkoitetaan. Toisin päin asia ei käänny niinkään usein, eli tehosta puhutaan harvoin kilowattitunteina.

Suurten lukujen vaikeus

Kun halutaan olla täsmällisiä ja käyttää virallisia SI-järjestelmän yksiköitä, törmätään vaikkapa Tilastokeskuksen numeroissa tämän tästä jouleen. Suomen energian kokonaiskulutus vuonna 2017 oli ennakkotiedon mukaan 1 353 petajoulea (PJ). Mitähän se tarkoittaa? Allekirjoittaneelle 3,6:n kertotaulu on aina tuntunut vaikealta ja peta on ihan hirveän suuri lukuyksikkö.

Energian kokonaiskulutus Suomessa on kehittynyt oheisen Tilastokeskuksen kaavion kertomaan tapaan. Hiilen kulutus on ilahduttavasti alkanut laskea, mutta öljyä kuluu edelleen paljon.

Kilogramma on tuhat grammaa ja kilowatti on tuhat wattia. Tämä on tuttua ja helppoa. Mega on miljoona ja giga on miljardi. Paitsi amerikkalaisille. Heille miljardi onkin biljoona ja meille biljoona on tuhat miljardia!

Prosentit ovat monessa tapauksessa helpommin ymmärrettäviä kuin petajoulet. Pitää vain tietää, mistä luvusta prosentit on laskettu.

Ok, seuraavassa rimpsussa luku aina tuhatkertaistuu: kilo (k), mega (M), giga (G), tera (T), peta (P), exa (E), zetta (Z), yotta (Y). Petaan tai exaan asti siis on tarvetta, kun energiankulutus on 1 353 PJ tai 1,35 EJ. Watteina sama asia olisi 375 terawattituntia (TWh), eli 1 353 jaettuna 3 600:lla (sekunnilla).

Monia energian yksiköitä

Suomen energian kokonaiskulutus 1,35 EJ tai 375 TWh voidaan myös ilmaista lukuna 32,3 Mtoe. Mtoe on miljoonaa öljyekvivalenttitonnia ja sitä käytetään suurten energiamäärien ilmaisemiseen. Esimerkiksi koko maailman primäärienergian kulutus on noin 13 000 Mtoe. Tämä olisi kai suunnilleen 540 EJ. Selkeää, vai mitä?

Maailman energiajärjestön IEA:n määritelmä öljyekvivalenttitonnille (toe tai TOE) on 41,868 gigajoulea (GJ). Tämä tarkoittaa sitä energiamäärää, joka vapautuu, kun yksi tonni öljyä poltetaan. Öljyn lämpöarvo toki vaihtelee, mutta tämä luku on määritelty standardiksi.

1 toe on siis 11,63 MWh, joka muuten sattuu olemaan hyvin tarkoin 10 miljoonaa kilokaloria. Kaloreista puhutaan aika harvoin, kun arvioidaan suuria energiamääriä. Muitakin energian yksiköitä on yleisessä käytössä, mutta jätämme nyt Btu:n (British thermal unit) omaan arvoonsa.

Vielä yksi yleistys: litra bensaa tai dieseliä pitää sisällään suunnilleen 10 kWh energiaa. Kun tankkaamme auton, lorautamme tankkiin helposti 500 kWh eli 0,5 MWh energiaa.

Jouko Lampila