Uusiutuvien energialähteiden käyttömahdollisuudet ja teknologianäkymät sekä keskitetyssä että hajautetussa energiantuotannossa. Olli Laitinen, Motiva

Transkriptio

1 Uusiutuvien energialähteiden käyttömahdollisuudet ja teknologianäkymät sekä keskitetyssä että hajautetussa energiantuotannossa Olli Laitinen, Motiva

2 Energiantuotannon rakenteellinen muutos Energiantuotannon rakenne tulee muuttumaan seuraavien vuosikymmenten aikana Teollinen energiantuotanto Siirtyminen biopolttoaineisiin voimalaitoskattiloissa Tuulivoiman kasvu Keskisuuri energiantuotanto Paikallisten biopolttoaineiden käyttö kasvaa Lämpöyrittäjyys Alueellinen oma energiantuotanto Energian pienkäyttö/tuotanto Lämpöpumput, aurinkoenergia, pientuulivoima, biopolttoaineet Hajautettu vai keskitetty energiantuotanto tulevaisuuden suunta?

3 Uusiutuvan energian velvoitepaketti

4

5 Kasvihuonekaasupäästöt sektoreittain 2007 Jätteiden käsittely, 3.1% Maatalous, 7.0% Liuttimet ja muut tuotteet, 0.1% F-kaasut, 1.2% Teollisuus-prosessit, 7.3% Energia, 81.2% Energiateollisuus, 39.1% Teollisuus ja rakentaminen, 14.7% Liikenne, 18.8% Muu energia, 8.6% Suomen kokonaispäästöt 78,5 milj. tco 2 ekv vuonna 2007 (ei sisällä maankäyttöä, maankäytön muutosta ja metsätaloutta ns. 4M sektori)) Lähde: Tilastokeskus 2008, Kasvihuonekaasujen inventaario

6 Teollinen tuulivoima Miljoonainvestointeja (1MW maalle rakennettaessa maksaa noin 1,5M ) Tuulivoima tulee kasvamaan merkittävästi kymmenen vuoden aikana Nykykapasiteetti noin 150 MW Tavoite MW vuonna 2020 Tavoitteen saavuttamista tuetaan eri toimin Syöttötariffi- eli takuuhintajärjestelmä käyttöön vuonna 2010 Tuuliatlas helpottaa sijoituspaikkojen valinnassa Maankäyttö- ja rakennuslain muutos yhtenäistää kaavoitus- ja lupakäytäntöjä Ympäristövaikutukset asettavat ehtoja rakentamiselle Ääni-, maisema- ja muut vaikutukset Hyödyttää myös hankepaikkakuntia Työllistävä vaikutus, kiinteistöverot, maanvuokraus

7 Voimaloiden kehitys Koko ja tuontantoteho kasvanut merkittävästi viimeisen kahden vuosikymmenen aikana Tuulivoimalan osat Lähde: Motiva Voimalakoon kehitys Lähde: Motiva

8 Tuulivoimahankkeiden sijoittuminen Julkaistuja tuulivoimahankkeita Lähde: Suomen tuulivoimayhdistys Esimerkki tuuliatlaksen tuloksista Lähde: Suomen tuuliatlas

9 Tuulivoimaopas Toivotaan helpottavan tuulivoimarakentamisen suunnittelua ja hanketyötä eri tasoilla Tehty ensisijaisesti auttamaan eri toimijoita lupa- ja kaavoitusmenettelyissä sekä lisäämään tietoa tuulivoiman ympäristövaikutuksista Myös tietoa tuulivoiman vaikutuksista kuntatalouteen Sivustoa pyritään kehittämään aktiivisesti Työn rahoittanut TEM, YM ja ET

10 Vanha tuuliatlas on vuodelta 1991 Tuuliatlas Kuvaa tuulioloja metrin korkeudelta Puutteellinen ja epätarkka Vanhasen II hallituksen ohjelmassa mainittiin tuuliatlastyön aloittaminen Työ- ja elinkeinoministeriö tilasi tuulisuuskartoituksen koordinaation Motivalta ja Ilmatieteen laitos vastasi varsinaisesta toteutuksesta Perustuu tietokonemallinnukseen Toimiva työkalu mm. maakuntakaavoituksessa Valmistui

11 Tuuliatlaksen karttaliittymä

12 Lämpöyrittäjyys Lämpöyrittäjä toimittaa asiakkaalle lämpöä ja laskuttaa toimittamastaan energiasta ( /MWh) Lämpö voi olla kaukolämpöä, kuumaa vettä tai höyryä Yritys voi toimia osakeyhtiönä, osuuskuntana tai henkilöyrittäjänä Investoinnin voi tehdä joko lämpöyritys tai lämmön ostaja Polttoaineen hankinta Laitoksen käyttö- ja kunnossapito Lämmön myynti 12 /MWh POLTTOAINE TOIMITTAJA Laitoksen suunnittelu Rakentaminen Käyttöönotto Rahoitus BIOLÄMPÖ KULUTTAJA/ LÄMPÖASIAKAS 33 /MWh Kuvien lähde VTT Sopimukset tyypillisesti 5-10 vuotta Lämmön hinta yleensä sidottu indekseihin ja polttoainekoriin puu ja öljy

13 Lämpöyrityskohteiden määrä lisääntyy jatkuvasti 300 Lämpöyritysten lukumäärä ~170 MW Yli 400 koulua, aluelämpölaitosta, hotellia, kasvi- huonetta ja tuotantolaitosta käyttää lämpöyrityksen toimittamaa lämpöä. Kuvan lähde: Työtehoseura

14 Kustannusten jakautuminen lämmön tuotannossa 100% 50% muut henkilöstö polttoaineverot polttoaine huolto&korjaus investointi 0% Metsähake Palaturve POR POK Maakaasu Esimerkkinä 1,5 MW:n kattila, jonka huipun käyttöaika on 2200 tuntia vuodessa. VTT laskenut syksyn 2008 kustannustasolla. Lähde: PK-yritysten energiaopas

15 Pelletti Nykyaikainen lämmitystapa Tasalaatuiset pelletit sopivat polttoaineeksi oman kodin lämmittämiseen kilowattia omakoti- ja rivitalot sekä vapaa-ajan asunnot lämpö- ja voimalaitoksiin kilowattia suuret kiinteistöt kilowattia pienet aluelämpölaitokset seospolttoaineeksi kivihiilen tai kostean hakkeen joukkoon.

16 Pelletti toimii eri kokoluokissa Siirrettävä lämpökontti Nopea, helppo tapa siirtyä pellettilämpöön Täysin valmiina paikalle kevyet perustukset Liikuteltava Pienet lämpölaitokset 0,1-5MW Pienet alueverkot Suuret kiinteistöt

17 Asunto Oy Keuruun Ylä-Kivelä Rakennettu 1970-luvulla. Huoneistot ja käyttövesi lämmitettiin 2008 vuoteen asti kahdella öljykattilalla Öljynkulutus oli vuosittain noin litraa Aurinko- ja pellettienergiajärjestelmä maksoi taloyhtiölle noin sisälsi vanhan öljykattilan purkutyön, pellettikattilan asennuksineen toisen öljykattilan tilalle, 24 m³ pellettisiilon rakentamisen talon päätyyn ja aurinkokeräimet asennuksineen katolle. Viiden keräinelementin yhteispinta-ala on 22 m²; tämä tuottaa Keuruulla keskimäärin 15 MWh energiaa vuodessa Taloyhtiölle tuodaan talviaikana pellettiä enintään kerran kuukaudessa, noin 14 tonnia kerralla Pellettikuluiksi tulee nykyhinnoin noin vuodessa Takaisinmaksuaika 5 vuotta

18 Lämpöpumput Lämpöpumppujen avulla siirretään maahan, kallioon tai veteen varastoitunutta lämpöä rakennusten ja käyttöveden lämmittämiseen Yksi nopeimmin kasvavista uusiutuvan energian muodoista Helppokäyttöinen Ilmalämpöpumppu mahdollistaa sähkölämmitteisen talon energiankulutuksen pienentämisen melko pienellä investoinnilla Pienentää lämmityskustannuksia 30-40% Maalämpöpumppu kilpailukykyisin keskivertoa suuremmissa pientaloissa Lämpökerroin (COP) kertoo laitteiston sähkönkulutuksen ja tuotetun lämmön suhteen Mahdollisuus viilennykseen Lisää kuitenkin sähkön kulutusta

19 Esimerkkejä lämpöpumpuista Kuvat: SULPU r.y.

20 Pientuulivoima Muuntaa tuulen liike-energian sähköksi Pientuulivoimalla ei tarkkaa määritelmää 0,5-20 kw Vaaka-akselinen tuuliturbiini pyyhkäisypinta-alan koko merkittävä tekijä tuoton kannalta Pystyakselinen tuuliturbiini toimintavarma toimii hyvin erilaisilla tuulennopeuksilla Pitkä käyttöikä molemmilla turbiinityypeillä yli 20 vuotta Vaaka-akselisen tuuliturbiinin asennus Kuva: Eagle Windpower

21 Pientuulivoiman käyttö Kätevä ratkaisu sähköverkon piirin ulkopuolella Verkkoon kytketyt järjestelmät kuitenkin yleistymässä Ylimääräinen sähkö voidaan hyödyntää monella eri tavalla varastointi akkuihin varastoidaan lämpönä varaajaa syötetään verkkoon Vaikutukset ympäristöön huomioitava Ääni, maisemavaikutus jne. Pientuulivoiman rakentamiseen voidaan myöntää energiatehokkuussopimukseen liittyneille yrityksille ja yhteisöille investointitukea Pystyakselinen tuuliturbiini Kuva: Windside

22 Aurinkoenergia Auringon energiaa voidaan hyödyntää lämmityksessä (aurinkokeräimet) tai sähkön tuottamisessa (aurinkosähköpaneelit) Aurinkokeräimet toimivat päälämmönlähteen tukena Aurinkosähköjärjestelmien koko vaihtelee pienestä mökkikäytöstä suuriin aurinkovoimaloihin Laitteilla pitkä käyttöikä (25-30 vuotta) Suhteellisen kallista investointi Polttoaineiden tai sähkön mahdollinen hinnannousu lyhentää takaisinmaksuaikaa Tekniikka kehittyy erittäin nopeasti Käyttö vielä suhteellisen vähäistä Energiantuotanto jakaantuu epätasaisesti Esimerkki aurinkopaneelin tuotosta Kuva: Auringosta lämpöä ja sähköä

23 Uusiutuvan energian kuntakatselmus Uusiutuvan energian kuntakatselmus on tarkoitettu kuntien energiankäytön, erityisesti polttoaineiden käytön, nykytilan ja uusiutuvien energialähteiden käytön lisäämismahdollisuuksien selvittämiseen energiantuotannossa ja kiinteistöjen lämmityksessä. Kuntakatselmuksen tavoitteena on: - selvittää kunnan tai muun katselmusalueen energiantuotannon ja kiinteistöjen lämmityksen energiataseet, - arvioida käytettävissä olevat uusiutuvat energiavarat sekä - löytää kohteita, joissa uusiutuvilla energialähteillä voitaisiin taloudellisesti kannattavasti korvata uusiutumattomien energialähteiden käyttöä.

24 Alustava hanke-esitys Kuntien uusiutuvan energian hankinnat (KUHA) Motiva hallinnoi yhdessä kunnan yhdyshenkilön kanssa Aloitusseminaari Eri uusiutuvan energian vaihtoehtojen esittely Uusiutuvan energian kuntakatselmus Julkiset hankinnat työpaja ja neuvonta Investointipäätökset Investoinnit

25 Haasteita Uusiutuvien energianlähteiden ympäristövaikutukset Tuulivoiman maisema-, ääni-, linnusto- ja muut vaikutukset Aurinkojärjestelmät vaikuttavat rakennuksen julkisivuun Maalämmön porakaivot Puupolttoaineiden pienhiukkasvaikutukset Puupolttoaineen tehokorjuun (oksat, kannot jne.) vaikutukset metsän ravinnetalouteen Uudenlaista ajattelua tarvitaan energiantuotannon suunniteltaessa Uudet toimintamallit kuten lämpöyrittäjyys Energiaratkaisuiden sitouttaminen aluesuunnitteluun Biopolttoaineiden riittävyys Syntyykö kilpailua polttoaineesta? Puun poltto vs. jatkojalostus Uuden ja perinteisen tekniikan yhteensovittaminen Niin pienessä kuin suuressa mittakaavassa Monipuolinen energiantuotannon rakenne tärkeää

26 Näkymiä tulevaisuuteen Ohjauskeinot lisäävät uusiutuvien käyttöä Energiaverot Tuet yksityisille, yrityksille ja kunnille Uusiutuvaan energiaan liittyvä tekniikka kehittyy Kilpailukyky paranee suhteessa perinteisiin energiantuotantomuotoihin Sähkön ja fossiilisten polttoaineiden hinnat tulevat todennäköisesti nousemaan tulevaisuudessa Päästökauppa, sähkömarkkinoiden integroituminen Keski-Eurooppaan, öljyn kysynnän kasvu Uusiutuvien lisääminen tuo uusia haasteita taloudellisesta, teknisestä ja ympäristönäkökulmasta Keskitetystä energiantuotannosta kohti energiaomavaraisempia asuinalueita Motiva julkaisee asiaa käsittelevän raportin vuonna 2011 Älykkäät sähköverkot mahdollistavat aikanaan sähkön pientuotannon merkittävän lisäämisen

27