Tulevaisuuden energiaratkaisut

Transkriptio

1 Tulevaisuuden energiaratkaisut NUKO2016-päivä 1 Kulttuuritehdas Korjaamo, Helsinki Martti Kätkä Johtava asiantuntija EU:n energia- ja ilmastotavoitteet vuoteen 2030 mennessä Kasvihuonekaasupäästöjä on vähennettävä 40 %:lla vuoden 1990 tasolta; tavoite on jäsenmaita sitova. Uusiutuvien energialähteiden osuus on lisättävä 27 %:iin energian loppukulutuksesta; tavoite on jäsenmaille ohjeellinen mutta EU-tasolla sitova. Energiatehokkuutta on parannettava 27 %:lla verrattuna business-as-usual -kehitykseen; tavoite on jäsenmaille ohjeellinen. 2 1

2 Energiaperäisten CO 2 -päästöjen vähentäminen vaatii maailmanlaajuisia toimenpiteitä Energiaperäisten hiilidioksidipäästöjen vähennykset vaativat maailmanlaajuisia toimenpiteitä. Kansainvälisen Energiajärjestön IEA:n laatiman skenaarion lähtökohtana on kasvihuonekaasupäästöjen puolittaminen vuoden 2005 tasosta vuoteen 2050 mennessä mahdollisimman kustannustehokkaasti. 3 Lähde: IEA Energy Technology Perspectives, EU:n CO 2 -vähennystavoitteet koskevat kaikkia sektoreita EU:n kunnianhimoisena tavoitteena on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 80 %:lla vuoden 1990 tasosta vuoteen 2050 mennessä. Vähennyksiä on tehtävä kaikilla sektoreilla ja ne edellyttävät mittavia investointeja teknologiaan. 4 Lähde: KOM(2011) 112. Etenemissuunnitelma siirtyminen kilpailukykyiseen vähähiiliseen talouteen vuonna

3 Teknologia on avainasemassa ilmastonmuutoksen torjunnassa Teknologiateollisuuden näkemyksen mukaan ratkaisun avaimet ilmastonmuutoksen torjuntaan ovat teknologian kehittämisessä ja investoinneissa energiatehokkuuteen ja vähähiilisiin teknologioihin. 5 Tuulivoima Tuulivoimalla on merkittävä rooli uusiutuvan energian lisäämistavoitteissa ympäri maailman. Suomessa oli vuoden 2015 lopussa tuulivoimaloita 387 kpl yhteisteholtaan 1005 MW. Suunnitteilla ja rakenteilla on laitoksia niin paljon, että vuoden 2020 tavoite 2500 MW todennäköisesti saavutetaan. Voimakkaan kasvun ansiosta alan liikevaihdon arvioidaan nousevan 4 miljardiin euroon vuodessa vuoteen 2025 mennessä. Teknologiateollisuuden tuulivoima-alan toimittajat -toimialaryhmä 19 yritystä Henkilöstö yhteensä Liikevaihto yhteensä n M Kuva: WinWind Oy. 6 3

4 Puupolttoaineet Puupolttoaineet, erityisesti voimalaitosten käyttämä metsähake, ovat merkittävin yksittäinen keino lisätä uusiutuvaa energiaa Suomessa. Ottaen huomioon muutkin biopolttoaineet ala työllistää noin henkeä. 7 Vesivoima Vesivoima on merkittävin kotimainen ja uusiutuva sähkötuotantomuoto Suomessa. Normaalina vesivuotena sähköä tuotetaan 13 TWh. Pohjolan Voiman Kemijoen Isohaaran vesivoimalaitoksen tuotantoteho on 106 MW. Putouskorkeutta laitoksessa on 12 metriä. 8 Kuva: Pohjolan Voima Oy 4

5 Ydinenergia Ydinvoimaa tuotetaan Suomessa noin 22 TWh vuodessa. Suomessa on neljä ydinvoimalaitosyksikköä. Lisäksi Olkiluotoon on rakenteilla uusi ydinvoimalaitosyksikkö, ja Pyhäjoelle suunniteltu voimalaitosyksikkö on rakentamislupavaiheessa. Kuvassa Loviisan ydinvoimalaitos. Kuva: Fortum Oyj 9 Yhdyskuntajätteen energiakäyttö Kansallisen jätesuunnitelman tavoitteena on, että vuonna 2016 yhdyskuntajätteestä hyödynnetään energiana 30 %. Vuonna 2009 jätteestä hyödynnettiin polttamalla 18 %. Kuvassa jätteenpolttolaitoksen tulipesä. 10 Kuva: Matti Sulanto/Ekokem Oy 5

6 Kierrätyspolttoaineella toimiva kaasutuslaitos Lahti Energian kaasutuslaitos käyttää energiajakeista valmistettua kierrätyspolttoainetta. Kuva: Lahti Energia Oy 11 Hiilidioksidin talteenotto ja varastointi 1. Varastoitava CO 2 siirretään voimalaitokselta talteenottolaitokselle putkia pitkin. 2. CO 2 injektoidaan maanalaiseen varastoon. Paineistettu hiilidioksidi tunkeutuu kiviaineksen huokosiin. 3. CO 2 pumpataan vähintään 1,5 km:n syvyyteen. 4. Läpäisemätön kivi- tai savikerros estää hiilidioksidin vapautumisen ilmakehään. 5. Hiilidioksidi liukenee ympäröivään veteen ja kiviainekseen. Suolavesikerrostuma Ehtynyt öljy- tai kaasuesiintymä 12 Kuva: DG TREN, European Union,

7 Poltto- ja kattilateknologia Leijupetikattiloissa palaminen tapahtuu hiekan, tuhkan ja lisäaineiden muodostamassa pedissä, joka pidetään liikkeessä alakautta syötettävän ilmavirran avulla. Suomessa on kehitetty hiilidioksidin talteenottoa happipoltolla toimivassa kiertopetikattilassa. Foster Wheeler toimittaa 30 MW:n happipoltolla toimivan kiertopetikattilan Espanjaan Fundación de la Energían rakentamaan hiilidioksidin talteenoton tutkimuslaitokseen. Kuva: Foster Wheeler 13 Monipolttoainelaitoksen toiminta Monipolttoainevoimalaitoksen tavoitteena on korkea hyötysuhde, vähäiset päästöt, eri polttoaineiden käyttömahdollisuus ja nopea säädeltävyys. Kuva: Pohjolan Voima ja Helen 14 7

8 Lämmitysenergian säästöpotentiaali vanhassa talossa Asuinkerrostalon lämpöenergiavirrat Lämmitysenergiaa voidaan oikeilla toimenpiteillä säästää jopa % tyypillisessä luvulla rakennetussa asuinkerrostalossa. Säästöpotentiaali Ilmanvaihto % Johtumishäiriöt (ikkunat, eristys, tiiviys, oikea sisälämpötila) % Vesi (mittaus, kalusteet) 5 10 % Yhteensä % Lähde: Teknologiateollisuus LVI-TTT/TKK/LVI 15 Älykkäät sähköverkot Helsingin Kalasatamaan rakennetaan älykkään sähköverkon mallialuetta. Kuva: Helsingin Energia / Matias Teittinen 16 8

9 Sähköautojen latauspisteet Suomessa sähköautojen latausinfrastruktuuri on jo pääosin valmiina autojen lämmitystolppien muodossa. Sähköautojen laajamittainen käyttöönotto vaatii kuitenkin pieniä paikallisia muutoksia sekä jakeluverkkoihin että kiinteistöjen sisäisiin sähköverkkoihin. Kuva: Fortum Oyj 17 Teollisuuden energiatehokkuus Alumiinitehtaassa energiatehokkuutta on parannettu modulaarisella induktiomoottorilla. Kuva: ABB Oy 18 9

10 Integroidut tuotantoprosessit Outokumpu Oyj:n terästuotantoprosessi on hyvä esimerkki prosessi-integraatiosta. Yrityksen kehittämä ferrokromin tuotantoprosessi kuluttaa vajaat 70 % energiaa verrattuna maailmalla yleisesti käytössä olevaan prosessiin. Se on myös erittäin kustannustehokas. Prosessissa syntyvä hiilimonoksidi käytetään energiana terästehtaalla, mikä vähentää ulkoisen energian tarvetta. Kuva: Outokumpu Oyj 19 Integroitu metsäteollisuusprosessi Paperin lisäksi prosessissa tuotetaan sähköä ja lämpöä. Valmis paperi tai kartonki Kuva: Metso / Jouko Yli-Kauppila 20 Sähkö ja lämpö 10