Kivihiilen käytön hallittu rajoittaminen sähkön ja lämmön tuotannossa

Transkriptio

1 Kivihiilen käytön hallittu rajoittaminen sähkön ja lämmön tuotannossa Toimikunnan mietintö KTM Julkaisuja 32/2004 Energiaosasto

2 2

3 Julkaisusarjan nimi ja tunnus Käyntiosoite Postiosoite KTM Julkaisuja Aleksanterinkatu HELSINKI PL VALTIONEUVOSTO Puhelin (09) /2004 Telekopio (09) Tekijät (toimielimestä: nimi, puheenjohtaja, sihteeri) Kivihiilitoimikunta Julkaisuaika Joulukuu 2004 Toimeksiantaja(t) Kauppa- ja teollisuusministeriö Toimielimen asettamispäivä Julkaisun nimi Kivihiilen käytön hallittu rajoittaminen sähkön ja lämmön tuotannossa Tiivistelmä Kauppa- ja teollisuusministeriön asetti toimikunnan selvittämään kivihiilen käytön rajoittamista sähkön ja lämmön tuotannossa. Toimikunnan tuli selvittää kivihiilen käytön osuutta ja korvattavuutta sähkön ja lämmön tuotannossa. Lisäksi toimikunnan tuli tarkastella kivihiilen käytöstä tulevia hiilidioksidipäästöjä suhteutettuna kasvihuonekaasujen kokonaispäästöihin ja siten määrällistä tarvetta kivihiilen rajoittamiselle. Toimikunnan työ liittyi eduskunnan viidennen ydinvoimayksikön periaatepäätökseen liittämiin lausumiin. Toimikunta tuli työssään johtopäätökseen, että yksittäisen polttoaineen, eli yhden energialähteen käsittely irrallaan muusta energia- ja ilmastopoliittisesta kokonaisuudesta on ongelmallista. Kivihiilellä on tärkeä asema sekä Suomen että maailman energiantuotannossa. Se on globaalisti yksi kolmesta pääenergialähteestä öljyn ja maakaasun ohella ja näistä sen varannot ovat suurimmat. Suomessa hiilellä on noin 10 %:n ja EU-tasolla (EU-15) yhteensä noin 15 %:n osuus kokonaisenergiasta. Maailmanlaajuisesti osuus on noin 25 %. Nykyisin maapallon sähköstä 39 % tuotetaan hiilellä. Kivihiilen poltto aiheuttaa hiilidioksidipäästöjä sekä rikkidioksidi-, typen oksidien ja hiukkaspäästöjä sekä muita päästöjä, mutta niin aiheuttavat muutkin polttoaineet. Hiilen käytöstä tulevat hiilidioksidipäästöt ovat vajaan neljänneksen globaaleista tilastoiduista kasvihuonekaasupäästöistä. Suomessa kivihiilen käytöstä tulevat hiilidioksidipäästöt ovat noin 15 % kaikista kasvihuonekaasupäästöistä. Hiilidioksidipäästöjä Euroopan yhteisössä rajoittava päästökauppajärjestelmä alkaa vuoden 2005 alussa. Koska päästökaupan vaikutusten arviointiin liittyy epävarmuuksia, toimikunta katsoi, että merkittäviä kivihiilen nykyistä käyttöä koskevia lisärajoituskeinoja ei tässä tilanteessa tulisi toteuttaa. Toimikunta arvioi mahdollisella kivihiilen käytön rajoittamisella muilla keinoin päästökaupan lisäksi olevan suuremmat negatiiviset kuin positiiviset vaikutukset. Päästökauppadirektiivi ohjaa todennäköisesti kulutusta hiilidioksidipäästöiltään vähäisiin polttoaineisiin. Samalla päästökauppa varmistaa, että kaupan piirissä olevat hiilidioksidi ja myöhemmin mahdollisesti muutkin kasvihuonekaasupäästöt pysyvät kokonaisuutena asetetun katon alapuolella, eikä näiden päästöjen rajoittamiseksi tarvita välttämättä muita keinoja. Päästökaupan vaikutuksia kivihiilen ja muiden polttoaineiden käyttöön tulee seurata. Samoin polttoainemarkkinoiden toimivuuden ja huoltovarmuuden varmistaminen sekä muiden ilmaan menevien päästöjen kuin kasvihuonekaasupäästöjen vaatii seurantaa. Kivihiilitoimikunnan mietintö oli yksimielinen. Toimikunnan työtä käytetään hyväksi päivitettäessä kansallista ilmasto- ja energiastrategiaa ja valmisteltaessa seuraavaa päästöoikeuksien jakosuunnitelmaa vuosille KTM:n yhdyshenkilö: Energiaosasto/Timo Ritonummi, puh. (09) Asiasanat kivihiili, päästökauppa ISSN Kokonaissivumäärä 106 Julkaisija Kauppa- ja teollisuusministeriö Kieli Suomi ISBN Hinta 20 Kustantaja Edita Publishing Oy

4 4

5 5 Esipuhe Kauppa- ja teollisuusministeriö asetti toimikunnan selvittämään kivihiilen käytön hallittua rajoittamista sähkön ja lämmön tuotannossa. Toimikunnan keskeisimmät tehtävät olivat selvittää kivihiilen käytön osuutta ja korvattavuutta sähkön ja lämmön tuotannossa sekä tarkastella määrällistä tarvetta kivihiilen käytön rajoittamiselle. Toimikunnan tuli tehdä ehdotus tarvittavista toimista ja laatia ehdotus toimiin liittyvistä, mahdollisesti tarvittavista säädösmuutoksista. Toimikunnan alkuperäinen kokoonpano oli: puheenjohtaja yli-insinööri Timo Ritonummi (kauppa- ja teollisuusministeriö), neuvotteleva virkamies Arto Rajala (kauppa- ja teollisuusministeriö), finanssineuvos Carita Putkonen (valtiovarainministeriö), hallitussihteeri Oili Rahnasto (ympäristöministeriö), laskentaekonomi Mari Sipola (Energiamarkkinavirasto), apulaisjohtaja Markku Rekola (Huoltovarmuuskeskus), Regulation Manager Marja Rasi-Kurronen (Nordic Energy Oy, Energia-alan keskusliitto ry Finergy), toimitusjohtaja Heikki Koivisto (Suomen Kaukolämpö ry) ja osastopäällikkö Pertti Salminen (Teollisuuden ja Työnantajain Keskusliitto ry). Toimikunnan jäsenen Markku Rekolan menehdyttyä Huoltovarmuuskeskus nimesi edustajakseen valmiusasiamies Matti Jauhiaisen. Toimikunta esittää osanottonsa Markku Rekolan poismenon johdosta. Toimikunnan jäsenen Mari Sipolan jäätyä virkavapaalle hänen tilalleen nimitettiin toimikunnan jäseneksi Johanna Haverinen (Energiamarkkinavirasto). Toimikunnan sihteerinä toimi erikoistutkija Lotta Aho (kauppa- ja teollisuusministeriö) asti ja ylitarkastaja Miika Tommila (kauppa- ja teollisuusministeriö) siitä lähtien. Toimikunnan jäsenen Marja Rasi-Kurrosen vaihdettua työnantajaa ja ollessa jälkeen estyneenä edustamaan Energia-alan keskusliittoa, kutsuttiin toimikunnan pysyväksi asiantuntijaksi toimialajohtaja Harry Viheriävaara Energia-alan keskusliitosta. Toimikunnan pysyvänä asiantuntijana toimi johtaja Heli Antila (Electrowatt-Ekono Oy, Liikkeenjohdon konsultointi). Toimikunta kokoontui 33 kertaa. Toimikunta on kuullut kokouksissaan asiantuntijoina seuraavia henkilöitä: Simo Kyllönen (Suomen luonnonsuojeluliitto ry), Kaisa Kosonen (Greenpeace), Seppo Ruohonen ja Pekka Manninen (Helsingin Energia), Matti Kuusisto ja Raimo Vilkman (E.ON Finland Oyj), Ismo Jauhiainen ja Seppo Paasonen (Vantaan Energia Oy), Pekka Päätiläinen ja Risto Riekko (Fortum Power and Heat Oy), Matti Kaisjoki ja Birger Ylisaukko-oja (Pohjolan Voima Oy), Matti Kivelä (Lahti Energia Oy), Olli Arola (Vaasan Sähkö Oy), Jukka Liimatainen (Kemira Oyj), Timo Eriksson

6 6 (Myllykoski Paper Oy), Seppo Aho (Fortum Oil and Gas Oy), Antero Jännes (Gasum Oy), Jarmo Nupponen (Öljy- ja Kaasualan Keskusliitto ry), Erkki Eskola (kauppa- ja teollisuusministeriö), Jukka Leskelä (Energia-alan Keskusliitto ry Finergy), Magnus Cederlöf (ympäristöministeriö), Pekka Huttula ja Jorma Venäläinen (Öljy- ja Kaasualan Keskusliitto ry), Harry Viheriävaara (Energia-alan Keskusliitto ry Finergy), Jouni Tolonen (Energia-alan Keskusliitto ry Finergy), Satu Helynen (VTT Prosessit), Pekka Tervo (kauppa- ja teollisuusministeriö) ja Juha Kekkonen (Fingrid Oyj). Toimikunta vieraili Helsingin Energian Salmisaaren kivihiilivoimalaitoksessa ja maanalaisessa kivihiilivarastossa. Toimikunta järjesti seminaarin, jossa käsiteltiin kansallisen ilmastostrategian ja päästökauppadirektiivin toimeenpanoa ja jossa kivihiilen käyttäjät esittivät näkemyksiään toimikunnalle. Seminaarin esitysten ja keskustelun pohjalta toimikunta sai arvokasta palautetta. Kauppa- ja teollisuusministeriö teetti toimikunnan työhön liittyen Valtion taloudellisella tutkimuskeskuksella selvityksen kivihiilen mahdollisen kiellon taloudellisista vaikutuksista. Asettamiskirjeen mukaan toimikunnan määräaika päättyi Päästökaupan ja siihen liittyvien muiden energiapoliittisten ohjauskeinojen valmistelun lykkäännyttyä, kauppa- ja teollisuusministeriö jatkoi toimikunnan määräaikaa asti. Toimikunta jätti vuoden 2003 lopussa väliraporttinsa. Väliraportti muodostui tämän mietinnön luvuista 1 5 ja osista lukua 6. Nämä luvut päivitettiin mietintöön. Tähän mietintöön on koottu toimikunnan yhtenäinen esitys kivihiilen käytöstä ja merkityksestä polttoaineena Suomessa ja maailmassa sekä käyttöön kohdistuvasta lainsäädännöstä ja verotuksesta Suomessa. Mietinnössä tarkastellaan käytöstä aiheutuvia päästöjä ilmaan ja teknologisia mahdollisuuksia vähentää niitä. Toimintaympäristön muutostekijöiden kautta arvioidaan mahdollisen kivihiilen käytön rajoittamisen kohteet ja rajoituskeinoja. Lopuksi arvioidaan rajoittamisen tarvetta ja rajoittamisen vaikutuksia sekä esitetään toimikunnan johtopäätökset.

7 7 Saatuaan tehtävänsä suoritetuksi toimikunta jättää kunnioittaen mietintönsä kauppa- ja teollisuusministeriölle. Helsingissä, 21. päivänä kesäkuuta 2004 Timo Ritonummi Johanna Haverinen Matti Jauhiainen Heikki Koivisto Carita Putkonen Oili Rahnasto Arto Rajala Pertti Salminen Harry Viheriävaara Heli Antila Miika Tommila

8 8

9 9 Sisällysluettelo Esipuhe Sisällysluettelo Käytetyt lyhenteet Johdanto Toimikunnan tehtävä Tehtävän sisältö ja rajaukset Kivihiili Kivihiili polttoaineena ja sen ympäristövaikutukset Kivihiilen polttotekniikat ja savukaasupäästöt Kivihiilen merkitys kasvihuonekaasupäästöihin Kivihiilen merkitys energiantuotannossa Kivihiilen merkitys huoltovarmuudelle Kivihiilen merkitys hinnoitteluun energiamarkkinoilla Hiilen tuotanto ja käyttö Kivihiilen käyttö Suomessa Hiilen tuotanto ja käyttö Euroopassa Hiilen tuotanto ja käyttö maailmassa Hiilen riittävyys maailmassa Kivihiileen liittyvä lainsäädäntö ja verotus Päästökauppadirektiivi Polttoaineiden valmisteverotus ja tuet Voimalaitosrakentamisen sääntely sähkömarkkinalaissa Muiden päästöjen kuin kasvihuonekaasupäästöjen sääntely Suomen kansainväliset velvoitteet vähentää ilmaan meneviä päästöjä Ilmansuojeluohjelma Asetus suurista polttolaitoksista Alle 50 MW polttoainetehoisten polttolaitosten sääntely Valtioneuvoston asetus jätteen polttamisesta Hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuudet teknologian keinoin Tuotantoteknologiat Hiilidioksidin talteenotto ja loppusijoitus

10 10 6 Toimintaympäristön muutostekijät Kansainvälinen politiikka Kotimainen päätöksenteko Sähkömarkkinoiden kehittyminen Polttoainemarkkinat Suomessa Päästökaupan vaikutukset kivihiilen käyttöön Kivihiilen käytön rajoittamisen kohteet ja rajoituskeinot Rajoittamisen kohteet Vaihtoehdot rajoituskeinoiksi Kivihiilen käytön rajoittamisen tarpeen arviointi Kansainvälisen ilmastopolitiikan merkitys kivihiilen käytön rajoittamiselle Kivihiilen käytön rajoittamisen tarve Kivihiilen käytön rajoittamisen vaikutuksia Kivihiilen käytön rajoittamisen taloudellisia vaikutuksia Kivihiilen käytön rajoittamisen ympäristövaikutuksia Kivihiilen käytön rajoittaminen Suomen energiastrategian kannalta Toimikunnan johtopäätökset ja ehdotukset Yhteenveto Lähdeluettelo Liite 1 Polttoaineiden tyypilliset ominaisuudet ja polton ominaispäästöt Liite 2 Kivihiiltä käyttävät energiantuotantolaitokset Suomessa Liite 3 Kivihiilen käytön muutokset Suomessa vuodesta

11 11 Käytetyt lyhenteet a BAT BP CDM CER CFB CHP CH 4 cif CO 2 CO 2 -ekv. ECCP ECE EPV ERU ET EU EU-15 Eurelectric F-kaasut GJ HFC IEA IGCC JI KHK kj KOM KTM kwh LCP LNG m 3 (n) mg MJ pa Mt vuosi paras käytettävissä oleva tekniikka (best available technology) British Petroleum puhtaan kehityksen mekanismi, yksi Kioton pöytäkirjan joustomekanismeista (clean development mechanism) CDM-hankkeessa syntyvä sertifioitu päästövähennysyksikkö (CER) kiertoleijupeti (circulating fluidised bed) yhdistetty lämmön ja sähkön tuotanto (combined heat and power) metaani kustannukset, vakuutukset, rahti, (cost, insurance, freight) hiilidioksidi CO 2 -ekvivalentti, kasvihuonekaasupäästöjen määrä muunnettuna hiilidioksi dimääräksi, jolla on vastaava vaikutus kasvihuoneilmiöön eurooppalainen ilmastonmuutosohjelma (European Climate Change Programme) YK:n Euroopan talouskomissio Etelä-Pohjanmaan Voima Oy JI-hankkeesta syntyvä päästövähennysyksikkö (ERU) Päästökauppa (emissions trading) Euroopan unioni Euroopan unioni, nykyiset EU:n jäsenmaat sähköalan eurooppalainen yhteistyöorganisaatio (Union of the Electricity Industry) fluorikaasut lämpöarvo, gigajoule fluoratut hiilivedyt OECD:n kansainvälinen energiajärjestö (International Energy Agency) paineistetun kaasutuksen kombivoimalaitos (integrated gasification combined cycle) yhteistoteutus, yksi Kioton pöytäkirjan joustomekanismeista (joint implementation) kasvihuonekaasu kilojoule Euroopan komission julkaisusarja komission virallisille asiakirjoille kauppa- ja teollisuusministeriö kilowattitunti suuret polttolaitokset (large combustion plant) nesteytetty maakaasu (liquefied natural gas) normikuutiometri milligramma polttoaineen lämpöarvo, megajoule miljoonaa tonnia

12 12 Mtoe miljoonaa ekvivalenttista öljytonnia MVA megavolttiampeeri MW e megawattia sähkötehoa MW l megawattia lämpötehoa MW pa megawattia polttoainetehoa MWh pa megawattituntia polttoaine-energiaa NORDEL Pohjoismaisten järjestelmävastuullisten verkkoyhtiöiden yhteistyöjärjestö NO x typen oksidit N 2 O ilokaasu (dityppioksidi eli typpioksiduuli) OECD Taloudellisen yhteistyön ja kehityksen järjestö (Organisation for Economic Co-operation and Development) PFC perfluorihiilivedyt Pa-teho polttoaineteho Pg pikogramma POK kevyt polttoöljy POR raskas polttoöljy PVO Pohjolan Voima Oy R & D tutkimus ja kehitys (reseach and development) RES-E uusiutuvilla energialähteillä tuotettu sähkö (electricity from renewable energy sources) SCR typen oksidien selektiivinen katalyyttinen vähentämisjärjestelmä (selective catalytic reactor) SEK Euroopan komission julkaisusarja pääsihteeristön sisäisille tausta-asiakirjoille ja työasiakirjoille SNCR typen oksidien selektiivinen ei-katalyytti-nen vähentämisjärjestelmä (selective non-catalytic reactor) SF 6 rikkiheksafluoridi SO 2 rikkidioksidi TWh pa terawattituntia polttoaine-energiaa TVO Teollisuuden Voima Oy VNp valtioneuvoston päätös vp. valtiopäivät VATT Valtion taloudellinen tutkimuskeskus VTT Valtion teknillinen tutkimuskeskus WM-skenaario With measures -skenaario

13 13 1 Johdanto Kauppa- ja teollisuusministeriö asetti 3. päivänä lokakuuta 2002 ilmastostrategian tarkentamiseksi toimikunnan valmistelemaan tarpeellisia toimia kivihiilen käytön hallituksi rajoittamiseksi sähkön ja lämmön tuotannossa. Vuosina laadittiin kansallinen ilmastostrategia Kioton pöytäkirjan ja EU:n taakanjaon mukaisen kasvihuonekaasupäästövelvoitteen saavuttamiseksi vuosina Valtioneuvosto antoi kansallisen ilmastostrategian selontekona eduskunnalle maaliskuussa Eduskunta totesi selontekoa koskevassa lausunnossaan kesäkuussa 2001, että selonteon pohjalta voidaan aloittaa Suomen ilmasto-ohjelman toteuttaminen. Eduskunta liitti lausuntoon yhden lausuman ja 14 täydennys- ja kehitystarvetta. Lausumassa eduskunta edellytti, että ilmasto-ohjelma tuodaan eduskunnan lausunnossa esitettyjen suuntaviivojen mukaan tarkistettuna uudelleen eduskunnan arvioitavaksi mahdollisimman pian sen jälkeen, kun viidettä ydinvoimalaitosyksikköä koskeva päätös on tehty. Eduskunta liitti toukokuussa 2002 tekemään päätökseensä viidennestä ydinvoimalaitosyksiköstä neljä lausumaa, joista ensimmäinen kuuluu: Eduskunta edellyttää, että hallitus ryhtyy pikaisesti toimenpiteisiin kivihiilen käytön hallituksi rajoittamiseksi sähkön ja lämmön tuotannossa esimerkiksi kokonaiskäyttösopimuksin. Kaksi seuraavaa lausumaa liittyvät energiasäästön ja uusiutuvan energian käytön lisäämiseen. Neljännessä lausumassa eduskunta edellyttää, että hallitus antaa eduskunnalle selvityksen lausumien toteutumisesta seuraavan vaalikauden aikana. Ilmastostrategiaa ollaan toimeenpanemassa ja sen linjaukset huomioidaan valtionhallinnon toimenpiteissä. Ilmastostrategian toteuttamiseen osallistuvat ensi sijassa kauppa- ja teollisuusministeriö, liikenne- ja viestintäministeriö, maa- ja metsätalousministeriö, ulkoasiainministeriö, valtiovarainministeriö ja ympäristöministeriö. Kauppa- ja teollisuusministeriö toimii koordinaattorina. Ilmastostrategian täydentämiseksi ja seurauksena eduskunnan lausumista kauppa- ja teollisuusministeriön johdolla uusittiin energiansäästöohjelma ja uusiutuvien energialähteiden edistämisohjelma loppuvuodesta Samoin strategian täydentämiseksi ja lausumiin vastatakseen kauppa- ja teollisuusministeriö asetti kivihiilitoimikunnan. Muita merkittäviä strategian mukaisia toimia olivat energiaverojen korotus vuoden 2003 alusta ja uusien rakennusten lämmöneristystä ja ilmanvaihtoa koskevien rakentamismääräysten tiukentuminen Tammikuussa 2003 kauppa- ja teollisuusministeriö antoi eduskunnan ympäristö- ja talousvaliokunnille selvityksen ilmastostrategian sisältämien toimenpiteiden sekä strate-

14 14 giaa täydentävien toimien toteuttamisesta vuoden 2002 lopussa. Ilmastostrategian uudistaminen alkoi keväällä Ilmastostrategiaan sisällytetään Euroopan laajuisesta kasvihuonekaasujen päästöoikeuksien kaupan järjestämisen toteuttamisesta annettu Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi (2003/87/EY, päästökauppadirektiivi) ja linjaukset ns. joustomekanismien ja nielujen käytöstä. Uusittu strategia on tarkoitus saada valmiiksi vuoden 2005 alussa. Komission ehdotus päästökauppadirektiiviksi annettiin toimikunnan asettamisen jälkeen lokakuussa vuonna Päästökauppadirektiivin valmistelu eteni arvioitua nopeammin ja direktiivi valmistui vuodessa. Päästökauppadirektiivi vaikuttaa jatkossa eri polttoaineiden käyttöön. Direktiivin mukaan EU:n laajuinen päästökauppa alkaa vuoden 2005 alussa, joten päästökauppaa koskevia päätöksiä joudutaan tekemään jo ennen uusitun ilmastostrategian valmistumista. 1.1 Toimikunnan tehtävä Nimeämiskirjeessä määriteltiin toimikunnan tehtävät seuraavasti: Toimikunnan tehtävät edellyttävät runsaasti keskusteluja energia-alan kanssa. Toimikunnan tulee selvittää kivihiilen käytön osuutta ja korvattavuutta sähkön ja lämmön tuotannossa. Lisäksi toimikunnan tulee tarkastella kivihiilen käytöstä tulevia hiilidioksidipäästöjä suhteutettuna kasvihuonekaasujen kokonaispäästöihin ja siten määrällistä tarvetta kivihiilen rajoittamiselle. Toimikunnan tulee tehdä ehdotus tarvittavista toimista. Toimikunnan tulee myös laatia ehdotus toimiin liittyvistä, mahdollisesti tarvittavista säädösmuutoksista. 1.2 Tehtävän sisältö ja rajaukset Toimikunnan nimeämiskirjeessä annettujen tehtävien toteuttamiseksi toimikunta tarkensi tehtävänsä sisällöksi: Tarkastella globaalisti ja EU-tasolla kivihiilen merkitystä, käytön kasvunäkymiä ja lainsäädäntöä. Selvittää Suomessa kivihiilen käytön osuutta ja korvattavuutta sähkön ja lämmön erillistuotannossa sekä yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa. Tarkastella kivihiilen käytöstä tulevia hiilidioksidipäästöjä suhteutettuna kasvihuonekaasujen kokonaispäästöihin ja siten määrällistä tarvetta kivihiilen rajoittamiselle. Tarkastella kivihiilen käytön aiheuttamien hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuuksia teknologian keinoin.

15 15 Selvittää kivihiilen käytön rajoittamisen eri ohjauskeinot, niiden mahdollisuudet ja vaikutukset. Tehdä ehdotus tarvittavista toimista sekä toimiin liittyvistä, mahdollisista säädösmuutoksista. Nimeämiskirjeen mukaisesti toimikunta rajasi työnsä ulkopuolelle kivihiilen käytön teollisen tuotannon raaka-aineena (raudan-, teräksen, kalkin ja sementin valmistus) ja siitä valmistetut tuotteet, kuten koksin. Koska päästökaupan ja muiden taloudellisten ohjauskeinojen yhteisvaikutusten selvittämistä varten on toiminut kauppa- ja teollisuusministeriön johdolla työryhmä, näiden ohjauskeinojen tarkempi tarkastelu on rajattu toimikunnan työn ulkopuolelle. Toimikunnan työn kannalta voidaan erotella kolme aikajaksoa; EU:n päästökaupan ensimmäinen kausi Kioton pöytäkirjan mukainen ensimmäisen sitoumuskausi ja vuoden 2012 jälkeinen aika. Suomi on ratifioinut Kioton pöytäkirjan ja siten Suomi on sitoutunut pitämään vuosien kasvihuonekaasupäästönsä keskimäärin vuoden 1990 tasolla. EU:n päästökauppadirektiivin mukainen päästökauppa on kuitenkin alkamassa ennen ensimmäistä sitoumuskautta. Tällöin päästökauppasektorille ja siten myös kivihiiltä sähkön ja lämmön tuotannossa käyttäville laitoksille on tulossa kansallisen alkujaon mukaisesti päästökiintiö, jonka voi ylittää ostamalla päästöoikeuksia tai vastaavasti sen alittuessa voi myydä ylimääräiset päästöoikeudet. Kasvihuonekaasujen, lähinnä hiilidioksidin lisäksi kivihiilen käytöstä ja muidenkin polttoaineiden käytöstä vaihtelevasti syntyy muita ilmaan meneviä päästöjä, kuten rikkidioksidia ja typen oksideja. Niitä rajoittavat kansainväliset sopimukset, direktiivit ja niitä toimeenpaneva kansallinen lainsäädäntö.

16 16 2 Kivihiili 2.1 Kivihiili polttoaineena ja sen ympäristövaikutukset Kivihiilen ja muiden tyypillisten energian tuotannossa käytettävien polttoaineiden teholliset lämpöarvot ja hiilidioksidin ominaispäästömäärät on esitetty taulukossa. Liitteessä 1 on kuvattu polttoaineiden ominaisuuksia tarkemmin. Taulukko 1. Polttoaineiden tyypilliset teholliset lämpöarvot ja polton hiilidioksidin ominaispäästöt (Lähde: Electrowatt-Ekono Oy) Yksikkö Kivihiili Maakaasu POR Jyrsinturve Polttoaineen tehollinen lämpöarvo GJ/t 25,6 48,5 40,9 10,0 Syntyvä hiilidioksidimäärä kg CO 2 /MWh pa 340,0 203,0 278,0 383,0 Maakaasun ja raskaan polttoöljyn (POR) tehollinen lämpöarvo on suurin. Kivihiilen tehollinen lämpöarvo on puolestaan yli kaksinkertainen jyrsinturpeeseen verrattuna. Vastaavasti energiakäytössä syntyvä hiilidioksidimäärä polttoaine-energiaa kohti on maakaasulla ja raskaalla polttoöljyllä pienin. Kivihiilellä syntyy hiilidioksidia noin 70 prosenttia enemmän ja turpeella noin 90 prosenttia enemmän kuin maakaasulla. Polttoaineista palaessa syntyvien hiili- ja rikkidioksidien määriin vaikuttavat pelkästään polttoaineiden ominaisuudet. Syntyvien typen oksidien ja hiukkasten määrään vaikuttavat muutkin tekijät kuin polttoaineen ominaisuudet, kuten polttotekniikka ja palamisolosuhteet. Suomessa käytetyillä öljyillä ja maakaasulla ominaisuudet vaihtelevat vähiten, kivihiilellä tehollinen lämpöarvo, tuhka- ja rikkipitoisuus vaihtelevat hieman enemmän. Kotimaisilla polttoaineilla esimerkiksi toimituserien väliset kosteuspitoisuudet voivat vaihdella jopa yli 10 prosenttiyksikköä. Hiili jaotellaan eri kategorioihin sen laadun mukaan (Lähde: IEA Coal information): Kivihiili Koksikivihiili, josta valmistetaan masuuneissa käytettävää koksia Höyryhiili bituminen hiili ja antrasiitti: paisuuntumaton hiili, jonka lämpöarvo on yli kj/kg (sisältää kosteuden muttei tuhkaa). puolibituminen hiili: paisuuntumaton hiili, jonka lämpöarvo on kj/kg ja sisältää yli 31 prosenttia haihtuvia aineita. Ruskohiili Ligniitti ja ruskohiili: paisuuntumaton hiili, jonka lämpöarvo alle kj/kg ja sisältää yli 31 prosenttia haihtuvia aineita.

17 17 Tässä mietinnössä hiili tarkoittaa kaikkea käytettävää hiiltä ja kivihiili tarkoittaa höyryhiiltä, jota käytetään voimalaitoksissa. Suomessa käytettävästä höyryhiilestä valtaosa on bitumista hiiltä. Suomessa käytettävän kivihiilen laatuun vaikuttaa mm. hiilen hinta, ominaisuudet ja käyttökohde sille soveltuvine kivihiilen ominaisuuksineen. Kivihiilen toimituserän, esimerkiksi laivalastin laadunmääritys perustuu tilastollisesti edustavaan näytteenottoon ja näytteen analysointiin laboratoriossa. Tavaran hinta sidotaan lämpöarvoon. Ostaja maksaa lisähintaa (premium) ohjearvon ylittävästä lämpöarvosta. Vastaavasti myyjä maksaa sakkoa (penalty) ohjearvon alittavasta lämpöarvosta. Myös muille laatuominaisuuksille kuten rikkipitoisuudelle voidaan asettaa ohjearvoja premium/penalty-ehtoineen. Tavaran ostaja saattaa vaatia joillekin tavaran ominaisuuksille myös hylkäysrajan (reject clause). GJ/t ,0 26,5 26,0 25,5 25,0 24,5 24, vuosi Kuva 1. Suomeen tuodun kivihiilen tehollinen lämpöarvo (Lähde: Electrowatt-Ekono Oy) Kivihiilen polttotekniikat ja savukaasupäästöt Kivihiiltä voidaan polttaa pölypolttotekniikalla, leijukerrostekniikalla ja arinatekniikalla. Suomessa kivihiilen käyttö pääpolttoaineena on keskittynyt isoihin lauhde- ja kaukolämpövoimalaitoksiin, joiden polttotekniikka on pölypoltto. Vuonna prosenttia energiantuotantoon käytetystä kivihiilestä poltettiin pölypolttokattiloissa. Suomessa kivihiiltä poltetaan myös joissakin leijukerros- ja arinakattiloissa joko tuki-, vara- tai lisäpolttoaineena ja lämmitystarpeen ollessa suurimmillaan periaatteessa myös pääpolttoaineena. Vuonna prosenttia energiantuotantoon käytetystä kivihiilestä poltettiin leijukerroskattiloissa ja 2 prosenttia arinakattiloissa.

18 18 Kivihiilikattiloissa on mahdollista käyttää muita polttoaineita laitosten tekniikasta ja polttolaitteista sekä vaihtoehtoisten polttoaineiden ominaisuuksista riippuen. Öljyn ja maakaasun käyttö kivihiilikattiloissa on teknisesti mahdollista aina 100 prosentin tehoon asti. Kaikissa kivihiilikattiloissa on yleensä öljypolttimet käynnistystä varten. Näitä käynnistys- ja tukipolttimia ei ole kuitenkaan mitoitettu täydelle teholle vaan yleensä prosentin alueelle. Nykyisissä hiilipölypolttokattiloissa voidaan käyttää ilman poltinmuutoksia pieniä määriä (1 2 %) purua kivihiilen seassa ja puupellettejä jonkin verran purua enemmän (5 10 %). Leijukerroskattiloissa voidaan polttaa kivihiilen lisäksi muita kiinteitä polttoaineita, kuten turvetta ja puuperäisiä polttoaineita, mikäli polttoaineen vastaanotto- ja käsittelyjärjestelmä tähän soveltuu. Arinakattiloissa hienojakeisten polttoaineiden kuten jyrsinturpeen ja purun käyttö voi olla leijukerroskattiloita rajoitetumpaa. Kivihiiltä poltettaessa syntyy merkittäviä määriä rikkidioksidi- (SO 2 ), typen oksidi- (NO x ) ja hiukkaspäästöjä sekä vapautuu ilmakehään hiilidioksidia. Jotta nykyään voimassa olevat SO 2 -, NO x - ja hiukkaspäästöjen päästömääräykset (päästöraja-arvot) voidaan saavuttaa, kivihiililaitokset on varustettu jollakin polttoteknisellä ja savukaasun puhdistukseen perustuvalla päästöjen vähennysmenetelmällä. Kivihiilen palamisessa saattaa syntyä myös vähäisiä määriä hiilimonoksidia, hiilivetyjä ja raskasmetalleja palamisolosuhteista ja polttoaineen koostumuksesta riippuen. Kuitenkin näiden määrä hyvin hallitussa ja tasaisessa kivihiilen polttoprosessissa on niin pieni, että ne eivät yleensä aseta erityisvaatimuksia savukaasun puhdistukselle. Kivihiilen palamisessa syntyvästä pohjatuhkasta ja -kuonasta hyötykäytetään noin 80 prosenttia. Välivarastoinnin vuoksi yhden vuoden hyötykäyttöasteen lukuihin on suhtauduttava varauksellisesti, mutta pidemmällä aikavälillä tilastot näyttävät kehityksen suuntaa. Taulukko 2. Kivihiilituhkien vuosittaiset hyötykäyttöasteet (Lähde: Energia-alan Keskusliitto ry Finergy) Vuosi Pohjakuona ja -tuhka Lentotuhka Määrä (t) Hyötykäyttöosuus (%) Määrä (t) Hyötykäyttöosuus (%)

19 19 Kivihiilituhkien samoin kuin eri polttoaineiden sekapoltossa syntyvien tuhkien merkittävin hyötykäyttö on erilaiset maarakennuskohteet. Toisin kuin sekapolton tuhkia, käytetään kivihiilituhkaa kuitenkin merkittäviä määriä myös betonin, sementin ja asfaltin raaka-aineena. (Lähde: Energia-alan Keskusliitto ry Finergy) Kivihiilen lentotuhkan hyötykäyttöaste on keskimäärin noin 60 prosenttia. Hyötykäytetystä lentotuhkasta noin 70 prosenttia käytetään maarakentamisessa ja loput sementti-, betoni- ja asfalttiteollisuudessa. (Lähde: Tuhkarakentamisohje tie-, katu- ja kenttärakenteisiin, Energia-alan Keskusliitto ry Finergy 2000) Rikkidioksidipäästöt ja niiden vähentäminen Rikkidioksidin (SO 2 ) määrä savukaasussa riippuu pelkästään kivihiilen rikkipitoisuudesta, koska käytännössä kaikki polttoaineen rikki hapettuu rikkidioksidiksi. Polttotekniikan valinnalla ei voida vaikuttaa syntyvän rikkidioksidin määrään, joten vaihtoehdoksi jää vähemmän rikkiä sisältävän kivihiilen käyttö tai syntyneen rikkidioksidin poisto savukaasuista. Lähes kaikki Suomen isot pelkästään kivihiiltä käyttävät ja pölypolttoon perustuvat lauhde- ja kaukolämpövoimalaitokset on varustettu tehokkailla märillä (6 kpl) tai puolikuivilla (4 kpl) rikinpoistolaitoksilla. Kivihiiltä pääpolttoaineena käyttävissä leijukerroskattiloissa on mahdollista syöttää tulipesään kalkkia (kalkkikiveä), jolloin osa muodostuneesta rikkidioksidista sitoutuu kalkkiin. Tämä menetelmä ei yleensä ole riittävän tehokas vaan sen lisäksi käytetään jotakin täydentävää rikinpoistomenetelmää. Suomen leijukerroskattiloista kivihiiltä käytetään pääpolttoaineena vain muutamassa. Näissä ei ole erillistä rikinpoistomenetelmää mää, vaan SO 2 -päästöt saadaan riittävän pieniksi kalkinsyötöllä ja vähärikkisen hiilen käytöllä. Lisäksi voi olla, että kattilan SO 2 -raja on yhteinen koko voimalaitoksen tai koko tehtaan SO 2 -päästöjen kanssa, jolloin nämä nimenomaiset kattilat voivat päästää hieman enemmän. Taulukko 3. Rikinpoiston lopputuotteiden hyötykäyttöasteet (Lähde: Energia-alan Keskusliitto ry Finergy) Vuosi Puolikuivamenetelmä Märkämenetelmä Määrä (t) Hyötykäyttöosuus (%) Määrä (t) Hyötykäyttöosuus (%)

20 20 Rikinpoistossa syntyneestä kipsistä, mihin poistettu rikkidioksidi on sitoutunut, käytetään hyödyksi merkittävä osa. Hyötykäyttöaste on noussut viime vuosina ja on erittäin korkea sekä puolikuivan rikinpoiston että märkämenetelmän lopputuotteissa. Lopputuotteiden käyttö on kuitenkin erilaista. Puolikuivan rikinpoiston lopputuotteita hyödynnetään kaivos- ja luolatäyttömateriaalina sekä tie- ja kenttärakenteissa. Sen sijaan märkämenetelmällä syntyneen kipsin lähes koko tuotanto hyödynnetään rakennuslevyjen raaka-aineena. Yhden vuoden lukuihin lopputuotteen varastointi voi aiheuttaa epätarkkuutta, mutta pidemmällä aikavälillä hyötykäyttöasteet näyttävät kehityksen suuntaa. (Lähde: Energia-alan Keskusliitto ry Finergy) Typen oksidipäästöt ja niiden vähentäminen Typen oksidit (NO x ) syntyvät polttoaineen typestä ja palamisilman typestä monimutkaisten kemiallisten reaktioiden kautta. Typen oksidien määrä savukaasussa riippuu käytetystä polttotekniikasta, kivihiilen typpipitoisuudesta ja muista palamisteknisistä ominaisuuksista. NO x -päästöjä voidaan vähentää sekä polttoteknisesti että savukaasuja puhdistamalla. Suomessa on kaikki suuret pelkästään kivihiiltä käyttävät ja pölypolttoon perustuvat voimalaitokset varustettu tehokkailla low-no x -polttimilla ja/tai yläilman syötöllä. Lisäksi Meri-Porin laitoksella on käytössä low-no x -polttimien ja yläilman syötön lisäksi tehokas typen oksidien selektiivinen katalyyttinen vähentämismenetelmä (SCR). Suomessa on kokeiltu myös typen oksidien selektiivistä ei-katalyyttistä vähentämismenetelmää (SNCR), mutta se ei ole jatkuvassa käytössä yhdelläkään voimalaitoksella tällä hetkellä. Kivihiiltä pääpolttoaineena käyttävissä leijukerroskattiloissa palamisilman vaiheistus on yleensä riittävä typen oksidien vähentämismenetelmä. Lisäksi leijukerroskattiloiden palamislämpötilan on huomattavasti matalampi kuin pölypoltossa, jolloin typen oksideja syntyy selvästi vähemmän. Joissakin tietyissä tapauksissa tämä menetelmä ei kuitenkaan yksin riitä, vaan lisäksi täytyy käyttää jotakin typen oksidien vähentämismenetelmää (SCR tai SNCR). Suomessa kivihiiltä käytetään pääpolttoaineena vain muutamassa leijukerroskattilassa. Näissä ei ole erillistä typen oksidien poistomenetelmää, vaan päästöt saadaan riittävän pieniksi palamislämpötilan ollessa matala ja käyttämällä tarvittaessa palamisilman vaiheistusta. Hiukkaspäästöt ja niiden vähentäminen Hiukkaspäästöjen vähentämiseksi kaikki Suomen kivihiiltä käyttävät polttolaitokset on varustettu hiukkaspuhdistuslaitteella. Kaikki isot pelkästään kivihiiltä käyttävät ja pölypolttoon perustuvat lauhde- ja kaukolämpövoimalaitokset on varustettu tehokkailla sähkösuodattimilla. Hiukkasten vähentämiseen voidaan käyttää sähkösuodattimen sijasta myös tehokasta letkusuodatinta tai pesuria, kuten on menetelty joissakin pienissä leijukerros- tai arinakattiloissa, joissa kivihiili on vara-, tuki- tai lisäpolttoaine.

21 21 Tyypilliset suomalaisten hiilivoimalaitosten päästöt Taulukossa on esitetty SO 2 -, NO x - ja hiukkaspäästöjä ja niiden luparajat kolmelle eriikäiselle ja erikokoiselle suomalaiselle isolle pelkästään kivihiiltä käyttävälle pölypolttoon perustuvalle voimalaitokselle. Luparajat vaihtelevat voimalaitosten iän ja koon mukaan. Luparajoihin vaikuttaa myös se, onko päästöjä vähentävät investoinnit toteutettu voimalaitoksen rakentamisen yhteydessä vai jälkiasennuksena. Voimalaitokset on varustettu joko märällä tai puolikuivalla rikinpoistolaitoksella, low-no x -polttimilla ja sähkösuodattimilla. Taulukko 4. Kivihiilen polton päästöjä ja päästöjen luparajat (Lähde: ympäristökeskukset, Fortum Oyj ja Helsingin Energia) suomalaisissa kivihiilivoimalaitoksissa SO 2 mg/mj pa NO x mg/mj pa Hiukkaset mg/mj pa Meri-Pori, 1300 MW pa (valm.vuosi 1993) - märkä rikinpoisto, low-no x -polttimet + yläilman syöttö + SCR, sähkösuodatin - vuosi vuosi vuosi luparajat Salmisaari, 510 MW pa (valm.vuosi 1984) - puolikuiva rikinpoisto, low-no x -polttimet + yläilman syöttö, sähkösuodatin - vuosi vuosi vuosi luparajat (vuodesta 1987 alkaen) Hanasaari B, 2*363 MW pa (valm.vuosi 1974, 1977) - puolikuiva rikinpoisto, low-no x -polttimet, sähkösuodatin - vuosi vuosi vuosi luparajat (1997 alkaen) < 10,0 < 10,0 < 10,0 20, ,0 7,0 7,0 17, ,0 19,0 14,0 20, Kivihiilen merkitys kasvihuonekaasupäästöihin Maailmanlaajuisesti tilastoidut kasvihuonekaasupäästöt olivat vuonna 2000 CO 2 -ekvivalenteiksi muutettuna (CO 2 -ekv.) noin Mt CO 2 -ekv. (38 Pg). Suomen kasvihuonekaasupäästöt olivat vuonna 2002 hieman alle 82 Mt CO 2 -ekv. Suomen tavoite on vuosina Kioton pöytäkirjan ja EU:n ns. taakanjaon mukaisesti vuoden 1990 taso keskimäärin, eli viimeisimmän laskennan mukaan 76,8 Mt CO 2 -ekv. vuodessa. Suurin osa kasvihuonekaasupäästöistä niin maailmanlaajuisesti kuin Suomessakin aiheutuu fossiilisten polttoaineiden käytöstä vapautuvasta hiilidioksidista. Vuonna 1995 maapallon kasvihuonekaasupäästöistä yhteismitallistettuna kasvihuonevaikutuksiensa mukaan 63 prosenttia oli fossiilisten polttoaineiden hiilidioksidia (CO 2 ), Suomessa vas-

22 22 taava osuus samana vuonna oli 73 prosenttia. Loppuosa tilastoitavista kasvihuonekaasupäästöistä on muita CO 2 -päästöjä esimerkiksi prosessiteollisuudesta, metaanipäästöjä (CH 4 ) pääosin maataloudesta, jätteistä sekä energiantuotannosta ja dityppioksidia (N 2 O) maataloudesta, teollisuudesta ja energiantuotannosta. Pienin, mutta nopeasti kasvava osa on ns. teollisuus- eli F-kaasut (HFC- ja PFC-yhdisteet ja SF 6 ). Globaalisti fossiilisten polttoaineiden CO 2 -päästöistä eniten, noin Mt, on peräisin öljytuotteista. Kivihiilen osuus on hieman öljyä pienempi, noin Mt ja maakaasun CO 2 -päästöt, vajaat Mt, ovat vain noin puolet öljyn ja kivihiilen päästöistä. Kivihiili on öljyn jälkeen toiseksi suurin CO 2 -lähde, mutta sähköntuotannossa suurin CO 2 -lähde. Maakaasun kulutus ja siten CO 2 -päästöt ovat globaalisti kasvamassa öljyä ja kivihiiltä nopeammin. Suomen fossiilisten polttoaineiden CO 2 -päästöistä suurin osa on öljytuotteista, noin 25 Mt (noin 50 %) vuodessa. Kivihiilen CO 2 -päästöt vaihtelevat polttoaineista eniten ollen vuosittain Mt (noin %) välillä. Vaihteluun vaikuttaa erityisesti pohjoismainen vesivoimatilanne ja lämmitystarpeen vaihtelu. Maakaasun ja turpeen CO 2 -päästöt ovat olleet viime vuosina suurin piirtein yhtä suuret, noin 7 9 Mt (noin %). Mt CO 2 -ekv kaikki KHK-päästöt muut öljyt bensiini dieselöljy kevyt polttoöljy raskas polttoöljy turve maakaasu koksi, koksaamoja masuunikaasut kivihiili vuosi Kuva 2. CO 2 -päästöt (Mt) fossiilisten polttoaineiden ja turpeen käytöstä sekä kaikki kasvihuonekaasupäästöt (Mt CO 2 -ekv.) Suomessa (Lähde: Energiatilasto 2002, Energiaennakko 2003, Tilastokeskus)

23 Kivihiilen merkitys energiantuotannossa Kivihiiltä käytetään Suomessa energiantuotantoon lämpökeskuksissa, yhteistuotantolaitoksissa ja lauhdevoimalaitoksissa. Kaukolämmön ja siihen liittyvän sähkön tuotantoon käytetyistä polttoaineista kivihiilen osuus on noin 30 prosenttia (27 % vuonna 2002). Pääkaupunkiseudulla kivihiilen osuus käytetyistä polttoaineista on noin 40 prosenttia (43 % vuonna 2002). Teollisuuden energiantuotannossa kivihiilen osuus käytetyistä polttoaineista on huomattavasti pienempi. Kaikesta teollisuuden lämmön ja siihen liittyvän sähkön tuotannosta kivihiilen osuus on 3 prosenttia. Kivihiilen osuus on yli 5 prosenttia, kun mustalipeä ja prosessiperäiset polttoaineet jätetään tarkastelusta pois. (Lähde: Electrowatt-Ekono Oy) Pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla tavanomaisen lauhdevoiman, eli pelkästään sähköä tuottavan kapasiteetin tuotanto vaihtelee merkittävästi vesivoiman tuotannosta riippuen. Lauhdevoimaa tuotetaan pääosin varsinaisissa lauhdelaitoksissa, mutta myös useat sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset tuottavat lauhdevoimaa. Suomessa kivihiilen osuus lauhdevoiman tuotannosta on prosenttia. Energiantuotannon päästöjä tarkastellaan kansallisella tasolla, mutta sähkömarkkinat ovat pohjoismaiset, jolloin mm. vesivoiman tuotantomäärät Ruotsissa ja Norjassa vaikuttavat Suomessa ja Tanskassa hiilellä tuotettuun lauhdesähköön. Myös muissa Pohjoismaissa tehdyillä energiaratkaisuilla on vaikutusta Suomessa hiilellä tuotetun sähkön määrään. TWh puu ym. turve öljyt maakaasu kivihiili Kuva 3. Suomen lauhdesähkön tuotanto polttoaineittain (ei sisällä prosessilauhdetta eikä ydinvoimaa), TWh (Lähde: Adato Energia Oy)

24 Kivihiilen merkitys huoltovarmuudelle Tuontipolttoaineiden, eli kivihiilen, maakaasun ja eri öljytuotteiden mahdollisiin saantiongelmiin ja yleensäkin maan huoltovarmuuteen varaudutaan varastoimalla polttoaineita huoltovarmuusvarastoihin. Huoltovarmuuden kannalta oleellista on, että tarvittavaa tai korvaavaa polttoainetta voidaan varastoida teknisesti ja taloudellisesti Suomessa ja että varastoitua polttoainetta voidaan käyttää olemassa olevissa voimalaitoksissa. Lisäksi on tärkeää, että polttoainetta voidaan helposti kuljettaa. Öljytuotteita käytetään nykyisin yleisimmin huoltovarmuuspolttoaineena. Huoltovarmuudesta 80 prosenttia katetaan öljytuotteilla. Öljytuotteita voi käyttää nykyisissä voimalaitoksissa polttoaineena ja usein täyteen tehoon asti. Kivihiili on nykyisin toiseksi yleisin huoltovarmuuspolttoaine 20 prosenttia osuudella. Kivihiili on varastoituvuudeltaan edullinen ja sillä on mahdollista korvata turvetta niissä laitoksissa, joissa on valmius kivihiilen polttoon. Osa turpeesta voidaan korvata kivihiilellä lähes kaikissa turvekattiloissa. Maakaasun käyttö huoltovarmuuspolttoaineena ei ole Suomessa mahdollista ilman mittavia investointeja maakaasuvarastoihin. Turvetta käytetään jossakin määrin huoltovarmuuspolttoaineena, mutta sen heikkoutena on pieni energiatiheys, varastotappiot sekä sääoloista riippuva tuotanto. Voimassa oleva valtioneuvoston päätös huoltovarmuuden tavoitteista (VNp 350/2002) edellyttää, että maassamme on keskimäärin viiden kuukauden normaaliolojen kulutusta vastaavat tuontipolttoainevarastot. Nykyinen varautumistapa kivihiilen velvoitevarastointiin perustuu siihen, että kivihiiltä käytetään myös normaaliaikana. Kivihiiltä käyttävien yritysten velvoite on varastoida kivihiiltä kolmen kuukauden keskimääräistä kulutusta vastaava määrä, joka lasketaan kolmen edeltävän kalenterivuoden keskimääräisen kuukausikulutuksen perusteella. Kivihiiltä voidaan käyttää ns. vastaavan varmuuden periaatteella maakaasua korvaavana polttoaineena sähköntuotannossa. Tällöin maakaasulla toimivan yhteistuotantolaitoksen lämmöntuotanto pitää hoitaa paikallisesti esimerkiksi toisella polttoaineella toimivissa voimalaitoksissa tai lämpökeskuksissa. Maakaasulla tuotettu sähkö voidaan tuottaa myös toisaalla esimerkiksi hiililauhdelaitoksessa. Tähän tehtävään osoitettu kivihiililauhde on silloin sidottu vain tähän varallaoloon. Yleisimmin maakaasun varapolttoaine on kevyt tai raskasöljy, mutta edellä kuvatulla järjestelyllä voidaan korvata maakaasu taloudellisemmin. Korvaavalla järjestelyllä on saatava sama lämpö- ja sähkömäärä kuin maakaasun ollessa polttoaineena.

25 25 Huoltovarmuuskeskuksen tehtävä on vuosittain vahvistaa tuontipolttoaineiden varastointivelvoitteiden määrät ja valvoa velvoitevarastoja ja niiden käyttöä. Varastointivelvoitteen alaisten yhtiöiden on annettava Huoltovarmuuskeskukselle velvoitevarastointilain soveltamiseksi ja noudattamisen valvomiseksi tarvittavat tiedot. Huoltovarmuuskeskuksen määräämät henkilöt ovat oikeutettuja suorittamaan varastojen sijaintipaikoissa tarkastuksia varastojen suuruuden selvittämiseksi. Kivihiilisähkön tuotantojärjestelmän ylläpito poikkeusolojen varalta edellyttää, että järjestelmän toiminta-aste normaaliaikanakin on riittävällä tasolla. 2.4 Kivihiilen merkitys hinnoitteluun energiamarkkinoilla Kivihiilellä on Suomen energiamarkkinoilla energiantuotannon lisäksi välillisiä vaikutuksia muiden polttoaineiden hinnanasettajana. Kivihiili on hintareferenssinä myös sähkön tuontisopimuksissa, vanhoissa sähkösopimuksissa ja lämpösopimuksissa. Tilastokeskus julkaisee kuukausittain kivihiilen hintareferenssiä (polttoaineen hintatekijä h) Energiafoorumi ry:n toimeksiantamana. Polttoaineen hintatekijä h määritetään seuraavasti: Se on suurhöyryvoimalaitoksissa soveltuvan ja hyväksyttävän sekä yleisesti saatavissa olevan kivihiilen keskihinta cif-ehdoin purkaussatamassa tulleineen, veroineen ja muine julkisine maksuineen euroina polttoaineen tehollisen lämpösisällön megawattituntia kohti. Hintatekijä h perustuu Suomeen tuodun kivihiilen hintoihin. Jos Suomeen tuotavan kivihiilen määrä pienenee, hintatekijä h:n luotettavuus hintareferenssinä euroa/mwh Raskas polttoöljy Maakaasu Polttohake Jyrsinpolttoturve Kivihiili sisämaassa Kivihiili rannikolla vuosi Kuva 4. Polttoaineiden verottomien hintojen kehittyminen (Lähde: Electrowatt-Ekono Oy)

26 26 huononee ja hintatekijän laskennan perusteena pitäisi käyttää kivihiilen maailmanmarkkinahintoja tai uudistaa hintareferenssijärjestelmää. Muun muassa tästä syystä on Energiafoorumi ry:ssä perustettu työryhmä hintatekijä h:n laskennan uudistamista varten. Maakaasutariffit on osittain sidottu kivihiileen. Vanhoissa sähkön tuontisopimuksissa on sähkön tuontihinta sidottu osittain kivihiileen. Uusissa sähkön tuontisopimuksissa kivihiilen merkitys hintareferenssinä on vähentynyt. Samoin vanhoissa tukkusähkösopimuksissa on sähkön hinta sidottu osittain kivihiileen. Vanhat sähkösopimukset päättyvät pääosin vuoden 2005 loppuun mennessä. Pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla kivihiileen perustuvalla tuotantokapasiteetilla on usein ohjaava vaikutus markkinahinnan määräytymisessä, koska se muodostaa vaihtoehtoisen tuotantotavan, jonka perusteella esimerkiksi vesi- ja ydinvoiman tuottajat muodostavat näkemyksen tuotannon arvosta. Kivihiiltä käytetään jonkin verran hintareferenssinä myös lämpösopimuksissa. Käytäntö on yleinen tapauksissa, joissa lämmöntuottajan lämmönhankinta perustuu kivihiileen tai maakaasuun. Polttoaineiden hinnat vaikuttavat toisiinsa myös ilman suoranaisia hintakytkentöjä. Hiilen ja öljyn hinnat seuraavat jossakin määrin maailmanmarkkinoilla toisiaan. Öljyn maailmanmarkkinahintaa ohjaa kansainvälinen politiikka. Maakaasun hinta taas on usein sidottu öljyn hintaan, jolloin myös maakaasun hinta seuraa hiilen ja öljyn hintoja.

27 27 3 Hiilen tuotanto ja käyttö 3.1 Kivihiilen käyttö Suomessa Suomen primäärienergian kokonaiskäytön ja siinä hiilen kokonaiskäyttö ja suhteellinen osuus primäärienergiankokonaiskäytöstä (sisältää tilastoinnissa myös antrasiitin ja masuuniin syötetyn koksin sekä muun koksin käytön teollisuudessa) on esitetty seuraavissa kuvissa. Mtoe Tuulivoima Lämpöpumput Ydinvoima Sähkön nettotuonti Vesivoima Puupolttoaineet Yhdyskuntajäte yms. Teollisuuden reaktiolämpö Turve Maakaasu Öljyt yhteensä Hiili Kuva 5. Primäärienergian kokonaiskäyttö ja käytön kehittyminen Suomessa, Mtoe (Lähde: Energiatilastot 2002 ja Energiaennakko 2003) % Tuulivoima Lämpöpumput Ydinvoima Sähkön nettotuonti Vesivoima Puupolttoaineet Yhdyskuntajäte yms. Teollisuuden reaktiolämpö Turve Maakaasu Öljyt yhteensä Hiili Kuva 6. Primäärienergian prosentuaalinen jakautuminen energialähteisiin ja käytön kehittyminen Suomessa (Lähde: Energiatilastot 2002 ja Energiaennakko 2003)

28 28 Hiilen osuus (sisältää antrasiitin ja koksin) primäärienergiasta on ollut yli 10 prosenttia vuosia lukuun ottamatta, jolloin hiilen osuus oli 9 prosenttia. Energiakriisin jälkeen öljyn osuus primäärienergiasta on laskenut merkittävästi ja polttoainejakauma on monipuolistunut. Sähköntuotannossa kivihiilen kulutus on pysynyt määrällisesti ennallaan 1990-luvun alusta vuoteen Suhteellisesti kivihiilen osuus on sähkönkulutuksen kasvun myötä pienentynyt. Kaukolämmössä ja siihen liittyvässä sähköntuotannossa kivihiilen kulutus on pienentynyt määrällisestikin 1990-luvun alusta. Maakaasun kulutus on lisääntynyt vastaavana aikana merkittävästi. TWh Nettotuonti Puu ym. Turve Maakaasu Öljyt Ydinvoima Tuulivoima Vesivoima Kivihiili vuosi Kuva 7. Sähkönhankinta energialähteittäin, TWh (Lähde: Energiatilastot 2002 ja aiemmat, Energiaennakko 2003) TWh Tuntemattomat Muut Sähkö Teollisuuden jätelämpö Kierrätyspolttoaine Puutahde, metsähake Turve Kevyt polttoöljy Raskas polttoöljy Maakaasu Kivihiili vuosi Kuva 8. Kaukolämmön ja kaukolämmön tuotantoon liittyvän sähkön tuotannon polttoainekulutus, TWh (Lähde: Energiatilastot 2002)

29 29 Kivihiilen (sisältää antrasiitin) pääkulutussektoreita ovat nykyisin erillinen sähkön tuotanto sekä kaukolämmön ja siihen liittyvä sähkön tuotanto. Muita kulutussektoreita ovat ns. muu teollisuus ja kivihiilen käyttö koksin tuotantoon, joiden osuus on selvästi pienempi. milj. tonnia Yhteensä Erillinen sähköntuotanto Kaukolämpö ja siihen liittyvä sähkön tuotanto Muu teollisuus Yhteensä Erillinen sähköntuotanto Koksin Kaukolämpö ja siihen liittyvä sähkön tuotanto Muu Muu teollisuus kulutus Koksin tuotanto Muu kulutus Kuva 9. Kivihiilen (sisältää antrasiitin) käytön jakautuminen kulutussektoreittain (Lähde: Energiatilastot 2002, Huom. koksin tuotantoon käytetty koksikivihiilen käyttö on lisätty kivihiilen kokonaiskäyttöön) Erillisen sähkön tuotannon kivihiilen vuosittainen käyttö on vaihdellut paljon luvulla kivihiilen käyttö laski merkittävästi ydinvoiman tuotannon lisääntymisen myötä. Viime vuosina vaihtelua on aiheuttanut vesivoiman sähköntuotannon muutokset pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla. Kivihiilen käyttö kaukolämmön ja siihen liittyvässä sähkön tuotannossa kasvoi luvun puoleenväliin asti sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitosten rakentamisen myötä. Käyttö on ollut suhteellisen tasaista 1990-luvun puoleenväliin asti. Käytön vaihtelu on johtunut pääasiassa vuosittaisesta kaukolämmön tarpeen vaihtelusta. Vuoden 1995 jälkeen kivihiilen käyttö on vähentynyt, koska kivihiiltä polttoaineena käyttäviä laitoksia on korvattu kokonaan uusilla muita polttoaineita käyttävillä laitoksilla ja koska viime vuosina on rakennettu uusia muita polttoaineita käyttäviä sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksia, jotka ovat ajojärjestyksessä ennen kivihiiltä käyttäviä laitoksia. Energian tuotannossa käytetään kivihiilen lisäksi antrasiittia. Antrasiittia käytetään pääasiassa kiinteistöjen lämmityksessä ja sen vuotuinen käyttö on ollut erittäin vähäistä.

30 30 Muun teollisuuden käytöstä yli puolet liittyy teollisuuden energiantuotantoon ja loppuosa sementin ja kalkin valmistamiseen. Muun kulutuksen osuus on pieni ja se koostuu nykyisin rakennusten lämmityksestä sekä 1970-luvun alkuvuosina myös liikenteen ja kaasulaitosten kivihiilen kulutuksesta. Metallurgisessa teollisuudessa käytetään myös raaka-aineena koksikivihiilestä valmistettavaa koksia, jonka energiasisällöstä osa hyödynnetään energian tuotannossa. Osa koksista on tuontia ja osa valmistetaan Suomessa koksikivihiilestä. Koksikivihiilestä valmistettavan koksin osuus on otettu huomioon kivihiilen kokonaiskäyttöä esittävässä kuvassa. Koksia on valmistettu koksikivihiilestä jonkin verran 1970-luvun alussa, jonka jälkeen valmistus päättyi. Valmistus on kuitenkin alkanut uudestaan 1980-luvun puolenvälin jälkeen ja se on viime vuosina vastannut noin 20 prosenttia kivihiilen kokonaiskäytöstä. Suomessa nykyisin kivihiiltä polttoaineena käyttävät voimalaitokset ja lämpökeskukset on esitetty mietinnön liitteessä 2. Kivihiiltä nykyisin käyttäviä laitoksia on noin 40 kappaletta. Liitteessä on esitetty myös viime vuosina kivihiilen käytöstä luopuneet laitokset. Jaottelu on suoritettu sen mukaan, onko kivihiili pää- vai sivupolttoaine. Liitteessä on kuvattu laitosten valmistumisvuosi, polttoaineteho ja hiilen kulutus vuodesta 1995 vuoteen Suurin kivihiilen käyttäjäryhmä on kivihiiltä pääpolttoaineenaan käyttävät yhdistetyn tuotannon laitokset, jotka sijaitsevat pääasiassa rannikkoalueella tai hyvin lähellä rannikkoa. Yhdistetyn tuotannon laitosten osuus kivihiilen käytöstä energiantuotantoon on prosenttia, kun otetaan huomioon laitosten kivihiilen käyttö myös lauhdesähkön tuotantoon. Seuraavaksi suurin kivihiilen käyttäjäryhmä on lauhdelaitokset. Lämpökeskusten ja kivihiiltä sivupolttoaineena käyttävien yhdistetyn tuotannon laitosten kivihiilen käyttö on kokonaisuuteen nähden vähäistä, mutta laitoskohtaisesti kivihiilen käyttö voi vaihdella mm. muiden polttoaineiden saatavuudesta tai polttoaineiden hintasuhteista riippuen. Kivihiilen käyttö vaihtelee vuosittain erittäin merkittävästi lauhdelaitoksissa vesivoiman tuotannosta riippuen pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla. Yhdistetyn tuotannon laitosten vuosittainen lämmöntarpeen muutoksista johtuva hiilen käytön vaihtelu on selvästi pienempää. Taulukko 5. Olemassa olevien laitosten hiilen käyttö sähkön ja lämmön tuotannossa (yhteistuotanto- eli CHP-laitosten kivihiilen käyttö sisältää myös lauhdetuotannon osuuden) Polttoaine Laitostyyppi Pa-teho, MW pa Kivihiili pääpolttoaineena Kivihiili sivu-/ tukipolttoaineena Sähköteho, MW e Lämpöteho, MW l Hiilen kulutus, TWh pa Lauhdelaitokset ,2 14,6 8,0 9,6 CHP-laitokset ,3 22,3 17,6 20,3 Lämpökeskukset ,7 0,8 0,7 0,8 CHP-laitokset ,7 1,1 0,7 0,8

31 31 Vuonna 2002 kivihiilellä tuotettiin Suomessa sähköä noin 12,4 TWh ja kaukolämpöä noin 8,3 TWh. Sähkön aluehinta Suomessa oli 27,2 /MWh ja kaukolämpöenergian hinta 23,8 /MWh. Näin laskettuna kivihiilellä tuotetun sähkön arvoksi muodostuu noin 340 miljoonaa euroa ja kaukolämmön noin 200 miljoonaa euroa eli yhteensä noin 540 miljoonaa euroa. Suurimmat kivihiilen käyttäjät ovat Pohjolan Voima Oy, Fortum Power and Heat Oy ja Helsingin Energia. Viimeisin kivihiiltä pääpolttoaineena käyttävä voimalaitos on otettu käyttöön vuonna 1993 (Fortum Power and Heat Oy, Meri-Pori) ja viimeisin kivihiiltä tuki- ja varapolttoaineena käyttävä voimalaitos vuonna 2001 (Oy Alholmens Kraft Ab). Kivihiiltä käyttävien laitosten määrä on vähentynyt viime vuosina. Kivihiilen käytön vähentymisen syynä on pääasiassa kivihiiltä käyttävän laitoksen korvaaminen uudella muita polttoaineita käyttävällä laitoksella tai laitoksen uudistaminen, jolloin myös muiden polttoaineiden käyttö tai polttoaineen vaihto kokonaan on mahdollista. Kivihiilen käyttö vaihtelee polttoaineiden hintasuhteiden ja saatavuuden suhteen laitoksissa, joissa on mahdollista käyttää useita polttoaineita. Kivihiilen käytön laitoskohtaisia muutoksia vuodesta 1995 lähtien on esitetty liitteessä Hiilen tuotanto ja käyttö Euroopassa Euroopassa hiilen tuotanto on suurinta Puolassa ja seuraavaksi suurinta Saksassa, Tšekin tasavallassa ja Iso-Britanniassa. milj. tonnia Bulgaria Tsekin tasavalta Ranska Saksa Kreikka Unkari Puola Romania Espanja Turkki Iso-Britannia Muu Eurooppa Kuva 10. Euroopan hiilen tuotanto vuonna 2001 (Lähde: BP Statistical Review of World Energy 2002)

32 32 Euroopan unionin jäsenmaissa tuetaan nykyistä hiilikaivosteollisuuden tuotantoa vuosittain 4,7 miljardilla eurolla. Lisäksi hiilikaivosteollisuutta tuetaan lähes 2,0 miljardin euron vuosittaisella tuella, jota ei ole kohdennettu nykyiselle tuotannolle vaan tuki on tarkoitettu mm. kaivosten sulkemiseen, suljettujen kaivosten ylläpitoon. (Lähde: europa.eu.int/comm/competition/state_aid/scoreboard/statistics/s13.html) Hiilen osuus primäärienergian kulutuksesta Euroopan unionin jäsenmaissa oli 15 prosenttia vuonna 2000 (Suomessa noin 10 prosenttia) ja sen arvioidaan laskevan 10 prosenttiin vuoteen 2030 mennessä. Muissa Euroopan OECD-maissa hiilen osuus oli vuonna prosenttia ja arvioitu osuus vuonna 2030 on 27 prosenttia. Absoluuttisesti hiilen kulutuksen oletetaan pienenevän Euroopan OECD-maissa ko. ajanjaksona 10 prosentilla. (Lähde: IEA World Energy Outlook, 2002 Edition) Euroopan hiilen kulutus on laskenut viimeisen 10 vuoden aikana noin 180 milj. tonnia verran ja oli vuonna 2001 lähes 580 milj. tonnia. Suurinta hiilen käyttö on Saksassa, Puolassa, Iso-Britanniassa, Tšekin tasavallassa, Turkissa ja Espanjassa, joissa kaikissa kulutus vuonna 2001 oli yli 30 milj. tonnia. Kuvassa on esitetty Euroopan hiilen kulutuksen kehittyminen vuodesta 1991 vuoteen Kuvassa on esitetty Euroopan 10 suurimman hiilenkulutusmaan, Tanskan, Suomen ja ns. muun Euroopan kulutus. Suomen osuus Euroopan kulutuksesta oli noin prosentti. milj. tonnia Muu Eurooppa Suomi Tanska Alankomaat Kreikka Ranska Italia Espanja Turkki Tsekin tasavalta Iso-Britannia Puola Saksa Kuva 11. Euroopan hiilen kulutus (Lähde: BP Statistical Review of Word Energy 2002) Euroopan hiilen kulutus on vähentynyt kymmenen vuoden aikana 24 prosenttia. Hiilen käyttö on vähentynyt eniten Tanskassa (50 %), Ranskassa (46 %) ja Iso-Britanniassa (38 %). Hiilen käyttö on kasvanut eniten Kreikassa (22 %), Turkissa (21 %) ja Portugalissa (20 %).

33 33 TWh vesivoima geoterminen, tuuli, aurinko, vuorovesi poltettavat uusiutuvat, jäte ydinvoima maakaasu öljy hiili (sis. turpeen) P Kuva 12. EU-15 sähköntuotanto polttoaineittain, TWh, 2002P = ennakko (Lähde: IEA, Electricity Information, 2003) % Saksa Puola Iso-Britannia Tsekin tasavalta Turkki Espanja Kuva 13. Euroopan hiilen suhteellinen osuus sähköntuotannosta vuosina 1990 ja 2000 (Lähde: IEA, Energy Balances of OECD Countries, ) Suhteellisesti hiilen osuus sähköntuotannossa on pienentynyt eniten Tanskassa ja Iso- Britanniassa. Kaikissa muissakin kuvan maissa Tsekin tasavaltaa lukuun ottamatta hiilen suhteellinen osuus on pienentynyt. Euroopassa kokonaisuudessaan hiilen osuus sähköntuotannossa on pienentynyt vuoden 1990 arvosta 39 prosenttia vuoteen 2000 mennessä arvoon 30 prosenttia. Italia Ranska Kreikka Alankomaat Tanska Suomi Eurooppa

34 Hiilen tuotanto ja käyttö maailmassa Vuonna 2000 jakautui hiilen tuotanto maailmassa taulukon mukaisesti. Kiinan ja Yhdysvaltojen hiilen tuotanto kattaa yli puolet maailman hiilen tuotannosta. Taulukko 6. Hiilen tuotanto ja kansainvälinen kauppa maailmassa vuonna 1999 (Lähde: IEA Coal Information, 2001 Edition) Maa Tuotanto, miljoonaa tonnia Nettovienti (+)/ nettotuonti (-), miljoonaa tonnia Kiina Yhdysvallat Intia Aik. Neuvostoliitto Australia Etelä-Afrikka Puola Indonesia Pohjois-Korea 67-2 Muut maat Kaikki yhteensä ) 1) nettoviennit / -tuonnit eivät summaudu nollaksi Hiiltä kulutetaan pääsääntöisesti paikallisesti siellä, missä hiiltä tuotetaan. Suurimmat hiiltä kuluttavat maat ovat Kiina, Yhdysvallat, Intia ja Etelä-Afrikka. Merkittävimmät hiiltä vievät maat ovat Australia, Etelä-Afrikka, Indonesia, Yhdysvallat ja Kiina. hiili 26 % öljy 39 % muut uusiutuvat 3 % vesivoima 2 % ydinvoima 7 % kaasu 23 % Kuva 14. Maailman primäärienergia energialähteittäin 2000, yhteensä 9179 Mtoe (Lähde: IEA World Energy Outlook, 2002 Edition)

35 35 Hiilen maailmankaupan osuus on vain 12 prosenttia hiilen kulutuksesta. Kauppa on lisääntynyt 1970-luvulta ja sen oletetaan kasvavan edelleen. Etelä-Afrikka, Yhdysvallat, Kolumbia ja Venezuela ovat maita, joista tulevaisuudessa tuodaan pääosa Euroopan markkinoille tuotavasta hiilestä. (Lähde: IEA World Energy Outlook, 2002 Edition) Hiilen osuus maailman primäärienergiasta vuonna 2000 oli prosenttia ja sen oletetaan laskevan 24 prosenttiin vuoteen 2030 mennessä. Samana ajanjaksona hiilen absoluuttisen kulutuksen oletetaan kasvavan noin 50 prosenttia. Kasvu on nopeinta Aasiassa, Lähi-Idässä ja Afrikassa. (Lähde: IEA World Energy Outlook, 2002 Edition) Hiilen kulutuksen arvioidusta kasvusta suurin osa, noin 90 prosenttia, muodostuu sähkön tuotannosta. Taulukossa on esitetty toteutunut ja arvio sähkön tuotannosta eri energialähteillä. Taulukko 7. Maailman sähkön tuotanto eri energialähteillä, TWh (Lähde: IEA World Energy Outlook, 2002 Edition) Vuosi Hiili Ydinvoima Öljy Maakaasu Vesivoima ja Yhteensä muut Maailmanlaajuinen energian ja sähköntarpeen kasvu aiheutuu voimakkaasta väestömäärän ja talouden kasvusta Kaukoidän ja Etelä-Amerikan maissa. Hiilen osuus maailman sähkön tuotannosta on 39 prosenttia eli kivihiili on tärkein sähkön primäärienergialähde. Sähköntarpeen kasvu oletetaan edellä esitetyn taulukon mukaisesti katettavan pääasiassa hiilellä ja kaasulla. Hiilen käytön oletetaan lähes kaksinkertaistuvan ja maakaasun käytön lähes nelinkertaistuvan vuodesta 2000 vuoteen Hiilen riittävyys maailmassa Maailman todetut hiilivarannot vuoden 2001 lopussa olivat 984 miljardia tonnia, josta antrasiittia ja bitumista kivihiiltä oli 519 miljardia tonnia ja ei-bitumista kivihiiltä ja ruskohiiltä oli 465 miljardia tonnia (Lähde: BP Statistical Review of World Energy 2002). Todettujen hiilivarojen jakautuminen alueittain on esitetty kuvassa 15. Hiilellä on fossiilisista energialähteistä suurimmat tunnetut varannot, jotka nykyisellä kulutuksella riittäisivät 200 vuodeksi. Samalla tavalla tarkasteltuna öljyvarat riittäisivät 40 vuodeksi ja maakaasuvarat 62 vuodeksi. (Lähde: BP Statistical Review of World Energy 2002)

36 36 miljardia tonnia Ligniitti ja ruskohiili Ligniitti ja ruskohiili Antrasiitti ja bituminen kivihiili Antrasiitti ja bituminen kivihiili Eurooppa Pohjois- Etelä- ja Keski- Entinen Afrikka ja Aasia Amerikka Amerikka Neuvostoliitto Keski-itä Kuva 15. Maailman todetut hiilivarat vuoden 2001 lopussa (Lähde: BP Statistical Review of World Energy 2002) Maailman hyödynnettävät hiili-, öljy- ja maakaasuvarat alueittain vuonna 1998 on esitetty taulukossa 8. Taulukkoa on muutettu alkuperäisestä ekvivalenttisesta kivihiilitonnista ekvivalenttiseksi öljytonniksi käyttäen kivihiilen lämpöarvona 25 GJ/t ja öljyn lämpöarvona 42 GJ/t. Taulukko 8. Hyödynnettävät energiavarat 1998, miljardia ekvivalenttista öljytonnia (Lähde: BWK Bd. 53 (2001) Nr 10 sivut 48 52) Alue Hiili Öljy Maakaasu Yhteensä Länsi-Eurooppa 23,8 2,1 3,0 29,0 Itä-Eurooppa 18,9 0,2 0,5 19,6 Ent. Neuvostoliitto 114,8 6,7 39,2 160,8 Afrikka 36,7 8,5 8,4 53,6 Lähi-itä 78,5 35,5 114,0 Pohjois-Amerikka 128,8 6,5 5,4 140,7 Keski- ja Etelä-Amerikka 11,0 10,9 4,8 26,8 Kiina 56,5 2,8 1,0 60,2 Kauko-itä 48,5 1,9 5,4 55,8 Australia 37,9 0,3 0,9 39,1 Maailma 477,0 118,5 104,2 699,7 Osuus -% 68,2 16,9 14,9 100,0 Öljy- ja kaasuvarat sijaitsevat suurelta osin poliittisesti ja taloudellisesti epästabiileilla aluilla. Hiilivarat sen sijaan ovat globaalisti jakautuneet siten, että näihin energiavaroi-

37 37 hin ei kohdistu tarjontavaaraa ja sen perusteella maailmanlaajuista hintavaikutusta tai esimerkiksi poliittisesta tai kaupallisesta kartellivaikutuksesta hinnan kohoamista. Euroopan selvästi suurimmat hiilivarat ovat Saksassa. Puolan antrasiitin ja bitumisen hiilen varat ovat lähes yhtä suuret kuin Saksan. miljardia tonnia Ligniitti ja ruskohiili Antrasiitti ja bituminen kivihiili Ligniitti ja ruskohiili Antrasiitti ja bituminen kivihiili Bulgaria Tsekin tasavalta Ranska Saksa Kreikka Unkari Puola Romania Kuva 16. Euroopan todetut hiilivarat vuoden 2001 lopussa (Lähde: BP Statistical Review of World Energy 2002) Espanja Turkki Iso-Britannia Muu Eurooppa

38 38 4 Kivihiileen liittyvä lainsäädäntö ja verotus 4.1 Päästökauppadirektiivi Energiantuotantoon vaikuttavassa lainsäädännössä tulee keskeisen aseman ottamaan päästökauppadirektiivi, joka julkaistiin Direktiivin piiriin kuuluu keski- ja suurikokoiset energian tuotantolaitokset sekä tuntuva osa energiavaltaisesta prosessiteollisuudesta. Aluksi direktiivi koskee hiilidioksidipäästöjä, mutta on mahdollista että se myöhemmin laajennetaan kattamaan myös muita kasvihuonekaasupäästöjä. Päästökauppadirektiivin myötä jäsenvaltiot jakavat päästöoikeuksia direktiivin piiriin kuuluville toimijoille siten, että osana kansallisten päästövähennystavoitteiden saavuttamista päästökauppasektorille kaudelle sekä sitä edeltävälle ensimmäiselle päästökauppakaudelle asetetut päästötavoitteet saavutetaan. Päästöoikeuksien kokonaismäärä tulee määräämään toteutuvien päästöjen määrän, ei yksittäiset maiden lisätoimenpiteet päästöjen rajoittamiseksi. Kansallisella tasolla direktiiviä pitemmälle menevät toimet eivät rajoita kokonaispäästöjä, jollei myönnettäviä päästöoikeuksia leikattaisi vastaavasti. Päästökauppa aloitetaan Euroopan yhteisössä , jonka jälkeen päästökaupan piiriin kuuluvat laitokset eivät saa tuottaa hiilidioksidipäästöjä ilman kasvihuonekaasujen päästölupaa. Päästökauppadirektiivin soveltamisalaan kuuluvien laitosten on haettava aikanaan jäsenvaltionsa toimivaltaiselta viranomaiselta lupa kasvihuonekaasujen päästämiselle. Jäsenvaltiot jakavat päästöoikeudet luvan saaneiden laitosten toiminnanharjoittajille ensimmäisellä kaudella noudattaen kansallista jakosuunnitelmaa. Suomessa hallitusohjelman mukaisesti jako tehdään maksutta. Jäsenvaltio on itse vastuussa suunnitelman laatimisesta, mutta komissio voi hylätä suunnitelman, joka ei täytä direktiivissä määriteltyjä kriteerejä. Päästöoikeuksien hallussapidon ja siirtojen seuraamiseksi kukin jäsenvaltio perustaa kansallisen päästörekisterin. Kunkin jäsenvaltion oli julkistettava ja ilmoitettava komissiolle ja muille jäsenvaltioille kansallinen jakosuunnitelma maaliskuun 2004 loppuun mennessä ja uusien jäsenvaltioiden tultuaan jäseneksi Aikataulussa ei ole aivan pysytty ja mennessä 14 jäsenvaltiota oli lähettänyt komissiolle kansalliset jakosuunnitelmat ja 4 oli julkaissut jakosuunnitelmansa kansallista käsittelyä varten. Komissio voi jakosuunnitelman saatua kolmen kuukauden kuluessa hylätä suunnitelman tai osan siitä. Päätös päästöoikeuksien kokonaismäärästä ja päästöoikeuksien jakamisesta kunkin laitoksen toiminnanharjoittajalle on direktiivin mukaisesti tehtävä vähintään kolme kuukautta ennen päästökaupan alkamista eli syyskuun 2004 loppuun mennessä.

39 39 Ensimmäisen kolmevuotisen päästökauppakauden jälkeen seuraa viisivuotiskausia ( jne.) ja niitä koskevat jakosuunnitelmat on julkaistava ja niistä on ilmoitettava komissiolle ja muille jäsenvaltioille vähintään 18 kuukautta ennen kyseisen kauden alkamista. Päätös päästöoikeuksien kokonaismäärästä ja päästöoikeuksien jakamisesta kunkin laitoksen toiminnanharjoittajalle on tehtävä vähintään 12 kuukautta ennen kunkin kauden alkamista. Kansallisessa jakosuunnitelmassa on otettava tai voidaan ottaa huomioon erinäisiä direktiivin liitteessä III lueteltuja seikkoja. Jakosuunnitelman on perustuttava komissiolle toimitettaviin suunnitelmiin kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi, eli kansalliseen ilmastostrategiaan. Päästökauppadirektiivin toimeenpanoa valmistellaan kauppa- ja teollisuusministeriön johdolla ja se on keskeinen osa ilmastostrategian uusimista. Päästökauppalakia koskeva hallituksen esitys (HE 49/2003) annettiin eduskunnalle huhtikuussa Polttoaineiden valmisteverotus ja tuet Polttoaineiden valmisteverotus on ollut rakenteeltaan nykyisenlainen vuodesta 1997 alkaen. Vuoden 1997 alusta muutettiin energiaverotusta ja poistettiin verot sähkön tuotannon polttoaineilta ja siirryttiin lopputuotteen eli sähkön kulutuksen verottamiseen. Lämmön tuotannon polttoaineilta kannetaan edelleen veroa, joka määräytyy polttoaineen hiilisisällön mukaan. Sähkön ja eräiden polttoaineiden valmisteverosta annetussa laissa sekä nestemäisten polttoaineiden valmisteverosta annetussa laissa on määritelty sähköstä ja polttoaineista kannettavat valmisteverot. Taulukko 9. Polttoaineiden valmisteverot (perusvero ja lisävero) ja huoltovarmuusmaksut alkaen Tuote Perusvero Lisävero Huoltovarmuusmaksu Sähkö veroluokka I (muu kulutus) veroluokka II (teollisuus) 0,73 snt/kwh 0,44 snt/kwh 0,013 snt/kwh 0,013 snt/kwh Kivihiili 1) 43,52 /t 1,18 /t Polttoturve 1) 1,59 /MWh Maakaasu 1) 1,82 snt/nm 3 0,084 snt/nm 3 Kevyt polttoöljy 1) 1,93 snt/l 4,78 snt/l 0,35 snt/l Raskas polttoöljy 1) 5,68 snt/kg 0,28 snt/kg 1) Lämmön tuotannossa.

40 40 Valmisteveroa ja huoltovarmuusmaksua ei peritä Suomesta viedystä sähköstä. Samoin voimalaitosten omakäyttösähköstä ei peritä edellä mainittuja veroja. Vuoden 2003 alusta lämmöntuotannon valmisteveron eli poltosta vapautuvan hiilidioksidin CO 2 -pitoisuuden mukainen vero-osuus, lisävero, on noin 18 /tonni CO 2. Polttoturpeella on alempi vero, 4 /tonni CO 2 ja maakaasulla 9 /tonni CO 2. Puuperäisillä polttoaineilla, mäntyöljyä lukuun ottamatta, ja jätteillä ei ole CO 2 -veroa eikä muitakaan veroja. Mäntyöljyn perusvero on samansuuruinen kuin raskaan polttoöljyn lisävero. Valmisteverojen ja huoltovarmuusmaksun lisäksi peritään maahantuodusta ja Suomen kautta kuljetetusta öljystä öljynsuojarahastoon öljysuojamaksua, jonka merkitys polttoaineiden valmisteveroon verrattuna on pieni. Taulukko 10. Polttoaineiden valmisteverot ja huoltovarmuusmaksut lämmön tuotannossa alkaen laskettuna MWh:a kohti Kivihiili Raskas polttoöljy Kevyt polttoöljy Maakaasu Polttoturve Puu 1) Ominaispäästö, gco 2 /MJ pa (114) Perusvero, /MWh 0 0 1, Hiilipitoisuuden mukainen lisävero, /t CO 2 18,00 18,00 18,00 9,00 4,00 0 1) /MWh Huoltovarmuusmaksu, /MWh Verot ja maksut yhteensä, /MWh 6,13 0,16 6,30 5,02 0,25 5,27 1) Puuperäiset polttoaineet ovat CO 2 -neutraaleja 4,81 0,35 7,10 1,83 0,08 1,91 1,59 0 1, Kun sähköä tuotetaan yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa, lämmön tuotannon polttoaineista suoritetaan vero polttoainemäärästä, joka saadaan kertomalla kulutukseen luovutettu lämpö kertoimella 0,9. Yhteistuotannon lämmöntuotantoa suositaan täten lämmön erillistuotantoon nähden. Jos laitos käyttää polttoturvetta lämmön tuottamiseen enemmän kuin MWh kalenterivuodessa, laitos on velvollinen suorittamaan tämän määrän ylittävästä polttoturpeen käytöstä valmisteveroa. Sähköntuotannon tukea on oikeus saada hakemuksesta 0,69 snt/kwh tuulivoimalla ja metsähakkeella tuotetusta sähköstä ja 0,42 snt/kwh pienvesivoimalla ( 1 MVA) ja puulla ja puupohjaisilla polttoaineilla sekä biokaasulla tuotetusta sähköstä sekä polttoturpeella enintään 40 MVA:n lämmitysvoimalaitoksissa sekä metallurgisten prosessien jätekaasulla tai kemiallisten prosessien reaktiolämmöllä siten, että kemiallisessa prosessissa syntyvät tuotteet käytetään sellaisenaan myyntituotteina tai jatkojalostuksen raaka-aineena. Kierrätyspolttoaineilla sähköntuotannon tuki on 0,25 snt/kwh.

41 41 milj. tonnia ,28 5,25 7,08 Huoltovarmuusmaksu Perusvero Perusvero Huoltovarmuusmaksu Perusvero Perusvero ,91 1, % 100 % 100 % 50 % 23 % Kivihiili Raskas Kevyt Maakaasu Polttoturve Puu polttoöljy polttoöljy Kuva 17. Polttoaineiden valmisteverot ja huoltovarmuusmaksut alkaen, prosenttiluvut osoittavat polttoaineen CO 2 -perusteisen lisäveron painotuksen eri polttoaineille Energiatukea voidaan myöntää sellaisiin investointi- ja selvityshankkeisiin, jotka edistävät uusiutuvan energian tuotantoa tai käyttöä, edistävät energiansäästöä tai energian tuotannon ja käytön tehostamista tai vähentävät energian tuotannon tai käytön ympäristöhaittoja tai muutoin edistävät energiahuollon varmuutta ja monipuolisuutta (625/ 2002). Investointihankkeella tarkoitetaan investointia käyttöomaisuuteen sekä siihen liittyvää valmistelua, seurantaa ja tiedotusta. Myönnettävän tuen osuus voi olla enintään 40 prosenttia tuulivoimatuotantoa tai aurinkoenergian käyttöä edistävissä investointihankkeissa ja energiaa säästävää tai uusiutuvan energian tuotantoa tai käyttöä edistävissä uutta teknologiaa sisältävissä investointihankkeissa. Vastaavissa tavanomaista teknologiaa sisältävissä investointihankkeissa tuen osuus on enintään 30 prosenttia samoin kuin investointihankkeissa, jotka vähentävät energian tuotannon tai käytön ympäristöhaittoja. Energiahuollon varmuutta ja monipuolisuutta edistävissä investointihankkeissa tuen osuus on enimmillään 25 prosenttia. Energiatukea voidaan myöntää yrityksille, kunnille ja muille yhteisöille. Tuen myöntämisestä päättää kauppa- ja teollisuusministeriö tai työvoima- ja elinkeinokeskus. Työvoima- ja elinkeinokeskus voi myöntää tukea investointihankkeisiin, joiden hyväksyttävät kustannukset ovat enintään 2,0 miljoonaa euroa. Jos investointikustannukset ylittävät edellä mainitun summan taikka hanke liittyy uuden teknologian käyttöönottoon, tuesta päättää kauppa- ja teollisuusministeriö. Energiatukea myönnettiin vuonna 2002 yhteensä 33 miljoonaa euroa. Puun energiakäyttöön liittyviä investointeja tuettiin 21 miljoonalla eurolla, tuulivoimahankkeita 7,3 miljoonalla eurolla ja muita uusiutuviin liittyviä hankkeita tuettiin 0,8 miljoonalla eurolla. Energiakatselmuksia ja energiansäästö/tehokkuusinvestointeja tuettiin 4,2 miljoonalla eurolla.

42 42 Päästökauppadirektiivin toimeenpanon yhteydessä muut energiapoliittiset ohjauskeinot, kuten energiaverotus, investointiavustukset ja tuotantotuet, joutuvat uudelleentarkasteluun. Tätä selvitetään osana direktiivin toimeenpanoa ja ilmastostrategian uusimista. Päästökaupan ja muiden energiapoliittisten ohjauskeinojen yhteisvaikutusten selvittämistä varten perustettiin kauppa- ja teollisuusministeriön johdolla työryhmä, jonka määräaika päättyi Määräaikaa jatkettiin saakka. 4.3 Voimalaitosrakentamisen sääntely sähkömarkkinalaissa Vuonna 1995 annetun sähkömarkkinalain (386/1995) tavoitteena on ollut parantaa sähkömarkkinoiden toimivuutta ja siten turvata tehokas ja kilpailukykyinen sähkön tuotantojärjestelmä Suomeen. Uudistuksella on pyritty vähentämään kilpailun esteitä sekä poistamaan tarpeetonta sääntelyä sähkön tuotannosta ja sähkön myynnistä. Kilpailun lisääntymisellä on pyritty tehostamaan voimavarojen käyttöä ja aikaansaamaan kustannussäästöjä sähkönkäyttäjille ja kansantaloudelle. Sähkömarkkinalain säätämisellä poistettiin elinkeinolupamenettely sähkön tuotannolta ja sähkön myynniltä. Samalla uudistus poisti asteittain aikaisempaan sähkölakiin (319/1979) perustuvan luvanvaraisuuden voimalaitosrakentamiselta. Sähkölain mukaan vähintään 250 megawatin voimalaitoksen rakentaminen edellytti valtioneuvoston lupaa. Tästä lupamenettelystä luovuttiin sähkömarkkinalain voimaantullessa. Vähintään 10 megawatin suuruiset öljykäyttöiset voimalaitokset kuuluivat lupamenettelyn piiriin saakka, jolloin myös tämä lupamenettelyä koskeva säännös kumottiin. Sähkömarkkinalain 35 :n mukaan asetuksella voidaan säätää, että voimalaitoksen rakentamiseen ja voimalaitoksessa käytettävän polttoaineen muuttamiseen toiseksi on pyydettävä ministeriön lupa, jos Suomen kansainväliset sopimusvelvoitteet sitä edellyttävät. Lupa myönnetään niillä edellytyksillä ja siihen liitetään ne ehdot, joita Suomen kansainväliset sopimusvelvoitteet edellyttävät, siten kuin asetuksella säädetään. Oikeusjärjestykseemme ei sisälly tällä hetkellä tällaisia sähkömarkkinalain 35 :än perustuvia säännöksiä. Periaatteessa uusien kivihiiltä polttoaineena käyttävien voimalaitosten rakentaminen voitaisiin saattaa luvanvaraiseksi sähkömarkkinalain 35 :än perustuen. Rajoittamistoimien perusteena olisi tässä tapauksessa Suomea sitova kansainvälinen velvoite, joka perustuu Kioton pöytäkirjaan. Käytännössä tämän menettelyn estää kuitenkin vuonna 1999 säädetyn uuden perustuslain 18 :än sisältyvän perusoikeuden elinkeinovapauden muuttunut sääntely. Perustuslain 18 :n mukaan elinkeinojen luvanvaraisuudesta säädetään lailla. Tämä edellyttää sähkömarkkinalain 35 :n säännöksen muuttamista siten, että mahdolliset voimalaitosten rakentamista ja polttoaineen vaihtamista koskevat säännökset tulisi antaa vastaisuudessa lakitasoisina.

43 43 Voimalaitosten lupamenettelyä koskeva valtuutussäännös sähkömarkkinalain 35 :ssä ehdotetaan kumottavaksi valmisteilla olevassa sähkömarkkinalain muutosesityksessä, joka annetaan eduskunnalle kesällä Sähkömarkkinalain 36 :än sisältyy lisäksi säännös, jonka mukaan kauppa- ja teollisuusministeriö voi määrätä, että voimalaitoksen rakentamissuunnitelmasta ja rakentamisesta on ilmoitettava ministeriölle. Ilmoitusmenettelyä koskevaa normia ei ole kuitenkaan annettu. Sähkömarkkinalakia koskevan hallituksen esityksen (138/1994 vp.) mukaan ilmoitusvelvollisuutta koskeva säännös on tarpeen, jotta ministeriön on mahdollista arvioida sähköjärjestelmän kehitystä muun muassa varmuusnäkökulmasta sekä suoriutua viranomaistehtävistä, jotka perustuvat kriisivalmius-, ydinenergia-, ympäristö-, vesi- ja muuhun lainsäädäntöön. Säännöksen perusteella ei kuitenkaan voida asettaa rajoituksia uusien voimalaitosten rakentamiselle. 4.4 Muiden päästöjen kuin kasvihuonekaasupäästöjen sääntely Suomen kansainväliset velvoitteet vähentää ilmaan meneviä päästöjä Suomi on monin kansainvälisin sopimuksin sitoutunut vähentämään ilmaan joutuvia päästöjä yhdessä sovittujen aikataulujen mukaisesti. Vuonna 1983 voimaan tulleeseen vuoden 1979 valtiosta toiseen tapahtuvaa ilman epäpuhtauksien kaukokulkeutumista koskevaan ECE:n (YK:n Euroopan talouskomissio) yleissopimukseen perustuvin toimin on rajoitettu mm. rikin ja typen oksidien päästöjä. Sitoumukset velvoittavat Suomea valtiona, eivät yksittäisiä toiminnanharjoittajia. Valtion on huolehdittava sitoumusten täyttämisestä tarpeellisiksi katsomillaan, toiminnanharjoittajiin kohdistuvilla ohjauskeinoilla. Rikkidioksidipäästöt Rikkipäästöjen vähentämisen toista vaihetta koskeva pöytäkirja allekirjoitettiin Oslossa kesäkuussa Suomen rikkipäästöt saivat tämän mukaan vuonna 2000 olla enintään tonnia rikkidioksidiksi laskettuna, mikä on 20 prosenttia vuoden 1980 tasosta. Päästötavoitteeseen päästiin etuajassa, sillä vuonna 1996 Suomen rikkidioksidipäästöt olivat tonnia. Vuonna 2002 rikkidioksidipäästöt olivat noin tonnia. Energiantuotannon osuus päästöistä oli noin 60 prosenttia. Energiantuotannossa kivihiilen rikkidioksidipäästöt olivat tonnia, eli 22 prosenttia kokonaispäästöistä. Öljytuotteiden, lähinnä raskaan polttoöljyn ja turpeen päästöt olivat lähes yhtä suuret. Typen oksidien päästöt Typen oksidien päästöjen rajoittamista koskeva pöytäkirja tuli voimaan vuonna Sen mukaan typen oksidien päästöt eivät vuonna 1994 ylitä vuoden 1987 tasoa. Var-

44 44 sinaisen pöytäkirjan lisäksi Suomi on allekirjoittanut ympäristöpoliittisen julistuksen, jonka mukaan pyrkimyksenä on vähentää typen oksidipäästöjä noin 30 prosenttia viimeistään vuoteen 1998 mennessä. Päästöjen vähentämisen perusvuodeksi Suomi on valinnut vuoden Typen oksidien vähentämistavoitteiden saavuttaminen on mm. päästölähteiden moninaisuudesta ja vaikeasta hallittavuudesta johtuen osoittautunut vaikeaksi. Päästöjen jäädyttämisvelvoite vuodelle 1994 saavutettiin, mutta päästöt eivät ole vähentyneet julistuksessa toivotulla vauhdilla, mikä Suomessa johtui autokannan ennakoitua hitaammasta uusiutumisesta 1990-luvulla. Typen oksidien kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2002 olivat tonnia eli 27 prosenttia alle vuoden 1990 määrän. Energiantuotannon osuus tästä oli noin 33 prosenttia. Kivihiilen poltosta tulleet typen oksidit olivat noin 11 prosenttia kokonaispäästöistä. Typen oksidien päästöt jakautuvat tasaisesti eri polttoaineille. Göteborgin moniaine-monivaikutuspöytäkirja Suomi allekirjoitti vuonna 1999 niin sanotun Göteborgin moniaine-monivaikutuspöytäkirjan, joka asettaa päästökatot rikkidioksidille, typen oksideille, ammoniakille ja haihtuville orgaanisille yhdisteille. Päästökatot ovat lähes samat kuin direktiivissä 2001/81/ EY tiettyjen ilman epäpuhtauksien kansallisista päästörajoista (päästökattodirektiivi), joka on pantu täytäntöön valtioneuvoston hyväksymällä ilmansuojeluohjelmalla Pöytäkirjan liitteiden mukaiset voimalaitosten päästöraja-arvot rikkidioksidille ja typen oksidien päästöille noudattavat direktiiviä 2001/80/EY tiettyjen suurista polttolaitoksista ilmaan joutuvien epäpuhtauspäästöjen rajoittamisesta (LCP-direktiivi). Suomi on ratifioimassa pöytäkirjan eikä se ole vielä tullut kansainvälisoikeudellisesti voimaan Ilmansuojeluohjelma 2010 Valtioneuvosto hyväksyi ilmansuojeluohjelman 1, jolla Suomi panee täytäntöön tiettyjen ilman epäpuhtauksien kansallisista päästörajoista annetun direktiivin (2001/81/ EY, päästökattodirektiivi). Direktiivi asettaa tietyille päästöille sallitut enimmäisrajat, jotka eivät saa ylittyä vuodesta 2010 alkaen. Päästökattodirektiivin mukaiset päästörajat vuodelle 2010 ovat Suomessa rikkidioksidille t/a ja typen oksideille t/a. Ilmansuojeluohjelman mukaan Suomen velvoitteiden toimeenpanemiseksi riittävät jo toteutetut tai suunnitellut ilmansuojelua edistävät toimet. Mikäli ennakoitu päästökehitys toteutuu, lisätoimia ei siis tarvita. Ilmansuojeluohjelman mukaan päästöjä vähentävät toimet liittyvät sekä energiantuotantoon, liikenteeseen, maatalouteen että teollisuuteen. Lisäksi ohjelmassa kuvataan toimia, joilla voidaan vähentää työkoneiden ja huviveneiden päästöjä sekä puun pienpoltosta 1 Ilmansuojeluohjelma valtioneuvoston hyväksymä ohjelma direktiivin (2001/81/ EY) toimeenpanemiseksi. Suomen ympäristö, 588

45 45 aiheutuvia päästöjä. Energiantuotannon osalta vähennyskeinoksi jäävät lähinnä energiantuotantolaitosten uusiminen ja voimaan tulevat uudet päästömääräykset, sillä rikki- ja typpipäästöjen vähentämiseen on Suomessa jo investoitu merkittävästi 1980-luvun jälkipuoliskolla ja 1990-luvun alussa. Vaikka ohjelmassa päästöjen arvioidaankin jäävän alle päästökattodirektiivin vaatimusten, liittyy päästökehitykseen useita epävarmuustekijöitä. Energiantuotannon ja erityisesti kivihiilen polton päästöihin liittyvänä epävarmuutena ohjelmassa on mainittu Kioton pöytäkirjan mukaisten joustomekanismien ja päästökaupan vaikutus. Ohjelman toteutumista seurataan ja se tarkistetaan tarvittaessa mennessä. kt NO x NOx SO SO päästökattodirektiivin rajat rajat Kuva 18. Suomen toteutuneet NO x - ja SO 2 -päästöt ja päästökattodirektiivin mukaiset päästörajat vuodelle 2010 (Lähde: Luonnonvarat ja ympäristö 2003, Tilastokeskus) Asetus suurista polttolaitoksista Valtioneuvoston asetus polttoaineteholtaan vähintään 50 megawatin polttolaitosten ja kaasuturpiinien rikkidioksidi-, typen oksidi- ja hiukkaspäästöjen rajoittamisesta (1017/ 2002, LCP-asetus) tuli voimaan LCP-asetuksella pannaan toimeen tiettyjen suurista polttolaitoksista ilmaan joutuvien epäpuhtauspäästöjen rajoittamisesta annetun direktiivin (2001/80/EY, LCP-direktiivi) velvoitteet sekä kootaan yhteen ja uudistetaan kansallisessa lainsäädännössä aiemmin erillisinä valtioneuvoston päätöksinä annetut näitä laitoksia koskevat päästöraja-arvot. LCP-asetuksessa määritellään päästöjen raja-arvot polttolaitoksille ja kaasuturpiineille niiden iästä riippumatta. LCP-direktiivi ei velvoita rajoittamaan olemassa olevien kaasuturpiinien päästöjä.

46 46 Asetuksessa määritellyt päästöjen raja-arvot tulevat olemassa olevien laitosten osalta voimaan , ja uusien laitosten osalta asetuksen voimaantulon ( ) jälkeen. Lisäksi polttoaineteholtaan yli 500 MW:n kiinteitä polttoaineita polttavien laitosten typen oksidien päästöraja-arvoja tiukennetaan vuoden 2016 alusta lukien. Vuoteen 2008 saakka olemassa oleviin polttolaitoksiin sovelletaan nykyistä kansallista lainsäädäntöä (valtioneuvoston päätökset) tai ympäristöluvissa asetettuja päästöjen rajoittamisvaatimuksia. Vaihtoehtoiset menettelyt vanhimpien olemassa olevien laitosten kohdalla Vaihtoehtona sille, että jokainen olemassa oleva polttolaitos, joka on saanut luvan ennen , alittaa LCP-asetuksessa määritellyt päästöjen raja-arvot, voidaan nämä laitokset sisällyttää nk. kansalliseen päästöjen vähentämissuunnitelmaan. Valtioneuvosto on hyväksynyt suunnitelman, jolla vähennetään vanhojen polttolaitosten typen oksidipäästöjä. Suunnitelmaan kuuluu 107 yli 50 megawatin vanhaa polttolaitosta, jotka käyttävät polttoaineina kivihiiltä, öljyä, turvetta ja puuperäisiä polttoaineita. Nyt päätetyllä vähennyssuunnitelmalla rajoitetaan siihen kuuluvien laitosten typen oksidipäästöjä ensin vuoden 2008 alusta ja seuraavaksi vuoden 2016 alusta kaikkien laitosten yhteiseen päästöjen määrään sidotulla velvoitteella. Jos päästöjen kehitys on vuoteen 2012 mennessä sellainen, että vuodelle 2016 asetettu laitosten yhteinen kokonaispäästöjen vähennystavoite riittävällä varmuudella alitetaan, asetuksen vuonna 2016 voimaan tuleva suuria kivihiililaitoksia koskeva NO x -päästöraja muutetaan sellaiseksi, että laitokset voivat saavuttaa rajan ilman katalyyttistä typen oksidien poistoa. Kansallinen päästöjen vähennyssuunnitelma on toimitettu komissiolle, joka voi vielä puuttua päätöksen sisältöön. Toisena vaihtoehtona näille laitoksille on, että LCP-asetuksen päästörajoja ei tarvitse noudattaa, jos viimeistään ympäristöviranomaisille jätetyllä kirjallisella ilmoituksella sitoudutaan käyttämään laitosta korkeintaan tuntia alkaen ja päättyen viimeistään Tällöin on joka vuosi jätettävä ympäristöviranomaisille ilmoitus käytetystä ja käyttämättömästä tuntimäärästä. Lisäksi polttoaineteholtaan vähintään 400 MW:n polttolaitoksessa voidaan noudattaa rikkidioksidipäästöjen raja-arvoa 800 mg/m 3 (n), jos laitos toimii enintään 2000 tuntia vuodessa laskettuna viiden vuoden liukuvana keskiarvona saakka, ja enintään 1500 tuntia vuodessa viiden vuoden liukuvana keskiarvona alkaen. Olemassa olevassa, kiinteää polttoainetta käyttävässä, polttoaineteholtaan yli 500 MW:n polttolaitoksessa, jonka toiminnan aloittamiseksi on myönnetty lupa ennen , voidaan saakka noudattaa typen oksidien päästöraja-arvoa 600 mg/m 3 (n), typpidioksidiksi laskettuna, jos laitos toimii alkaen enintään 2000 tuntia vuodessa laskettuna viiden vuoden liukuvana keskiarvona. Tällaisessa laitoksessa voidaan alkaen noudattaa typen oksidien raja-arvoa 450 mg/m 3 (n), jos laitos toimii alkaen enintään 1500 tuntia vuodessa laskettuna viiden vuoden liukuvana keskiarvona.

47 47 Olemassa olevassa, polttoaineteholtaan yli 100 megawatin kaasuturpiinissa, jonka toiminnan aloittamiseksi on myönnetty lupa ennen 1 päivää huhtikuuta 1991, voidaan olla noudattamatta asetuksen 8 :ssä tarkoitettuja typen oksidien päästöraja-arvoja, jos toiminnanharjoittaja on ilmoittanut viimeistään 30 päivänä kesäkuuta 2003 alueelliselle ympäristökeskukselle käyttävänsä kaasuturpiinia sen huipputehoa vastaavasti enintään tuntia laskettuna vuoden 1995 alusta Alle 50 MW polttoainetehoisten polttolaitosten sääntely Pienille laitoksille on voimassa kaksi päästöjä rajoittavaa säädöstä: valtioneuvoston päätös yleisistä ohjeista voimalaitosten ja kattilalaitosten hiukkaspäästöjen rajoittamiseksi (157/1987) sekä valtioneuvoston asetus raskaan ja kevyen polttoöljyn rikkipitoisuudesta (766/2000). Näistä ensimmäinen koskee myös hiilen käyttöä. Kesällä 2003 valmistui selvitys (Jalovaara-Aho-Hietamäki-Hyytiä, Paras käytettävissä oleva tekniikka (BAT) 5 50 MW:n polttolaitoksissa Suomessa, Suomen ympäristö 649, Suomen ympäristökeskus), jossa tarkasteltiin 5 50 MW:n polttolaitoksissa käytössä olevia polttoprosesseja, niiden päästöjä sekä päästöjen hallinnan ja vähentämisen keinoja. Valtioneuvoston päätöksen 157/1987 tarpeellisuus harkitaan erikseen tämän selvityksen pohjalta Valtioneuvoston asetus jätteen polttamisesta Valtioneuvoston asetus jätteen polttamisesta (362/2003, jätteenpolttoasetus) annettiin ja se tuli voimaan Käytössä olevaan poltto- tai rinnakkaispolttolaitokseen sovelletaan aikaisemmin voimassa olleita säännöksiä saakka. Jätteenpolttoasetuksella pantiin täytäntöön Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivi jätteenpoltosta (2000/76/EY, jätteenpolttodirektiivi). Jätteenpolttoasetuksessa ei määritellä polttoainetehon tai jätemäärän alarajaa soveltamisalalle. Ainoastaan koelaitokset, joissa käsiteltävä jätemäärä on alle 50 tonnia vuodessa, on rajattu pois soveltamisalasta. Eräitä jätejakeita on myös rajattu ulos asetuksen soveltamisalasta. Jätteenpolttodirektiivi jakaa poltto- ja rinnakkaispolttolaitokset kahteen luokkaan käyttöhistorian perusteella: jo käytössä oleva laitos: pelkistäen määriteltynä sellainen toiminnassa oleva laitos, jolla on voimassaolevan yhteisön lainsäädännön mukainen lupa tai jota koskeva lupahakemus on jätetty ennen ja joka on aloittanut jätteen polttamisen mennessä. uusi laitos: muu kuin em. määritelmän täyttävä laitos. Asetus säätää rinnakkaispolton savukaasujen päästöille raja-arvot sekä asettaa raja-arvot savukaasujen puhdistuksessa syntyville jätevesipäästöille. Asetus edellyttää jätteen poltto- ja rinnakkaispolttolaitoksilta myös päästöjen sekä erilaisten palamista kuvaavien suureiden entistä tarkempaa seurantaa.

48 48 Polttolaitoksella tarkoitetaan yksikköä, joka on tarkoitettu jätteiden lämpökäsittelyyn, esim. kaasutukseen, riippumatta siitä, hyödynnetäänkö poltosta syntyvä lämpö vai ei. Lämpökäsittelyllä tarkoitetaan mm. jätteen polttoa hapettamalla kuten kaasutusta, jos käsittelystä syntyvät tuotteet tämän jälkeen poltetaan. Rinnakkaispolttolaitoksella tarkoitetaan laitosta, jonka pääasiallisena tarkoituksena on tuottaa energiaa tai aineellisia tuotteita ja jossa jätettä käytetään vakinaisena tai lisäpolttoaineena tai jossa jätettä lämpö käsitellään sen käsittelemiseksi. Asetus määrittelee laitoskokonaisuuden siten, että siihen kuuluvat laitosalue ja koko laitos käsittäen kaikki rinnakkaispolttolinjat, jätteen vastaanotto- ja varastointilaitteistot, esikäsittelyjärjestelmät laitosalueella, jätteen-, polttoaineen- ja ilmansyöttöjärjestelmät, kattila, savukaasujen käsittelyjärjestelmät, palamisjätteiden ja jätevesien säilytystai käsittelyjärjestelmät laitosalueella, savupiippu sekä palamisen tarkkailu- ja säätöjärjestelmät. Ne yli 50 MW:n polttoainetehoiset laitokset, jotka polttavat biomassaa ja jotka on suljettu jätteenpolttoasetuksen soveltamisalan ulkopuolelle, kuuluvat edellä mainitun suuria polttolaitoksia koskevan LCP-asetuksen soveltamisalaan. LCP-direktiivin ja jätteenpolttodirektiivin yhtymäkohdat Jätteenpolttoasetuksen rinnakkaispolttoa koskevien päästörajojen laskennassa tarvittavat muiden kuin jätepolttoaineiden päästöraja-arvot ovat samat kuin LCP-asetuksen uusia polttolaitoksia koskevat päästörajat.

49 5 Hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuudet teknologian keinoin 49 Kivihiilen käytön vähentämisen teknologisia vaihtoehtoja erityisesti hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi tarkastellaan ensiksi nykyisissä kivihiilivoimalaitoksissa. Sen jälkeen muodostetaan näkemys uusista teknologioista ja niiden kaupallistamisen ajankohdista. Lopuksi arvioidaan mahdollisuuksia hiilidioksidin talteenotolle ja siihen liittyviä kustannuksia. (Lähde: Energy Visions 2030 for Finland. VTT Energy. Edita 2001 ja Electrowatt-Ekono Oy) 5.1 Tuotantoteknologiat Tuotantoteknologioiden puitteissa kivihiilen käytöstä syntyvien hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen voidaan vaikuttaa kahdella eri tavalla: korvaamalla osa tai kaikki tuotantolaitoksessa nykyisin poltettava kivihiili polttoaineella, jonka ominaishiilidioksidipäästö on matalampi tai parantamalla tuotantolaitoksen hyötysuhdetta prosessiteknisin menetelmin. Nykyisissä laitoksissa kivihiiltä on mahdollista korvata vaihtoehtoisilla polttoaineilla, joita ovat lähinnä maakaasu ja kotimaiset polttoaineet (puupolttoaineet ja turve). Laitoksella käytössä oleva polttotekniikka määrää vaihtoehdot korvaavaksi polttoaineeksi, mikä puolestaan vaikuttaa siihen kuinka suuri osuus kivihiilestä voidaan korvata. Hiilipölykattiloiden palamisprosessia voidaan muuttaa siten, että kattila varustetaan myös maakaasupolttimilla, jolloin tuotantolaitos voi siirtyä käyttämään kokonaan tai osittain maakaasua polttoaineena siellä missä sitä on saatavilla. Maakaasuvaihtoehdon lisäksi tai sen tilalla tuotantolaitos voi investoida erilliseen kaasutinlaitokseen, jossa tuotetaan palamiskelpoista kaasua esimerkiksi biomassasta ja kierrätyspolttoaineista. Kyseisen kaasutinlaitoksen tuottaman prosessikaasun avulla on mahdollista korvata noin 30 prosenttia kivihiilestä. Biomassalla voidaan korvata maksimissaan 15 prosenttia pölypolttokattiloissa poltetusta kivihiilimäärästä, mutta käytännössä korvattava määrä jää yleensä alle 10 prosentin. Polttoteknisten rajoitusten lisäksi biomassan käyttöön vaikuttavat sille asetetut laatuvaatimukset sekä saatavuus sijaintipaikkakunnalla. Biomassan ja kivihiilen seospoltto pölypolttokattilassa vaatii investointeja polttoaineen vastaanotto ja käsittelyjärjestelmiin sekä joissakin laitoksissa myös muutoksia palamisprosessiin. Esimerkiksi Isossa-Britanniassa kivihiilen ja biomassan yhteispoltto suuris-

50 50 sa pölypolttoon perustuvissa lauhdelaitoksissa on yleistymässä voimakkaasti paikallisen energialainsäädännön vaikutuksesta, mutta menetelmästä ei odoteta pitkäaikaista ratkaisua hiilidioksidipäästöjen rajoittamisessa. Hiilipölykattiloihin verrattuna olemassa olevissa leijukerrospolttoon perustuvissa kattiloissa huomattavasti suurempi osa kivihiilestä voidaan korvata biomassalla. Korvattavan kivihiilen osuus määräytyy kattilan alkuperäisen mitoituksen mukaan, mutta teoriassa kivihiili voidaan korvata kokonaisuudessaan biomassalla. Tällöin kattilan höyryntuotantokapasiteetti pienenee huomattavasti ja joitakin apulaitteita saatetaan joutua uusimaan. Biomassan lisääminen polttoainevalikoimaan vaatii minimissään investointeja polttoaineen vastaanotto ja käsittelyjärjestelmään. Lähitulevaisuudessa on odotettavissa teknologian kehittymistä nykyisistä pölypoltto- ja kiertoleijupetikattiloista superkriittisiin kattiloihin, jonka avulla nykyiset pelkästään kivihiiltä polttavien lauhdevoimalaitosten hyötysuhteet nousevat alle 40 prosentista yli 45 prosenttiin. Vuosikymmenien tähtäimellä on mahdollista, että kivihiiltä polttavien lauhdevoimalaitosten hyötysuhteet nousevat jopa 60 prosenttiin. Sähkön ja lämmön yhteistuotannossa kaasutukseen ja polttokennoteknologiaan perustuvissa voimalaitoksissa on mahdollista saavuttaa jopa 96 prosentin kokonaishyötysuhde, kun kokonaishyötysuhde nykyisissä kivihiiltä käyttävissä yhteistuotantolaitoksissa on noin 90 prosenttia. Jos voimalaitokset varustetaan hiilidioksidin talteenotolla, sillä on merkittävä hyötysuhdetta pienentävä vaikutus, koska talteenotto kuluttaa sähköä. CO 2 -päästö, kg/mwh (sähkö) % hiili kiertoleiju pölypoltto % hiili 20 % biomassa kiertoleiju superkriittinen läpivirtaus kiertoleiju superkriittinen pölypoltto 500 superkriittinen läpivirtauskiertoleiju Hyötysuhde, % Kuva 19. Hiilivoiman hyötysuhteen kehittyminen lähitulevaisuudessa (Lähde: Energy Visions 2030 for Finland. VTT Energy. Edita 2001)

51 51 Hyötysuhde, % Höyrykone Pölypoltto Paineistettu leijupetipoltto Polttokenno (topping) Ylikriittinen CFB IGCC SO 2 poistolla CO 2 talteenotolla Kuva 20. Hiilivoiman hyötysuhteen kehittyminen (Lähde: Energy Visions 2030 for Finland. VTT Energy. Edita 2001) 5.2 Hiilidioksidin talteenotto ja loppusijoitus Hiilidioksidin erottaminen ja talteenotto on yleistä petrokemianteollisuudessa ja joissakin kemianteollisuuden prosesseissa. Myös voimalaitosten hiilidioksidipäästöt on mahdollista ottaa talteen polttoaineesta riippumatta. Jo kaupallisessa käytössä olevissa talteenottomenetelmissä palamisprosessissa syntynyt hiilidioksidi joko nesteytetään savukaasupesurissa tai sidotaan kemiallisesti sopivaan mineraaliin. Vastaavasti kaasutusprosesseissa polttoainekaasun hiilidioksidi voidaan poistaa pesurin avulla ennen palamisprosessia. Pesurissa nesteytetty hiilidioksidi kuljetetaan putkistolla ja pumpataan loppusijoituspaikkaan kaasuna. Mahdollisia loppusijoituspaikkoja ovat hyödynnetyt öljy- ja maakaasulähteet, valtamerien syvänteet jne. Sitominen mineraaleihin on tehokkainta pienemmissä laitoksissa ja vain, jos tarvittavien mineraalien ja lopputuotteen, johon hiilidioksidi on sidottu, kuljetusmatkat eivät ole pitkiä. Palamisprosessin jälkeisellä talteenotolla on mahdollista saada talteen jopa noin 90 prosenttia hiilidioksidipäästöistä. Talteenotto pienentää hiilivoimalaitoksen hyötysuhdetta prosenttiyksikköä verrattuna tilanteeseen ilman hiilidioksidin talteenottoa. Uuden voimalaitoksen investointikustannukset nousevat prosenttia ja tuotantokustannukset prosenttia. Olemassa olevaan voimalaitokseen vaaditaan suuria muutoksia sekä savukaasu- että höyrypiiriin. Kaasutusprosessiin liittyvässä polttoainekaasun puhdistuksessa voidaan päästä 40 prosentin hiilidioksidin erotusasteeseen. Uuden voimalaitoksen investointikustannuksen inves-

52 52 tointikustannuksen odotetaan kasvavan tällöin prosenttia ja sähköntuotannon kustannus prosenttia. Laitoksen hyötysuhde pienenee noin 7 11 prosenttiyksiköllä. Suomessa hiilidioksidin talteenottoa savukaasuista sovelletaan Myllykoskella paperiteollisuuden päällystemineraalien valmistuksessa, jolloin mineraalien tuotantolaitos sijaitsee voimalaitoksen vieressä. Talteen otetun hiilidioksidin sijoittaminen Suomeen on vaikeaa ja loppusijoitus maakaasukentille onkin todennäköisin vaihtoehto. Tällöin nesteytetyn hiilidioksidin kuljetuskustannukset ovat suuret. Hiilidioksidin erotuksen ja loppusijoituksen teknologiakehitykseen panostetaan tällä hetkellä aktiivisimmin Yhdysvalloissa ja Japanissa. Suomi on osallistunut IEA:n Greenhouse gas R & D -ohjelmaan vuodesta 1993 lähtien. USA:n, Japanin ja Suomen lisäksi ohjelmassa ovat mukana Australia, Kanada, EU, Tanska, Korea, Alankomaat, Uusi-Seelanti, Norja, Ranska, Ruotsi, Sveitsi ja Iso-Britannia. Lisäksi ohjelmassa on useita yrityksiä. Hiilidioksidin erotus ja loppusijoitus voi vaikuttaa voimakkaasti myös sähkömarkkinoihin. Kun hiilidioksidin loppusijoitus Pohjanmeren öljylähteisiin lähivuosina alkaa, tanskalaiset hiilivoimalaitokset saattavat parantaa huomattavasti kilpailukykyään. Tanskan voimalaitoksista poistettua hiilidioksidia voitaisiin siirtää putkessa Norjan öljykentille. Hiilidioksidi-ongelman ratkaisun lisäksi voidaan hyötyä lisäöljyntuotannosta. Hiilidioksidi-, vety- ja jopa happiputkiverkostot voivat huomattavasti muuttaa teollisuuden sijoittumista pitkällä aikavälillä. Hiilidioksidin erotus ja loppusijoitus ei ole Suomen kannalta yhtä keskeistä kuin monissa muissa maissa, joissa on hyviä paikkoja (mm. tyhjiä öljylähteitä, merensyvänteitä) poistetun hiilidioksidin loppusijoittamiseksi. Suomessa ainoa tapa varastoida hiilidioksidia olisi sen sitominen kiinteään mineraalikarbonaattiin. Se saattaisi tulla mahdolliseksi noin Suomen eräs tulevaisuuden ratkaisu saattaisi olla myös CO 2 -putki suurista hiilidioksidikeskittymistä Norjaan.

53 6 Toimintaympäristön muutostekijät Kansainvälinen politiikka Vuonna 1997 allekirjoitetun Kioton pöytäkirjan voimaantulon vaatimus on, että vähintään 55 puitesopimuksen sopimuspuolta ratifioi pöytäkirjan ja että ratifioinnit kattavat vähintään 55 prosenttia pöytäkirjan liitteen I mukaisten sopimuspuolten (teollisuusmaat) CO 2 -päästöistä vuonna Lukumääräehto on jo täyttynyt, sillä 119 maata ja 120 sopimuspuolta (EU on yksi sopimuspuoli) oli ratifioinut pöytäkirjan mennessä. Kattavuus CO 2 - päästöjen suhteen sitä vastoin ei ole vielä täyttynyt ja riippuu täysin Venäjän ratifioinnista: Venäjällä on 17,4 prosentin osuus CO 2 -päästöistä ja mennessä pöytäkirjan ratifioineet maat kattoivat vasta 44,2 prosenttia. USA, jonka päästöt olivat vuonna 1990 noin 36 prosenttia liitteen I maiden päästöistä, on ilmoittanut ettei tule ratifioimaan pöytäkirjaa. Samoin Australia (osuus 2,1 % liitteen I maiden päästöistä) on jättäytymässä pöytäkirjan ulkopuolelle. Kioton pöytäkirjan mukaisesti EU-15:n velvoitteena on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä vuoden 1990 arvosta n Mt CO 2 -ekv. arvoon n Mt CO 2 -ekv. keskimäärin vuosina Vastaavasti EU-25 maissa vuoden 1990 kasvihuonekaasupäästöt olivat noin 5250 Mt ja velvoite vuosille noin 4840 Mt. Eli vuosittainen vähennystarve vuodesta 1990 vuosiin on EU-15:ssä noin 340 Mt ja EU-25:ssä noin 410 Mt. (Lähde: Greenhouse Gas Inventory Database Kioton pöytäkirjaan sisältyy päästöjen vähennyskeinona kansainvälisesti toteutettavia joustomekanismeja eli niin sanottuja Kioton mekanismeja, joita ovat yhteistoteutus (JI, Joint Implementation), puhtaan kehityksen mekanismi (CDM, Clean Development Mechanism) ja päästökauppa (ET, Emissions Trading). Joustomekanismien tarkoituksena on lisätä pöytäkirjan toimeenpanon joustavuutta ja kustannustehokkuutta. Yksinomaan niillä mikään maa ei voi täyttää päästövähennysvelvoitteitaan. Pöytäkirjan mukaan sopimuspuolet voivat täydentää kotimaisia toimia mekanismeilla. Kioton pöytäkirjan mukainen päästökauppa on valtioiden välistä päästökauppaa, jota voivat käydä pöytäkirjan liitteessä B luetellut, pöytäkirjan ratifioineet teollisuusmaat. Päästökauppa on periaatteessa sopimuspuolten välistä, mutta sopimuspuolet voivat valtuuttaa myös yrityksiä käymään sitä. Yhteistoteutus ja puhtaan kehityksen mekanismi perustuvat hankeyhteistyöhön. Perusajatuksena on investoida sellaiseen maahan, jossa päästöjen vähentämisen rajakustannukset ovat kotimaata pienemmät. Investoija saa lukea näin aikaansaatuja päästövähennyksiä hyväkseen. JI-hankkeet ovat teollisuusmaiden välisiä. CDM-hankkeissa sopimuspuolina ovat teollisuusmaa ja kehitysmaa. EU:ssa on erityisesti Kioton pöytäkirjan seurauksena viime vuosina valmistunut tai valmistelussa lukuisa määrä energian tuotantoon ja käyttöön sekä päästöihin liittyviä uusia direktiivejä ja direktiivien muutosehdotuksia sekä eriasteisia tavoitteenasetteluja.

54 54 Euroopan komissio on koonnut Euroopan ilmastomuutosohjelman (ECCP) alle laajan määrän erinäisiä toimia kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi. Ohjelman ensimmäisessä vaiheessa luotiin Kioton pöytäkirjan vaatimukset täyttävä strategia. Toisessa vaiheessa tuettiin ensimmäisessä vaiheessa määritettyjä prioriteettien toimeenpanoa sekä jatkettiin toimien arviointia ja edelleen kehittelyä. Toisen vaiheen loppuraportti ilmestyi huhtikuussa Toisen vaiheen aikana tuli voimaan mm. direktiivi sähköntuotannon edistämisestä uusiutuvista energialähteistä tuotetun sähkön sisämarkkinoilla (2001/77/EY, RES-E -direktiivi). Direktiivi hyötylämmön tarpeeseen perustuvan sähkön ja lämmön yhteistuotannon edistämisestä sisämarkkinoilla (2004/8/EY) tuli voimaan Vireillä olevana toimenpide-ehdotuksena on mm. liikenteen biopolttoaineiden käyttöä edistävä direktiivi [KOM(2001) 547 lopullinen]. Toisen vaiheen raportissa pidetään tulevista ilmastopolitiikan haasteista tärkeimpinä mm. uusiutuvan energiankäytön lisäämistä sekä tulevassa tutkimus- ja kehitystyössä painopisteinä vetyja polttokennotekniikkaa, aurinkoenergiaa ja hiilidioksidin talteenottoa. Päästökauppadirektiivi ja sitä täydentävä sovittelussa jo hyväksytty mutta vielä vahvistamaton direktiivin muutos Kioton pöytäkirjan hankemekanismien osalta vaikuttavat EU-lainsäädännöstä eniten kivihiileen käyttöön ja energiantuotantoon yleensäkin. Päästökaupan kansallisessa jaossa laitoksille jaetaan päästöoikeuksia tiettyjen kriteerien perusteella. Kun päästöoikeudet on jaettu, laitokset voivat käydä niillä vapaasti kauppaa. Eri maiden jakamat oikeudet muodostavat yhdessä katon, jota päästökaupan piirissä olevien toimijoiden päästöt eivät voi ylittää. Jokaisen vuoden osalta kunkin päästökaupan alaisen laitoksen on luovutettava viranomaisille jakson aikana tapahtuneita päästöjään vastaava määrä päästöoikeuksia (ns. cap and trade -periaate). Hyväksytyllä linkkidirektiivillä mahdollistetaan hankemekanismeilla (JI- ja CDM-hankkeet) hankittavien päästöhyvitysten muuttaminen päästökaupan päästöoikeuksiksi. Linkkidirektiivi tulee laajentamaan päästövähennyksiä ostavien hankintamahdollisuuksia ja samalla alentaa hankintakustannuksia. EU:n päästökaupan piirissä olevat toiminnanharjoittajat voivat hyödyntää CDM-hankkeista syntyviä sertifioituja päästövähennyksiä (CER) jo vuosina ja JI-hankkeista syntyviä päästövähennysyksiköitä (ERU) vuodesta 2008 alkaen. Jäsenmaa päättää laitostasolla asetettavasta päästövähennysyksiköiden hyödyntämisen enimmäismäärästä. Linkkidirektiivin tarkoituksena on laajentaa päästötasetarkastelua jo vuodesta 2005 alkaen EU:n ulkopuolelle. CERien ja ERUjen hyödyntämisen myötä EU:n päästökauppajärjestelmän päästöoikeuksien kokonaismäärä kasvaa. EY:n komissio julkaisi marraskuussa 2000 vihreän kirjan Euroopan energiahuoltostrategiasta. Vihreässä kirjassa esitetään, että tärkeimmät EU:n energiapolitiikan tavoitteet ovat huoltovarmuuden parantaminen, ilmastomuutoksen torjunta sekä sisämarkkinoiden edistäminen energiakustannusten alentamiseksi ja eurooppalaisten yritysten kilpailukyvyn parantamiseksi. Vihreässä kirjassa esitetään energiastrategia, joka perustuu ennen muuta energian kysynnän hallintaan. Siinä tuodaan esille, että liikkumavara energian tarjonnan suhteen on rajallinen, koska EU:n jäsenvaltioilla on käytössään varsin vähän omia energiavaroja ja, koska joidenkin sen omien varojen, kuten hiilen, kilpailukyky on heikko. Vihreän kirjan mukaan hiilen tulevaisuus riippuu suurelta osin sellaisten teknii-

55 55 koiden kehittämisestä, joilla voidaan helpottaa hiilen käyttöä (kuten kaasuksi muuttamista) ja vähentää sen ympäristövaikutuksia eli päästöjä ilmaan puhtaiden polttoteknologioiden avulla ja sitomalla hiilidioksidipäästöjä. Vihreän kirjan mukaan hiilen tuotannolla ei taloudellisin kriteerein ole tulevaisuutta nykyisissä eikä uusissa jäsenmaissa. Tuotantoa voidaan säilyttää ainoastaan osana unionin energian toimitusvarmuuden takaamista. Esimerkiksi Saksassa kivihiilen tuotantoa tuetaan nykyisin 3,3 miljardilla eurolla (Lähde: Financial Times Deutschland, ). Tuen määrää alennetaan vuoteen 2005 mennessä 2,7 miljardiin euroon ja sen jälkeen enimmillään 2,0 miljardiin euroon. Tuen määrän pienentämisen johdosta kivihiilen tuotanto Saksassa tulee alenemaan merkittävästi. Vihreä kirja käynnisti keskustelun sekä useimmissa jäsenmaissa kansallisten energiavaihtoehtojen uudelleenpohdinnan. Komissio on antanut vihreään kirjaan liittyen ehdotuksia energiastrategian toteuttamiseksi, joista Neuvosto ja Euroopan parlamentti on jo hyväksynyt mm. vuonna 2001 annetun direktiivin sähköntuotannon edistämisestä uusiutuvista energialähteistä (RES-E). Komissio on myös antanut öljytuotteiden ja maakaasun toimitusvarmuutta käsittelevät direktiiviehdotukset [KOM (2002) 488 lopullinen], joiden avulla on tarkoitus parantaa energian toimitusvarmuutta EU:ssa energian sisämarkkinoilla. RES-E -direktiivin tavoitteena on edistää sähköntuotantoa uusiutuvilla energialähteillä sekä nostaa näillä tuotetun sähkön osuus EU:ssa vuoden prosentin tasosta 22 prosenttiin vuoteen 2010 mennessä. Direktiivissä on lisäksi suuntaa-antavat maakohtaiset tavoitteet. Suomen suuntaa-antavana tavoitteena on tuottaa uusiutuvilla energiamuodoilla 31,5 prosenttia Suomen sähkönkulutuksesta vuonna Vuosina on uusiutuvilla energialähteillä tuotettu Suomessa prosenttia sähkönkulutuksesta eli noin TWh vuodessa (Lähde: Uusiutuvan energian edistämisohjelma , Kauppa- ja teollisuusministeriön työryhmä- ja toimikuntaraportteja 5/2003). Jäsenvaltioiden on raportoitava säännöllisesti komissiolle sähköntuotannosta uusiutuvilla energialähteillä sekä edistämistoimista, joilla tavoite saavutetaan. Direktiivi hyötylämmön tarpeeseen perustuvan sähkön ja lämmön yhteistuotannon edistämisestä sisämarkkinoilla (2004/8/EY) tuli voimaan Direktiivissä esitetään EU:n laajuinen yhteinen menetelmä yhteistuotantosähkön määritelmäksi. Direktiivin mukaan tukitoimia voi suunnata ainoastaan sellaiselle yhteistuotantosähkölle, jonka tuotanto säästää primäärienergiaa erillistuotantoon verrattuna. Tukitoimien käyttö on kansallisesti harkittavissa. Jäsenmaat velvoitetaan direktiivin mukaan mm. laatimaan selvityksiä yhdistetyn tuotannon lisäämismahdollisuuksista, varmistamaan yhteistuotantosähkön verkkoon pääsy sekä luomaan yhteistuotantosähkön alkuperätakuujärjestelmä. Direktiivi ei sisällä sitovia tavoitteita jäsenmaille yhteistuotannon osuudesta sähköntuotannossa eikä siinä aseteta suoria velvoitteita sähkön tuottajille tai loppukäyttäjille. Direktiivi energiatuotteiden ja sähkön verotusta koskevan yhteisön kehyksen uudistamisesta (2003/96/EY, energiaverodirektiivi) tuli voimaan Direktiivillä harmonisoidaan kaikkien polttoaineiden minimiverotasot ja energiaverotuksen käytännöt, jos-

56 56 kin turve on rajattu direktiivin ulkopuolelle. Direktiivi koskee moottoripolttoaineita ja lämmön tuotantoon käytettäviä polttoaineita. Sähkön tuotannon polttoaineet on vapautettava verosta, mutta niitä voidaan direktiivin mukaan verottaa ympäristöperusteisesti. Direktiivin velvoitteet on saatettava voimaan kansallisesti viimeistään alkaen. Direktiivin minimiverotasot ja Suomen nykyiset verotasot on esitetty Taulukossa 11. Taulukko 11. Direktiivin mukaiset minimiverotasot vuoden 2004 alusta ja Suomen energiaverot vuonna 2004 EU:n minimiverotaso 2004 Suomen energiaverot 2004 Bensiini, snt/l 35,9 58,08 Dieselöljy, snt/l 30,2 31,59 Kevyt polttoöljy, snt/l 2,1 6,71 Raskas polttoöljy, snt/kg 1,5 5,68 Maakaasu, snt/m 3 0,54 1,82 Kivihiili, /t 3,82 43,52 Turve, /MWh 1,59 Teollisuuden sähkö, snt/kwh 0,05 0,44 Muut yritykset, snt/kwh 0,05 0,73 Muu sähkö, snt/kwh 0,1 0,73 Direktiivissä sähkön sisämarkkinoita koskevista yhteisistä säännöistä (2003/54/EY, sähkön sisämarkkinadirektiivi) velvoitetaan jäsenvaltiot seuraamaan sähkön toimitusvarmuutta. Energiantuotannon kannalta on seurattava tarjonnan ja kysynnän tasapainoa ja suunnitteilla tai rakenteilla olevan lisäkapasiteetin määrää sekä toimenpiteitä kysyntähuippujen kattamiseksi ja yhden tai useamman sähkön toimitusvajauksen hoitamiseksi. Seurannasta ja mahdollisista tarvittavista toimenpiteistä on raportoitava komissiolle joka toinen vuosi. Seurantavelvoitteen lisäksi jäsenvaltion on luotava avoin ja syrjimätön järjestelmä uuden tuotantokapasiteetin ja energiatehokkuutta edistävien kysynnänhallintatoimien tarjouskilpailumenettelyksi. Tarjouskilpailua saadaan käyttää ainoastaan silloin, kun uutta kapasiteettia tai kysynnänhallintatoimia ei synny markkinaperusteisesti riittävästi sähkön toimitusvarmuuden turvaamiseksi. Sähkön sisämarkkinadirektiivin velvoitteet on saatettava kansallisesti voimaan mennessä. 6.2 Kotimainen päätöksenteko Kansallinen ilmastostrategia Kansallinen ilmastostrategia valmistui vuonna Ilmastostrategia sisältää linjaukset ja toimet, joiden avulla Suomen kasvihuonekaasupäästöt saadaan Kioton pöytäkirjan ja sitä seuranneen EU:n taakanjaon mukaiseen tavoitteeseen ensimmäisellä velvoitekaudella Samalla kun ilmastostrategiaa toimeenpannaan, aloitettiin sen päivittäminen vuonna Tärkeimpinä syinä päivittämiseen ovat EU:n päästökauppa ja ns. Kioton jousto-

57 57 mekanismit. Strategian valmistelun aikana vuosina päästökauppadirektiiviä ei ollut, eivätkä joustomekanismien kansainväliset säännöt olleet selvillä. Uudistettavaan ilmastostrategiaan sisällytetään EU-päästökaupan ja joustomekanismien lisäksi linjaukset ns. hiilinielujen käytöstä ja ilmastomuutokseen sopeutumisen huomioonottaminen sekä toimenpiteiden ja toimeenpanon laajentaminen alueelliselle ja kunnalliselle tasolle. Tärkeänä osana strategian päivittämisessä on myös valmistautuminen ensimmäistä sitoumuskautta seuraavia sitoumuskausia koskeviin päästövähennysneuvotteluihin. Uudistetun ilmastostrategian arvioidaan valmistuvan alkuvuodesta 2005 ja hallitus antaa sen selontekona eduskunnalle. Päästökauppadirektiivin toimeenpanolla on keskeinen osa ilmastostrategian uusimisessa. Kauppa- ja teollisuusministeriön johdolla kolmen työryhmän avustamana valmistellaan päästökaupan toimeenpanoa. Ilmastostrategiassa keskeisinä osina olevia uusiutuvien energialähteiden tukemisen ja energiansäästön ohjelmia jatketaan ja toimenpiteet sovitetaan mm. päästökaupan toimeenpanon kanssa. Uusiutuvan energian edistämisohjelman mukaan uusiutuvien energialähteiden primäärienergian käytön tavoite vuodelle 2010 on 114 TWh, mikä vastaa 30 prosentin lisäystä vuodesta Vastaavasti RES-E-direktiivin suuntaa-antavan tavoitteen mukaisesti Suomen olisi tuotettava sähköstä uusiutuvilla energialähteillä 29,3 TWh, mikä vastaa 33 prosentin kasvua vuodesta Nämä kasvutavoitteet lisäävät toteutuessaan bioenergian käyttöä sähkön ja lämmön tuotannossa sekä muilla uusiutuvilla tuotetun sähkön määrää. Bioenergian käytön lisääminen korvaa kaukolämmityksessä ja siihen liittyvässä yhteistuotannossa fossiilisia polttoaineita (kivihiili, maakaasu ja öljy) tai turvetta. Uusiutuvilla energialähteillä tuotettu sähkö korvaa pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla muuttuvilta kustannuksiltaan kalleinta tuotantomuotoa, joka usein on lauhdevoimaa. Taulukko 12. Uusiutuvien energialähteiden käytön tavoitteita (Lähde: Uusiutuvan energian edistämisohjelma , Kauppa- ja teollisuusministeriön työryhmä- ja toimikuntaraportteja 5/2003, Energiaosasto) TWh Uusiutuvat energialähteet, primäärienergia Bioenergia, primäärienergia - teollisuus - kaukolämmitys Uusiutuvilla energialähteillä tuotettu sähkö - bioenergia - vesivoima - tuulivoima - aurinkosähkö Osuus sähkön kokonaiskulutuksesta 43,3 2,2 18,9 6,1 12,8 0,011 0,001 27,4 % 56,1 4,4 22,0 8,9 13,0 0,07 0,002 27,1 % 59,7 8,3 25,1 11,0 13,7 0,33 0,02 29,2 % 63,9 12,2 29,3 13,6 14,5 1,1 0,05 31,5 % 74,4 16,9 44,3 22,7 16,0 5,1 0,5 41,6 %

58 58 Ydinvoimapäätös Vuonna 2002 eduskunta hyväksyi periaatepäätökseen uudesta ydinvoimalaitosyksiköstä. Päätöksen turvin Teollisuuden Voima Oy (TVO) saattoi edetä hankkeessaan rakentaa suuruusluokkaa MW olevan ydinvoimalaitosyksikön. Teollisuuden Voima Oy (TVO) jätti valtioneuvostolle hakemuksen jolla se hakee ydinenergialain mukaista lupaa Olkiluoto 3 -nimisen ydinvoimalaitosyksikön rakentamisesta Eurajoen Olkiluotoon. Rakentamislupahakemuksessa esitetty painevesityyppinen ydinvoimalaitostyyppi EPR (European Pressurized Water Reactor) oli yksi niistä laitosvaihtoehdoista, joille TVO teki soveltuvuusselvityksen periaatepäätösvaiheessa. Laitosyksikön sähköteho on noin 1600 megawattia ja sen tekninen käyttöikä on noin 60 vuotta. Kauppa- ja teollisuusministeriön arvion mukaan valtioneuvosto voinee päättää rakentamisluvan myöntämisestä vuoden 2005 alussa. Laitoksen rakentaminen kestänee noin neljä vuotta. Rakentamisen loppuvaiheessa TVO:n on jätettävä vielä lain mukainen käyttölupahakemus valtioneuvostolle. Myös tämän lupahakemuksen käsittely kestää noin vuoden. Käyttöluvan myöntämisen jälkeen laitoksen käynnistys voisi siten tapahtua vuonna Valmistuessaan uusi ydinvoimayksikkö vaikuttaa merkittävästi Suomen sähkönhankintaan, koska ydinvoima on muuttuvilta kustannuksiltaan edullisimpien sähköntuotantomuotojen joukossa. Ydinvoimalaitos on peruskuormalaitos, joka ajaa tasaisesti maksimitehoa ympäri vuoden huoltoseisokkeja lukuun ottamatta. Pohjoismaisen energian tuotantorakenteen ja markkinoiden toimintamallin perusteella on odotettavissa, että ydinvoimalaitos korvaa pääosin kivihiileen perustuvaa tavanomaista lauhdevoiman tuotantoa Suomessa ja Tanskassa. Pohjoismainen tuotantorakenne ja markkinoiden toiminta on kuvattu luvussa 6.3 Sähkömarkkinoiden kehittyminen. 6.3 Sähkömarkkinoiden kehittyminen Pohjoismaiset sähkömarkkinat Suomi, Ruotsi, Norja ja Tanska muodostavat yhteispohjoismaiset sähkömarkkinat. Pohjoismaisten sähkömarkkinoiden tuotanto perustuu suurelta osin vesivoimaan, joka vastaa lähes 100-prosenttisesti sähköntuotannosta Norjassa, noin puolesta sähköntuotannosta Ruotsissa ja noin 15 prosentista Suomessa. Ydinvoimakapasiteettia on Suomessa ja Ruotsissa. Fossiilisilla sekä biopolttoaineilla tuotetaan sähköä pääasiassa Suomessa ja Tanskassa. Erilaisten vesivuosien vaihtelut vaikuttavat merkittävästi pohjoismaiseen sähkön tuotantoon. Normaalina vesivuotena Pohjoismaiden sähköntuotanto voidaan nykyisin kattaa vesivoimalla, ydinvoimalla, yhteistuotannolla ja edullisimmalla lauhdevoiman tuotannolla. Sateisina vuosina kuten vuonna 2000 lauhdekapasiteettia ei tarvittu juuri ollenkaan,

59 59 kun taas kuivina vesivuosina lähes koko lauhdekapasiteetti ja huippuvoimalaitokset tarvitaan sähkön tarpeen kattamiseksi. Kuivan ja märän vesivuoden välinen vaihtelu vesivoiman tuotantokyvyssä voi olla pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla jopa 80 TWh, kun sähkön kokonaiskulutus ilman Islantia esimerkiksi vuonna 2002 oli yhteensä 389 TWh. 0,6 % 15 % 99 % 131 TWh 13 % 87 % 37 TWh 8 % 46 % 46 % 143 TWh 22 % 55 % 30 % 72 TWh Vesivoima Ydinvoima Lämpövoima Tuulivoima 1 % Vesivoima Ydinvoima Lämpövoima Tuulivoima 383 TWh 54 % 23 % Kuva 21. Sähköntuotanto Pohjoismaissa tuotantotavoittain vuonna 2002 (Lähde: Nordel Annual Statistics 2002)