MAATILAN ENERGIANTUOTANTO- MAHDOLLISUUDET

Transkriptio

1 Bioenergian käytön ja tuottamisen toteutettavuus Lapissa Bioenergiaseminaari Rovaniemen AMK Ammattiopisto Lappia, Tornio MAATILAN ENERGIANTUOTANTO MAHDOLLIUUDET Ari Lampinen Varapuheenjohtaja, uomen biokaasuyhdistys A. Lapin energiatase B. uomen maatilojen energiantuotantopotentiaalit C. Maatilojen energiaresurssit Lapissa + Hieman myös maatilojen ulkopuolisista resursseista A. LAPIN ENERGIATAE 21 ähkön ja lämmön kulutuksesta uusiutuvien osuus 84 % (puu 49 %, vesi 35 %), energiaomavaraisuus 92 % (tuontienergiaa vain 8 % öljyä) ähköntuotannossa uusiutuvien osuus 95 % Vesi 4672 GWh, 78 % Muut uusiutuvat 138 GWh, 17 % Fossiiliset 285 GWh, 5 % Tuotanto 5995 GWh, josta omilla energiaresursseilla 571 GWh; kulutus 4799 GWh => omavaraisuus 119 % (kaikki UE) Alue ja kaukolämpölaitosten energiasta (118 GWh) vain 31 % uusiutuvista (puu) Liikenneenergiaomavaraisuus %, kaikki fossiilisia => suuri haavoittuvuus => tämä on selkeästi korkeimman prioriteetin sektori tulevissa toimenpiteissä Lapin bioenergiastrategian mukaan: Puuta lämmöntuotannossa lisätään vuoteen 212 mennessä 155. m 3 = 34 GWh Ei tavoitteita sähköntuotannon eikä liikennepolttoaineiden osalta Ei tavoitteita muiden biopolttoaineiden kuin puun osalta Lähde: Honkanen (24) Lapin bioenergiastrategia vuosille Metsäkeskus Lappi. 1

2 B. UOMEN MAATILOJEN ENERGIANTUOTANTOPOTENTIAALIT Päälähde: Lampinen A & Jokinen E (26) uomen maatilojen energiantuotantopotentiaalit Ekologinen perspektiivi. Bio ja ympäristötieteiden laitoksen tiedonantoja 84, Jyväskylän yliopisto, 16 s. aatavissa internetistä (osoite alla) Kuva: olkietanolin liikennekäyttöä Kanadassa Pintaala 19 % uomen pintaalasta trukturoitu potentiaalianalyysi, jossa ekologinen potentiaali painopisteenä Kaikki energiamuodot Osalle energiamuodoista myös maakunnalliset potentiaalit Teknologioiden ja energian käyttömuotojen kartoitus ja ekologisen priorisoinnin laatiminen Tiekartta vuoteen 25 2

3 Aurinko Bio Geoterminen Tuuli Vesi Aalto, vuorovesi, merivirta Turve Fossiiliset Ydin Fysikaalinen Biologinen Maatalousteknologinen Tekninen,M Kemiallinen Ekologinen osiaalinen Taloudellinen Markkina = arvioitu koko uomelle, M = arvioitu maakunnittain, = arvioitu nollaksi = ei relevantti, Tyhjä = ei arvioitu Maatilojen bioenergiapotentiaali maatilojen energiantarpeesta Lämpö ähkö osiaalinen Taloudellinen Ekologinen Liikenne ja työkonepolttoaine Omavaraisuus [%] 3

4 Maatilojen ekologinen potentiaali sähkön tuotannossa Muut Vesivoima,23 Turvevoima (5 v) 1,6 Biovoima 15 Geoterminen voima 2 Tuulivoima 14 Aurinkovoima Ekologinen potentiaali uomen sähkönkulutuksesta [%] Maatilojen ekologinen potentiaali liikennepolttoaineiden tuotannossa Muut Vesivoima,37 Turve (5 v) 6 Bioenergia 57 Geoterminen voima 52 Tuulivoima 22 Aurinkovoima Ekologinen potentiaali uomen liikenteen kulutuksesta [%] 4

5 C. MAATILOJEN ENERGIAREURIT LAPIA [GWh] Aurinko Bio Geoterminen Tuuli Fysikaalinen Biologinen Maatalousteknologinen Tekninen lämpö sähkö Kemiallinen lämpö sähkö liikennepolttoaineet Ekologinen lämpö sähkö osiaalinen Aurinkoenergia sähkön tuotannossa: Lapin maatilojen resurssi verrattuna Lapin kulutukseen [%] Ekologinen potentiaali 13 % Oletukset: paneeleita 1 %:lla maatilojen pintaalasta => muusta käytöstä pois,1 % maatilojen pintaalasta. Aurinkopaneeleita (6 kw e ) aarijärven keskuskoulun katolla. 5

6 Kauppakeskusesimerkki uomesta (Viitasaaren ABCasema) 2. Aurinkoenergia lämmön tuotannossa: Lapin maatilojen resurssi verrattuna Lapin vuosien puulämmön lisäystavoitteeseen [%] Ekologinen potentiaali 68. % Oletukset: keräimiä 1 %:lla maatilojen pintaalasta => muusta käytöstä pois,1 % maatilojen pintaalasta (lämpöpumput eivät vie lainkaan pintaalaa). Aurinkokeräinkenttä lampaiden laidunmaalla Ruotsissa. Hyödynnettävää lämpöä tuotetaan n. 1kertaisesti vastaavan kokoiseen energiakasviviljelmään verrattuna. 6

7 3. Geoterminen energia sähkön tuotannossa: Lapin maatilojen resurssi verrattuna Lapin kulutukseen [%] Ekologinen potentiaali 21 % Oletukset: vähintään 12 ºC lämpötila, poraussyvyys 6 km, HDR ja binarytekniikka. Pintaalan tarve mitätön. Geotermisen sähkön tuotantoa maatilalla Islannissa. 4. Tuulienergia sähkön tuotannossa: Lapin maatilojen resurssi verrattuna Lapin kulutukseen [%] Ekologinen potentiaali osiaalinen potentiaali 15 % 44 % osiaalisen potentiaalin oletukset: turbiinimäärä vastaava kuin maatiloilla 1 vuotta sitten eli noin 6 kpl, mutta koko 2 MW ja keskimääräinen käyttökerroin,2. Pintaalavaatimus,4 % maatilojen pintaalasta. Oik. 1 vuotta vanha tuulimoottorimainos 7

8 Peltokäyttöesimerkkejä KEuroopasta ja Englannista Windpower Monthly 6/22 Laidunmaaesimerkkejä Kaliforniasta Palm prings 3 turbiinia (oik.) Tehachapi Pass: 5 turbiinia (alla) 8

9 Pihapiiriesimerkkejä Ruotsista ja uomesta Linköping (ko. maatilalla 2 turbiinia pihapiirissä ja useita pelloilla) Teuva Jalasjärvi Metsäesimerkki aksasta Windblatt 1/23 9

10 Tuulivoima Lapissa maatilojen ulkopuolella Erittäin paljon suurempi potentiaali kuin maatiloilla, ekologinen potentiaali riittäisi helposti kattamaan koko uomen sähköntarpeen Maisemavaikutukset ovat ekologisesti merkityksettömiä Tuulivoimaa voidaan rakentaa myös niille Natura2alueille, jotka eivät ole suojeltuja lintudirektiivin nojalla: Lapin 161 Natura2alueesta 16 on sellaisia 5. Bioenergia sähkön tuotannossa: Lapin maatilojen resurssi verrattuna Lapin kulutukseen [%] Kemiallinen potentiaali 21 % Oletukset: koko maatilojen pintaala, nettoenergia, hyötysuhde 57 %. Biokaasukäyttöinen sähkön ja lämmön yhteistuotantoyksikkö (isun aggregaatti = Valtran traktorimoottorin modifikaatio) Kalmarin tilalla Laukaassa: 3 kwe, 6 kwt 1

11 6. Bioenergia liikennepolttoaineiden tuotannossa Kemiallinen potentiaali > 1% Esitelmöitsijän biokaasuauto maatilatankkauksessa. Auto on seminaarin taukojen aikana esittelyssä ulkona. REURIPRIORITEETIT EKOLOGIELLE BIOENERGIATUOTANNOLLE 1. Nopeasti hajoavat biojätteet (haisevat jätteet): 14 PJ 2. Kasvijätteet: 89 PJ 3. Energiakasvituotanto: 82 PJ 11

12 1. 2. PRIORITEETIT EKOLOGIELLE BIOENERGIAN KÄYTÖLLE 3. Liikenne ähkö (erityisesti CHP) Lämpö (erillistuotanto) Primäärienergian käyttömuotojen hiilidioksidipäästöt uomessa primääribioenergian konversion hyötysuhteet sekundäärienergiaksi. Käyttötapa ja Päästöt [tco2/tj] = [kgco2/gj] = [gco2/mj] Energiahyötysuhde η [%] Exergiahyötysuhde [%] Liikenne 73, ähkö 14, CHP Lämmitys 43,6 Primääribioenergiakonversion 1. ja 2. pääsäännön hyötysuhde HIILIDIOKIDIPÄÄTÖT EKTOREITTAIN EU:A (EU15) CO2 Em issions /16tn 12 Electricity & Heat Production 1 Transport 8 Household & Commerce 6 Industry 4 Energy Branch ource of Data: Eurostat 2; 22 Lähde: Petri Tapio/TuKKK 12

13 BIOPOLTTOAINEET Biokaasu (jätevesi) ELINKAARIARVIO POLTTOAINEKETJUJEN KAVIHUONEKAAUPÄÄTÖITÄ (Volvo 24) DME (puu, mustalipeä, hybridi) Metanoli (puu, mustalipeä) DME (mustalipeä) DME (puu) Vety (tuulivoima, hybridi) ynteettinen diesel (puu) Metanoli (puu) Etanoli (puu) Biodiesel (rypsi) Etanoli (vehnä) FOIILIET POLTTOAINEET Diesel (hybridi) Diesel DME (maakaasu) Metanoli (maakaasu) ynteettinen diesel (maakaasu) Maakaasu Vety (EU:n keskisähkö) päästöt gco2eqv / MJ pyörien liikeenergiaa Käytettäessä lantaa ja virtsaa biokaasun liikennekäytön elinkaaren kasvihuonekaasupäästöt ovat 15 g/km Eikä ole huolia kilpailusta ruoantuotannon tai maaalan käytön suhteen Lähde: EU:n komissio 27 13

14 Ruotsissa 75 biokaasun tankkauspaikkaa (sekä lisäksi maakaasun tankkauspaikkoja) ja paljon uusia suunnitteilla, tänä vuonna mm. Luulaja ja Piteå Luulaja Piteå Etanolin (E85) tankkausasemat Haaparannassa t1 OKQ8 14

15 HUOLTOVARMUU JA HINTA Colin J. Campbell and Jean H. Laherrère: The End of Cheap Oil, cientific American, March 1998 APO (Association for the study of peak oil and gas), 7. Turve TURVE (NUORI KIVIHIILI) C 5 % NOPEA HIILIKIERTO (UUIUTUVA HIILI) C 6 % NOPEATA HIILIKIERROTA POITUNUT ELI PITKÄAIKAIETI VARATOITUNUT HIILI (UUIUTUMATON HIILI) RUKOHIILI (LIGNIITTI) C 7 % BITUMIHIILI C 8 % ANTRAIITTI C > 9 % Varsinaiset kivihiililajit Ei kuulu uusiutuviin energialähteisiin, mutta suopellot mukana ekologisen potentiaalin arviossa johtuen hiilen varastointikyvyn menettämisestä KAVIT (JA ELÄIMET) 15

16 8. Vesivoima Ei tietoja Lapin maatilojen vesivoimaresurssista Vuotos Esitetty rakennettavaksi säätövoimaksi ydinvoimaa varten: rakenteilla olevan 5. reaktorin lisäksi suunnitelmia 5 uudesta reaktorista, mm. imoon KHO eväsi rakennusluvan vesilain 2:5 nojalla vuonna 22, mutta suunnitteilla ko. pykälän muutos, jolloin prosessi voi alkaa alusta Tuotanto 36 GWh/v Kasvihuonekaasupäästöt (pääasiassa metaania) alussa 14kertaiset kivihiililauhdevoimalaan verrattuna per tuotettu GWh, pysyy korkeana muutaman vuoden Mikäli rakennetaan, lupaviranomaisilla on erittäin suuri vastuu KHKpäästöjen rajoittamisessa lupamääräyksien kautta, koska lainsäätäjät eivät todennäköisesti siihen kykene Odotettavissa painetta myös koskiensuojelulain ja erityislakien nojalla suojeltujen vesivoimaresurssien valjastamiseen ydinvoiman säätövoimaksi Myös pumppuvoimalaitokset tulevat nousemaan jälleen esille ydinvoiman säätövoimatarkoituksiin IVO:n Vaarunvuoren pumppuvoimalaitosprojekti (Keskiuomessa) päättyi KHO:n Natura2päätökseen vuonna 2 Maailmalla yleistä tekniikkaa, mutta ei käytössä uomessa Lapissa erityisen suuri potentiaali Voidaan rakentaa olemassaoleviin tekoaltaisiin tai erillisenä, esim. Juktanin 335 MW laitos Ruotsissa 16

17 KIITO! Esitelmöitsijän tuulisähköpyörä; Kotitalouden tuulisähkön lisähinta sekasähköön verrattuna vastaa paria kahvikupillista vuodessa (eli vallitsevan tulkinnan mukaan tuulisähkö ei ole taloudellisesti kilpailukykyistä) 17