Uusiutuva/puhdas energia haasteita ja mahdollisuuksia. Prof. Jarmo Partanen

Transkriptio

1 Uusiutuva/puhdas energia haasteita ja mahdollisuuksia Prof. Jarmo Partanen

2 Electricity Market, targets Competitive ness Sustainab ility Technical requirement; keep power balance in every second Production = consumption

3 Energiamarkkinat ja uusiutuva/puhdas energia Uusiutuva/puhdas energia mahdollisuuksia Tuulella, auringolla ja varastoinnilla on aleneva hintatrendi Haasteena nuukan miehen syndrooma huomenna saa halvemmalla Monilla alueilla tuuli- ja aurinkosähkö on edullisin tuotantomuoto uutta kapasiteettia rakennettaessa

4 /MWh Natural gas Coal Oil LNG

5 Natural gas Coal Oil LNG Wind Power Li-ion battery Power-to-gas Solar PV /MWh

6 Energiamarkkinat ja uusiutuva/puhdas energia Uusiutuva/puhdas energia mahdollisuuksia Globaali mahdollisuus kestävään hiili- ja pienhiukkas vapaaseen energiajärjestelmään; sähkö, lämpö, kylmä, liikenne, työkoneet Fossiilisten liikennepolttoaineiden korvaaminen puhtailla polttoaineilla on erittäin tärkeä tavoite ja merkittävä ponnistus. Bioenergialla on Suomessa merkittävä rooli globaalisti marginaalinen. Kotimaisella biomassalla voidaan korvata max % fossiilisista liikennepolttoaineista. Varastointi on lisäkomponentti energiajärjestelmässä investointi, jolla voidaan pienentää järjestelmän kapasiteettitarpeita (resurssitehokkuus)

7 Energiamarkkinat ja uusiutuva/puhdas energia Uusiutuva/puhdas energia haasteita Tekninen haaste - tehotasapainon ylläpito (palavatko valot) Tuuli, aurinko, aalto ja ydin ovat tehotasapainon hallinnan kannalta haasteellisia Markkinamallihaaste Energy only markkinamalli Uusiutuvilla pääosin erittäin alhaiset muuttuvat kustannukset (< 10 /MWh) Onko energialla hintaa, kun polttoaineella ei ole hintaa? Vesi, tuuli, aurinko, (ydin) ovat aina markkinassa Merkittävillä muuttuvilla kustannuksilla toimivien laitosten kilpailukyky? Ydinvoiman pysäytys kallista, negatiiviset hinnat selviytymiskeino jatkuvaan ajoon Syöttötariffeilla tuetut ovat markkinassa negatiivisilla hinnoillakin Investointikustannus/watti + käyttötunnit ratkaisevat kilpailukyvyn, muuttuvat kustannukset myrkkyä Ilmastomuutos-/pienhiukkashaaste CO2:n kiertonopeus suhteessa ilmastomuutosuhkan aikatauluhaasteisiin Poltossa vapautuva pienhiukkasten määrä

8 Renewables how to solve challenges Electricity Market + CO2-price Operation of existing system Sustainability Security of supply Shorter operation times, different running ranking, worse economics How to solve the problems? More renewable based production, excellent sustainability Renewable based production More uncontrollable renewable based production having high output variation, new challenges in intermittency, lack of controllable production, lack of inertia When? How? Profitability? Acceptability? Storages Demand response Flexible production New transmission and distribution capacity Low price of electricity incentives for investments? Capacity&Flexibility Market? Payments of readiness to produce electricity or reduce consumption

9 / WHAT NEXT?

10 E to Gas, seasonal storage & clean fuel System level view Lähde: Neo-Carbon, Tutkimushanke, VTT, LUT, Turun yliopisto

11 RWGS FT SYNTHESIS REFINING Drop-in CO 2 + H 2 METHANATION Methane METHANOL CONVERTER BLENDING Direct fuel use MTBE CONVERSION Fuel additives METHANOL TO GASOLINE Gasoline METHANOL TO OLEFINS Plastics

12 Power to Fuels - operation in volatile markets Electricity purchase price Stand by Full load FCR FCR/full FCR market price

13 Winner of the International Sustainable Campus Network (ISCN) Excellence Award, 2013 Creating the future with green technology and business Lappeenranta University of Technology (LUT)