CCS:n rooli Suomen energiajärjestelmässä vuoteen 2050

Transkriptio

1 CCS:n rooli Suomen energiajärjestelmässä vuoteen 2050 Tiina Koljonen & Antti Lehtilä VTT CCS-seminaari , Hanasaari

2 SISÄLTÖ 1. TAUSTAA 2. CCS:N MERKITYS GLOBAALISTI ILMASTONMUUTOKSEN HILLINNÄSSÄ 3. CCS:N SOVELTAMINEN SUOMEN OLOSUHTEISSA 4. JOHTOPÄÄTÖKSET 2

3 TAUSTAA CCS:n merkitystä ilmastonmuutoksen hillinnässä on arvioitu skenaariotarkasteluin Globaalit pitkän aikavälin ( 2100) arviot Energy Visions 2050 hankeen tarkasteluissa (Tekesin ClimBus-ohjelma) CCS:n soveltamista Suomen olosuhteissa tarkasteltu CCS-Suomi-hankkeessa Skenaariotarkasteluissa lähtökohtana on kustannustehokkain polku toteuttaa tarvittavat energiapalvelut line eli business as usual Ilmastonmuutoksen hillintäskenaario: khkpäästöjen (CO 2, CH 4, N 2 O, F-kaasut) radikaali vähentäminen CAN FSU WEU EEU USA MEA CHI JPN KOR MEX IND AFR ODA LAM AUS Aluejako globaaleissa tarkasteluissa 3

4 EU:N TAVOITTEENA ON VAKAUTTAA ILMAKEHÄN LÄMPÖTILAN NOUSU KAHTEEN ASTEESEEN CO 2 -päästöt fossiilisten polttoaineiden poltosta 2 Gt CO /a 2 /year Industrial countries Developing countries Total Industrial countries, Developing countries, Total line, IEA Energy Technology Perspectives % päästövähennystaso ja 85 % päästövähennystasot vastaavat 2 asteen tavoitetason ylä- ja alarajaa (IPCC 2007). EU:n tavoitteena on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä % vuoteen 2050 mennessä. 85 % päästövähennystaso Sources: CDIAC, IEA, VTT, CAIT (values ) 4

5 ENERGIASEKTORI ON NYKYÄÄN SUURIN KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖJEN AIHEUTTAJA Lähde: VTT, Energy Visions 2050, data source: CAIT 5

6 CCS:N AVULLA ENERGIASEKTORIN KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖJÄ VOIDAAN VÄHENTÄÄ MERKITTÄVÄSTI Lähde: VTT, Energy Visions

7 TULEVAISUUDEN ENERGIAJÄRJESTELMÄSSÄ FOSSIILISILLA POLTTOAINEILLA ON EDELLEEN MERKITTÄVÄ ROOLI Lähde: VTT, Energy Visions 2050 line-skenaario: Business as usual, eli ei ilmastotavoitteita vuoden 2012 jälkeen 2 C Market-skenaario: lähtökohtana ilmakehän lämpötilan nousun rajoittaminen kahteen asteeseen 2 C Boost-skenaario: 2 C Market-skenaario nopeutetulla teknologian kehityksellä 7

8 ILMASTONMUUTOKSEN HILLINTÄ VAATII LOPULTA HIILIDIOKSIDIPÄÄSTÖTÖNTÄ ENERGIAJÄRJESTELMÄÄ Lähde: VTT, Energy Visions 2050 line-skenaario: Business as usual, eli ei ilmastotavoitteita vuoden 2012 jälkeen 2 C Market-skenaario: lähtökohtana ilmakehän lämpötilan nousun rajoittaminen kahteen asteeseen Regional world-skenaario: Eri alueet toteuttavat omaa ilmastopolitiikkaansa (2 asteen tavoite ei toteutunut) 8

9 VUONNA % GLOBAALEISTA CO 2 - PÄÄSTÖVÄHENNYKSISTÄ VOITAISIIN KUSTANNUSTEHOKKAASTI TOTEUTTAA CCS:LLÄ Global emissions, Pg CO line 2 C, Gross 2 C, With afforestation 2 C, With CCS CCS Lähde: VTT, Energy Visions

10 CCS:N SOVELTAMINEN SUOMEN OLOSUHTEISSA Skenaariolaskelmien lähtökohta: Laskennassa käytetty VTT:n Suomen TIMES energiajärjestelmämallia, jossa on kuvattu Suomen nykyinen energiajärjestelmä Perusskenaariossa (baseline) huomioitu nykyinen energia- ja ilmastopolitiikka sekä päätetyt toimenpiteet Energian tuotanto ja infrastruktuuri: Vanhan kapasiteetin laskennallinen poistuma Investointeja ydin- ja vesivoimaan rajoitettu Energian kysyntä perusskenaariossa noudattaa TEM:n (2008) arvioita Suomen osalta CCS-oletukset CCS:n integrointi mahdollista energian tuotantoon ja teollisuuslaitoksiin (metalli-, öljynjalostus-, sementti- ja puunjalostusteollisuus) Bio-CCS mukana päästökauppajärjestelmässä, sallittu vain suuren kokoluokan laitoksissa 10

11 CO 2 :N VARASTOINTI SUOMEN NÄKÖKULMASTA Suomi kilpailee samoista CO 2 :n kuljetus- ja varastointipalveluista muiden Euroopan maiden kanssa CCS-palvelun hinta oletettavasti kasvaa kuljetusmatkan kasvaessa Onshore CCS-palvelu edllisempaa kuin offshorepalvelu CCS Suomelle keskimäärin kalliimpaa kuin Keski- Euroopan maille Euroopan varastopotentiaali riittäisi noin 60 vuodeksi Euroopan nykyisten CO 2 - päästöjen varastointiin Osa varastoista pieniä, jolloin myös kustannukset kasvavat Mt CO2 CO 2 :n varastointipotentiaali Itä- ja Länsi-Euroopassa EEU WEU Norja Suolavesikerrostumat Ehtyneet öljy- ja kaasukentät Kivihiilikerrostumat Data: EU GeoCapacity-projekti 11

12 PRIMÄÄRIENERGIAN KULUTUS SUOMESSA ERI PÄÄSTÖOIKEUDEN HINTATASOILLA (1) 1800 Other 1600 Coal 1400 Peat 1200 Natural gas 1000 Oil products 800 Black liquor Wood fuels Nuclear Hydro & wind Electricity imports 12 Primaarienergia, PJ

13 SÄHKÖENERGIAN KOKONAISHANKINNAN RAKENNE SUOMESSA ERI PÄÄSTÖOIKEUDEN HINTATASOILLA (1) 120 Electricity imports Electricity supply, TWh Other condensing District CHP Industrial CHP Gas/oil condensing Coal/peat condensing Wind power 20 0 Hydro power Nuclear 13

14 SUOMEN KASVIHUONEKAASUPÄÄSTÖT VUOTEEN (1) HFC, PFC & SF6 Dityppioksidi Milj. tonnia (CO2) Metaani CO2, muut lähteet CO2, liikenne CO2, pienpoltto CO2, energian tuotanto ja teoll. 14

15 CO 2 -PÄÄSTÖJEN VÄHENNYS CCS:N AVULLA SUOMESSA Fuel conversion Industry Bio-CCS electricity Fossil electricity 0 15

16 JOHTOPÄÄTÖKSET CCS on nykytiedon perusteella kustannustehokas päästöjenvähennyskeino pitkällä aikavälillä, mikäli tavoitteena on ilmastonmuutoksen hillintä CCS soveltuu myös Suomen olosuhteisiin Useita suuria CO 2 -pistelähteitä energian tuotannossa ja teollisuudessa, jotka sijaitsevat hyvien kuljetusyhteyksien päässä loppusijoituspaikoista Bio-CCS:n käyttö mahdollistaisi siirtymisen 0-päästöiseen järjestelmään Muiden khk-päästöjen vähentäminen 0-tasolle on mahdotonta tai ainakin hyvin kallista Edellyttää taloudellisten kannustimien kehitystä (esim. päästökauppa) Biomassan saatavuus rajoittava tekijä 16