Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin soveltaminen Suomen olosuhteissa. CCS-seminaari, Espoo, Tutkija Sebastian Teir, VTT

Transkriptio

1 Hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin soveltaminen Suomen olosuhteissa CCS-seminaari, Espoo, Tutkija Sebastian Teir, VTT

2 2 CCS Suomi -tutkimusprojekti (1/2008-2/2011) Tavoitteena on luoda yhdessä keskeisimpien yrityspartnereiden kanssa roadmap CCS:n käyttöönotolle Suomessa. Tutkimus kattaa koko CCS-ketjun hiilidioksidin talteenotosta loppusijoitukseen. Tekniikkakatsaus, sovellustarkastelut, taloustarkastelut sekä CCS:n rooli Suomessa seuraavien 50 vuoden aikana. Projektin alustavat tulokset on esitetty tänään CCSseminaarissa.

3 3 CCS Suomi -tutkimusprojekti (1/2008-2/2011) VTT:n koordinoima tutkimushanke Toisena tutkimusosapuolena GTK Päärahoittaja: Tekes (ClimBus-ohjelma) Mukana hankkeessa: Fortum Foster Wheeler Energia Metso Power Pohjolan Voima Ruukki Vapo Kansainvälinen verkosto IEA GHG ZEP Sintef Geologiset tutkimuslaitokset eri puolilla maailmaa, mm. Luoteis-Venäjällä

4 4 Hiilidioksidin talteenotto ja varastointi (CCS) Kuljetus laivalla varastointipaikkaan CO 2 :n talteenotto (voimalaitoksella tai tehtaalla) Kuljetus putkella varastointipaikkaan 1-3 km Hiilidioksidin lopullinen varastointi eristettynä ilmakehästä Kuva: Bellona

5 5 CCS on yksi tärkeä menetelmä ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa Source: IEA Energy Technology Perspectives 2010

6 6 CCS Haasteet CCS vaatii suuret investoinnit ja talteenottoprosessit vaativat energiaa sähköntuotantokustannukset nousevat Talteenottoteknologiat voimalaitoksille vielä kehitysvaiheessa Suurin pilottilaitos tällä hetkellä Saksassa (30 MWth) Investoinnit CCS:ään vaatisivat pitkäjänteisempiä poliittisia ratkaisuja investointiriskien vähentämiseksi Käytännössä tarvitaan kansainvälisesti sitova ilmastosopimus

7 Facility specific fossil CO2 emissions in Finland (2008) 60 suurimman laitoksen* osuus Suomen hiilidioksidipäästöistä on % 11/11/ % (29 facilities) 18 % (3 facilities) 12 % (3 facilities) 56 % (41 facilities) Iron and steel industry Power and heat generation Oil refineries Other industries Facility specific fossil CO2 emissions in Finland (2008) Fossiiliset: Fossil / inorganic: 33.0 Mt CO (2008) Mt CO 2 Iron and steel industry Oil refineries Power and heat generation Other industries 14 % 18 % facilities) *Tarkasteltu vain laitoksia, joiden päästöt ovat yli t CO 2 vuodessa

8 8 Facility specific biogenic CO2 emissions in Finland (2008) Bioperäisten hiilidioksidipäästöjen osuus huomattava Suomessa 9 % (11 facilities) Soveltamalla CCSteknologiaa bioperäisiin CO 2 - päästöihin aikaansaadaan (pitkällä tähtäimellä) CO 2 - nielu eli CO 2 :a Power and heat generation Other industries vähennetään ilmakehästä. 91 % (22 facilities) Bioperäisiä: Biogenic: 21.0 Mt Mt CO 2 2 (2008) Facility (ei specific tällä hetkellä fossil päästökaupan CO2 emissions piirissä) in Finland (2008) Iron and steel industry Oil refineries Power and heat generation Other industries 14 % *Tarkasteltu vain 18 laitoksia, % joiden päästöt ovat yli t CO facilities) 2 vuodessa

9 9 Suomessa ei ole maanalaisia hiilidioksidin pitkäaikaisvarastointimahdollisuuksia Suomesta ei ole löydetty sopivia varastointimuodostumia Lähimmät todennetut varastointimuodostumat ovat Pohjanmerellä ja Barentsin merellä Mahdollisesti sopivia muodostumia Itämeren eteläisillä alueilla Suomesta löytyy sopivia kivilaatuja hiilidioksidin varastoimiseen karbonaattimineraalina Teknologia vaatii paljon energiaa Hiilidioksidi kuljetettava muualle pitkäaikaisvarastointiin Cenozoic sedimentary rocks (s.r.) Mesozoic sedimentary rocks Middle Cambrian to Permian s.r. Neoproterozoic to Palaeozoic s.r. Meso- to Neoproter. s.r. ( Ga) Neoproterozoic diabase ( Ga) Mesoproterozoic s.r. ( Ga) Mesoproterozoic granite ( Ga)

10 10 CCS:n kustannukset CCS:n soveltaminen Suomen voimalaitoksissa ja teollisuudessa maksaisi noin /t CO 2 (vältetty päästö, mukaan lukien kuljetus ja varastointi) Kustannukset riippuvat monista tekijöistä, kuten polttoainehinnasta, sähkön hinnasta, laitoksen vuosittaisesta käyttöajasta, prosessien integroinnista, etc. Hiilidioksidin kuljetus Suomelle kannattavinta säiliöaluksilla Suurimmat laitokset sijaitsevat rannikolla Kuljetuksen kustannukset n /t CO 2 Putkilinja kilpailukykyinen vasta kun kuljetustarve ylittää noin 10 Mt vuodessa Varastoinnin palveluhinta ja varastointiresurssit epävarmoja (laskelmissa oletettu 12 /t CO 2, McKinsey & Co 2008)

11 Päästövähennyksiä CCS:llä (Mt CO 2 ) 11/11/ Roadmap CCS:n käyttöönotolle Suomessa n Mt CO 2 voitaisiin vähentää CCS:llä vuonna Ensimmäiset kaupalliset CCS laitokset? 10 Ensimmäiset CCS demolaitokset EU:ssa? 3:s kausi alkaa EU:n päästökaupassa Massa- ja paperituotanto Ensimmäinen CO 2 - putkiverkko Sementti- ja kalkkituotanto Terästuotanto CCS direktiivi CHP-laitokset toteutettu lainsäädäntöön Lauhdevoimalaitokset Öljynjalostamot BtL-laitokset Bio-CCS (?) CCS (fossil)

12 12 CCS:n soveltamisen puitteet mitä vielä tarvitaan? Kansainvälisesti sitova ilmastosopimus (esim. 80 % khk-vähennys vuonna 2050) Huomattavasti nykyistä korkeampi päästöoikeushinta (70-90 /t CO 2 ) Bio-CCS:n tukeminen esim. päästökaupan avulla Kansallinen tuki-, vero-, yms. -politiikka CCS-teknologian demonstroimisen onnistuminen ( ) Varastoinnin pysyvyys ja turvallisuus vahvistettava Yleinen mielipide ja hyväksyntä CCS:n kilpailukyky muihin päästövähennysmenetelmiin verrattuna

13 13

14 14 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa