KS-maakuntavaltuuston seminaari IT-instituutti, Jyväskylä Jouko Korppi-Tommola

Transkriptio

1 KS-maakuntavaltuuston seminaari IT-instituutti, Jyväskylä Jouko Korppi-Tommola

2 Miten maailma on elänyt BP statistics % riippuvuus fossiilista polttoaineista (vihreä=öljy, punainen=maakaasu, harmaa=hiili)

3

4

5 Öljyn riittävyys Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal Scientific American, March 1998 Oct 2003 Hyödynnettävät öljyvarat: 1000 miljr. bbl Huippu: 2005 (Hubbert, 1956) Kulutus: 85 milj. bbl/vrk Kulutuksen kasvu: 2%/v Riittävyys < 30 v

6 Öljyn strateginen merkitys kasvaa Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal Maailman talous riippuu öljystä ja sen hinnasta Liikenne kokonaan öljyn varassa Jan 2000 Jan 2004 Jan 2008 Lähde: DOE/USA,2008

7 Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal Kasvualat: -tuulienergia -aurinkoenergia -biomassa -geoterminen energia -energian säästö Vakiona säilyvät: -vesivoima -ydinvoima Vähenevä käyttö: -fossiiliset polttoaineet ehtymisjärjestys öljy <30 v Lähi-itä maakaasu v, Venäjä, Iran kivihiili v USA, Kiina Lähde: Renewable Energy World

8 Uusiutuvaan energiaan perustuvia markkinatrendejä Aurinkosähkö, globaali Tuulivoima, globaali Lämpöpumput Norjassa Aurinkolämpökeräimet, globaali Kaasuautot Ruotsissa

9

10 Suomen sähköntuotanto ja kulutus Suuren energiayhtiön toimitusjohtaja: Suomi tarvitsee edelleen lisää ydinvoimaa vuoteen 2015 mennessä Suomen fossiilisita polttoaineista tuodaan >70% yhdestä maasta, Venäjältä Poliittisella tasolla puhe uusiutuvien lisäämisestä on käynnistynyt mutta konkretiaa vähän

11 Uusiutuvien potentiaali Suomessa; 38% tavoite % primääri v 2002 % lisäys v 2025 energiasta tilanne/pj potentiaali tilanne/pj Biomassa 19% % 373 (jäteliemet 55%) Vesivoima 3% 46 8% 50 Tuulivoima 0,02% 0, % 18 Aurinko-energia 0,0% 0, % 5 Lämpöpumput 1,0% 3 600% 18 Ydinvoima 17% Fossiiliset 51% Turve 6% Tuonti 3% Kokonaispromäärienergian kulutus 1402 PJ (33.5 Mtoe) 1000 MW:n ydinvoimalan vuosituotanto n 8 TWh noin 30 PJ 1Mtoe = 41PJ; 1TWh = 3,6 PJ

12 Annual average wind power production (W/m 2 ) Lähde: Bent Sörensen, U of Roskilde

13 Potential average wind power production from a swept area of 0.1% of the land surface, by country. The estimate includes offshore locations with a water depth under 25 m. On land not all areas may be considered suitable. Lähde: Bent Sörensen, U of Roskilde

14 Uusien omakotialojen lämmitysvalinnat Suomessa PILP=poistoilman lämpöpumppu suorasähkölämmitteisen talon kulutus vastaa yhden ydinvoimalan vuosituotantoa, n. 500 milj $/v tuotto sähkön toimittajalle. Saman suuruisista asioista on kyse öljylämmitteisten talojen kohdalla, toisen ydinvoimalan tuotanto, mahdollisuus merkittäviin päästövähennyksiin

15 Uusiutuvan energian mahdollisuudet kiinteistöissä N Passiivinen aurinkoenergia Ilmastotietoinen kaavoitus aurinko tuuli Rakennuksen sijoitus ja muoto Ikkunoiden koko ja sijainti Ylhäältä saatava luonnollinen valaistus Lämpöä varastoivat materiaalit EU:n tavoite, 25%:n lämmitysenergian säästö s kuva: aurinko-opas, julk Aurinkotekninen yhdistys ry

16 Matalaenergiarakentaminen Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal Matalaenergiarakennus energian kulutus 45 kwh/m 2 IEA task13 raportti Vertailukiinteistö energian kulutus 175 kwh/m 2, rakennusstandardit täyttävä kiinteistö Kirkkosaariprojekti, Viitasaari Talorypäs (10-15) kohtainen järvilämpö + aurinkolämpö Pellettilämmitys + aurinkolämpö

17 Säästöpotentiaali rakentamisessa

18 Matalaenergiatalon rakenneratkaisuja Aurikolämpökeräin ja PV paneelit Säteilylämpöä varastoiva seinä Etelä Sadeveden hyödyntäminen Tuloilman lämmitys (talvella) ja jäähdytys (kesällä) Matalaenergiaratkaisu ei ole kustannusten suhteen herkkä energian hinnan vaihteluille

19 Vaajakosken laboratorio Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal Aurinkolämpökeräimet 6-10 m 2 keräimien rakentaminen 1 milj. rakennukseen säästäisi energiaa 2 TWh/v = neljännes ydinvoimalan vuosituotannosta

20 Castrup

21 Saarijärven aurinkosähköjärjestelmä, 6kW p Uusi teknologia, joka soveltuu erityisesti pohjoisiin oloihin Kesän 2006 tuotannon hyötysuhde on keskimäärin ollut parempi kuin valmistaja lupaama 16,5%, huippu 18% Tuotanto kesä 2006 n 4000 kwh/ 33 m 2 Investointi cn/kWh Sanyo HIT (Hetro-junction Intrinsic Thin Layer) Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal

22 LämpöpumpuT Suomi on tuhansien järvien maa Pumput toimivat vesiympäristössä erityisen hyvin Uudet trendit -Julkisrakennuskohtaiset maalämpöpumput -Aluekohtaiset maalämpöpumput (Vaasan asuntomessut) kuva: aurinko-opas, julk Aurinkotekninen yhdistys ry Lämpöpumpun sähkönkulutus n 1/3 suorasähkölämmityksen kulutuksesta

23 Lämpöpumpun ja aurinkolämpökeräinten tuotantolukuja Jyväskylän yliopisto Bioymp., Fys, Kem, Mat-Til, Yht, Tal 3,0 Tuotettu lämpö Aurinkokeräinten tuotto [MWh] 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0, Lämpöpumpun tuotto [MWh] Tasokeräimet TiNO x päällyste Kokonaisala 38 m 2 32 kw p, Kallistus 35 Suuntaus etelä 1/05 3/05 5/05 7/05 9/05 11/05 1/06 3/06 5/06 7/06 9/06 11/06 Aurinkokeräimet Lämpöpumppu lämpöpumpun tuotto 150 MWh/v Aurinkolämpökeräinten tuotto 10 MWh/v Järvilämpöpumppu 290 kwh, 7,5 km putkea Keiteleessä

24 PAIKALLISTA KESTÄVÄÄ ENERGIAA UE:N MAHDOLLISUUDET MAATILOILLA Energiankulutus maatiloilla energialähteittäin Suomessa vuonna 2001 (Tilastokeskus 2002) Raskas polttoöljy Kevyt polttoöljy Ben siini Maakaas u Puu Turv e Lämpö pumput Kauko lämpö Sähk ö Yht. Lämmitys, TJ % 970 8% % % % 470 4% 10 0,1% 110 0,9% 710 6% % Muu energian kulutus, TJ % % ,5% 548 2% 580 2,5% % % Yhteensä TJ % % % 548 1,5 % 680 2% % 470 1% 10 0,03% 110 0,5% % % tn kevyttä polttoöljyä vuodessa Tilat lämpiävät voittopuolisesti puulla

25 Rypsin totantopotentiaali Etelä-Pohjanmaalla Rypsiöljypohjaisen RME polttoaineen tuotanto kannattavaa 60 ha:n tilalla Koko alueen potentiaali 1000 maatilan kevyen polttoöljyn tarve 6500 henkilöauton polttoaineen tarve Koko liikenteen polttoaineen saaminen pelloista merkitsee n 2 milj. energiapeltohehtaaria Sekä biokaasu että RME hyviä vaihtoehtoja

26 Biokaasu Suomessa Potentiaali Jätteiden vuotuinen biokaasupotentiaali 14 TWh vastaa n henkilöauton vuotuista polttoaineen kulutusta Tästä 4 TWh eläinten lannasta, 7 TWh maatalouden kasvijätteistä Energiakasvien biokaasupotentiaali MWh/ha, vastaa 1-2 henkilöauton vuotuista polttoaineen kulutusta Kesantomailta (n. 10 % Suomen peltopinta-alasta) n henkilöauton vuotuinen polttoaine Biokaasun tuotanto Suomessa vuonna reaktoria yhdyskuntien jätevedenpuhdistamoilla, 3 keskitettyä jätteenkäsittelylaitosta, 6 maatilakohtaista ja 3 teollisuuden jätevesiä käsittelevää anaerobilaitosta 26,5 milj. m 3 biokaasua energiasisältö n. 150 GWh Tästä hyödynnettiin energiana 84 %, 7500 henkilöautoa Kaatopaikkakaasun keräys 33 kaatopaikalla 118,4 milj. m 3 energiasisältö n. 570 GWh, henkilöautoa Tästä hyödynnettiin energiana 53 %,

27 Ihmisten ja tavaroiden liikkuminen Tieliikenteen osuus vähenee -polttoaineen nopea kallistuminen -suuret päästöt (maakaasulla 25% vähemmän) -suuret ylläpitokulut -ylisuuret tieinvestoinnit menevät hukkaan Raideliikenne nousee sekä henkilö ja tavaraliikenteessä -nopeus, keskustasta keskustaan > 200 km/h -edullisin henkilö- ja tonnikilometri -päästöiltään vähäisin (jos sähkö tuotetaan vähäpäästöisenä) -pienemmät huoltokustannukset -pitkäikäinen investointi -lähijakelun tavaraterminaalit puuttuvat

28 Hajautetu energiajärjestemä tulevaisuuden ratkaisu

29 Yhteystiedot: UE-ohjelma Professori Jouko Korppi-Tommola Fysikaalisen kemian laboratorio B.O.Box 35 FIN Jyväskylän yliopisto p Koordinaattori TkT Margareta Wihersaari p f Kuvassa Kauppa ja teollisuusministeri Mauri Pekkarinen UE-hankkeen johtaja professori Jouko Korppi-Tommola