Uusiutuvilla ja älykkäillä energiaratkaisuilla uutta liiketoimintaa ja työpaikkoja Suomeen Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulu Raimo Lovio Uusiutuvan energian toimialaraportin julkistustilaisuus Turussa 25.11.2015
SMART ENERGY TRANSITION (SET) Realizing its potential for sustainable growth for Finland s second century Aalto University School of Business Aalto University School of Art and Design Finnish Environment Institute (Syke) Consumer Society Research Centre, University of Helsinki Lappeenranta University of Technology Science Policy Research Unit (SPRU)/Sussex University VATT Institute for Economic Research VTT Motiva, City of Lappeenranta, Heureka, FinPro
Smart www.smartenergytransition.fi
Disruptive technologies & policies IoT: e.g. demand respons Power storages and P2X Net Zero Energy Buildings Smart grids and smart metering Declining price of renewables: old and new Changes in the energy system: distributed & intermittent production; integration of power, heat anf fuel markets; declining demand in developed countries New business ecosystems, shifting industry boundaries Radical changes in the roles of producers, service providers and consumers Finland s spearheads of growth: bioeconomy, cleantech & digitalization New vehicles and transport systems Streghtening climate and energy policies
SET research questions and structure WP1. What are the rate, direction and impacts of the technological disruption? WP2. What new business models and ecosystems are emerging? WP3. What institutional barriers and opportunities are there for benefiting from the disruption? WP4. What competence gaps and opportunities for learning are found in experiments & pilots? WP5. What are the short and long term policy implications of the disruption? Tech panel User panel Policy panel Transition arenas WP6. How to support userproducerpolicy interaction e.g. transition arenas New society wide solutions based on disruptive technologies Finnish competitive advantage in bioeconomy, cleantech and digitalization
Energiaklusteri on laaja Biotalous: energiaresurssien tuotanto ja jalostus Cleantech: tehokkuutta lisäävät ja päästöjä vähentävät ratkaisut energian tuotannossa, jakelussa ja käytössä kaikilla aloilla Digitalisaatio: läpäisevä älykkyys kaikissa energiaratkaisuissa Energiaraaka-ainetuotanto: polttoaineiden tuotanto Energialiiketoiminta: energiantuotanto, muunto, jakelu sekä energian ja polttoaineen jalostus Energiatuotantoteknologialiiketoiminta: koneita, laitteita ja järjestelmiä tuottava teollisuus, konsultointi ja ICT Energiankäyttöteknologiat: teolliset prosessit, lämmitys, valaistus, rakentaminen, liikenne
Energiatehokkuudella uutta liiketoimintaa ja työpaikkoja Suomeen
Lähde: HS 24.11.2015 Anni Lassila Kohtalonyhteys katkesi
Energian kulutus vuonna 2014 vuoden 1999 tasolla
Energiantuottavuuden kasvu Suomessa 1990-2013 600 BKT milj. euroa 2010 hinnoin/ Energian kokonaiskulutus TWh 500 400 300 200 100 0
Teollisuuden energiankäyttö laskenut selvästi: rakennemuutos, energiatehokkuus, kasvun hidastuminen
Energiatehokkuuden lisäämistavoite vielä nykyistä keskeisempään asemaan Vähemmän päästöjä Vähemmän energian tuontia Enemmän suomalaista liiketoimintaa Enemmän työtä Danfoss maksoi Vaconista 1 miljardi euroa!
Lähde: Tilastokeskus, Asumisen energiankulutus 2014. Helsinki 20.11.2015.
Älykkäillä ratkaisuilla uutta liiketoimintaa ja työpaikkoja Suomeen
Avoimet ja joustavat sähkö- ja lämpöverkot Smart grid, smart metering, joustava tuotanto, kysyntä jousto, Internet of things Avoin kaukolämpöverkko, hukkalämpöjen hyödyntäminen, kaukokylmä, isot lämpöpumput, geolämpö Sähkön ja lämmön varastointi sähkönä ja lämpönä Power2X: esimerkiksi halvan ylijäämäsähkön muuntaminen lämmöksi tai polttoaineeksi 16
Piensähkön tuotanto vaatii älykkäitä verkkoja Tuotantomuoto Teho [kw] Tuulivoima 28 758 Vesivoima 52 771 Biovoima 15 086 mikro-chp 2 983 Aurinkovoima 7 646 Muut 12 328 Yhteensä 119 571 Pientuotannon osuudet tuotantomuodoittain 3 % 6 % 10 % 13 % 44 % 24 % Tuulivoima Vesivoima Biovoima mikro-chp Aurinkovoima Muut Lähde: Energiaviraston kysely verkkoyhtiöille kesä-lokakuussa 2015. Tieto ei ole täysin kattava. 17
Yhteenveto tuloksista verkkoyhtiöittäin Pientuotantoa verkkoalueella [kw] 1. Savon Voima Oy 22 130 2. Sallila Sähkönsiirto Oy 13 900 3. Caruna Oy* 13 796 4. Elenia Oy 12 240 5. Pori Energia Sähköverkot Oy 8 011 6. Vantaan Energia Sähköverkot Oy 5 754 7. Vaasan sähköverkko 5 128 8. Mäntsälän Sähkö Oy 4 903 9. Kymenlaakson Sähköverkko Oy 4 133 10. KSS Verkko Oy 2 565 Aurinkotuotantoa verkkoalueella [kw] 1. Caruna Oy* 2280 2. Helen Sähköverkko Oy 820 3. Oulun Energia Siirto ja Jakelu 505 4. Vantaan Energia Sähköverkot Oy 374 5. LE-Sähköverkko Oy 366 6. Elenia Oy 351 7. Lappeenrannan Energiaverkot Oy 327 8. Tampereen Sähköverkko Oy 268 9. Kymenlaakson Sähköverkko Oy 244 10. KSS Verkko Oy 187 * Carunan luku päivitetty lokakuun ilmoituksen mukaan 18
Uusiutuvalla energialla uutta liiketoimintaa ja työpaikkoja Suomeen
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Uusiutuvasta energiasta tulee työllistävä valtaenergia Suomessa vuonna 2017-18? % 60 50 40 30 20 Fossiiiit Uusiutuvat Ydinenergia Turve Muut 10 0
Uusiutuvan lähienergiamuotojen yleistilanne Suomessa (suuruusluokka) Energiamuoto TWh/vuosi Puu 15 Lämpöpumput 5 Tuuli 2 Biokaasu Alle 1 Aurinko 0,01
Puupohjainen energia Puuenergian osuus vuonna 2014 noin 25 % kokonaiskulutuksesta: jäteliemet 39 TWh, voimalaitokset 36 TWh, puun pienpoltto 17 TWh Osuus tulee kasvamaan jopa 30 %:iin Sellutehdasinvestointien takia Puun käyttö lisääntyy myös voimalaitoksissa (Naantali, Helsinki osin) korvaten erityisesti hiiltä ja öljyä Nestemäisten biopolttoaineiden tuotanto lisääntyy UPM:n biodiesel-tehtaan jälkeenkin (mm. St1:n Kajaanin yksikkö) (hallituksen ohjelma 20 % --- 40 %) Puun pienpoltto kasvaa edelleen jonkin verran ja parantuu laadullisesti, myös mikro CHP-tuotanto saattaa yleistyä Valtava energialiiketoiminta tämän ympärillä: puun kasvatus, korjuu ja kuljetus, jalostus, energian tuotanto ja käyttö (voimalaitoksissa, kiinteistöissä, liikennevälineissä) Valtava teknologialiiketoiminta tämän ympärillä: metsäkoneet, selluja voimakattilat, tulipesät
Puuenergian modernit ratkaisut: tulisijat Suomessa noin 2,2 milj. tulisijaa. Metsätilastollisen vuosikirjan mukaan pientalojen lämmitysenergiasta polttopuu 40 %, käytön painottuessa talveen Suuri uudistamistarve (tehokkuus, turvallisuus, päästöjen pienentäminen) Vuosittaisia uudiskohteita noin 50 000 kpl Tulisija- ja piippuvalmistajat ja maahantuojat työllistävät noin 1000 henkeä. Merkittävin toimija: Tulikivi Oyj, jolla myös paljon vientitoimintaa Investoinnit 100 milj. euroa, kaikkiaan työtä 10 000 suomalaiselle Tulisija & lämpö tutkimusprojekti
Puuenergian modernit ratkaisut: pellettikattilat ja mikro CHP Automaattisia pellettitakkoja myydään Suomessa n. 500 kpl vuosittain. Merkittävimmät toimijat: www.kardonar.com ja www.tulituote.com Pellettien kannattavuus lähellä maalämmön kannattavuutta Kulutus lisääntynyt: 2001: 15 000 t; 2014: 240 000 t, josta pienkäyttö 58 000 t Pellettituotantolaitoksia on noin 27 kpl, 19 yritystä. Tänä vuonna avautuu yksi suurehko (50 000 tn/a) Luumäellä. CHP-laitteet: Volter ja Gasek Lähde: Hannes Tuohiniitty, Bioenergia ry
Asuinrakennusten energialähteet 2008-2014 Lähde: Tilastokeskus 2015
Vesi vanhin voitehista 34 % 44 % 22 % Lähde: Energiateollisuus
Kaukolämmön ja siihen liittyvän sähkön tuotantoon käytetyt polttoaineet 1976-2014 100% muu 80% turve bio, yms 60% 40% kivihiili maakaasu 20% öljy 0% 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012 4.11.2015
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Lämpöpumppuja Suomessa 700.000 kappaletta 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 0 ilmalämpöpumput poistoilmalämpöpumput ilma-vesi lämpöpumput maalämpöpumput
Toteutetut lämpöpumppuinvestoinnit Suomessa 5 200 2000 TWh uusiutuvaa energiaa vuodessa M parempi vaihtotase vuodessa suomalaiselle työtä joka vuosi 400 >10 >1 M yksityisiä investointeja vuodessa % tuotto sijoitetulle pääomalle vuodessa Miljoona tonnia vähemmän CO2-päästöjä vuodessa
Skenaario lämpöpumppujen lisääntymisestä (Gaia Consulting Oy) Pumppujen lukumäärä Miljoonaa euroa Lämpöpumppuja 2020: 1 miljoonaa 2030: 1,7 miljoonaa Pumppujen lämmöntuotanto Nettosäästö 2020: 8 TWh Nettosäästö 2030: 15 TWh Kumulatiivinen myynti : 2020 mennessä: 4 mrd. 2030 mennessä: 12 mrd. 1 800 000 1 600 000 1 400 000 1 200 000 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0 2014 2020 2030 MLP ILP UVLP PILP 12 000 10 000 8 000 6 000 4 000 2 000 Lukumäärän kehittyminen Kumulatiivinen liikevaihto 0 2020 2030 MLP ILP UVLP PILP
Tuulivoima lähti kasvuun vihdoin 2013 2014 1 TWh, 2015 2 TWh Alkuperäinen aikataulutavoite, joka ei ehkä toteudu: 2016 2,8 TWh, 2017 3,6 TWh, 2018 4,4 TWh, 2019 5,2 TWh, 2020 6 TWh Virallinen vanha tavoite 2025 9 TWh Tuulivoima-alan tavoite 2030 10 15 TWh Patentti- ja vientitilastojen perusteella Suomi on voimakkaimmin kasvavilla aurinko- ja tuulienergiamarkkinoilla selvästi edelläkävijämaita jäljessä. (Toimialaraportti, s.52)
Yksittäisistä teknologioista laajempaan kokonaisuuteen Energiatehokkuuden parantaminen on 50 % koko asiasta Älykkäät, joustavat ja avoimet sähkö- ja lämmitysjärjestelmät, mukaan lukien varastointi ja kysyntäjousto, it-osaamisen hyödyntäminen Paikallisesti ja kaavallisesti vaihtelevat optimaaliset hybridijärjestelmät Energiateknologioiden vientiin panostaminen kotimaiselta pohjalta Pariisissa ilmastokokous ja myös Suomen uudessa kansallisessa energia- ja ilmastostrategiassa linjataan mitä politiikassa tapahtuu mutta voi hyvin olla, että markkinat alkavat vähitellen ottaa tilanteen hallintaansa: 1896 1992: ilmastotieteen vaihe 1992 2015: ilmastopolitiikan vaihe 2016 - : markkinavetoisen energiamuutoksen vaihe