Öljyalan Palvelukeskus Oy

Selvitys 52K30052.10-Q210-001D 27.9.2010 Öljyalan Palvelukeskus Oy Laskelma lämmityksen päästöistä

1 Kaikki oikeudet pidätetään. Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Management Consulting Oy:n antamaa kirjallista lupaa.

1 Esipuhe Tämä Laskelma lämmityksen päästöistä on Öljyalan Palvelukeskus Oy:n toimeksi antama ja rahoittama. Työssä päivitettiin 10.6.2008 Pöyry Energy Oy:n tekemä raportti Laskelma öljy-, maalämpö-, pelletti-, sähkö- ja kaukolämmityksen päästöistä 1. Tässä työssä on aiemmassa selvityksessä tarkasteltujen lämmitysmuotojen lisäksi otettu huomioon myös maakaasu- ja puulämmitys. Lisäksi laskennan lähtötietoja on päivitetty siltä osin, kuin ne selkeästi ovat muuttuneet vuoden 2008 tilanteesta. Tämän selvityksen laskelmilla on tavoitteena arvioida Suomen yleisimpien lämmitysmuotojen aiheuttamat kokonaispäästöt ja ominaispäästöt kiinteistötasolla. Laskelmien lähtökohtana ovat uusimmat energian kulutustiedot sekä arviot energian kulutuksen kehittymisestä vuoteen 2020 asti. Tarkasteltavat päästökomponentit ovat hiilidioksidi, rikkidioksidi, typen oksidit ja hiukkaset. Perustarkasteluvuosi on 2009. Tulevaisuuden tarkasteluvuosiksi valittiin vuodet 2015 ja 2020. Raportissa esitettyjen taulukoiden lukuarvot pohjautuvat Pöyryn tietokantoihin ja laskelmiin, ellei lähdettä ole erikseen mainittu. Selvitystyö on tehty Pöyry Management Consulting Oy:ssä. Työn vastuullisena johtajana toimi DI Pentti Leino ja projektipäällikkönä TkL Elina Raivio. Työn toteutukseen osallistuivat lisäksi DI Janne Rauhamäki ja DI Perttu Lahtinen. Työn tilaajan puolelta yhteyshenkilönä oli erityisasiantuntija Eero Otronen. Selvityksen sisältyvistä laskelmista, tuloksista ja johtopäätöksistä vastaavat selvityksen tekijät. Espoossa elokuussa 2010 1 60K30020.10-Q210-001A

2 Yhteystiedot Tekniikantie 4 A 02150 Espoo Kotipaikka Vantaa Y-tunnus 2302276-3 Puh. 010 3311 Faksi 010 33 21031 http://www.poyry.com Pöyry Management Consulting Oy

1 Yhteenveto Tässä työssä on tarkasteltu erillisiä pientaloja, joiden päälämmitysmuotona on öljy-, maakaasu-, sähkö-, maalämpöpumppu-, puu-, puupelletti- tai kaukolämmitys. Lämmitysmuodoista selkeästi yleisin on sähkölämmitys, joka oli vuonna 2009 päälämmitysmuotona 43 %:ssa taloista. Puulämmityksen osuus on lähes neljännes, josta puupellettien osuus on noin 6 % ja muut puujakeet 94 %. Öljylämmityksen osuus on lähes 22 %. Vuonna 2009 noin 5 % erillisistä pientaloista oli kaukolämmityksen piirissä ja maalämmön osuus oli reilut 4 %. Kuluvan vuosikymmenen aikana uudisrakentajista yhä harvempi valitsee sähkölämmityksen, kun taas erityisesti maalämmön uskotaan kasvattavan suosiotaan. Kaukolämmön osuus kasvaa hieman, samoin puupellettien käytön arvioidaan lisääntyvän jonkin verran. Öljyalan Palvelukeskuksen arvioi, että öljylämmitteisten pientalojen lukumäärä vuonna 2009 oli 235 000 ja odottaa lukumäärän vähenevän 190 000 pientaloon vuoteen 2020 mennessä. Eri lämmitysmuotojen aiheuttamia päästöjä on eri yhteyksissä arvioitu useilla menetelmillä. Päästöihin vaikuttavat oleellisesti kiinteistökohtaisten lämmitysjärjestelmien vuosihyötysuhteet, sähkö- ja kaukolämmityksen osalta näiden tuotantorakenne sekä maalämpöpumppulämmityksessä tarvittavan sähkön tuotantorakenne. Eri lähtöarvoilla ja tarkastelutavoilla päädytään hyvin erilaisiin päästömääriin. Polttoaineiden palaessa syntyvien hiili- ja rikkidioksidien määriin vaikuttavat ennen kaikkea polttoaineiden ominaisuudet. Syntyvien typenoksidien ja hiukkasten määrään vaikuttavat muutkin tekijät kuin polttoaineen ominaisuudet, kuten polttotekniikka ja palamisolosuhteet. Lisäksi kaukolämmön ja sähkön tuotannossa syntyviä päästöjä vähennetään erilaisilla savukaasujen puhdistustekniikoilla. Ominaispäästöt vaihtelevat vuosittain, niihin vaikuttaa etenkin sähkön tuotantorakenne ja siinä esimerkiksi vesivoiman ja kivihiililauhdesähkön tuotantojen osuudet. Lisäksi pidemmällä tarkasteluvälillä tuotantoteknologiat kehittyvät vähäpäästöisemmiksi. Tässä työssä on verrattu kiinteistökohtaista öljylämmitystä puu-, puupelletti-, sähkö-, maalämpöpumppu-, maakaasu- sekä kaukolämmitteiseen vastaavaan kiinteistöön. Sähkölämmityksen samoin kuin maalämpöpumpun tarvitseman sähkön päästöt on laskettu sekä keskimääräisenä sähkön tuotantona että marginaalitarkasteluna. Sähkön marginaalitarkastelussa tarvittava sähkö tuotetaan lämmitystarpeen aikaisella sähkönkulutuksen vaatimalla lisätuotantokoneistolla, joka yleensä on pääosin perinteisillä kivihiililauhdevoimalaitoksilla tuotettua sähköä. Päästöjen tarkastelu pohjautui hyötyenergiaan siten, että kiinteistökohtaisessa lämmityksessä todelliset päästöt laskettiin ottamalla huomioon kattilan vuosihyötysuhde ja sähkön sekä kaukolämmön tuotannossa näiden tuotannon todelliset kattilapäästöt ja lisäksi siirtohäviöihin kuluvan energiamäärän päästöt. Seuraavissa kuvissa on esitetty tarkasteltujen lämmitysmuotojen keskimääräiset ominaispäästökertoimet hyötylämpöyksikköä kohti vuosina 2009 ja 2020.

Ominaispäästökerroin hyötylämpöä kohden 900 800 700 600 500 2009 Öljylämmitys Öljy + uusiutuvat Maakaasulämmitys Marginaalisähkö Keskimääräinen sähkö Maalämpö - marg.sähkö Maalämpö - keskim. sähkö Kaukolämpö - keskim. Pellettilämmitys Puulämmitys 2 400 300 200 100 0 kg/mwh g/mwh g/mwh g/mwh Hiilidioksidi Typen oksidit Rikkidioksi Hiukkaset Ominaispäästökerroin hyötylämpöä kohden 900 800 700 600 500 2020 Öljylämmitys Öljy + uusiutuvat Maakaasulämmitys Marginaalisähkö Keskimääräinen sähkö Maalämpö - marg.sähkö Maalämpö - keskim. sähkö Kaukolämpö - keskim. Pellettilämmitys Puulämmitys 400 300 200 100 0 kg/mwh g/mwh g/mwh g/mwh Hiilidioksidi Typen oksidit Rikkidioksi Hiukkaset Kuva 0-1 Tyypillisimpien lämmitysmuotojen ominaispäästökertoimet vuosina 2009 ja 2020 Nykyisin selkeästi suurimmat hiilidioksidipäästöt aiheuttaa ns. marginaalisähkön käyttö. Kaukolämmityksen päästöt ovat suunnilleen samalla tasolla öljylämmityksen kanssa. Laskennallisen ns. keskimääräisen sähkön, maakaasun sekä maalämpöpumppujen hiilidioksidipäästöt ovat jonkin verran pienemmät kuin kevyen polttoöljyn. Pelletti- ja puulämmityksen sekä kaukolämmön ja sähkön tuotannon bioenergian osuuden hiilidioksidipäästöjä ei ole esitetty taulukoissa, koska niiden katsotaan yleisesti olevan hiilidioksidipäästöjen suhteen neutraaleita, sillä puut sitovat kasvaessaan saman määrän hiilidioksidia kuin niistä polttaessa vapautuu.

Muiden päästökomponenttien (typenoksidit, rikkidioksidi ja hiukkaset) osalta öljylämmityksen päästöt ovat alhaiset verrattuna muihin lämmitysmuotoihin. Vain puuperäiset rikkipäästöjensä osalta sekä maakaasulämmitys tuottavat öljylämmitystä vähemmän päästöjä. Sähkö-, maalämpö-, kaukolämpö, pelletti- ja puulämmityksen päästöt ovat pääosin öljylämmitystä korkeammat. Maalämmityksen typenoksidi- ja rikkipäästöt ovat öljylämmitystä alhaisemmat, mikäli tarkastellaan keskimääräistä sähköä (marginaalisähköä tarkasteltaessa korkeammat). Tulevaisuudessa lämmitysmuotojen päästötasojen arvioidaan laskevan. Öljyyn oletetaan sekoitettavan bioöljyä ja sitä tuettavan aurinkokeräimillä ( Öljy + uusiutuvat ), jolloin päästöt laskevat. Kuitenkin myös muiden lämmitysmuotojen päästöt laskevat uusiutuvien ja päästöttömien energialähteiden käytön lisääntymisen ja tehokkaampien savukaasujen puhdistuslaitteistojen myötä. Yhteisvaikutuksena öljyn asema muihin lämmitysmuotoihin nähden ei muutu merkittävästi: hiilidioksidipäästöissä marginaalisähkön päästöt ovat selvästi öljylämmitystä suuremmat, kaukolämmön samaa suuruusluokkaa öljyn kanssa ja muiden lämmitysmuotojen öljyä alhaisemmat. Mikäli öljylämmityskohteissa ei käytetä uusiutuvia lähteitä, jäävät sen hiilidioksidipäästöt kaukolämpöä korkeammiksi. Muiden päästökomponenttien osalta öljyn asema pysyy myös pääosin ennallaan: öljyn päästöt ovat marginaalisähköä, kaukolämpöä ja puuperäisiä alhaisemmat ja maakaasua hieman korkeammat. Sähkön tuotannon päästöt tulevat laskemaan merkittävästi, jolloin maalämmön typenoksidipäästöt alittavat öljylämmityksen päästöt. Erityisesti erottuvat korkeana säilyvät puulämmityksen hiukkaspäästöt, jotka ovat jopa monikymmenkertaiset öljylämmitykseen verrattuna. Öljylämmitetyn pientalokannan hiilidioksidipäästöt kokonaisuutena tulevat pienenemään tulevaisuudessa. Tähän vaikuttavat rakennusten energiatehokkuuden parantuminen kiristyvien rakennusmääräysten vuoksi, öljylämmityksen muuttuminen energiataloudellisesti entistä tehokkaammaksi ja bioöljyn käyttö sekä aurinkolämmön liittäminen öljylämmitykseen. Myös öljylämmitteisten talojen lukumäärä pienenee. Kaukolämmön todellisiin päästömääriin vaikuttaa kaukolämmitettävän alueen todellinen polttoaineiden käyttö. Kaukolämmön päästömäärän poikkeaminen keskimääräisistä arvoista riippuu paikkakunnan kaukolämmön tuotantoon käytetystä polttoainejakaumasta. Kivihiilen ja maakaasun yhdistelmään pohjautuvan kaukolämmityksen päästöt ovat öljylämmitystä korkeammat. Pelkästään maakaasulla tuotettu kaukolämpö ei tuota rikki- eikä hiukkaspäästöjä ja on hiilidioksidipäästöjen osalta öljyä alhaisempi. Öljylämmityksen täydentäminen uusiutuvilla energialähteillä (bioöljy ja aurinko) laskee kuitenkin öljylämmityksen hiilidioksidipäästöt maakaasun tasolle. Turvevaltaisen kaukolämmön (seassa merkittävä osuus puuta) hiilidioksidipäästöt ovat samaa suuruusluokkaa öljyn kanssa, mutta muut päästökomponentit ovat selvästi suurempia. Puuvaltaisen kaukolämmityksen (seassa myös turvetta) hiilidioksidipäästöt ovat selvästi öljyä alhaisemmat, mutta muut päästökomponentit ovat vastaavasti selvästi suuremmat. 3

Sisältö 1 Esipuhe Yhteenveto 1 JOHDANTO 2 2 LÄHTÖTIEDOT JA OLETUKSET 2 2.1 Polttoaineiden ominaisuudet 3 3 TARKASTELTAVA RAKENNUSKANTA 4 3.1 Kiinteistöjen lukumäärä ja lämmitysmuodot 4 3.2 Ominaisenergiankulutus 5 3.3 Tyyppikuluttaja 6 4 PÄÄSTÖLASKENTA 6 4.1 Öljylämmityksen päästöt 6 4.2 Maakaasulämmityksen päästöt 7 4.3 Sähkölämmityksen päästöt 8 4.3.1 Tuotantorakenteeltaan keskimääräisen sähkön päästöt 8 4.3.2 Marginaalisähkön tarkastelu 8 4.4 Maalämpöpumppulämmityksen päästöt 9 4.5 Kaukolämmityksen päästöt 10 4.5.1 Tuotantorakenteeltaan keskimääräiset kaukolämmön päästöt 10 4.5.2 Kaukolämmön ominaispäästöt case-kohteissa 10 4.6 Puupellettilämmityksen päästöt 11 4.7 Puulämmityksen päästöt 12 5 TULOKSET 13 5.1 Ominaispäästökertoimet 13 5.2 Tyyppitalon lämmityksen päästöt 15 5.3 Lämmityksen kokonaispäästöt 17 6 JOHTOPÄÄTÖKSET 19 Liite 1 Laskennan tulokset

2 1 JOHDANTO Tämä Laskelma lämmityksen päästöistä on Öljyalan Palvelukeskus Oy:n toimeksi antama ja rahoittama. Työssä päivitettiin 10.6.2008 Pöyry Energy Oy:n tekemä raportti Laskelma öljy-, maalämpö-, pelletti-, sähkö- ja kaukolämmityksen päästöistä 1. Tässä työssä on aiemmassa selvityksessä tarkasteltujen lämmitysmuotojen lisäksi otettu huomioon myös maakaasu- ja puulämmitys. Lisäksi laskennan lähtötietoja on päivitetty siltä osin, kuin ne selkeästi ovat muuttuneet vuoden 2008 tilanteesta. Selvityksen laskelmilla on tavoitteena arvioida Suomen yleisimpien lämmitysmuotojen aiheuttamat kokonaispäästöt ja ominaispäästöt kiinteistötasolla. Työssä on tarkasteltu kahta eri vaihtoehtoa öljylämmitykselle. Ensimmäisessä vaihtoehdossa öljy on ainoa energianlähde ja koostuu ainoastaan fossiilisesta komponentista. Toisena on tarkasteltu vaihtoehtoa, jossa lämmitysöljy sisältää bioöljyä ja lisäksi lämpöä tuotetaan pieni määrä myös aurinkokeräimillä. Lämmitykseen käytettävän sähkön osalta tarkasteltiin sekä tuotantorakenteeltaan tuntitasolla keskimääräistä sähköä että ns. marginaalitarkastelua, jossa sähkölämmitykseen käytetään sähkömarkkinoilla kalleimman käynnissä olevan tuotantokoneiston tuottamaa sähköä. Kaukolämmön osalta päästöjä tarkasteltiin sekä kaukolämmön keskimääräiseen tuotantorakenteeseen perustuen että neljän eri esimerkkilaitoksen polttoainejakauman perusteella. Puuta voidaan käyttää lämmitykseen joko pääasiallisena lämmönlähteenä tai lisäpolttoaineena kattilassa tai erillisessä tulisijassa. Koska puuta voidaan käyttää minkä tahansa lämmitysjärjestelmän rinnalla, tässä tarkastelussa huomioitiin puun käyttö ainoastaan päälämmitysmuotona. Puupellettilämmitys on tarkasteltu erikseen, lisäksi on arvioitu muun puupohjaisen lämmityksen keskimääräisiä päästöjä. 2 LÄHTÖTIEDOT JA OLETUKSET Työn kannalta kiinnostavin päästökomponentti on hiilidioksidi, mutta työssä on myös tarkasteltu rikkidioksidia, typen oksideja ja hiukkaspäästöjä. Työn perustarkasteluvuodet ovat 2009, 2015 ja 2020. Vuosi 2009 kuvaa toteutunutta kulutusta. Vuosien 2015 ja 2020 sähkön ja kaukolämmön tuotannon rakenne pohjautuu viimeisimpiin työ- ja elinkeinoministeriön (TEM) skenaarioihin, joissa tähdätään EU:n vuodelle 2020 asettamien velvoitteiden täyttämiseen. Sähkön ja kaukolämmön tuotanto tarkasteluvuosina on mallinnettu Pöyryn Kattila- ja voimalaitostietokannan avulla noudattaen TEM:n skenaarioiden raameja. Hiilidioksidipäästöjen vähentämis- ja uusiutuvan energian lisäämistavoitteiden myötä mm. puupolttoaineiden käytön, tuulivoiman ja ydinvoiman määrä tulee kasvamaan, mikä johtaa päästöjen vähenemiseen sähkön ja kaukolämmön tuotannossa. 1 60K30020.10-Q210-001A

Työssä on myös huomioitu valmisteilla olevan teollisuuspäästöjen direktiivin (IED) vaikutukset sähkön ja kaukolämmön tuotannon päästöihin. Direktiivin tullessa voimaan vuonna 2016, tulevat keskisuurten ja suurten energiantuotantolaitosten rikkidioksidi-, typenoksidi- ja hiukkaspäästöt laskemaan merkittävästi päästöarvojen kiristymisen myötä. 3 2.1 Polttoaineiden ominaisuudet Energian tuotannossa käytettävien yleisimpien polttoaineiden tyypilliset ominaisuudet ja polton hiilidioksidin ja rikkidioksidin ominaispäästöt tyypillisillä polttoaineiden ominaisuuksilla on esitetty seuraavassa taulukossa. Taulukko 2-1 Energian tuotannon polttoaineiden tyypilliset ominaisuudet ja polton laskennalliset ominaispäätöt (Lähde: Tilastokeskus, Pöyry) Yksikkö POK Maakaasu Kivihiili Jyrsinturve Pelletti Puu OMINAISUUDET: Kuiva-aineen tehollinen lämpöarvo GJ/t 42,0 28,6 22,4 18,7 19,1 Polttoaineen kosteuspitoisuus p-% 0,02 0 9,6 50 7,5 50 Polttoaineen tehollinen lämpöarvo GJ/t 42,0 48,5 25,6 10,0 17,1 8,3 Polttoaineen tehollinen lämpöarvo MJ/l 35,9 - - - - - Polttoaineen tehollinen lämpöarvo MJ/m 3-36,0 - - - - Polttoaineen vetypitoisuus %-ka 13,7 0 3,3 5,7 6,1 6,1 Polttoaineen kuiva-aineen rikkipitoisuus %-ka 0,09 0 1,0 0,2 0,02 0,02 Polttoaineen kuiva-aineen hiilipitoisuus %-ka 86 0 73 58 50 50 Polttoaineen metaanipitoisuus CH4 mooli-% - 99 - - - - Kuiva-aineen tuhkapitoisuus p-% 0,01 0 11 5,5 0,35 2 Tilavuuspaino kg/m 3 855 0,74 750 325 600 325 Kasvihuonekaasujen inventariossa virallisesti käytetty CO 2 päästökerroin 1 g CO 2 /MJ pa 73,7 54,8 93,7 104,8 108,5 108,5 LASKENNALLINEN HIILIDIOKSIDIMÄÄRÄ g CO 2 /MJ pa 75 56 94 107 98 110 - " - kg CO 2 /MWh pa 271 203 340 384 353 396 - " - g CO 2 /kg pa 3158 2732 2418 1063 1678 916 LASKENNALLINEN RIKKIDIOKSIDIMÄÄRÄ mg SO 2 /MJ pa 43 0 705 201 22 24 - " - g SO 2 /MWh pa 154 0 2538 722 78 86 - " - mg SO 2 /kg pa 1798 0 18063 1998 370 200 LASKENNALLINEN KUIVA TUHKAMÄÄRÄ g/mj pa 0 0 3,9 2,8 0,2 1,2 - " - kg/mwh pa 0 0 14 10 1 4 - " - g/kg pa 0 0 99 28 3 10 1) Sisältää hapettumiskertoimen Polttoaineista palaessa syntyvien hiili- ja rikkidioksidien määriin vaikuttavat pelkästään polttoaineiden ominaisuudet. Syntyvien typenoksidien ja hiukkasten määrään vaikuttavat muutkin tekijät kuin polttoaineen ominaisuudet, kuten polttotekniikka ja palamisolosuhteet. Lisäksi kaukolämmön ja sähkön tuotannossa syntyviä päästöjä vähennetään erilaisilla savukaasujen puhdistustekniikoilla. Suomessa käytetyillä öljyillä ja maakaasulla ominaisuudet vaihtelevat vähiten, kivihiilellä tehollinen lämpöarvo, tuhka- ja rikkipitoisuus vaihtelevat hieman enemmän. Puupelletti on tyypillisesti melko tasalaatuista, mutta muilla kotimaisilla polttoaineilla esimerkiksi toimituserien väliset kosteuspitoisuudet voivat vaihdella jopa yli 10 %-yksikköä, mikä vaikuttaa mm.

ominaispäästökertoimiin. Puuperäisten polttoaineiden hiilidioksidipäästöjä ei tilastoissa huomioida, koska katsotaan, että puuperäisistä polttoaineista syntyvät polton hiilidioksidipäästöt palaavat luonnon kiertokulkuun uusien puiden kasvaessa. 4 3 TARKASTELTAVA RAKENNUSKANTA 3.1 Kiinteistöjen lukumäärä ja lämmitysmuodot Tässä työssä tarkastelun kohteena ovat erilliset pientalot, joiden päälämmitysjärjestelmä on öljy-, sähkö-, puu-, puupelletti- tai maakaasulämmitys, kaukolämpö tai maalämpö. Eri lämmitysmuotoja käyttävien kiinteistöjen lukumäärää vuonna 2009 on arvioitu Tilastokeskuksen tilaston 1 pohjalta. Rakennusten lämmitysmuotojen tilastoinnin ongelmana on, että olemassa olevan rakennuskannan lämmitystavan muutoksia ei tilastoida. Näin ollen tilasto yliarvioi esimerkiksi öljylämmitteisten pientalojen määrän, sillä vuosittain muutamia tuhansia öljylämmittäjiä vaihtaa lämmitystapaa 2. Toisaalta esimerkiksi maalämmöllä lämpenevien talojen määrä on tilastoissa liian alhainen, sillä vuosittain muutama tuhat pientaloa vaihtaa lämmitysjärjestelmänsä maalämpöön. Tämän vuoksi tässä työssä on huomioitu korjausrakentamisen vaikutusta erityisesti öljylämmitteisten ja maalämpöä käyttävien erillisten pientalojen osalta. Tilastokeskuksen tilaston mukaan vuonna 2009 öljylämmitteisiä pientaloja oli noin 258 000 kappaletta. Tässä työssä on arvioitu, että lämmitystavan muutokset huomioiden oikea taso on noin 235 000 erillistä pientaloa. Lukumäärän oletetaan Öljyalan Palvelukeskus Oy:ltä saadun arvion mukaisesti vähenevän tasaisesti tarkastelujaksolla siten, että vuonna 2020 öljylämmitteisiä pientaloja on 190 000. Muiden lämmitysmuotojen osalta lukumäärän kehittyminen vuoteen 2020 asti perustuu konsultin arvioon. Kehitystä on arvioitu nykyisten trendien ja ohjauskeinojen sekä tiedossa olevien ohjauskeinojen muutosten valossa, työssä ei ole tarkasteltu esimerkiksi kaavoitustilannetta eri kunnissa. Tarkasteltavien erillisten pientalojen lukumäärä vuonna 2009 on Tilastokeskuksen mukaan noin 1,1 miljoonaa. Pientalokannan arvioidaan kasvavan tarkastelujaksolla noin 10 %, jolloin niiden lukumäärä vuonna 2020 on noin 1,2 miljoonaa. Uusia erillisiä pientaloja on arvioitu rakennettavan noin 13 000 vuosittain. Olemassa olevan rakennuskannan poistuminen on arvioitu vähäiseksi, keskimäärin vajaat 700 pientaloa vuodessa. Oheisissa taulukoissa on esitetty tässä työssä käytetty arvio rakennuskannan kehityksestä sekä olemassa olevan rakennuskannan että uudisrakennusten osalta. 1 Tilastokeskus: Rakennukset käyttötarkoituksen, lämmitystavan ja aineen mukaan, 31.12.2009 2 Rakennustutkimus RTS Oy, vuosittaiset tutkimukset Omakotirakentaja ja Asuntokorjaaja

Taulukko 3-1 Erillisten pientalojen lukumäärän kehitys päälämmitystavan mukaan jaoteltuna 5 ARVIO ERILLISTEN PIENTALOJEN LUKUMÄÄRÄN KEHITTYMISESTÄ LÄMMITYSTYYPEITTÄIN 2009 2015 2020 Kauko- tai aluelämpö Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi 884 694 Uudet erilliset pientalot/vuosi 1 430 1 040 Lukumäärä yhteensä 55 528 71 177 81 406 Öljy Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi -4 000-4 000 Uudet erilliset pientalot/vuosi 130 130 Lukumäärä yhteensä 235 000 210 000 190 000 Sähkö Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi -3 525-3 386 Uudet erilliset pientalot/vuosi 3 640 2 860 Lukumäärä yhteensä 466 577 468 416 466 767 Puupelletti Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi 1 320 1 766 Uudet erilliset pientalot/vuosi 650 650 Lukumäärä yhteensä 16 009 27 365 38 501 Muu puulämmitys Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi 964 984 Uudet erilliset pientalot/vuosi 390 390 Lukumäärä yhteensä 236 972 246 598 253 427 Maalämpö Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi 4 264 4 056 Uudet erilliset pientalot/vuosi 5 148 5 200 Lukumäärä yhteensä 46 587 98 537 144 330 Maakaasu Lämmitystavan muutokset, olemassa olevat talot /vuosi 0 0 Uudet erilliset pientalot/vuosi 200 200 Lukumäärä yhteensä 3 790 4 990 5 990 Muu Lukumäärä yhteensä 35 239 33 943 32 227 Yhteensä 1 095 702 1 161 026 1 212 648 3.2 Ominaisenergiankulutus Lämmön ominaiskulutukseksi tarkasteltavissa talotyypeissä on arvioitu keskimäärin 133 kwh/m 2 vuonna 2009. Tässä työssä on oletettu, että koko rakennuskannan ominaiskulutus laskee vuoteen 2020 mennessä arvoon 97 kwh/m 2. Uusien rakennusten ominaiskulutuksen arvioidaan laskevan arvoon 40 kwh/m 2 vuoteen 2020 mennessä. Alla olevassa taulukossa on esitetty tarkastellun pientalokannan lämmön ominaiskulutus lämmitystavan mukaan sekä koko kannan keskimääräinen kerroin. Kunkin lämmitystyypin ominaislämpökertoimen laskentaan on käytetty Tilastokeskuksen julkaisemia tilastoja lämmön kulutuksesta ja asuinpinta-aloista. Taulukko 3-2 Erillisten pientalojen arvioitu lämmön ominaiskulutus Ominaislämpökertoimet lämmitystyypeittäin kwh/m2 2009 2015 2020 Kauko- tai aluelämpö 159 137 114 Öljy 163 154 145 Sähkö 114 105 95 Puupelletti 168 148 128 Muu puulämmitys 168 148 128 Maalämpö 131 109 87 Maakaasu 140 135 130 Keskimääräinen ominaislämpökerroin 133 115 97

3.3 Tyyppikuluttaja Tämän työn kiinteistökohtaisissa tarkasteluissa tyyppikuluttajaksi on valittu 150 m 2 :n erillinen pientalo. Lämmön vuosikulutus kappaleessa 3.2 kuvatulla ominaiskulutuksella oli tyyppitalolle vuonna 2009 19 950 kwh. Vuonna 2015 erillisen pientalon keskimääräinen vuosikulutus on 17 250 kwh ja vuonna 2020 14 550 kwh. Uuden rakennuksen lämmön vuosikulutus vuonna 2020 on 6 000 kwh. 6 4 PÄÄSTÖLASKENTA Tässä kappaleessa on kuvattu tarkasteltujen lämmitysmuotojen päästöjen laskentaan liittyviä laskentaperusteita. Laskennan tulokset on esitetty kappaleessa 5 ja liitteessä 1. 4.1 Öljylämmityksen päästöt Lämmitysöljy on ollut erittäin yleinen lämmitysmuoto pienkiinteistöissä. Öljyn kulutus kuitenkin vähenee öljylämmitettävien pientalojen lukumäärän pienenemisestä johtuen ja uusien öljylämmitettävien pientalojen oletetaan muuttuvan energiataloudellisesti entistä tehokkaammiksi. Tilastokeskuksen mukaan vuonna 2009 kevytöljylämmitettyjä pientaloja oli 258 324 kappaletta. Tilastointitavasta johtuen kaikki korjausrakentaminen ei näy tilastossa, tämän vuoksi öljylämmitteisten pientalojen määrää on tässä työssä arvioitu ottamalla huomioon, että vuosittain muutama tuhat öljylämmittäjää vaihtaa lämmitysmuotoa 1. Näin ollen on arvioitu, että vuonna 2009 öljylämmitteisten erillisten pientalojen määrä oli 235 000. Vuoteen 2020 öljylämmitteisten pientalojen määrän arvioidaan laskevan 190 000 kappaleeseen. Öljylämmityskattiloiden hyötysuhde voi olla parhaimmillaan tasolla 95 %. Mikäli savukaasujen lämpö hyödynnetään täydellisesti kondensoimalla savukaasun sisältämä vesihöyry, päästään jopa yli 100 %:n laskennalliseen hyötysuhteeseen (laskettuna alemman lämpöarvon mukaan), näiden ns. kondenssikattiloiden osuus koko kattilakannasta on kuitenkin pieni. Käytännössä kokonaishyötysuhdetta laskee mm. kattiloiden nokeentuminen ja se, että koko laitekantaa tarkasteltaessa joukossa on myös alhaisemman hyötysuhteen laitteita. Tässä tarkastelussa öljylämmityskattiloiden vuosihyötysuhteena on käytetty 88 % läpi tarkastelujakson. Kevyen polttoöljyn hiili- ja rikkidioksidiominaispäästöt on esitetty taulukossa aiemmin tässä raportissa. Syntyvän rikkidioksidin päästömäärä perustuu siihen, että Suomessa käytettävän kevyen polttoöljyn rikkipitoisuus saa olla enintään 0,10 painoprosenttia. Rikkipitoisuutena vuoden 2009 tarkastelussa on 0,06 p-%. Typen oksidien ja hiukkasten ominaispäästömäärät perustuvat työn tilaajalta saatuihin arvoihin. Typen oksidien päästömäärät vaihtelevat runsaasti polttoöljystä ja palotekniikasta johtuen. Suomalainen kattila- ja polttotekniikka antaa mahdollisuuden arvoon 230 g/mwh pa. Typen arvot perustuvat Öljy- ja Kaasulämmitys Yhdistyksen kirjaan "Öljylämmitystekniikka" sekä Oilonin koeajoarvoihin. Öljylämmityksen päästöjä voidaan pienentää sekä itse öljytuotetta kehittämällä että täydentämällä öljylämmitystä muilla energiamuodoilla. Lämmitysöljyn rikkipitoisuus 1 Rakennustutkimus RTS Oy, vuosittaiset tutkimukset Omakotirakentaja ja Asuntokorjaaja

on erittäin alhainen ja lähitulevaisuudessa tultaneen siirtymään lähes kokonaan rikittömän lämmitysöljyn käyttöön, näin on tässä työssä oletettu tapahtuvan 1. Öljyn polton hiilidioksidipäästöjä voidaan alentaa sekoittamalla joukkoon biomassasta valmistettua bioöljyä, jonka ei katsota tuottavan laskennallisia hiilidioksidipäästöjä. Tässä työssä on Öljyalan Palvelukeskuksen oletusten mukaisesti käytetty bioöljyn osuutena 10 % vuonna 2015 ja 18 % vuonna 2020. Öljylämmitystä voidaan täydentää esim. aurinkolämmöllä ja ilma-vesi - lämpöpumpuilla. Näiden osuuden Öljyalan Palvelukeskus on arvioinut kehittyvän seuraavasti: aurinkolämmön osuus 1 % vuoteen 2015 ja 1,5 % vuoteen 2020 mennessä sekä ilma-vesi lämpöpumppujen osuus 0,5 % vuoteen 2015 ja 1 % vuoteen 2020 mennessä. Työssä on tarkasteltu öljylämmitystä sekä (1) öljyn ollessa ainoana energialähteenä ja koostuvan vain fossiilisesta öljystä että (2) siten, että lämmitysöljy sisältää uusiutuvia komponentteja edellä kuvatun verran. Myöhemmin esitettävissä kuvissa tämä jälkimmäinen vaihtoehto on nimetty öljy + uusiutuvat. Öljylämmitystä täydentävänä energialähteenä käytetään myös puuta, jota voidaan käyttää sekä lämmityskattiloissa että erillisissä tulisijoissa, kuten takoissa ja uuneissa. Puun käytön osuus öljylämmitteisten talojen lämmitysenergiasta on arvioiden mukaan merkittävä, suuruusluokkaa 10 %. Tätä ei kuitenkaan ole huomioitu tämän työn laskennassa, koska vastaavia tulisijoja hyödynnetään merkittävästi myös muiden lämmitysmuotojen, erityisesti sähkölämmityksen, täydentävinä energialähteinä, mutta niiden määrästä ja osuuksista ei ole olemassa tarkkaa tietoa ja käyttöosuudet vaihtelevat merkittävästi. 7 4.2 Maakaasulämmityksen päästöt Maakaasukattiloita käytetään vain harvoissa kohteissa pientalojen lämmitykseen. Asiantuntija-arvioiden mukaan maakaasua käytetään nykyisellään noin 4000 erillisen pientalon lämmittämiseen. Arvion mukaan kanta kasvaa vuosittain noin 200 talolla. Maakaasukattiloiden hyötysuhde voi olla merkittävästi öljykattiloita parempi, mikäli kattila on moderni, maakaasukäyttöön erityisesti suunniteltu kattila. Mikäli savukaasujen lämpö hyödynnetään täydellisesti kondensoimalla savukaasun sisältämä vesihöyry, päästään jopa yli 100 %:n laskennalliseen hyötysuhteeseen (laskettuna alemman lämpöarvon mukaan). Mikäli sen sijaan esim. vanha öljykattila muutetaan kaasukäyttöiseksi, ei sen hyötysuhde parane, ellei lämpöpintoihin tehdä muutoksia, jolla savukaasujen loppulämpötilaa saadaan alhaisemmaksi. Kaasukattiloiden hyötysuhde kuitenkin säilyy öljykattiloita paremmin optimiarvossaan, koska kaasun poltto ei tuota nokea, joka lämpöpintojen nokeentumisen myötä heikentää käytännön tasolla öljykattiloiden hyötysuhdetta. Tässä työssä kaasukattiloiden vuosihyötysuhteena on käytetty arvoa 92 %. Maakaasun poltto tuottaa öljyä vähemmän hiilidioksidia. Lisäksi maakaasu ei sisällä lainkaan rikkiä eikä poltossa synny hiukkaspäästöjä. Typenoksidipäästöt ovat riippuvaisia polttotekniikasta ja ovat asiantuntija-arvion mukaan samaa suuruusluokkaa tai hieman alhaisemmat kuin lämmitysöljyllä. 1 Ehdotus energiaverotusta koskevan lainsäädännön muuttamisesta. VM vero-osasto 1.7.2010

4.3 Sähkölämmityksen päästöt Vuonna 2009 sähkölämmitettyjä pientaloja oli Tilastokeskuksen mukaan reilut 460 000 kappaletta. Tässä työssä sähkölämmitettävien pientalojen määrän arvioidaan pysyvän samalla tasolla tarkastelujakson aikana. Uudisrakentamisessa sähkölämmityksen osuus on huomattava, nykyisellään noin kolmannes omakotitalorakentajista valitsee suoran sähkölämmityksen. Toisaalta myös sähkölämmitteisen talokannan poistuma on merkittävää, sillä viime vuosina suorasta sähkölämmityksestä on luopunut muutama tuhat taloutta vuosittain. Sähkön siirron häviöinä on käytetty tässä tarkastelussa 3,6 % vuonna 2009 ja 3,2 % vuonna 2020. Lämmityssähkön tarvelaskennan jälkeen tarkasteltiin tilannetta, että (1) sähkölämmitykseen käytetään tuotantorakenteeltaan tuntitasolla keskimääräistä sähköä ja (2) toiseksi ns. marginaalitarkastelua, jossa sähkölämmitykseen käytetään sähkömarkkinoilla kalleimman käynnissä olevan tuotantokoneiston tuottamaa sähköä. Tarkastelussa sähkön tuotannon päästömäärät laskettiin käyttäen Pöyryn Kattila- ja voimalaitostietokantaa, joka kattaa kokonaan Suomen sähköntuotantokoneiston, sekä Pöyryn Elmo-sähkömarkkinamallia, jolla mallinnetaan pohjoismaista sähkön tuotantoa. 8 4.3.1 Tuotantorakenteeltaan keskimääräisen sähkön päästöt Tuotantorakenteeltaan tuntitasolla keskimääräisen sähkön tuotannon ominaispäästöt perustuvat Pöyryn Kattila- ja voimalaitostietokantaan, joka sisältää laitoskohtaiset polttoaineiden kulutus-, tuotanto- ja päästötiedot päästökomponenteittain. Sähkön ja lämmön yhteistuotannossa polttoaineiden jako sähkölle ja lämmölle on tehty käyttämällä lämmölle 87 %:n hyötysuhdetta ja loput käytetyistä polttoaineista on kohdennettu sähkölle. Lauhdesähkön eli erillisen sähköntuotannon päästöt kohdennetaan luonnollisesti suoraan sähkön tuotannolle. Sähkön ominaispäästökertoimia määritettäessä on huomioitu myös päästöttömien energialähteiden, kuten ydin-, vesi- ja tuulivoiman tuotanto. Vuoden 2020 ominaispäästöt on laskettu samalla menetelmällä kuin edellä kuvattu vuoden 2009 päästöt, mutta sähköntuotannon rakenne perustuu Pöyryn Kattila- ja voimalaitoskannan avulla tehtyyn energianhankinnan mallinnukseen, joka pohjautuu viimeisimpiin TEM:n skenaarioihin ja Suomen päästövähennys- ja uusiutuvan energian tavoitteisiin. Sähkön tuotannon keskimääräiset hiilidioksidipäästöt tulevat laskemaan merkittävästi, koska uusiutuvan ja vähäpäästöisen energian osuutta tullaan lisäämään. Merkittävimmin lisääntyvät hiilidioksidipäästöttömät sähköntuotannon lähteet ovat ydinvoima, puupolttoaineet ja tuulivoima. Muiden päästökomponenttien (NOx, SO2 ja hiukkaset) päästömääriä tulee laskemaan oletettavasti vuonna 2016 voimaan astuva teollisuuspäästöjen direktiivi (IED), joka kiristää merkittävästi keskisuurten ja suurten voimalaitosten päästörajoja. 4.3.2 Marginaalisähkön tarkastelu Sähkön marginaalitarkastelussa sähkölämmitykseen käytetään sähköntuotannon kulloisellakin hetkellä vaatimalla lisätuotantokoneistolla tuotettua sähköä.

Pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla tämä kallein käynnissä oleva tuotantomuoto eli marginaalisähköntuotantomuoto on pitkään ollut pääosin konventionaalisilla kivihiililauhdevoimalaitoksilla tuotettua sähköä. Pöyryn kehittämää pohjoismaisia sähkömarkkinoita kuvaavaa Elmo-mallia käyttäen on laskettu mistä tuotantomuodoista edellä kuvattu sähkön marginaalituotanto eri tarkasteluvuosien aikana koostuu. Normaaleina vesivuosina lauhdetuotanto (hiili- ja turve) on ollut pääasiallinen marginaalituotantomuoto. Lisäksi myös sähkön ja lämmön yhteistuotantoa on osin marginaalisena tuotantomuotona. Seuraavan kymmenen vuoden aikana Pohjoismaihin arvioidaan syntyvän merkittävästi muuttuvilta tuotantokustannuksiltaan edullista kapasiteettia: erityisesti ydin- ja tuulivoimaa. Tämä vaikuttaa myös marginaalituotantomuotoon siten, että konventionaalisen hiili- ja turvelauhteen määrä tulee pienenemään ja kaasulauhteen ja yhteistuotannon määrä tulee kasvamaan. Tämä pienentää marginaalisähkön ominaispäästökertoimia. Samoin kuin keskimääräisen sähkön kohdalla, IE-direktiivi tulee pienentämään myös marginaalisähkön ominaispäästökertoimia. 9 4.4 Maalämpöpumppulämmityksen päästöt Tilastokeskuksen mukaan vuonna 2009 erillisissä pientaloissa oli käytössä noin 18 000 maalämpöpumppua, jotka toimivat talon päälämmönlähteenä. Nykyisin uusista taloista noin kolmannes valitsee maalämmön. Viime vuosina maalämpöjärjestelmiä on lisäksi asennettu paljon myös jo olemassa oleviin rakennuksiin, joten maalämpöä käyttävien todellinen lukumäärä on tilastoitua huomattavasti korkeampi. Tässä työssä on arvioitu, että maalämpöpumppujen määrä vuonna 2009 oli noin 40 000. Maalämpölämmitteisten pientalojen kasvu vuoteen 2020 mennessä on arvioitu siten, että korjausrakentamisen kautta määrä kasvaa noin 4000 pientalolla vuosittain. Uudisrakentajista tarkastelujakson alkuvuosina noin 30 %:a ja jakson loppuvuosina noin 40 %:a arvioidaan valitsevan päälämmitystavaksi maalämpöpumpun. Näin arvioiden maalämmöllä lämpeneviä pientaloja olisi noin 144 000 vuonna 2020. Maalämpöpumppu mitoitetaan yhä useammin osateholle, jolloin huipputehosta huolehditaan sähköllä tai öljy- tai puukattilalla. Kun lämpöpumpun lämpöteho on 50 %:a talon huipputehosta, sillä tuotetaan 80-90 %:a tarvittavasta vuosienergiasta. Lämpöpumppu on yleensä varustettu sähkövastuksilla, jotka kytkeytyvät automaattisesti käyttöön vuoden kylmimpinä pakkaspäivinä. Mitoitettaessa lämpöpumppu puolelle talon huipputehosta on 100-150 m 2 :n talon lämpöpumpun teho 3,5-5 kw. Usein maalämpöpumppu sisältää myös lämpimän käyttöveden varaajan. Tällöin lämpöpumppu hoitaa sekä talon lämmityksen että lämpimän käyttöveden valmistuksen. Maalämpöpumppujen lämpökerroin on tyypillisesti noin 3-3,5, eli yhdellä kilowattitunnilla ostosähköä maalämmitys antaa noin kolmesta kolmeen ja puoleen kilowattituntia lämmitysenergiaa. Järjestelmän vuosihyötysuhde on laskelmissa edellä mainittua pienempi luku, tässä työssä on käytetty lämpökertoimelle arvoa 2,7. Maalämpöpumpun päästöt on laskettu sekä keskimääräisen sähkön että ns. marginaalisähkön päästöillä. Lämpöpumpun ominaispäästöt lasketaan jakamalla sähköntuotannon ominaispäästöt lämpökertoimella, joka siis tämän työn tarkasteluissa on 2,7.

4.5 Kaukolämmityksen päästöt 10 4.5.1 Tuotantorakenteeltaan keskimääräiset kaukolämmön päästöt Tilastokeskuksen mukaan vuonna 2009 noin 54 000 erillistä pientaloa oli kaukolämmityksen piirissä. Kaukolämmitettävien talojen määrän uskotaan vielä kasvavan, tosin kasvua hidastaa talojen pienenevä ominaislämmönkulutus, joka vähentää kaukolämpöinvestoinnin kannattavuutta. Tässä työssä on arvioitu, että vuonna 2020 reilut 80 000 taloa olisi kaukolämmön piirissä. Noin tuhannen pientalon arvioidaan vaihtavan kaukolämpöön vuosittain. Uudisrakentamisessa kaukolämmön osuuden arvioidaan putoavan 12 %:sta 8 %:iin vuoteen 2020 mennessä. Kaukolämmityksen siirtohäviöt ovat olleet 10 viimeisimmältä vuodelta laskettuna keskimäärin 8,8 % kaukolämmön nettotuotannosta ja vuonna 2008 häviöiden määrä oli 8,5 %. Erillisten pientalojen kaukolämmön siirtoetäisyydet ovat jonkin verran keskimääräistä korkeammat ja siten häviötkin keskimääräistä korkeammat. Erillisten pientalojen kaukolämmön siirron hyötysuhteena on käytetty 91 % vuonna 2008 ja 91,5 % vuonna 2020. Kaukolämmön tuotannon aiheuttamat päästöt ovat riippuvaiset kaukolämmön tuotantoon käytetyistä polttoaineista ja laitosten polttotekniikoista ja savukaasujen puhdistuslaitteista. Kaukolämmön tuotannon päästöt on tässä työssä määritetty Pöyryn Kattila- ja voimalaitostietokannan avulla kuten edellä kuvatut keskimääräisen sähköntuotannon päästöt: tarkasteluvuodet 2009, 2015 ja 2020 on mallinnettu laitoskohtaisesti tietokannan avulla huomioiden tuotantorakenteen ja polttoainevalintojen oletettu kehittyminen. Samoin on huomioitu IE-direktiivin vaikutukset. Yhteisvaikutuksena kaukolämmön ominaispäästöt tulevat laskemaan merkittävästi. Sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitosten päästöt on jaettu kaukolämmölle ja sähkölle kuten edellä on kuvattu keskimääräisen sähköntuotannon kohdalla: lämmön tuotannon polttoainekulutus on määritetty käyttämällä lämmölle laskennallista 87 %:n hyötysuhdetta ja loput polttoaineesta on kohdistettu sähkölle. Myös muunlaisia jakotapoja on olemassa: mm. hyödynjakomenetelmä ja energiamenetelmä: kaikissa jakotavoissa on omat vahvuutensa ja heikkoutensa eikä mikään jakotapa ole absoluuttisesti oikea tai väärä. 4.5.2 Kaukolämmön ominaispäästöt case-kohteissa Työssä tarkasteltiin myös kaukolämmön ominaispäästökertoimia case-kohteissa, joissa kaukolämmöntuotanto perustuu pääosin tiettyihin polttoaineisiin. Tarkastellut casetapaukset olivat: Kaukolämpö tuotetaan kivihiilellä ja maakaasulla. Tällainen rakenne on tyypillinen pääkaupunkiseudun kaukolämpöverkoissa. Maakaasu kaukolämmön lähteenä. Maakaasuverkon varrella on jonkin verran kohteita, joissa kaukolämmön tuotanto pohjautuu pääosin maakaasuun.

Turvevaltainen kaukolämmön tuotanto, mukana myös puuta. Tyypillinen tuotantorakenne Sisä-Suomen suurehkoissa kaupungeissa. Tarkasteluissa turpeen osuus on vuonna 2009 70 % ja puun osuus siis 30 %. Puun osuus kasvaa ollen 40 % vuonna 2015 ja 50 % vuonna 2020. Puuvaltainen kaukolämmön tuotanto, mukana myös turvetta. Tyypillinen tuotantorakenne Sisä-Suomen pienemmissä kaupungeissa ja taajamissa. Tarkasteluissa puun osuus on vuonna 2009 70 % ja turpeen osuus siis 30 %. Puun osuus kasvaa ollen 75 % vuonna 2015 ja 85 % vuonna 2020. Myös näiden case-tarkasteluiden NOx-, SO2- ja hiukkaspäästöjen ominaispäästökertoimet tulevat laskemaan vuoteen 2020-mennessä IE-direktiivin kiristyvien päästörajojen myötä. Seuraavassa taulukossa on esitetty lasketut ominaispäästökertoimet eri polttoaineilla tuotetulle kaukolämmölle. Kaukolämmön siirron hyötysuhteena on käytetty samoja arvoja kuin edellä keskimääräisiä kaukolämmön ominaispäästöjä laskettaessa eli 91-91,5 %. Puun polton hiilidioksidipäästöjä ei ole laskettu mukaan päästöihin. Taulukko 4-1 Ominaispäästökertoimet eri tuotantomuodoilla tuotetulle kaukolämmölle 11 2009 2015 2020 KL Case-tapaukset CO2 NOx SO2 Hiukkaset CO2 NOx SO2 Hiukkaset CO2 NOx SO2 Hiukkaset kg/mwh g/mwh g/mwh g/mwh kg/mwh g/mwh g/mwh g/mwh kg/mwh g/mwh g/mwh g/mwh Kivihiili + maakaasu 338 503 391 22 337 448 324 21 336 214 136 11 Maakaasu 249 325 0 0 249 285 0 0 248 225 0 0 Turvevaltainen 290 600 684 94 248 524 519 89 206 392 298 66 Puuvaltainen 124 527 239 109 103 537 173 140 62 411 173 118 4.6 Puupellettilämmityksen päästöt Pellettilämmitteisiä erillisiä pientaloja arvioidaan olleen vuonna 2009 16 000. Lukumäärän kasvu vuoteen 2020 mennessä on arvioitu siten, että korjausrakentamisen kautta kanta lisääntyisi vuosittain noin 6 %:a ja uudistuotannossa pellettilämmityksen osuus kasvaisi 3 %:sta 5 %:iin vuoteen 2020 mennessä. Näin arvioiden pelletillä lämpeneviä pientaloja olisi reilut 38 000 vuonna 2020. Suomessa kiinteiden polttoaineiden pienkattiloille ei ole vielä asetettu päästö- tai tyyppihyväksyntävaatimuksia. Puupelletin polton CO 2 - ja SO 2 -ominaispäästömäärät on esitetty aiemmin tässä raportissa. Puupolttoaineiden hiilidioksidipäästöjä ei laskennallisesti huomioida, koska poltossa vapautuvan hiilidioksidin oletetaan sitoutuvan uudestaan puun kasvun myötä. Puu sisältää vain pieniä määriä rikkiä. Typen oksidien päästömäärät vaihtelevat runsaasti pelletin palotekniikasta johtuen. Typen oksidien ja hiukkasten ominaispäästömäärät perustuvat työn tilaajalta saatuun aineistoon. Itävaltalaisen polttokokeen mukaan puupellettiä käyttävän pellettikattilan typen oksidipäästöt olivat 100,8 mg/mj tuotettu lämpö hyötysuhteella 78,1 %. Polttoainetta kohti typen oksidipäästöt olivat siten 76 mg/mj pa eli 273 g/mwh pa. Päästöjä voidaan pienentää, jos halutaan käyttää kehittynyttä tekniikkaa. Tekniikka maksaa ja säätöjen pysyvyys heikkenee, joten lähitulevaisuudessa ei odoteta uuden tekniikan käyttöönottoa, varsinkin kun vaatimuksia ei ole ja isommissa kattiloissa arvot täyttyvät nykytekniikalla. Hiukkaspäästöjen arvona on käytetty 50 g/mwh pa.

Pellettikattiloiden keskimääräisenä vuosihyötysuhteena on tässä tarkastelussa käytetty arvoa 80 %. 12 4.7 Puulämmityksen päästöt Puulämmitys on yleinen Suomessa, kuitenkin se on hyvin usein rinnakkaisena tai tukevana lämmitysmuotona jonkun muun lämmitystavan ohessa. Esimerkiksi sähkön ja öljyn hintojen nousun myötä varaavat takat ja niiden käyttö ovat lisänneet suosiotaan Tilastokeskuksen mukaan vuonna 2009 puulla lämpeni yli 260 000 erillistä pientaloa. Luku pitää sisällään myös puupellettiä käyttävät taloudet, jotka tässä työssä on tarkasteltu erikseen. Puupellettilämmitys pois lukien puulämmittäjiä oli vuonna 2009 noin 235 000. Puulämmityksen valitsi vielä vuonna 2009 8 % uudisrakentajista ja puulämmitykseen siirrytään myös korjausrakentamisen yhteydessä. Tässä työssä on arvioitu, että puulämmittäjien määrä kasvaa tarkastelujaksolla maltillisesti ollen vuonna 2020 reilut 250 000. Puuta käytetään sekä hakkeena että klapeina erilaisissa kattiloissa ja uuneissa. Yksittäisten lämmitysjärjestelmien välillä on suuria eroja hyötysuhteessa, käytettävän polttoaineen laadussa ja päästöjen määrässä. Tässä työssä on pyritty arvioimaan puulämmityksen keskimääräisiä päästöjä. Puulämmityksen ominaispäästöt ovat hiili- ja rikkidioksidipäästöjen osalta samat kuin pellettikattiloissa. Myös typenoksidipäästöt ovat samaa suuruusluokkaa. Hiukkaspäästöt ovat sen sijaan selvästi suuremmat johtuen hakkeen ja klapin korkeammasta kosteudesta ja epähomogeenisuudesta sekä epätäydellisemmistä palamisolosuhteista. Ominaispäästöt tuotettua hyötyenergiaa kohden ovat puulämmityksessä pellettikattiloita korkeammat myös alhaisemman kokonaishyötysuhteen takia. Työssä on käytetty puulämmityksen keskimääräisenä vuosihyötysuhteena arvoa 60 %.

13 5 TULOKSET 5.1 Ominaispäästökertoimet Kuvissa on esitetty lasketut ominaispäästökertoimet hyötylämpöyksikköä kohti vuosina 2009, 2015 ja 2020. Laskennan tulokset taulukkomuodossa ovat liitteessä 1. Alla esitetyissä kuvissa biomassan polton aiheuttamat hiilidioksidipäästöt on jätetty huomioimatta. Liitteessä 1 on esitetty vastaavat kuvaajat, joissa biomassan polton hiilidioksidipäästöt on laskettu mukaan. Ominaispäästökerroin hyötylämpöä kohden 900 800 700 600 500 2009 Öljylämmitys Öljy + uusiutuvat Maakaasulämmitys Marginaalisähkö Keskimääräinen sähkö Maalämpö - marg.sähkö Maalämpö - keskim. sähkö Kaukolämpö - keskim. Pellettilämmitys Puulämmitys 400 300 200 100 0 kg/mwh g/mwh g/mwh g/mwh Hiilidioksidi Typen oksidit Rikkidioksi Hiukkaset Kuva 5-1 Eri lämmitysmuotojen ominaispäästöt vuonna 2009