Maakaasun asema ja mahdollisuudet ilmasto- ja energiatavoitteiden paineessa Maakaasuyhdistyksen kevätkokous Janne Rauhamäki Pöyry Energy Oy 1
Tausta Julkinen energiakeskustelu EU:n energiapaketin julkistamisen jälkeen: hiilidioksidipäästöjen vähentäminen korvaamalla hiiltä metsähakkeella, esim. pääkaupunkiseutu tuulivoiman lisärakentaminen ydinvoima liikenteen biopolttoaineet Mistä on puhuttu vähemmän: tuotantokapasiteetin riittävyys uusiutuvan energian ja biopolttoainevarojen riittävyys uusiutuvien sitovien osuuksien asettaminen, kun primäärisenä tavoitteena on päästöjen vähentäminen maakaasun rooli/hyväksyttävyys päästöjen vähentäjänä 2
Sisältö 1. Maakaasun mahdollisuudet päästöjen vähentämisessä 2. Uusiutuvan energian tavoitteet 3
Skenaariotarkastelu Suomen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämispotentiaalin arvioimiseksi vuonna 2020 Tarkastelun pohjana KTM:n WAM-skenaario (with additional measures) yleisten reunaehtojen osalta (sähköntarve, tuontisähkö, ydin-, vesi- ja tuulivoima) sekä Pöyryn oma näkemys energian tuotantorakenteesta, joiden mukaan Suomen energianhankinta on mallinnettu sähkön ja lämmön osalta laitoskohtaisesti Työssä tarkastellaan Perusskenaarioon nähden päästöjen lisävähentämismahdollisuuksia sekä energiantuotannon rakennetta Maakaasuskenaariossa, jossa maksimoidaan maakaasupohjaista sähkön ja lämmön yhteistuotantoa (CHP) Tuloksena saadaan Perusskenaariossa ja Maakaasuskenaariossa sähkönhankinnan rakenne polttoaineiden käyttö CO 2 -, NO x -, SO 2 - ja hiukkaspäästöt 4
Skenaarioiden lähtöoletuksia Kansantalouden kehitys tasaista (2 2,5 %/a) ja energian maailmanmarkkinahinnat vakaat Energiantuotannon rakenteelliset muutokset ei kuudetta ydinvoimayksikköä vuoteen 2020 mennessä ei merkittävää vesivoiman lisärakentamista maakaasuverkostoa laajennetaan Turun seudulle sähkön tuontikapasiteetissa ei merkittäviä muutoksia Politiikkatoimet EU:n päästökauppa (20 /tco 2 ) Kioton mekanismit käytössä julkinen edistämispanostus uuteen teknologiaan ja energiansäästöön kasvussa muutoksia energiaverotukseen ja uusiutuvan energian tukimekanismeihin VAIKUTUKSET Sähkön ja lämmön tuotannossa maakaasun, puupolttoaineiden, peltobiomassan ja kierrätyspolttoaineiden käyttö kasvaa Kivihiilen ja turpeen käyttö vähenee Energiatehokkuuden lisääminen ja energian hinnannousu johtavat kiinteistöjen lämmitysenergian tarpeen pienenemiseen Uusiutuvien energialähteiden käyttö kasvaa kiinteistöjen lämmityksessä lämpöpumput puupolttoaineet Liikenteen energiankulutus laskee ja dieselin osuus kasvaa 5
Perusskenaariossa maakaasun kulutus kasvaa maltillisesti Uusia maakaasukombivoimalaitoksia Verkostoa laajennetaan Turkuun Espoo KL 270/225 MW Turku/Naantali KL/Teoll. 115/150 MW KL/Teoll. 150/150 MW Vantaa KL 120/120 MW 6
Maakaasuskenaariossa kasvatetaan maakaasun käyttöä Maksimoidaan maakaasuun perustuva CHP-tuotanto korkean rakennusasteen ja alhaisempien päästöjen takia Maakaasuverkostoa laajennetaan Poriin Heinolaan Mänttään sekä yksittäisiin pienempiinkin kulutuskohteisiin nykyisen ja laajennetun maakaasuverkoston alueella Verkostoa laajennetaan: Poriin, Heinolaan ja Mänttään Maakaasukombeilla korvattavia laitoksia suuri osa hiililaitoksista osa turvetta pääpolttoaineena käyttävistä CHP-laitoksista lisäksi maakaasu vaihdetaan polttoaineeksi osaan öljyä käyttävistä lämpökeskuksista 7
laajentamalla verkostoa ja rakentamalla uusia laitoksia Uusia maakaasukombivoimalaitoksia perusskenaarion lisäksi Heinola KL 30/30 MW Espoo KL 120/120 MW Helsinki KL 350/350 MW Helsinki KL 450/450 MW Vantaa KL 60/60 MW Valkeakoski Teoll. 70/70 MW Tampere KL 120/120 MW Mänttä Teoll. 55/55 MW Pori KL 100/100 MW Lahti KL 140/140 MW Lisäkapasiteettia kaasulle lähes 5 000 MW pa 8
Maakaasun kulutus kasvaa yli 30 TWh maakaasuskenaariossa Maakaasun kulutus v. 2006 45 TWh 2007 43 TWh Maakaasun kulutus 90 Maakaasun kulutus Perusskenaariossa 2020 Energiantuotanto 42,8 TWh Prosessi- ja raaka-ainekäyttö 12,3 TWh Yhteensä 55,1 TWh Maakaasun kulutus Maakaasuskenaariossa 2020 Energiantuotanto 63,6 TWh Prosessi- ja raaka-ainekäyttö 13 TWh Yhteensä 76,6 TWh TWh 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2020 WAM 2020 Perus 2020 Maakaasu 9
Yhteistuotannossa merkittävä kasvupotentiaali TWh e 120 100 80 60 40 20 0 Sähkönhankinnan rakenne Toteutunut Perus Maakaasu 2004 2020 Nettotuonti Tuulivoima Vesivoima Ydinvoima Lauhde CHP-teollisuus CHP-yhdyskunnat Maakaasu CHP:n tuotannon lisäys: Perusskenaariossa 3,0 TWh e nykyisestä vuoteen 2020 Maakaasuskenaariossa 8,2 TWh e verrattuna perusskenaarioon Sähkön ja lämmön yhteistuotannon (CHP) odotetaan kasvavan merkittävästi korvausinvestointien myötä Yhteistuotantosähkön kasvupotentiaali yhdyskunnissa yli puolet ja teollisuudessa kolmannes nykyiseen verrattuna Maakaasulla merkittävä rooli yhteistuotannon lisäämisessä kombilaitosten korkean rakennusasteen takia Yhteistuotannon ja ydinvoiman kasvu korvaa lauhdetta ja tuontia sekä kattaa sähköntarpeen kasvun Yhteensä yli 11 TWh e 10
Maakaasulla merkittävä rooli sähköntuotantokapasiteetin kasvussa MW e 18000 17000 16000 15000 14000 13000 12000 11000 10000 Sähköntuotantokapasiteetti Maakaasukombien myötä saatava lisäkapasiteetti Perus 2007 2020 Maakaasu Maakaasukombien myötä saatava lisäkapasiteetti: Perusskenaariossa 330 MW e nykyisestä vuoteen 2020 Maakaasuskenaariossa 750 MW e verrattuna perusskenaarioon Sähkönhankintakapasiteetti kasvaa vuoteen 2020 viides ydinvoimayksikkö CHP-tuotannon korvausinvestoinnit vesivoiman koneistouusinnat jätteenpolttolaitokset tuulivoima Maakaasulla merkittävä rooli CHP-tuotantokapasiteetin kasvussa korkean rakennusasteen ansiosta: sähköntuotanto voidaan kaksinkertaistaa kombitekniikalla verrattaessa konventionaaliseen tekniikkaan Yhteensä lähes 1100 MW e 11
Maakaasulla voidaan korvata kivihiiltä ja turvetta Perusskenaariossa: kivihiilen (myös turpeen) kulutus laskee lauhdetuotannon pienenemisen myötä puu korvaa merkittävästi turvetta maakaasun kulutuksen kasvu on maltillista 160 140 120 100 Tärkeimmät voimalaitospolttoaineet sähkön ja lämmön tuotannossa Kiinteä puu (sis. peltoenergia) Maakaasuskenaariossa: maakaasun käyttö kasvaa merkittävästi (yli 50 % nykyiseen verrattuna) korvaten kivihiiltä ja myös turvetta puun käyttö pysyy yhtä korkeana kuin Perusskenaariossa TWh 80 60 40 20 0 Toteutunut Perus Maakaasu 2004 2020 Turve Kivihiili Maakaasu 12
Maakaasun osuus Suomen energianhankinnassa kasvaa Maakaasuskenaariossa kaasun osuus Suomen sähkönhankinnasta kaksinkertaistuu nykyisestä yli viidenneksen osuuteen Osuus primäärienergian kulutuksessa kasvaa maakaasuskenaariossa 17 %:in % 25 20 15 10 Maakaasu Suomen energianhankinnassa Maakaasun osuus sähkönhankinnasta Maakaasun osuus primäärienergiasta Maakaasu maailman energiahankinnassa 5 70 0 2006 2020 Perus 2020 Maakaasu % 60 50 40 30 20 10 0 Alankomaat Venäjä Italia Turkki Iso-Britania Unkari Portugali Belgia Tanska Japani Espanja Maakaasun osuus sähköntuotannossa, 2004 Maakaasun osuus primäärienergiankulutuksesta, 2006 Maakaasun osuus sähköntuotannossa maakaasuskenaariossa USA Itävalta Etelä-Korea Kreikka Suomi Saksa Intia Slovakia Tsekki Ranska Puola Sveitsi Ruotsi Kiina Norja Muihin maihin verrattuna maakaasun osuus energianhankinnasta on kuitenkin maltillinen myös maakaasuskenaariossa Useissa maissa maakaasun osuus sekä sähköntuotannosta että primäärienergiankulutuksesta on yli 20 % 13
Hiilidioksidipäästöjä mahdollista vähentää lähes puoleen nykyisestä Energiantuotannon hiilidioksidipäästöt (CO 2, 1000 tonnia) Hiilidioksidipäästöt vähenevät merkittävästi jo Perusskenaariossa puupolttoaineen käytön kasvu turpeen ja hiilen käytön väheneminen 5. ydinvoimala maakaasu Turkuun (+ Suomenoja) päästövähenemä vuoteen 2004 nähden 13 miljoonaa tonnia 1000 tonnia 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 Maakaasun käytön lisäämisellä saavutetut päästövähenemät maakaasuskenaariossa Päästöt maakaasuskenaariossa Maakaasun käytön lisäämisellä saavutetut päästövähenemät perusskenaariossa Päästöt perusskenaariossa Päästöt 2004 Lisäämällä kaasulla tuotetun sähkön ja lämmön tuotantoa on mahdollista päästä vielä 5,6 miljoonan tonnin päästövähenemään korvataan pääasiassa käytöstä poistuvia hiilivastapainelaitoksia mahdollistaa energiantuotannon päästöjen puolittamisen vuoteen 2004 nähden Maakaasun käytön lisäämisellä on mahdollista päästä jopa 8 milj. hiilidioksiditonnin päästövähenemään 0 Päästöt 2004 Perusskenaario Maakaasuskenaario Vuoden 2004 päästöt 40,3 Mtonnia Päästöt Perusskenaariossa 27,7 Mtonnia päästövähenemä 12,6 Mt maakaasun osuus 2,5 Mt Päästöt Maakaasuskenaariossa 22,1 Mtonnia päästövähenemä perusskenaariosta 5,6 Mt päästövähenemä vuodesta 2004 18,2 Mt 14
Rikkipäästöjen vähentämisessä maakaasulla suuri rooli Energiantuotannon rikkidioksidipäästöt (SO 2, tonnia) Rikkidioksidipäästöt on mahdollista puolittaa oikeilla polttoainevalinnoilla Merkittävimmät rikkipäästöjen lähteet energiantuotannossa ovat hiili, öljy ja turve Perusskenaariossa päästään jo merkittävään päästövähenemään, kun turpeen käytöstä syntyviä päästöjä voidaan vähentää puupolttoaineiden käyttöä lisäämällä kivihiilivastapainetuotantoa korvataan maakaasulla Espoossa, Turussa ja Vantaalla lauhdetuotanto (kivihiili) vähenee ydinvoiman ja maakaasun käytön vaikutuksesta Maakaasuskenaariossa maakaasun käytön lisäämisellä voidaan puolittaa vuoden 2004 rikkidioksidipäästöt suuri osa päästövähenemistä syntyy hiilivastapaineen korvaamisesta Maakaasun käytön lisäämisellä on mahdollista päästä jopa 20 300 t rikkidioksidipäästövähenemään tonnia 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 Päästöt 2004 Perusskenaario Maakaasuskenaario Vuoden 2004 päästöt 58 700 tonnia Päästöt Perusskenaariossa 43 000 tonnia päästövähenemä 15 700 t maakaasun osuus 5 800 t Päästöt Maakaasuskenaariossa 28 500 tonnia Maakaasun käytön lisäämisellä saavutetut päästövähenemät maakaasuskenaariossa Päästöt maakaasuskenaariossa Maakaasun käytön lisäämisellä saavutetut päästövähenemät perusskenaariossa Päästöt perusskenaariossa Päästöt 2004 päästövähenemä Perusskenaariosta 14 500 t päästövähenemä vuodesta 2004 30 200 t 15
Päästövähennyspotentiaali typenoksideissa merkittävä Energiantuotannon typpioksidipäästöt (NO x, tonnia) Perusskenaariossa maakaasun lisäämisellä on jo merkittävä vaikutus Lähes puolet saavutettavasta päästövähenemästä maakaasun lisäämisellä merkittävä osa kivihiilellä tuotetun lauhteen korvaamisesta ydinvoiman lisärakentaminen laskee myös osaltaan hiililauhdetuotannon päästöjä Puupolttoaineiden käytön kasvu turpeen kustannuksella ei vaikuta typenoksidipäästöihin merkittävästi Maakaasuskenaariossa onnistutaan leikkaamaan lähes kolmannes vuoden 2004 päästöistä suuri osa päästövähenemistä syntyy hiilivastapaineen korvaamisesta Maakaasun käytön lisäämisellä on mahdollista päästä jopa 15 100 t typpioksidipäästövähenemään tonnia 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 Päästöt 2004 Perusskenaario Maakaasuskenaario Vuoden 2004 päästöt 73 100 tonnia Päästöt perusskenaariossa 59 400 tonnia päästövähenemä 13 700 t maakaasun osuus 6 500 t Päästöt Maakaasuskenaariossa 50 800 tonnia Maakaasun käytön lisäämisellä saavutetut päästövähenemät maakaasuskenaariossa Päästöt maakaasuskenaariossa Maakaasun käytön lisäämisellä saavutetut päästövähenemät perusskenaariossa Päästöt perusskenaariossa Päästöt 2004 päästövähenemä perusskenaariosta 8 600 t Päästövähenemä vuodesta 2004: 22 300 t 16
Maakaasulla lisäkapasiteettia sähköntuotantoon - vaikutukset energiantuotannon päästöihin merkittäviä Nykytilanne Maakaasun käyttö vuonna 2006 45 TWh, 2007 43 TWh Sähköntuotantokapasiteetti vuoden 2008 alussa oli 13 300 MW e Sähkön kulutus vuonna 2007 90 TWh, josta nettotuontia oli hieman yli 12,5 TWh Energiantuotannon päästöt vuonna 2006 CO 2 : 40,3 milj. tonnia SO 2 : 58 700 tonnia NO x : 73 100 tonnia Maakaasuskenaario Maakaasun käyttö 76,6 TWh Maakaasun käytön kasvattaminen muuttaa energiantuotantorakennetta nykytilaan nähden lisää CHP-pohjaista sähköntuotantokapasiteettia 1 100 MWe maakaasu CHP:n tuotannon lisäys 11,0 TWh e Maakaasulla saavutetaan merkittäviä päästövähenemiä CO 2 : 8 milj. tonnia SO 2 : 20 300 tonnia NO x : 15 100 tonnia Maakaasun käytön lisäys ei ole esteenä puupolttoaineille asetettujen tavoitteiden saavuttamisessa! 17
Maakaasuskenaarion toteutumisen edellytyksiä CHP-tuotannon maksimointi esitetyssä laajuudessa ja aikataulussa edellyttäisi todennäköisesti hallinnollisia toimia kivihiilen käytön kielto vaatimus kivihiililaitosten hiilidioksidipäästöjen talteenotosta Eräänä rajoitteena kivihiilen täydelliselle korvaamiselle maakaasulla etenkin lämmitysvoimalaitoksissa on pidetty huoltovarmuusnäkökohtia putkiyhteys Latvian kaasuvarastoihin (joihin LNG:n tuontimahdollisuus) ja sopimukset varastossa olevan kaasun käyttömahdollisuudesta pienentäisivät rajoitetta Edellytys maakaasun käytön laajamittaiselle lisäämiselle on sen kilpailukyky muihin tuotantomuotoihin ja sähkön hintaan nähden ilmastopolitiikan toteuttaminen ja muiden ympäristöpäästöjen vähentämistavoitteet parantavat maakaasun kilpailukykyä hyväksytäänkö maakaasu keinoksi vähentää hiilidioksidipäästöjä? Todennäköisin hallinnollinen tukitoimi ovat vihreät sertifikaatit ja/tai syöttötariffi, koska eivät edellytä valtion rahoitusta eikä EU:n hyväksyntää sovelletaan todennäköisimmin uusiutuvalle energialle, etenkin metsähake, tuulivoima, peltoenergia, biokaasu 18
Sisältö 1. Maakaasun mahdollisuudet päästöjen vähentämisessä 2. Uusiutuvan energian tavoitteet 19
Uusiutuvien energialähteiden käytön lisääminen haaste Suomelle EU:n tavoitteena on uusiutuvan energianlähteiden käytön osuuden kasvattaminen 20 %:iin nykyisestä 7 %:sta energian loppukulutuksesta. Energiankulutus Suomessa 2003-2005 ja uusiutuvan tavoite 2020 1700 1600 1500 1400 1300 Suomelle komission taakanjaossa tuli 9,5 %-yksikön lisäystavoite nykyisestä 28,5 % 38 % energian loppukulutuksesta uusiutuvaa vuonna 2020 Uusiutuvan energian osuuden kasvu katetaan pääasiassa puupolttoaineilla vuonna 2006 puun osuus kaikista uusiutuvista 84% koska metsäteollisuuden prosesseista syntyvien puupolttoaineiden määrän arvioidaan hieman laskevan nykytasosta, tulisi metsähakkeen ja peltoenergian käytön yli viisinkertaistua tavoitteiden saavuttamiseksi Tavoitteen toteuttamiseksi tarvittaneen rakenteellisia aikaa vieviä muutoksia PJ 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 2003 2004 2005 2020 Uusiutuvat 38 % Pöyryn laskelmien perusteella uusiutuvien kokonaislisäys on laskentatavasta ja vuoden 2020 kokonaiskulutustilanteesta riippuen joka tapauksessa 40 50 TWh vuoteen 2005 verrattuna! Sähkön nettotuonti Ydinvoima Fossiiliset polttoaineet Polttoturve Muut uusituvat energalähteet Biopolttoaineet 20
Uusiutuvien tavoite edellyttää kaikkien uusiutuvien energialähteiden hyödyntämistä Vuonna 2005 uusiutuvien osuus 94 TWh (2004: 101 TWh ja 2006: 99 TWh) lisäystarve noin 40-50 TWh (lähes 50 % lisäys nykykäytöstä) Mistä lisää? Tuulivoiman lisäys maksimi vuodelle 2020: 6-8 TWh, n. 1000 yksikköä Vesivoima: max. 1-2 TWh, sis. Kollaja, Vuotos ja kaikki tehonkorotukset Lämpöpumput: 2006: 2,4 TWh, UEO 2025: 4,4 TWh Muut: marginaalinen lisäys Pääpaino tulee olemaan bioenergiassa Yhteensä 10 TWh 21
mutta ennen kaikkea bioenergian voimakasta lisäystä! Bioenergian kasvutavoite 30 40 TWh nykytilasta 10% uusiutuvien osuus liikennekäytössä korvaa öljyä noin 5 TWh Kevyen polttoöljyn käyttö rakennusten lämmityksessä 11 TWh pelletit, bioöljy, muut (pellettien soveltuvuus ~80 %) lämpöpumput korvaavat myös osan Biokaasu, peltoenergia, jätteenpoltto: potentiaali 6-7 TWh Metsäteollisuuden sivutuotteiden määrä laskusuunnassa ei apua tavoitteen saavuttamisessa Metsähakkeen merkitys korostuu Kaikkien uusiutuvien jälkeen lisäystavoitteesta uupuu vielä 15-30 TWh 22
Päätelmiä uusiutuvien tavoitteista Tavoitteet äärimmäisen haastavia Uusiutuvan energian lisäämisessä bioenergialla merkittävin rooli suurin potentiaali metsähakkeessa metsäteollisuuden tulevaisuus avainasemassa Investointeja tarvitaan merkittävästi pääpaino perinteisessä teknologiassa uudet teknologiat tukevat Energian loppukulutus / energiansäästö merkittävin yksittäinen vaikuttaja Eri maiden tukipolitiikat vaihtelevat ja vääristävät markkinoita Bioenergian virtaus maan rajojen ulkopuolelle vältettävä Tavoitteisiin ei päästä nykytoimilla 23
Päätelmiä kasvihuonekaasujen vähentämisestä Ensisijainen tavoite vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. EU:n päästökauppajärjestelmän harmonisointi vuodesta 2013, ei kansallisia jakosuunnitelmia. Uusiutuvien tavoitteet sen sijaan kansallisia, samoin keinot ja tuet. Voi johtaa vääristymiin. Puhutaan vain 20 %:n päästövähennysvelvoitteesta, myös 30 %:n velvoite mahdollinen. Kaikkia päästöjen vähentämiskeinoja tarvitaan Uusiutuvat Energiansäästö Ydinvoima Myös maakaasu pidettävä hyväksyttävänä keinona 24
Kiitos! Pöyry Energy Oy Puh. 010 3311 janne.rauhamaki@poyry.com 25