Uusiutuvan energian edistämisen taloudelliset ohjauskeinot ja niiden vaikuttavuus Kimmo Ollikka VATT Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät 3.12.2013
Kysymyksiä / vastauksia? Miksi uusiutuvaa energiaa tulee tukea? Mitä tuemme, kun tuemme uusiutuvaa energiaa? Syöttötariffi, syöttöpreemio vai vihreät sertifikaatit miten uusiutuvaa energiaa tulisi tukea?
Ilmastopolitiikan tasot Globaali kysymys Päästövähennysten kustannukset ja hyödyt? Globaali päästövähennystavoite? Päästövähennysten jako maiden kesken? Ilmastosopimus ja sen rakenne? EU Tavoitteet: yksi vai useampi ilmastopolitiikan tavoite? Tavoitteiden jako jäsenmaiden välillä? Ohjauskeinot? Suomi Tavoitteiden jako sektoreiden välillä? Ohjauskeinot?
EU 20-20-20 tavoitteet Ilmastonmuutos ja kestävä energiapolitiikka Vuoteen 2020 mennessä: 1. Kasvihuonekaasujen päästöjä tulee vuoteen 1990 verrattuna vähentää 20 % Suomi (ei-päästökauppa): vuoden 2005 tasosta 16 % 2. Uusiutuvien energialähteiden osuus energian loppukulutuksesta on oltava vähintään 20 % Suomi: 38 % 3. Energian loppukulutusta on verrattuna ennustettuun kulutukseen vähennettävä 20 % Suomi: Arvio 325 TWh -> tavoite 310 TWh
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 1. Kasvihuonekaasujen päästöjä tulee vuoteen 1990 verrattuna vähentää 20 % 130 120 Kasvihuonekaasujen päästöt (1990=100) 110 100 90 80 70 Suomi EU27 EU 2020- tavoite 60 Lähde: Eurostat
2. Uusiutuvien energialähteiden osuus energian loppukulutuksesta on oltava vähintään 20 % Uusiutuvan energian osuus loppukulutuksesta (%) 40% 30% Suomi 2020- tavoite Suomi 20% 10% EU 2020- tavoite EU27 0% 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Lähde: Eurostat
Ilmastopolitiikan ohjauskeinoja 1. EU:n keskeisin ilmastopolitiikan ohjauskeino on päästökauppa (EU ETS) Sähkön- ja lämmöntuotanto Energiaintensiivinen teollisuus 2. Uusiutuvan energian tuet T&K tuet Investointi-, verotuet Syöttötariffi / -preemio Velvoitteet ja vihreiden sertifikaattien kauppa Tarjouskilpailut
EU ETS ja uusiutuvan energian tuet päällekkäistä ohjausta? Uusiutuvan energian tuet lisäävät uusiutuvan energian tuotantoa -> energiantuotannon päästöt pienenevät Päästöoikeuksien kysyntä ja hinta alenevat Päästöoikeuksia siirtyy muille toimialoille Mm. hiilen suhteellinen etu polttoaineena kasvaa Päästöjä vähennetään energiantuotannossa enemmän ja kalliimmalla kuin ilman uusiutuvan energian tukia Energiantuotanto (muu kuin uusiutuva tuotanto) on likaisempaa
EU:n päästöoikeuden (EUA) hinta ja teollisuusindeksi (STOXX Europe 600) /tco2 EUA Phase I EUA Phase II-III STOXX 600 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1/2005 1/2006 1/2007 1/2008 1/2009 1/2010 1/2011 1/2012 1/2013 Indeksi 400 350 300 250 200 150 100 50 0-50 -100-150 Lähteet: NordPool, ICE, STOXX
Ilmastonmuutos kaksi ulkoisvaikutusta Negatiivinen ulkoisvaikutus Kasvihuonekaasujen ympäristöhaitta Positiivinen ulkoisvaikutus Ilmastonmuutos edellyttää teknologista muutosta vähähiilisempään energiantuotantoon Tutkimukseen ja teknologioiden käyttöönottoon liittyvä oppiminen alentaa kustannuksia pitkällä aikavälillä Tiedon valuminen muiden käyttöön ei kannusta yrityksiä tutkimukseen tai investointeihin
Muita syitä (?) päällekkäiseen ohjaukseen Väärät tai epätäydelliset tavoitteet tai ohjauskeinot Fossiilisten polttoaineiden tuet Ei ilmastosopimusta Epätäydellisesti asetetut tavoitteet (EU 20-20-20?) Teknologinen lukkiutuminen Tukien myötä kilpailu sähkömarkkinoilla lisääntyy MUTTA: myös uusiutuvan energian tukipolitiikka voi johtaa lukkiutumiseen Energian omavaraisuus MUTTA: lisääntyvä säätövoiman tarve ylläpitää riippuvuutta fossiilisesta tuotannosta Työllisyys ja vihreä kasvu MUTTA: Työvoiman saatavuus tuottavammille toimialoille vaikeutuu MUTTA: Energiainvestointien syklit pidempiä kuin talouden syklit
EU ETS ja uusiutuvan energian tuet päällekkäistä ohjausta? Ympäristöohjaus on ensisijainen instrumentti Hiilivero Päästökauppa Teknologiaohjaus voi täydentää ympäristöohjausta Yksinään se on yhteiskunnalle erittäin kallis ohjauskeino Instrumentin valinta, kohdentaminen ja tason määrittely erityisen ongelmallista Simulaatiotutkimusten perusteella käytössä on liian korkeita syöttötariffeja
Tutkimukseen ja teknologioiden käyttöönoton ulkoisvaikutukset ongelmia Tutkimustiedon leviäminen Yritykset eivät tee riittävästi tutkimusta, vaan haluavat oppia muilta T&K tuet kannustavat yrityksiä innovointiponnistuksiin Käyttöönoton ulkoisvaikutukset learning-by-doing, learning-by-using, learning-byinteracting, network externalities, upsizing of technologies, economics of scale Yritykset odottavat kustannusten alenemista ja kokemuksia muilta, ennen kuin investoivat uuteen teknologiaan Tuotannon tuet (esim. syöttötariffi)
Tutkimukseen ja teknologioiden käyttöönoton ulkoisvaikutukset ongelmia (2) Hyvin niukalti tietoa oppimisesta Tieto on hajallaan mm. tutkimuslaboratorioissa ja yritysten kirjanpidossa Havaittuja oppimisvauhteja Oppimisvauhti = kustannusten suhteellinen lasku kapasiteetin kaksinkertaistuessa Tuulivoima (on-shore): 4 32 % Aurinkovoima: 13 26 % Biovoimalat: 0 45 % Oppimisvauhti on korkeampi tutkimuspanostusten kuin teknologioiden käyttöönoton suhteen globaalin kapasiteetin kasvun kuin alueellisen kapasiteetin kasvun suhteen
Uusiutuvien energioiden ohjauskeinojen suunnittelu Kypsät teknologiat (esim. tuulivoima) Tuki teknologian käyttöönotolle Ajan myötä aleneva tuki Tuki voidaan kohdentaa teknologiakohtaisesti Uudet teknologiat (esim. aurinko- tai aaltovoima) Tuki tutkimukselle ja kehitystyölle Tuen kohdentaminen: yliopistot / yritykset Tuen kohdentaminen teknologiakohtaisesti hankalaa
Ohjauskeinojen vaikutuksia tuet uusiutuvan energian tuotannolle ja investoinneille Syöttötariffi Poistaa investointiriskiä Voidaan räätälöidä teknologiakohtaisesti Kallis, johtaa yli-investointeihin? Syöttöpreemio Syöttötariffiin verrattuna enemmän riskiä Voidaan räätälöidä teknologiakohtaisesti Kallis, halvempi kuin tariffi? Sertifikaattimarkkina Poistaa osittain hinnoitteluongelman Suosii kypsiä teknologioita Tarjouskilpailut Poistaa osittain (kokonaan?) hinnoitteluongelman Design vaatii tarkkuutta
Uusiutuvan energian tukia EU:n jäsenmaissa Pääasiallinen tukimuoto Muut tuet Maa Syöttötariffi Syöttöpreemio Velvoitteet / sertifikaatit Tarjouskilpailut Investointi- / muut tuet Verotuet Net metering Lainat Alankomaat X X Belgia X X Bulgaria X Espanja X X X Irlanti X Italia X X X X X Itävalta X X Kreikka X Kypros X X Latvia X Liettua X X Luxemburg X X X Malta X X Portugali X X Puola X X X Ranska X X X X Romania X X Ruotsi X X X Saksa X X Slovakia X X X Slovenia X X X X Suomi X X Tanska X X X X Tsekki X X X X UK X X X Unkari X Viro X Lähde: RES LEGAL
Syöttötariffien tasoja ja kestoja EU-maissa 1990-2010 Lähde: Jenner (2012)
Kokemuksia Saksasta - syöttötariffi Energiewende energiakäänne Saksa luopuu ydinvoimasta 2022 mennessä Uusiutuvien osuus 80 % sähköntuotannosta 2050 mennessä Saksassa syöttötariffi 1990-luvun alusta Verkko-operaattorille velvoite maksaa uusiutuvan sähkön tuottajalle 90 % sähkön jälleenmyyntihinnasta 2000-luvun alussa nykyinen kiinteä tariffijärjestelmä Tariffimaksujen kustannukset sähkön kuluttajille: vuonna 2012 keskivertokuluttajalle noin 3,5 c/kwh (~14 % sähkön hinnasta) Uusiutuvan energian voimakas kasvu (Saksassa mm. eniten aurinkosähkökapasiteettia maailmassa)
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Kokemuksia Saksasta syöttötariffin vaikutuksia 10 % 8 % 6 % 4 % 2 % 0 % RES-osuudet energiankulutuksesta (%, 2020-tavoite: 18 %) Muut uusiutuvat Vesivoima Biomassa ja jätteet Aurinkovoima Tuulivoima 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 Aurinko- ja tuulivoiman kapasiteetti (MW) Tuulivoima Aurinkovoima Lähde: Eurostat
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Kokemuksia Saksasta - syöttötariffin kustannuksia 600 500 400 300 200 100 0 Keskimääräinen syöttötariffi ( /MWh) Aurinkovoima Biomassa Tuulivoima off-shore Tuulivoima on-shore 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 Tariffijärjestelmän kustannukset (milj. ) Muut uusiutuvat Biomassa Aurinkovoima Tuulivoima offshore Tuulivoima onshore Lähde: BDEW (2013)
Kokemuksia Saksasta Kasvaneella tuuli- ja aurinkovoiman tuotannolla vaikutuksia sähkömarkkinoiden toiminnalle Ajoittain negatiiviset sähkön hinnat Säätövoiman lisääntynyt tarve Uutta siirtokapasiteettia rakennettava: arvio 160 000 214 000 km vuoteen 2030 mennessä, kustannusarvio on 27,5-42,5 miljardia euroa. Syöttötariffi on parantanut teknologiayritysten asemaa Saksassa ja Tanskassa tuulivoiman osalta Kiinassa aurinkosähkön osalta.
Suomen syöttötariffi 2011 Takuuhinta uusille voimaloille 12 vuoden ajaksi Metsähakevoimaloille syöttöpreemio, myös vanhat laitokset Voimala Tariffityyppi Perustuki ( /MWh) Lisätuki ( /MWh) Ehto lisätuelle Tuen maksamisen rajoitus Tuulivoima Takuuhinta 83,5 + 21,8 2015 loppuun asti, enintään 3 vuoden ajan Yhteisteho 2500 MVA Biokaasu Puupolttoaine Takuuhinta 83,5 + 50 Lämpöpreemio Yhteisteho 19 MVA Takuuhinta 83,5 + 20 Lämpöpreemio Yhteisteho 150 MVA / 50 generaattoria Metsähake Syöttöpreemio - 2011-2012 0-18 - - - - 2013-2014 0-13,13 + 0-6,48 Kaasutinpreemio - - 2015-0 - 11,31 + 0-8,30 Kaasutinpreemio -
Syöttötariffimaksut 2011-2012 Laitoksia Nimellisteho Tuotanto Tuki Vuosi Voimalaitostyyppi (MVA) (GWh) (milj. ) Päästövähennyskustannus Päästövähennys* (1000 x tco2) ( /tco2) 2011 Metsähakevoimalaitos, ei-kaasutinpreemio 28 2463 550 10,2 148-489 21-69 Tuulivoimalaitos 5 18 15 1,0 4-14 73-240 2011 yhteensä 33 2481 565 11,2 152-503 2012 Metsähakevoimalaitos, ei-kaasutinpreemio 46 3376 2061 39,0 555-1835 21-70 Tuulivoimalaitos 10 102 137 8,8 37-122 72-240 2012 yhteensä 56 3478 2199 47,8 591-1957 *Päästövähennyksiä laskettaessa on alarajana käytetty vuosien 2000-2008 sähköntuotannon keskimääräistä ominaispäästökerrointa 269 tco2/gwh ja ylärajana lauhdevoiman ominaispäästökerrointa 890 tco2/gwh (Saari ym., 2010).
/MWh Tuulivoimatuotannon tuet Suomi vs. Ruotsi 120 100 Elcertifikat (SE) 80 Sähkö (SE) 60 40 20 Syöttötariffi lisätuki (FI) Syöttötariffi perustuki (FI) Sähkö (FI) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2011 2012
MW Tuulivoimakapasiteetti Suomi vs. Ruotsi 4000 3500 3000 2500 Ruotsi 2000 Suomi 1500 1000 500 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Kokemuksia Suomesta Tuulivoima Kapasiteetti tullee kasvamaan voimakkaasti kohden 2500 MVA rajaa Ongelmat hallinnollisissa lupaprosesseissa Onko takuuhinta liian korkea, kenelle informaatiovoitto (information rent): teknologiatuottajille vai energiantuotantoyhtiöille? Metsähakevoimalat Syöttöpreemio auttaa Suomen uusiutuvan energian tavoitteen saavuttamisessa Toteutuuko teknologiaohjauksen tavoitteet: tuki uusille innovaatioille ja/tai uuden teknologian käyttöönotolle? Onko syöttöpreemio liian korkea? Tukea niin sähkön kysyntä- kuin polttoaineen tarjontapuolelta (kemera-tuet) Biokaasu- ja puupolttoainevoimalat Kannustaako syöttötariffi teknologiakehitykseen?
Uusiutuvan energian tuki on kallis ohjauskeino päästöjen vähentämiseksi Yhteiskunnan maksamia uusiutuvan energian päästövähennyskustannuksia (arvioita): Suomi (2011 2012) Tuulivoima: 70 240 /tco 2, metsähake: 20 70 /tco 2 Saksa (2006 2010) Tuulivoima: 43 /tco 2, aurinkosähkö (PV): 537 /tco 2 UK (2011 2012) 110 /tco 2 (sertifikaattimarkkina) EUA:n keskihinnat Phase II: 13 /tco 2 Phase III: 4 /tco 2
Voisiko tarjouskilpailu toimia? Tarjouskilpailuja suunniteltaessa tulisi huomioida (Ausubel ja Cramton 2011): 1. Substituution lisääminen Huutokaupattavien yksiköiden tulisi olla vaihtoehtoisia toisilleen Jos huutokaupattavat alueet tai paikat (esim. tuulivoimatuotannossa) ovat toisiaan täydentäviä (komplementteja), ne tulisi kaupata yhtenä kokonaisuutena 2. Hintakehityksen havaitseminen Huutokaupattavista yksiköiden arvosta epävarmuutta Huutokauppaprosessin tulisi olla dynaaminen: tuottavat informaatiota hintojen kehityksestä huutokaupan kuluessa 3. Totuudenmukaisten tarjousten tekeminen houkuttelevaksi. Mikäli huutokauppasäännöt kannustavat yrityksiä huutamaan totuudenmukaisesti, parantaa se huutokaupan tehokkuutta ja oikean hinnan paljastumista
Pohdintoja Ilmasto- ja energiapolitiikan tulisi olla mieluummin yksinkertaista ja pitkäjänteistä kuin monimutkaista ja lyhytnäköistä Yksi EU-tason tavoite ilmastopolitiikalle Harmonisoitu tukipolitiikka uusiutuvalle energialle Teknologiaohjaus tukee, ei korvaa ympäristöohjausta Tuki yritysten T&K ponnistuksille Missä määrin lähellä oleva tuotanto tukee teknologiakehitystä? Miten kasvattaa yritysten T&K ponnistusten odotusarvoista tuottoa? Tulevaisuuden (teknologioiden) ennustaminen vaikeaa Energiapolitiikan tukien ja verojen päällekkäisyydet ongelmallisia Polttoaineverot, päästömaksut
Tuotannon tukien sijaan tuetaan innovaatioprosesseja
Kiitos! kimmo.ollikka@vatt.fi