Uusiutuvat energialähteet ja energiansäästö Yhteenveto tutkimuksista Väite: Suomessa energiansäästömahdollisuudet on jo käytetty. Kannattavistakin energiansäästömahdollisuuksista valtaosa on käyttämättä. Väite: Päästöjä voidaan vähentää nopeasti vain vesi- ja ydinvoimalla. Uusiutuvat energialähteet ja energiansäästöteknologiat mahdollistavat päästöjen nopean vähentämisen. Väite: Päästöjen vähentäminen uusiutuvilla energialähteillä on kallista. Energiansäästö ja uusiutuvien energialähteiden lisääminen on saman hintaista tai edullisempaa kuin ydinvoiman lisääminen.
Energiansäästön mahdollisuuksista on valtaosa käyttämättä Mekaanisen massan tuotannossa voidaan säästää sähköä jopa 15 %. Taajuusmuuttajat ovat kannattava tapa vähentää teollisuuden CO 2 -päästöjä. Energiansäästö tuottaa halvinta sähköä Energiatehostamisen mahdollisuuksista on Suomessa vieläkin valtaosa käyttämättä. Tutkimusten ja kokemusten mukaan investoinnit sähkön säästöön tuottavat selvästi Suomen halvinta sähköä, energiansäästöprojektit ovat kahdesta kymmeneen kertaan kannattavampia kuin energiantuotannon lisärakentaminen. (Motiva 1999, ETLA 1999, VTT 1999a, Keskuslaboratorio Oy 1998, KTM 1997a, KTM 1995a, KTM 1991.) VTT:n kehittämät matalaenergiatalot vähentävät Suomen energiantarvetta kokonaisten voimalaitosten tuotannon verran Mekaanisen massan tuotannon tehostaminen tuottaa teollisuudelle satojen miljoonien markkojen säästöt Rakennusten lämmitykseen kuluu noin 2 % Suomen energiasta. VTT:n kehittämät matalaenergiatalot kuitenkin vähentävät rakennuksen lämmitysenergian tarvetta 6-9 %, eivätkä käytännössä tule maksamaan tavallisia rakennuksia enempää. Kokonaisuudessaan matalaenergiatalot säästäisivät pelkästään uudisrakentamisessa vuosittain merkittävän määrän energiaa, vuonna 22 jo 7 TWh eli lähes Loviisan ydinvoimalan energiantuotannon verran. (VTT 1999b.) Metsäteollisuus kuluttaa Suomen sähköstä 33 %. Merkittävä osa tästä kuluu yhteen prosessiin: paperin raaka-aineen, massan, hiertämiseen mekaanisesti puusta. Mekaanisen massan tuotannon tehostamista tutkittiin TEKES:n Kestävä paperi -teknologiaohjelmassa, jossa suurimmat paperinvalmistajat olivat mukana. Kehitetyillä uusilla prosesseilla voidaan massan tuotannossa säästää 5-15 % sähköä ja investointien jälkeen tämä tuottaa 18 miljoonan markan vuosittaiset säästöt teollisuudelle. (Keskuslaboratorio Oy 1998, Energiatilastot 1998.) Matalaenergiatalon ominaisuuksia Matalaenergiatalossa on kaksi kertaa parempi eristys. Suomessa kehitetyt matalaenergiaikkunat ovat vielä kaksi kertaa tehokkaampia kuin kolminkertaiset ikkunat. Poistoilman lämmön talteenotto mahdollistaa huomattavan energiansäästön ja hyvän sisäilman. Lämpöpumput keräävät lämmitysenergiaa maaperään varastoituneesta lämmöstä. Ruotsissa lämpöpumpuilla tuotetaan vuosittain puolentoista ydinvoimalan tuotannon, 1 TWh, verran energiaa. Aurinkokeräimet käyttävät auringon lämmön lämmityksen apuna. Aurinkolämmöllä voitaisiin Helsingissä tuottaa lähes kaikki lämmin vesi huhtikuusta syyskuuhun. (The Swedish Council for Building Research 1996, Motiva 2, VTT 1999b.) Taajuusmuuttajat puolittavat sähkömoottorien energiankulutuksen Sähkömoottorit, jotka tavallisesti käyvät tarpeesta riippumatta samalla nopeudella, kuluttavat noin 6 % Suomen teollisuuden sähköstä. Säätelemällä moottorin nopeutta taajuusmuuttajilla voidaan sähkön kulutus usein vähentää puoleen ja investoinnit maksavat itsensä takaisin 5-1 kertaa nopeammin kuin uuden voimalaitoskapasiteetin rakentaminen. Taajuusmuuttajat ovatkin eräs kannattavimpia keinoja vähentää teollisuuden hiilidioksidipäästöjä. Kuitenkin vasta 1 %:ssa Suomen teollisuuden sähkömoottoreista on taajuusmuuttajat. (ETLA 1999, Zwei 1999.)
Uusiutuvat energialähteet ovat toiseksi merkittävin osa Suomen energiantuotantoa PVO:n Pietarsaaren 58 MW voimalaitos käyttää pääpolttoaineenaan puuta. Laitoksella on käytössä uusi metsähakkeen paalitustapa, risutukki, joka pienentää keruu- ja kuljetuskustannuksia. Puuhakkeen käyttö voidaan lähes kaksinkertaistaa Puulla tuotetaan nyt 19 % Suomen energiasta ja siitä onkin kehittynyt öljyn jälkeen toiseksi suurin energialähteemme. Puuhakkeen käyttö voidaan VTT:n mukaan kuitenkin vielä lähes kaksinkertaistaa ja tekniset mahdollisuudet ovat vieläkin suuremmat. Vaikka puuenergia on nykyään jo hyvin kilpailukykyistä, sen kustannusten odotetaan pienenevän useita kymmeniä prosentteja, kun parempia keruumenetelmiä otetaan käyttöön. Puuenergia tuottaa huomattavasti vähemmän rikki-, typpi- ja raskasmetallipäästöjä kuin kivihiili tai turve. Usein puun käyttöä voidaan lisätä asteittaisesti tai kokonaisia kivihiilivoimaloita voidaan muuntaa käyttämään puupellettejä, kuten Ruotsissa on menestyksekkäästi tehty. (Energiatilastot 1998, KTM 1996, KTM 1997b, KTM 1999.) Tuulivoimalla voidaan tuottaa Tuulivoiman rakennustahti maailmassa Tuulisähkön hinta Pohjoismaissa kymmeniä prosentteja Suomen sähköstä 3 5 MW 45 p/kwh 3 4 VTT:n tutkimusten mukaan tuulivoimalla voidaan tuottaa kymmeniä 2 5 35 prosentteja Suomen sähköstä. Tuulivoiman käyttövarmuus on noussut 2 3 yli 98 %:n, eli paremmaksi kuin useimpien muiden energiantuotanto- 1 5 25 muotojen. Hajasijoitettuna tuulivoiman varakapasiteetin tarve pienenee 1 2 ja varavoimaa voidaan ostaa eurooppalaisilta sähkömarkkinoilta. Tätä 5 15 helpottaa se, että tuulisuutta pystytään ennustamaan hyvin etukäteen. Lisäksi tuulivoimalat tuottavat eniten sähköä talvella, kun kysyntä on -83-85 -87-89 -91-93 -95-97 -99 1-85 -87-89 -91-93 -95-97 -99 suurin. (VTT 1998, VTT 1999c, VTT 1994, VTT 1993.) Tuulivoima on maailman nopeimmin kasvava energiamuoto Tuulivoiman kustannukset alittavat muiden energialähteiden kustannukset viidessä vuodessa Vuonna 1999 rakennettiin tuulivoimaa ennätyksellisesti yli 36 MW lisää. Lisäksi Espanjassa on rakenteilla muutamassa vuodessa yli 2 MW tuulivoimaa ja Ruotsissa on suunniteltu 8 MW merituulivoiman rakentamista. Tanska kattaa jo nyt 12 % sähkönkulutuksestaan tuulivoimalla ja tavoitteena on 5 % vuonna 23. Koko maailman sähköstä voidaan nykyisen kehityksen jatkuessa tuottaa tuulivoimalla 1 % vuonna 22. (AWEA 1999, EWEA 1999, DEA 1999, Danish Wind Turbine Manufacturers Association 2, Wind Power Monthly 2, Börsen 2.) Markkinoilla olevien tuulivoimaloiden teho on viiden vuoden aikana yli kolminkertaistunut,6 MW:sta 2 MW:iin ja 5 MW voimaloita odotetaan markkinoille muutaman vuoden sisään. Tehon huomattava lisääntyminen, tekninen kehitys ja erityisesti sarjatuotantoon siirtyminen laskevat tuulivoiman kustannukset Suomessa muiden energiantuotantotapojen alle 5-1 vuodessa. Tutkimuksien mukaan tehokkain tapa laskea uusiutuvien energialähteiden kustannuksia on investoida niihin. (EU Commission 1998, Energia-Ekono 1998, Danish Wind Turbine Manufacturers Association 2, KPMG 1999.)
Energiansäästön hyödyt voivat ylittää päästöjen vähentämisen kustannukset Ydinvoiman lisääminen ei ole halvempaa kuin uusiutuvien ja säästön lisääminen VTT:n tutkimustulosten valossa ydinvoima ei ole edes lyhyellä tähtäimellä merkittävästi halvempi tapa vähentää hiilidioksidipäästöjä kuin energiansäästön ja uusiutuvien energialähteiden lisääminen. Energiansäästön ja uusiutuvien energialähteiden kustannukset oletettiin lisäksi huomattavasti korkeammiksi kuin ne muiden tutkimusten mukaan ovat. (VTT 1999a.) Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen kustannukset (VTT 1999a) 4 mrd mk/vuosi 3 2 1 21 23 Energiansäästö (SAVE) Ydinvoiman lisärakentaminen (NUCLEAR 1) Päästöjen vähennys voi tuottaa Euroopassa taloudellista hyötyä Hiilidioksidipäästöjen vähentämisen kustannukset EU:ssa vuonna 22 (IPSEP 1999) mrd ECU 89 /vuosi Hollannin hallitus teetti tutkimuksen kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisen kustannuksista EU:ssa. Tutkimuksessa otettiin huomioon energiansäästön tuottamat hyödyt ja perinteisten ulkoiskustannusten, kuten terveys- ja ympäristökustannusten pieneneminen. Lisäksi tarkasteltiin ensimmäistä kertaa myös päästöjen vähennyksen tärkeitä heijastusvaikutuksia talouteen. Tällaisia ovat muun muassa uusien teknologioiden kustannusten lasku ja edullisempi energiantuotantorakenne. Tuloksien mukaan hiilidioksidipäästöjen vähennys voi olla EU:n alueella huomattavan kannattavaa, vaikka ilmastonmuutoksen aiheuttamia kustannuksia ei edes otettaisi huomioon. (IPSEP 1999.) Ydinvoimasta luopuminen Uusiutuvien lisääminen Yhteistuotanto Energiatehokkuus Vältetyt perinteiset ulkoiskustannukset YHTEENSÄ HEIJASTUSVAIKUTUKSET Uusien teknologioiden kustannusten lasku Edullisempi energiantuotantorakenne Fossiilisten polttoaineiden hintojen lasku -8-6 -4-2 2 4 Energiansäästön tuottamat hyödyt voivat ylittää Suomessa päästöjen vähennyskustannukset VTT:n ja KTM:n tutkimusten vertailu osoittaa, että hyödyt hiilidioksidipäästöjen vähentämisestä saattavat olla suuremmat kuin haitat. Energiansäästö voi tuottaa tutkimusten mukaan 4-8 mrd markan vuotuiset voitot ja kannattavilla energiansäästömahdollisuuksilla voidaan hiilidioksidipäästöjä vähentää noin 2 %. Toisaalta on arvioitu, että hiilidioksidipäästöjen vähentäminen Kioton tavoitteeseen ilman energiansäästön tuomia voittoja maksaa 2,5 mrd markkaa vuosittain. (KTM 1995a, KTM 1991, VTT 1999a.) Hiilidioksidipäästöjen vähentämisen kustannukset verrattuna energiansäästön hyötyihin mrd mk/vuosi Päästöjen vähentämisen kustannukset (VTT 1999a) Energiansäästön tuottamat voitot (KTM 1991, KTM 1995a) -8-6 -4-2 2 4
Uudet energiateknologiat ovat tärkeä osa Suomen kilpailukykyä Suomalaisen tuulivoimateollisuuden vienti vetää Suomalaisilla yrityksillä on vahvaa energiateknologioiden vientiosaamista: energiateknologian viennin arvo ylittää nykyään energian tuonnin arvon. Suomen energiaklusterin vahvoja vientituotteita ovat puuta käyttävät ABB Motors Oy kehittää höyrykattilat, energiansäästöteknologia ja tuulivoimaloiden komponentit. Esimerkiksi vaasalaisen ABB Motors Oy:n osuus tuulivoimageneraattorien Vaasassa uutta tehokkaampaa tuulivoimageneraattoria. ABB Motors myi tuulivoima- maailmanmarkkinoista on 24 %. Tuulivoiman maailmanmarkkinat ovat viimeisen viiden vuoden aikana kasvaneet 4 % vuodessa. Myös sähkö- generaattoreita viime vuonna 12 miljoonan markan edestä. moottorien taajuusmuuttajilla, joilla sähkömoottorien sähkönkulutusta voidaan vähentää erittäin taloudellisesti, on kasvava maailmanlaajuinen kysyntä. (ETLA 1999, VTT 1999c.) Uusiutuvat energialähteet työllistävät 17 5 15 Mmk Suomen energiateknologian vienti ja tuonti 1988 1998 Uusiutuvat energialähteet työllistävät 2-5 kertaa paremmin kuin fossiiliset polttoaineet tai ydinvoima. Lisäksi puuhakkeen tuotanto työllistää juuri maaseudun pahimmilla työttömyysalueilla. Tanskassa tuulivoimateollisuus työllistää 12-15 henkeä. Suomalainen tuulivoimateollisuus laajenee nopeasti ja tuulivoimaloiden kokoaminen voi alkaa Suomessa, jos investointitahti nopeutuu nykyisestä. (VTT 1999c, EU Commission 1998, Fortum 1998, Fortum 1999, Jyväskylän Teknologiakeskus Oy 1999, KTM 1995b.) Hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää nopeasti uusiutuvilla energialähteillä ja energiansäästöllä 12 5 1 7 5 5 2 5 Vienti Tuonti -88-89 -9-91 -92-93 -94-95 -96-97 -98 1 htv/twh Tuulivoiman ja ydinvoiman työllistävyys rakennusvaiheessa 8 6 (htv = henkilötyövuosi) VTT:n tutkimuksen mukaan Suomi voi päästä Kioton tavoitteeseen lisäämällä energiansäästöä ja uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Uusimman tutkimuksen mukaan päästöjen vähennysmahdollisuuksia ilman lisäydinvoimaa löytyy vielä huomattavasti enemmän. (VTT 1999a, Lehtilä 2.) Kansalaisjärjestöjen teettämissä Uusiutuva energiapolitiikka -skenaarioissa otettiin käyttöön VTT:n ja TEKES:in tutkimuksien osoittamia puuenergian, tuulivoiman ja energiansäästön potentiaaleja. Skenaarioissa osoitettiin, että hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää 4 % vuoteen 23, eli huomattavasti nopeammin kuin KTM:n skenaarioissa. Lisäksi skenaarioissa osoitettiin, että nykyinen ydinvoimakapasiteetti voidaan pitkällä tähtäimellä korvata muilla energiantuotantomuodoilla ilman, että päästöjen vähentäminen hidastuu. (Uusiutuva energiapolitiikka 1999.) 4 2 7 6 5 4 3 2 1 Tuulivoima Ydinvoima Milj. t CO2 199 2 21 22 23 Hiilidioksidipäästöjen vähentämistahti eri tutkimusten mukaan Kioton tavoitetaso VTT 1999a KTM (EPO 1) Uusiutuva 1 ja 2
Lähteet AWEA 1999, "Global Wind Energy Market Report 1999, Best Year Ever for Wind Energy", American Wind Energy Association, www.awea.org/faq/global99.html. Börsen 2, "Sweden: Offshore Wind Power Projects ", 16.2.2, www.borsen.dk. Danish Wind Turbine Manufacturers Association 2, Krohn, S., "Danish Wind Turbines: An Industrial Success Story", www.windpower.dk/articles/success.htm. DEA 1996, Energy 21, Danish Government's Action Plan for Energy, Danish Energy Agency. Energiatilastot 1998, Tilastokeskus, Helsinki. Energia-Ekono 1998, Tuulivoiman ja aurinkosähkön kilpailukyky ympäristöhyödyt huomioonottaen, Kauppa- ja teollisuusministeriö, Kemijoki Oy, Kemin kaupungin energialaitos, Kemi-Tornion ammattikorkeakoulu, Neste Oy, Pori Energia. ETLA 1999, Hernesniemi H. ; Viitamo E., Suomen energiaklusterin kilpailuetu, Elinkeinoelämän tutkimuslaitos, Helsinki. EU Commission 1998, Wind Energy in Europe - The Facts, European Commission Directorate- General for Energy, European Wind Energy Association. Eurostat, "Statistics in focus", Environment and Energy, Theme 8-1-3/1999. EWEA 1999, WIND FORCE 1: A Blueprint To Achieve 1% of the World's Electricity from Wind Power by 22, Greenpeace International, European Wind Energy Association, Forum for Energy and Development. Fortum 1999, Ympäristövaikutusten arviointi Loviisa 3 -ydinvoimalaitoshankkeelle, Sosioekonomisten vaikutusten arviointi, Suunnittelukeskus Oy. Fortum 1998, "Työllistämisvaikutukset tarkistettiin Loviisa 3 YVA:ssa", lehdistötiedote 18.8.1999. IPSEP 1999, Krause, F.; Koomey, J.; Olivier, D., Cutting carbon emissions while making money, Climate saving energy strategies for the European Union, International Project for Sustainable Energy Paths. Jyväskylän Teknologiakeskus Oy 1999, Turkki, J., Biopolttoaineiden tuotannon ja käytön yhteiskunnalliset vaikutukset, Bioenergian tutkimusohjelman julkaisuja 28, Jyväskylän Teknologiakeskus Oy, Jyväskylä. Keskuslaboratorio Oy 1998, Lähepelto, J., Kestävä paperi -tutkimusohjelman loppuraportti, Keskuslaboratorio Oy, Teknologian kehittämiskeskus, Espoo-Helsinki. KPMG 1999, The KPMG Solar Report, Solar Power - From Perennial Promise to Competitive Alternative, KPMG Bureau voor Economische Argumentatie, Steins Bisschop Meijburg & Co Advocaten, Hoofddorp. KTM 1999, Tuhkanen, S., Uusiutuvien energialähteiden edistämisohjelman ympäristövaikutusten arviointi, Kauppa- ja teollisuusministeriön tutkimuksia ja raportteja 23/1999. KTM 1997a, Kasanen, P.; Heljo, J.; Lund, P.; Mäenpää, I.; Nippala E., Energiansäästöpolitiikan tuloksellisuuden arviointi, Kauppa- ja teollisuusministeriön tutkimuksia ja raportteja 11/1997. KTM 1997b, Asplund, D., Bioenergian asema ja kehitysmahdollisuudet energiataloudessa, Kauppa- ja teollisuusministeriön tutkimuksia ja raportteja 21/1997. KTM 1996, Helynen, S.; Nousiainen, I., Biopolttoaineiden tuotanto ja käyttöpotentiaalit, Kauppa- ja teollisuusministeriön tutkimuksia ja raportteja 26/1996. KTM 1995a, Energiansäästötoimikunnan mietintö, Kauppa- ja teollisuusministeriön työryhmä- ja toimikuntaraportteja 24/1995. KTM 1995b, Mäenpää, I; Männistö, J., Bioenergian yhteiskunnalliset vaikutukset, Kauppaja teollisuusministeriön tutkimuksia ja raportteja 111/1995. KTM 1991, Lepistö, A., Energiansäästöprojekti, Loppuraportti, Kauppa-ja teollisuusministeriö, katsauksia B:1. Lehtilä 2, "Potential and cost of emerging technologies", teoksessa Climate Change, Sosioeconomic dimensions and consequences of mitigation measures, ed. Pirilä, P., Edita, Helsinki. Motiva 1999, Energiakatselmustoiminnan tilannekatsaus 1998. Motivan julkaisu 4/99, Helsinki. Motiva 2, "Aurinkolämmön ja -sähkön potentiaaliset tuotantoluvut 1999-2. Mittaukset helmikuu 1999-tammikuu 2", www.motiva.fi/tietopankki/uusiutuvatenergialahteet/uud-aurinko-tuotanto.html. The Swedish Council for Building Research 1996, The Energy Book, a Resume of Present Knowledge and Research. Uusiutuva energiapolitiikka 1999, toim. Lammi, H., Dodo, Greenpeace, Luonto-Liitto, Maan ystävät, Natur och Miljö, Suomen luonnonsuojeluliiton energianeuvosto, Suomen WWF. VTT 1999a, Lehtilä, A.; Tuhkanen, S., Integrated cost-effectiveness analysis of greenhouse gas emission abatement, the case of Finland, VTT Energy, Espoo. VTT 1999b, Leppänen, P.; Pulakka, S.; Saari, M.; Virtanen, H., Life-cycle-cost optimised wooden multi-storey apartment building, Nordic Wood, VTT Building Technology, Espoo. VTT 1999c, Holttinen, H., "Tuulivoima", teoksessa Uusiutuvien energialähteiden edistämisohjelman taustaraportti, VTT Energia. VTT 1998, Holttinen, H., Offshore-tuulivoima Perämeren jääolosuhteissa, VTT, Espoo. VTT 1994, Sommerdahl, T.; Holttinen, H.; Lemström, B.; Peltola, E., Tuulivoiman sijoittaminen luodoille, VTT, Espoo. VTT 1993, Peltola E.; Petäjä J., Tuulivoima Suomen energiahuollossa, VTT, Espoo. Wind Power Monthly 2, "Spain: Utility places largest ever wind plant order", February 2. Zwei 1999, Saving Energy with Electrical Drives, Zwei Division Electric Drive Systems, Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e V., Frankfurt am Main.