Kotitalouksien ja toimistotilojen laitesähkön käytön tehostaminen Electricity saving possibilities in household and office appliances including lighting Anne Korhonen, TTS Hannu Pihala, VTT Aulis Ranne, VTT Veikko Ahponen, VTT Liisa Sillanpää, TTS Työtehoseuran julkaisuja 384 ISBN 951-788-347-1 ISSN 0355-0710
TYÖTEHOSEURA PL 28 (Melkonkatu 16 A) 00211 HELSINKI Tekijä(t) / Authors Anne Korhonen, Hannu Pihala, Aulis Ranne, Veikko Ahponen ja Liisa Sillanpää Julkaisusarja ja numero Työtehoseuran julkaisuja 384 Julkaisuaika (kk ja vuosi) Toukokuu 2002 Tutkimuksen nimi Kotitalouksien ja palvelujen laitesähkön käytön tehostaminen erityisesti ympäristövaikutukset huomioon ottaen Julkaisun nimi / Title Kotitalouksien ja toimistotilojen laitesähkön käytön tehostaminen / Electricity saving possibilities in household and office appliances including lighting Tiivistelmä: Tavoite oli selvittää kotitalouksien ja toimistojen sähkölaitteiden teknologian ja käytön tehostamismahdollisuuksia vuoteen 2010 mennessä. Työ rajattiin kotitaloussähköön, johon eivät sisälly loma-asunnot, sähkölämmitys eikä lämpimän käyttöveden valmistus, sekä toimistotilojen valaistukseen ja sen ohjausjärjestelmiin sekä tieto- ja toimistotekniikkalaitteisiin. Kotitaloussähkön normaalikehitys (BAU) osoittaa, että kylmäsäilytys ja valaistus tulevat olemaan suurimmat kulutusryhmät, seuraavina kulutuselektroniikka, ruoanvalmistus ja sähkösauna. Teknisesti jo mahdollinen kehitys, joka ei kaikkien laitteiden osalta ole taloudellisesti kannattava, vähentää kulutuselektroniikan sähkönkulutuksesta noin viidenneksen, valaistuksesta lähes kaksi kolmasosaa ja kylmäsäilytyksestä vajaan seitsemäsosan normaalikehitykseen verrattuna. Valaistuksen teknisesti mahdollinen kehitys tuottaa suuremman säästön valtakunnallisesti kuin kaikkien muiden tekijöiden yhteensä. Sähkönkulutuksen kannalta parhaan teknologian käyttöönotto kaikkien rakennusten toimistotiloissa vuoteen 2010 mennessä mahdollistaisi 67 %:n vuotuisen sähkönsäästön (479 GWh/a) toimistotekniikkalaitteiden ja 75 %:n sähkönsäästön (693 GWh/a) valaistuksen kulutuksessa normaalikehitykseen (BAU) verrattuna. Todennäköisesti kotitalouksien aiheuttama hiilidioksidimäärä ei vuoteen 2010 mennessä ehdi laskea alle vuoden 2000 tason. Toimistojen laitesähkön ja valaistuksen kulutuksen aiheuttamat hiilidioksidipäästöt ovat BAU-skenaariossa 0,3 miljoonaa tonnia vuonna 2010, mikä on lähes sama kuin vuonna 2000. Abstract: The task was to assess the penetration of new technology and its effects on energy efficiency by 2010 of household electricity consumption, excluding leisure time dwelling and space and water heating, and electricity consumption of office appliances and lighting in the service sector. The work was based on secondary analysis. The BAU scenario showed that in Finland refrigeration appliances and lighting will consume the biggest shares of household electricity in 2010, followed by cooking, sauna, and consumer electronics, which will increase proportionally most. Using the existing best energy efficient technologies, not always economically feasible, will decrease the expected consumption, e.g. that of consumer electronics by 20 %, of lighting by 65 %, and of refrigeration by 14 % compared to the BAU scenario. Refrigeration appliances will still consume the biggest share. In the area of lighting, bringing into use the best technical solutions will produce bigger savings in consumption than in other areas altogether. However, accounting for the additional heat the appliances and lighting are producing, the technically possible savings, 2 050 GWh/a, of household electricity in 2010 will decrease by 15 % meaning a total amount of 1 740 GWh/a, and increase non-electric heating energy by 580 GWh/a. In offices, electricity consumption of 720 GWh/a of present equipment is quite possible to decrease by 30 %, by utilizing the power management of the appliances. Compared to the BAU scenario, it is possible yearly to save 480 GWh/a, 67 % of the consumption of the office equipment, 690 GWh/a, 75 % of the consumption of lighting by the year 2010 by using the best technologies in all offices. Calculations on the office equipment are based on present consumption and on present best technologies. Savings in consumption of lighting are based on estimations on office spaces in 2010 on the presumption of using the best technologies in all uses. This development will, in one hand, indirect decrease energy consumption of ventilation, but on the other hand, increase the need of non-electric space heating energy. Calculations by Reduce-model showed, that CO 2 emissions from household electricity obviously will not - by 2010 - lower into the level before 2000, which was 1,6 million tons/a. In offices, CO 2 emissions of the appliances including lighting will stay (in the BAU scenario) at 0,3 million tons/a in 2010, which is nearly the same level as in the year 2000. Avainsanat / keywords kotitalous, toimisto, sähkönkulutus, energiatehokkuus, säästöpotentiaali /household, office, electricity consumption, energy efficiency, saving potentials ISBN 951-788-347-1 ISSN 0355-0710 Sivuja 158 Hinta Yksikkö Kotitalousosasto PL 13 05201 RAJAMÄKI Myynti Työtehoseura PL 28 00211 HELSINKI puh (09) 2904 1200
Sisällys ALKUSANAT... 5 TIIVISTELMÄ... 6 SUMMARY 7 1. JOHDANTO... 8 1.1 Taustaa... 8 1.1.1 Ilmastostrategia... 8 1.1.2 Aiempia kotitalouksien ja palvelujen sähkönkäytön tutkimuksia... 8 1.2 Tavoitteet ja rajaus... 15 1.3 Toteutus... 16 2. KOTITALOUSKONEIDEN JA LAITTEIDEN SÄHKÖNKULUTUS JA SÄÄSTÖPOTENTIAALI... 18 2.1 Kotitalouskoneiden yleisyys... 18 2.2 Ennusteiden ja arvioiden laskemisesta... 18 2.2.1 Kotitalouksien lukumäärän ennustaminen... 18 2.2.2 Kotitalouskoneiden lukumäärän ennustaminen... 19 2.2.3 Arviot kotitalouskoneiden sähkönkulutuksesta vuonna 2000... 19 2.3 Kylmäsäilytyslaitteet... 19 2.3.1 Nykytilanne... 19 2.3.2 Tulevaisuus ja säästöpotentiaali... 22 2.3.3 Yhteenveto... 29 2.4 Ruoankypsennyslaitteet... 30 2.4.1 Nykytilanne... 30 2.4.2 Tulevaisuus ja säästöpotentiaali... 33 2.4.3 Yhteenveto... 38 2.5 Astianpesukoneet... 39 2.5.1 Nykytilanne... 39 2.5.2 Tulevaisuus ja säästöpotentiaali... 40 2.5.3 Yhteenveto... 42 2.6 Pyykinpesukoneet ja kuivauslaitteet... 43 2.6.1 Nykytilanne... 43 2.6.2 Tulevaisuus ja säästöpotentiaali... 44 2.6.3 Yhteenveto... 50 2.7 Kulutuselektroniikka... 51 2.7.1 Määrittelyt ja energiamerkit... 51 2.7.2 Televisiot... 53 2.7.3 Set top boxit... 56 2.7.4 Videot ja DVD-laitteet... 58 2.7.5 Audiolaitteet... 59 2.7.6 Mikrotietokoneet ja oheislaitteet... 61 2.7.7 Yhteenveto... 64 2.8 Valaistus... 65 2.8.1 Nykytilanne... 65 2.8.2 Tulevaisuus ja säästöpotentiaali... 68 2.9 Sähkösauna... 74 2.10 LVI-laitteet... 75 2.10.1 Ilmanvaihto... 76 2.10.2 Lämmitysverkostojen kiertovesipumput... 78 3 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
2.10.3 Öljypolttimet... 81 2.10.4 Muut LVI-laitteet... 81 2.10.5 Yhteenveto... 82 2.11 Autonlämmitys... 82 2.12 Muut... 84 2.13 Laitesähkön hyödyntäminen asuntojen lämmityksessä... 84 3. ENERGIANSÄÄSTÖN TARKASTELU REDUCE- MALLILLA... 88 3.1 Laskentamallin perusteet... 88 3.2 Laskennan lähtötiedot... 90 3.3 Tulokset... 95 3.3.1 Kotitaloussektori kokonaisuutena... 95 3.3.2 Esimerkkejä yksittäisistä kulutuskohteista... 98 3.4 Yhteenveto Reduce-mallin tuloksista... 106 4. TOIMISTOTILOJEN LAITESÄHKÖNKULUTUS... 108 4.1 Toimistotekniikkalaitteet... 108 4.1.1 Kopiokoneet... 109 4.1.2 Toimistotekniikkalaitteiden kokonaissähkönkulutus... 112 4.1.3 Toimistotekniikkalaitteiden sähkönkulutuksen kehityssuunta tulevaisuudessa... 114 4.2 Valaistus... 116 4.2.1 Nykytilanne... 116 4.2.2 Tulevaisuus ja säästöpotentiaali... 117 4.3 Sähkökuormien vaikutus lämmitys- ja jäähdytysenergian kulutukseen toimistotiloissa... 121 4.4 Yhteenveto toimistotilojen laitesähkönkulutuksesta... 122 5. KOTITALOUKSIEN JA TOIMISTOTILOJEN LAITE- SÄHKÖÖN LIITTYVÄT HIILIDIOKSIDIPÄÄSTÖT... 124 6. YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET... 126 6.1 Yhteenveto kotitalouskoneiden ja laitteiden sähkönkultuksesta... 126 6.1.1 Kehitys yleisesti... 126 6.1.2 Kehitys laiteryhmittäin... 128 6.2 Laitesähkön hyödyntäminen asuntojen lämmityksessä... 130 6.3 Taloussähkön säästön yksityistaloudellinen merkitys... 131 6.4 Kotitalouksien laitesähkön energiansäästöpotentiaali ja vaikutus CO 2 -päästöihin... 132 6.5 Toimistotilojen laitesähkön energiansäästöpotentiaali ja vaikutus CO 2 -päästöihin... 134 LÄHTEET... 136 LIITTEET 142 4 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
ALKUSANAT Teknologian kehittämiskeskuksen (Tekes) ohjelmassa Teknologia ja ilmastonmuutos (Climtech) tavoitteena on edistää ilmastonmuutosta rajoittavan teknologian valintoja, tutkimusta, kehitystä ja käyttöönottoa sekä tukea kansallisten ilmastotavoitteiden saavuttamista. Käsillä oleva tutkimus on Tekesin Climtechohjelman kautta rahoittama. Tässä raportissa käsitellään kotitalouksien osalta kattavasti ja toimistotiloista merkittävimpien sähköä kuluttavien laitteiden osalta nykyteknologian sähkönkäyttö ja uuden teknologian yleistymismahdollisuudet noin 10 lähivuoden aikana. Taloussähkön osatekijöistä on käsitelty kotitalouskoneiden, valaistuksen, kulutuselektroniikan ja pientaloille tyypillisten sähkölaitteiden teknologian ja käytön tehostamismahdollisuuksia. Toimistotilojen osalta on keskitytty toimistotekniikkalaitteiden ja valaistuksen nykyisiin ja lähivuosien teknologioihin. Sähkönsäästö- ja päästönvähennyspotentiaalia on arvioitu Reduce-mallilla, jolla voidaan simuloida uusien teknologioiden markkinapenetraatiota ja vaikutuksia sähkönkulutukseen ja ympäristöpäästöihin tiettyjen teknis-taloudellisten reunaehtojen vallitessa. Projekti on Työtehoseuran kotitalousosaston ja VTT Prosessit - tutkimusyksikön yhteistyö. Lisäksi VTT Tuotteet ja tuotanto tutkimusyksiköstä on tilattu valaistusta koskeva alihankintatyö. Projektin hallinto on ollut Työtehoseurassa. Vastuuhenkilönä Työtehoseuran puolelta on ollut tutkimusjohtaja Pirkko Kasanen ja Tekesin puolelta teknologia-asiantuntija Raija Pikku-Pyhältö. Kotitalouskoneita koskevan osuuden ovat tehneet Työtehoseurasta johtava tutkija Liisa Sillanpää ja tutkija Anne Korhonen, joka on laatinut laskelmat ja ennusteet. Erikoistutkija Hannu Pihala VTT Prosessit tutkimusyksiköstä on laatinut kotitalouksien kulutuselektroniikkaa, LVI-laitteita, muita erityisiä kulutuskohteita koskevat osuudet sekä kappaleen laitesähkön hyödyntämisestä asuntojen lämmityksessä. Hannu Pihala on laatinut myös toimistotilojen laitesähkönkulutusta käsittelevät kappaleet lukuun ottamatta valaistusta käsittelevää osaa. Erikoistutkija Veikko Ahponen VTT Tuotteet ja tuotanto tutkimusyksiköstä on laatinut sekä kotitalouksien että toimistotilojen valaistusta koskevat osuudet. Erikoistutkija Aulis Ranne VTT Prosessit tutkimusyksiköstä on hallinnut Reduce-mallin käyttöä ja tulkintaa sekä suorittanut CO 2 -päästölaskelmat. Tutkijaryhmän yhteistyö on ollut joustavaa ja innostavaa. Tutkijaryhmä on saanut arvokasta apua VTT Prosessit tutkimusyksikön tutkimusprofessori Seppo Kärkkäiseltä ja Motiva Oy:n johtavalta asiantuntijalta Heikki Härköseltä sekä hyödyllisiä kommentteja Climtechin ohjausryhmältä. Tutkijat kiittävät saamastaan tuesta. 5 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
TIIVISTELMÄ Työn tavoite oli selvittää sähkölaitteiden teknologian ja käytön tehostamismahdollisuuksia kotitalous- ja palvelusektoreilla vuoteen 2010 mennessä osana kansallisen ilmastostrategian toteuttamista. Työssä otettiin huomioon myös taloudelliset tekijät ja ympäristövaikutukset, erityisesti vaikutukset CO 2 -päästöihin. Työ rajattiin vakituisten asuntojen kotitaloussähkön kulutukseen sekä palvelusektorilta toimistotilojen valaistuksen sekä tieto- ja toimistotekniikan sähkönkulutukseen ja niiden tehostamismahdollisuuksiin. Jo olemassa olevia tilasto- ja muita aineistoja sekä alan tutkimuksia käytettiin laskelmien ja ennusteiden pohjana. Suomen kotitalouksien eri laiteryhmien sähkönkulutukset määritettiin bottom-up periaatteella vuoden 2000 tilanteen perusteella. Normaalikehityksen (BAU) mukaan kotitaloussähkön kulutus vuoteen 2010 osoittaa, että kylmäsäilytys ja valaistus tulevat olemaan suurimmat kulutusryhmät, seuraavina kulutuselektroniikka, ruoanvalmistus ja sähkösauna. Suhteellisesti eniten sähkönkulutus kasvaa tarkastelujaksolla kulutuselektroniikkaryhmässä. Energiateknisesti parhaan saatavissa olevan teknologian käyttöönotto, joka ei kaikkien laitteiden osalta ole taloudellisesti kannattava, vähentää esimerkiksi kulutuselektroniikan säh- könkulutuksesta noin viidenneksen, valaistuksesta lähes kaksi kolmasosaa ja kylmäsäilytyksestä vajaan seitsemäsosan normaalikehitykseen verrattuna. Kylmäsäilytys pysyy suurimpana kulutustekijänä. Valaistuksen teknisesti mahdollinen kehitys tuottaa suuremman säästön valtakunnallisesti kuin kaikkien muiden tekijöiden yhteensä. Kun laitelämmön hyödyntäminen asuntojen lämmityksessä otetaan huomioon, se merkitsee teknisesti mahdollisen sähkön kokonaissäästöpotentiaalin (2 050 GWh/a vuonna 2010) pienenemistä noin 15 %:lla arvoon 1 740 GWh/a ja muun kuin sähkölämmityksen tarpeen kasvua noin 580 GWh/a. Toimistotekniikkalaitteiden (mikrotietokonetyöasemat, tulostimet, kopiokoneet) nykyisen laitekannan sähkönkulutuksesta (720 GWh/a) on mahdollista säästää yli 30 %, jos laitteiden tehonsäästöautomatiikat otetaan käyttöön koko laitekannassa. Sähkönkulutuksen kannalta parhaan teknologian käyttöönotto kaikkien rakennusten toimistotiloissa vuoteen 2010 mennessä mahdollistaisi 67 %:n vuotuisen sähkönsäästön (480 GWh/a) toimistotekniikkalaitteiden ja 75 %:n sähkönsäästön (690 GWh/a) valaistuksessa normaalikehitykseen (BAU) verrattuna. Toimistotekniikkalaitteiden kohdalla säästö on laskettu nykykulutuksesta verrattuna parhaaseen nykyteknologiaan ja nykyiseen laitekantaan perustuen, koska arvion tekeminen vuoden 2010 laitekannan sähkönkulutuksesta olisi ollut hyvin epävarmaa johtuen laitekannan nopeasta uudistumisesta. Valaistuksen sähkönkulutuksen säästön laskenta perustuu arvioituun vuoden 2010 toimistotilakantaan ja edellyttää parhaan teknologian käyttöönottoa kaikissa toimistotiloissa. Lisäksi laitesähkökuorman väheneminen pienentää välillisesti ilmastoinnin sähkönkulutusta, mutta toisaalta muun lämmitysenergian kuin sähkön kulutus kasvaa jonkin verran. Todennäköisesti kotitalouksien aiheuttama hiilidioksidimäärä ei vuoteen 2010 mennessä ehdi laskea alle vuoden 2000 tason, mikä on noin 1,6 miljoonaa tonnia CO 2. Toimistojen laitesähkön ja valaistuksen kulutuksen aiheuttamat CO 2- päästöt ovat BAU-skenaariossa 0,3 miljoonaa tonnia vuonna 2010, joka olisi lähes sama kuin vuonna 2000. 6 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
SUMMARY The task was to assess the penetration of new technology and its effects on energy efficiency by 2010 in the sectors of household and service. This project was a joint work of VTT Processes and TTS Institute under the Climtech framework programme which is implementing the Finnish National Climate Strategy. Economical factors and climatic impacts of energy savings were viewed. The object of examination and calculations was household electricity consumption, excluding leisure time dwelling and space and water heating, and electricity consumption of office appliances and office lighting in the service sector. Existing data, reports and statistics were used. Household electricity consumption of the reference year 2000 was divided up into groups of different appliances by calculations, because no actual measuring data was available. According to bottom-up calculations, a BAU scenario showed that in Finland refrigeration appliances and lighting will consume the biggest shares of household electricity in 2010, followed by consumer electronics, cooking and sauna. Proportionally, consumption of consumer electronics will increase most. Replacing used appliances by the existing best energy efficient technologies, not always economically profitable, will decrease the expected consumption, e.g. that of consumer electronics by 20 %, of lighting by 65 %, and of refrigeration by 14 % compared to the BAU scenario. Refrigeration appliances will still consume the biggest share. In the area of lighting, bringing into use the best technical solutions will produce bigger savings in consumption than in other areas altogether. However, accounting for the additional heat the appliances and lighting are producing, the technically possible saving potential, 2 050 GWh/a, of household electricity in 2010 will decrease by 15 % meaning a total amount of 1 740 GWh/a, and increase non-electric heating energy by 580 GWh/a. In offices, electricity consumption of 720 GWh/a of present equipment (desktop computers and displays, printers, copy machines) is quite possible to decrease by 30 %, by utilizing the power management of the equipment. Compared to the BAU scenarios, it is possible yearly to save 480 GWh/a, 67 % of the consumption of the office appliances, 690 GWh/a, 75 % of the consumption of lighting by the year 2010 by taking into use the best technical technologies in all offices in different buildings. Concerning office appliances the calculations are based on present consumption and on present best technologies, because of many uncertainties in preliminary calculations in this very quickly developing area. Savings in consumption of lighting are based on estimations on office spaces in 2010 on the presumption of using the best technologies in all uses. This development will, on one hand, indirect decrease energy consumption of ventilation, but on the other hand, increase the need of non-electric space heating energy. Calculations by the Reduce-model showed, that CO 2 emissions from household electricity obviously will not - by 2010 - lower into the level before 2000, which was 1,6 million tons/a. In offices, CO 2 emissions of the appliances including lighting will stay (in the BAU scenario) at 0,3 million tons/a in 2010, which is nearly the same level as in the year 2000. 7 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
1. JOHDANTO 1.1 Taustaa 1.1.1 Ilmastostrategia Suomen tavoitteena on osana Euroopan unionia rajoittaa ilmastonmuutosta aiheuttavia kasvihuonepäästöjään siten, että keskimääräiset vuotuiset päästöt ovat Kioton pöytäkirjan tarkoittamalla ensimmäisellä sitoumuskaudella 2008-2012 korkeintaan yhtä suuret mitä ne olivat vuonna 1990, jolloin ne vastasivat noin 76,5 miljoonaa hiilidioksiditonnia. Tavoitteen saavuttamiseksi tarvittavat toimet on koottu Kansalliseen ilmastostrategiaan. Energian käytön tehostaminen ja energian säästöä tukevan teknologian edistäminen ovat siinä tärkeitä kohtia. (Valtioneuvosto 2001). Ilmastostrategiaa toteuttavien toimien vaikutuksia tarkastellaan vertaamalla energiansäästön ja päästövähennysten tavoiteskenaarioita (KIO) ns. perusuran (BAU) mukaiseen tulevaisuuteen. Skenaariotarkastelut riippuvat erityisesti muutamista keskeisistä oletuksista, joita ovat talouden kasvu ja sen rakenne sekä sähkönhankinnan rakenne (Kauppa- ja teollisuusministeriö 2001). Skenaariotarkastelujen taustaselvityksien pohjalta on tarkoituksenmukaista, esimerkiksi kotitalouksien ja palvelusektorin energiankulutuksen tarkasteluissa, erottaa lämmitysenergian, liikennepolttoaineiden ja sähkön kulutukset. Käsillä oleva raportti koskee sähkönkulutusta. 1.1.2 Aiempia kotitalouksien ja palvelujen sähkönkäytön tutkimuksia Asiantuntijaryhmä Suomen Sähkölaitosyhdistys ry:stä, Helsingin kaupungin energialaitokselta ja Imatran Voima Oy:stä teki vuonna 1985 sähkön käytön kehitysarvion, joka sisälsi asumisen, palveluiden, liikenteen, maataloustuotannon ja rakennustoiminnan sähkön käytön sektorikohtaiset kehitysarviot vuosille 1973-2000. Ne eivät sisältäneet lämmityksen sähkönkulutusta. Selvityksessä kiinnitettiin huomiota myös sähkön säästömahdollisuuksiin (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry ym. 1984). Asumisessa ennustettiin kojekannan lisääntymisen, asuntojen lukumäärän ja keskikoon kasvun lisäävän sähkönkulutusta. Uusien koneiden alhaisemman ominaiskulutuksen ennustettiin hidastavan kasvua. Asumisen sähkönkulutukseksi vuonna 2000 ennustettiin noin 7 660 GWh/vuosi (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry ym. 1984). Asumisen sähkön kulutuksen arvio vuosille 1970-2000 on esitetty taulukossa 1. Ennusteen mukaan kylmäsäilytyslaitteiden kulutuksen kasvu taittui 1980- luvun lopussa. Myös ruoanvalmistuslaitteiden sähköntarpeen kasvun ennustettiin hidastuvan ja sen osuuden asuntojen sähkönkulutuksesta alenevan. Mikroaaltouunien yleistymisen ei ennustettu vaikuttavan oleellisesti sähkönkulutukseen. Pesukoneiden ja kuivauslaitteiden kulutuksen ennustettiin kasvavan tasaisesti vuoteen 2000 saakka, vaikka laitekehityksen ansiosta ominaiskulutukset alenevat. Sen sijaan astianpesukoneiden oletettiin yleistyvän voimakkaasti. Sähkökiukaiden määrän ennustettiin kasvavan asuntokohtaisten saunojen yleistymisen vuoksi. LVI-laitteiden sähkönkulutuksen ennustettiin kasvavan, koska pientaloasuntojen osuus kasvaa ja niissä yleistyy koneellinen ilmanvaihto. Ryhmän valaistus ja 8 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
muut kodinkoneet kulutuksen ennustettiin kasvavan asuntojen määrän lisääntyessä. Viihde-elektroniikan katsottiin ennusteessa ohittaneen jo jyrkimmän kasvuvaiheensa, joten se sisällytettiin tähän ryhmään. (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry ym. 1984.) Taulukko 1. Asuntojen sähkönkulutus ilman sähkölämmitystä (GWh/a) 1970-2000 (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry ym. 1984). 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 % Kylmäkojeet 520 1 170 1 660 2 020 2 090 2 090 2 160 28 Ruoanvalmistuskojeet 610 790 830 860 900 900 960 13 Puhdistus- ja kuivauskojeet 150 340 510 700 860 860 1 160 15 Sähkökiukaat 20 90 180 310 490 490 830 11 LVI 190 250 310 370 420 420 490 6 Valaistus ja muut kojeet 581 905 1 136 1 430 1 700 1 700 2 060 27 Yhteensä 2 071 3 545 4 626 5 690 6 460 7 100 7 660 100 MWh/asunto 1,4 2,1 2,5 2,9 3,1 3,2 3,4 Viimeisin kattava tutkimus kotitalouksien sähkönkulutuksesta ja sen jakaantumisesta on Suomen Sähkölaitosyhdistys ry:n Kotitalouksien sähkönkäyttötutkimus 1993. Se koostui kyselystä, paneelitutkimuksesta ja mittauksista, joiden perusteella laskettiin kotitaloussähkön kokonaiskulutus ja jakauma Suomessa vuonna 1993. Tutkimuksen mukaan kotitaloussähkön kulutus oli 7 464 GWh. Kotitaloussähkön kulutuksen jakauma on esitetty kuvassa 1. Lähes kolmannes sähköstä kului kylmäsäilytykseen. (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry 1995.) LVI-laitteet (pientalot) 6 % Ruoanlaitto 11 % Autonlämmitys (pientalot) 3 % Pyykinpesu 4 % Pyykinkuivaus 1 % Astianpesukone 3 % Sähkösauna 8 % Kulutuselektroniikka 7 % Valaistus+muut 27 % Kylmäsäilytyslaitteet 30 % Kuva 1. Kotitaloussähkön kulutusjakauma vuonna 1993 (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry 1995). Nurmela (1996) on selvittänyt väitöskirjassaan Kotitaloudet ja energia vuonna 2015 kotitalouksien rakennemuutosten vaikutusta energiakulutukseen 9 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
vuoteen 2015 mennessä. Tutkimuksessa on muun muassa arvioitu kotitaloussähkön kulutusta ja energiatehokkuuden paranemisen mahdollisuuksia kompensoida energian kulutuksen nousupaineita. Nurmelan mukaan merkittävin kotitaloussähkön kulutukseen vaikuttava tekijä on varustetason nousu. Sen lisäksi pitää arvioida laitekannan ominaiskulutuksen parantumisen vaikutusta käytössä olevaan laitekantaan. Arvioidessaan kotitaloussähkönkulutusta vuodelle 2015 Nurmela on laskenut erikokoisten kotitalouksien vuoden 1990 kotitaloussähkön kulutuksen keskiarvot ja mediaanit. Sen jälkeen kulutusarvio on laskettu vaiheittain seuraavasti: Oletus1: Vain talouksien määrä muuttuu. Oletus 2: Myös talouksien elinvaiherakenne muuttuu. Oletus 3: Otetaan huomioon myös talotyyppijakauman muutos. Oletus 4: Kotitalouslaitevaranto muuttuu. Oletus 5: Otetaan huomioon kotitalouslaitteiden energiatehokkuuden paraneminen.(nurmela 1996.) Taulukkoon 2 on koottu Nurmelan (1996) esittämien erikokoisten talouksien kotitaloussähkön kulutusarvioiden perusteella sähkönkulutukset käyttötavoittain. On otettava huomioon, että Nurmelan esittämissä laskelmissa käyttötavoittainen jako ei ole aivan sama erikokoisille talouksille, esimerkiksi astianpesu, LVI, kiuas ja auton lämmitys on eritelty eritavalla erikokoisten talouksien kulutusarvioissa. Tästä johtuen taulukossa 2 esitetty kotitaloussähkön käyttötavoittainen jako ei ole aivan tarkka. Nurmelan (1996) mukaan vuonna 2015 kotitaloussähkönkulutus on 9 248 GWh, jos rakennemuutosten aiheuttama kasvu toteutuu tai 5 110 GWh, jos rakennemuutoksia kompensoi laitteiden maksimaalinen energiankulutuksen tehostuminen. Nurmelan arvioiden mukaan kotitalouden sähkönkäyttö tehostuu ja laiteryhmästä riippuen vuoden 2015 ominaiskulutus on 30-90 % vuoden 1990 tasosta (Taulukko 2, kuva 2). Taulukko 2. Arviot kotitalouksien sähkönkulutuksesta vuonna 2015, kun on otettu huomioon rakennemuutokset (BAU) ja kun otettu huomioon sekä rakennemuutokset että energiatehokkuuden kasvu (Tehostettu) (Nurmela 1996). Vuoden 2015 ominaiskulutus, Kotitaloussähkön jakauma ominais- %, vuoden 1990 BAU kulutuksesta Säästö (BAU-tehostettu) BAU Tehostettu Kylmäsäilytys 2 256 25 % 30 677 1 579 Ruoanvalmistus 1 504 16 % 70 1 048 456 Astianpesu 412 4 % 50 206 206 Pyykinpesu 644 7 % 50 322 322 Viihdelaitteet 1 130 12 % 90 1 016 114 LVI+ auton lämmitys 129 1 % 70 90 39 Kiuas (+LVI) 542 6 % 80 434 108 Valaistus ja muu kulutus 2 633 29 % 50 1 316 1 316 Yhteensä 9 248 100 % 5 110 4 139 10 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
Valaistus ja muu kulutus 26 % Kylmäsäilytyslaitteet 13 % Ruoanvalmistus 21 % Sauna (+LVI) 8 % LVI + auto lämmitys 2 % Viihdelaitteet 20 % Pyykinpesu 6 % Astianpesu 4 % Kuva 2. Kotitaloussähkön jakauma vuonna 2015, kun on otettu huomioon sekä rakenne- muutokset että energiatehokkuuden kasvu (Nurmela 1996). Kauppa- ja teollisuusministeriön (2001) selvityksessä Kasvihuonekaasujen vähentämistarpeet ja mahdollisuudet Suomessa on esitetty kuvan 3 mukainen jakauma kotitaloussähkön käytöstä vuonna 1998. Selvityksessä on arvioitu, että BAU-skenaariolla kotitalouslaitteiden energiatehokkuus paranee vuosina 1998-2020 laiteryhmästä riippuen 0,2-0,6 %:n vuosivauhdilla. BAU-skenaariossa on oletettu, että energiatehokkuuden lisäys tulee lähinnä EU-tason normien ja standardien vaikutusten kautta. Kotitaloussähkön kulutuksen on arvioitu kasvavan vuoden 1998 noin 8,8 TWh:sta 9,4 TWh:iin vuoteen 2010 mennessä ja edelleen 9,5 TWh:iin vuoteen 2020 mennessä. (Kauppa- ja teollisuusministeriö 2001.) Suomen Sähkölaitosyhdistys ry:n, Helsingin kaupungin energialaitoksen ja Imatran Voima Oy:n asiantuntijaryhmän palveluiden sähkönkulutusarviossa keskeisenä selittävänä muuttujana oli palvelurakennuskanta. Palvelurakennusten sähkönkulutukseen kuuluvat muun muassa kiinteistökulutus, valaistus ja informaatiotekniikan sovellutukset (Taulukko 3). Informaatiotekniikan sovellusten ennustettiin kasvavan voimakkaasti ja niiden sähkön kulutuksen kasvavan 1,8 TWh/vuosi. Rakennusten koneellisten ilmastointi- ja energiaa säästävien lämmön talteenottojärjestelmien kehittyminen ja yleistymien sekä työpaikkakohtaisten henkilöstöpalvelujen lisääntymisen ennustettiin aiheuttavan sähkön kulutuksen kasvua. (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry ym. 1984.) 11 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
Muu 2 % Valaistus 16 % Ruoansäilytys 26 % LVI +auton lämmitys 8 % Viihde 10 % Ruoanvalmistus 20 % Puhtaus 18 % Kuva 3. Kotitaloussähkön jakauma käyttökohteittain vuonna 1998 (Kauppa- ja teollisuusministeriö 2001). Taulukko 3. Palveluiden sähkönkulutus ilman sähkölämmitystä (GWh/a) 1973-2000 (Suomen Sähkölaitosyhdistys ry ym. 1984). 1973 1975 1980 1985 1990 1995 2000 % Palvelurakennuskanta, Mm 3 140 151 178 203 220 235 245 Palvelurakennuskannan sähkönkulutus, GWh 2 513 2 702 3 854 5 351 6 412 6 954 7 321 80 Kaupan jäähdytyslaitteiden sähkönkulutus, GWh 286 319 371 413 436 458 469 5 Yhdyskuntahuollon sähkönkulutus, GWh 317 388 568 690 740 746 754 8 Ulkovalaistuksen sähkönkulutus, GWh 245 275 385 466 512 542 556 6 Palveluiden sähkönkulutus yhteensä (ilman sähkölämmitystä), GWh 3 361 3 684 5 178 6 920 8 100 8 700 9 100 100 Muutama vuosi myöhemmin Ekono selvitti palvelujen sähkönkäytön kulutus- ja kuormitusjakaumia, kulutuksen kehittymistä ja kulutuksen kasvun syitä. Palvelujen sähkönkulutus vuonna 1985 oli yli 7 TWh eli noin 15 % maan koko kulutuksesta. Noin 45 % kului valaistukseen. Raportissa tarkastellaan myös sähkön säästön vaikutuksia lämmityskustannuksiin (Ekono 1988). 12 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
Tilastokeskus selvitti palvelusektorin sähkönkulutusta osallistuessaan Eurostatin pilottihankkeeseen Energy consumption in the service sector, jonka tarkoituksena oli kartoittaa mahdollisuuksia palvelusektorin energiankäytön tilastoinnin toteuttamiseksi. Tutkimuksen Palvelujen energiatilastoinnin kehittäminen yhteydessä tuotettiin vuoden 1998 palvelujen toimialoittaiset energiankulutusluvut. Luvut käsittävät polttoaineiden, sähkön ja kaukolämmön kulutuksen tilojen ja käyttöveden lämmitykseen, sähkön kokonaiskulutuksen sekä sähkönkulutuksen jakautumisen erilaisiin toimintoihin (lämmitys, valaistus, ilmanvaihto, muu) (Pohjolainen 2000a ja 2000b). Toimialaryhmittäin sähkön käyttö ja sen jakauma on esitetty taulukossa 4. Taulukko 4. Toimialaryhmittäinen sähkön käyttö jaoteltuna lämmitykseen, valaistukseen ilmanvaihtoon ja muuhun käyttöön Suomessa vuonna 1998 (Pohjolainen 2000a). Toimialaryhmä Lämmitys Valaistus Ilmanvaihto Muu Yhteensä Hotellit ja ravintolat 135 346 543 300 1 323 Terveydenhuolto- ja sosiaalipalvelut 88 385 305 421 1 198 Koulutus 55 285 246 678 1 264 Muut julkiset, yhteiskunnalliset ja henkilökohtaiset palvelut 78 267 370 705 1 420 Toimisto ja hallinto 484 870 1118 1622 4 094 Kauppa 215 983 895 930 3 024 Yhteensä 1 056 3 136 3 477 4 656 13 324 Kauppa- ja teollisuusministeriön (2001) selvityksessä arvioitiin myös palveluiden sähkönkäytön jakautumista käyttökohteittain vuonna 1998 (Kuva 4). Palveluiden sähkönkulutuksesta (11,7 TWh) lähes 30 % kului valaistukseen. Selvityksessä palveluiden sähkönkulutuksen kasvun odotetaan jäävän noin prosentin vuosivauhtiin vuosina 2000-2020, sillä energiateknologian kehityksen odotetaan laskevan sähkön ominaiskulutuksia palvelualojen laitekannassa samalla tavalla kuin kotitalouksien sähkölaitteissa. EU:n viidennen puiteohjelman GRIDS-projektissa (Goverment Regulatory Energy Measures Imapact and Diffusion Speed Appraisal Method) arvioitiin eri politiikkavaihtoehtojen merkitystä energiansäästöön teknologian diffuusion kautta. Työtehoseura osallistui tutkimukseen suomalaisen datan kerääjänä. Projektissa käytetty GRIDS-mallikehikko koostuu kolmesta simulointimallista. Kysyntämalli ennustaa kodinkoneiden kysynnän kehittymistä taloudellisten muuttujien perusteella. GRIM-malli arvioi valitun kehityskulun teollisuuden kannalta. MURE-mallilla saadaan tietoa odotettavissa olevasta energiansäästöstä ja hiilidioksidipäästöistä. (Kasanen ja Korhonen 2001.) 13 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
Muut 25 % Valaistus 28 % Katu- ja tievalaistus 5 % LVI 12 % Yhdyskuntahuolto 12 % Toimistolaitteet 7 % Keittiölaitteet 4 % Jäähdytys 7 % Kuva 4. Arvio palveluiden sähkönkäytön jakautumisesta käyttökohteittain vuonna 1998 (Kauppa- ja teollisuusministeriö 2001). Projektissa simuloitiin politiikkavaihtoehtojen vaikutuksia energiankulutukseen ja hiilidioksidipäästöihin. Pyykinpesukoneiden osalta kokeiltiin kolmea skenaariota: Energiamerkintäskenaario, jossa otetaan käyttöön Super A tai AA-luokka vuodesta 2003 alkaen (0,75 kwh/ohjelma). Vapaaehtoiset sopimukset skenaario, jossa kolmen asteen lämpötilan laskulla päästään energiankultukseen 1,02 kwh/ohjelma alkaen vuodesta 2005. Yhdistelmäskenaario, jossa yhdistetään edellä mainitut keinot. Simuloinnin lähtötilanteeksi on oletettu vuosi 1997, jolloin pyykinpesukoneiden määrä on ollut Suomessa noin 1,8 miljoonaa kappaletta, koko laitekannan sähkönkulutus 586 GWh/a, laitekannan keskimääräinen kulutus 320 kwh/a ja käyttöikä 15 vuotta. Edellä esitetyillä skenaarioilla ja lähtötiedoilla saadut sähkönkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuudet on esitetty taulukossa 5. (Kasanen ja Korhonen 2001.) Kylmälaitteiden osalta testattiin seuraavia skenaarioita: Energiamerkintäskenaario, jossa otetaan käyttöön uudet luokat vuodesta 2002 alkaen. Nykyiset luokat E-G, jäävät pois käytöstä ja uudet luokat A1 ja B1 ovat parempia kuin nykyinen A. Minimivaatimusskenaario, jossa otetaan käyttöön uudet energiamerkintäluokat ja poistetaan nykyisiä luokkia D-G vastaavat laitteet vuodesta 2005 alkaen. 14 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
Taulukko 5. Sähkönkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuudet pyykinpesukoneille Suomessa (Kasanen ja Korhonen 2001). Sähkönkulutus vuonna 2003, GWh Säästö 2003-2010 GWh Vältetyt CO2 päästöt, 1000 kg 1 Energiamerkintä Vapaaehtoiset Energia- Vapaaehtoiset sopimukset Yhdistelmä merkintä sopimukset Yhdistelmä 586 22 9 30 11 154 4 689 15 256 Vuonna 1997 kylmälaiteiden määräksi on oletettu Suomessa noin 2,2 miljoonaa kappaletta, koko laitekannan sähkönkulutukseksi 1 069 GWh/a, laitekannan keskimääräinen kulutukseksi 486 kwh/a ja käyttöiäksi 16,4 vuotta. Edellä esitetyillä skenaarioilla ja lähtötiedoilla saadut sähkönkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuudet on esitetty taulukossa 6. (Kasanen ja Korhonen 2001.) Taulukko 6. Sähkönkulutuksen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämismahdollisuudet kylmäsäilytyslaitteille Suomessa (Kasanen ja Korhonen 2001). Sähkönkulutus Säästö 2003-2010 GWh Vältetyt CO2 päästöt, 1000 kg vuonna 2003, GWh Energiamerkintä Minimivaatimus Energiamerkintä Minimivaatimus 1 093 169 195 87 196 100 869 1.2 Tavoitteet ja rajaus Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää sähkölaitteiden teknologian ja käytön te- hostamismahdollisuuksia kotitalous- ja toimistosektoreilla. Tavoitteena oli saada kokonaiskuva kotitalous- ja toimistosektorien sähkölaitteisiin kuluvan energian tehostamismahdollisuuksista noin 10 vuoden aikana. Työssä otettiin huomioon myös taloudelliset ja ympäristövaikutukset, erityisesti vaikutukset CO 2 - päästöihin. Asumisen sähkönkulutukseen luetaan kotitalouksien, kiinteistöjen, lomaasuntojen ja maatalouden sähkönkulutus. Tilastokeskuksen tilastojen mukaan vuonna 2000 asumisen kokonaissähkönkulutus oli noin 12,1 TWh, josta kotitaloussähkön osuus oli noin 9 TWh, kiinteistösähkön noin 1,8 TWh, loma-asuntojen noin 0,5 TWh ja maatalouden noin 0,8 TWh. Asumisen sähkönkulutuksen osalta tässä raportissa tarkastellaan suurinta ryhmää eli kotitaloussähköä. Edellä mainitut luvut eivät sisällä asuinrakennusten sähkölämmitystä, jonka suuruus vuonna 2000 oli noin 6,9 TWh. Tässä raportissa ei käsitellä sähkölämmitystä eikä sähkönkäyttöä lämpimän käyttöveden valmistukseen. Laitesähkön käytössä syntyvä lämpö hyödyntyy osittain lämmityksessä, mikä huomioidaan sähkönkulutuslaskelmissa. Muissa kuin sähkölämmitetyissä asunnoissa arvioidaan muun lämmitysenergian tarpeen kasvu. Laitesähköllä tarkoitetaan tässä raportissa sähkönjakeluverkosta sähkölaitteeseen syötettyä sähköenergiaa. Palveluihin luetaan toimialoittain kauppa, majoitus- ja ravitsemustoiminta, kuljetus, varastointi ja tietoliikenne, rahoitustoiminta, kiinteistö- ja liike-elämää palveleva toiminta, muut yksityiset palvelut ja julkiset palvelut. Vuonna 2000 näihin kului sähköä Tilastokeskuksen tilastojen mukaan noin 12,5 TWh. Palvelujen osalta tässä tutkimuksessa tarkastellaan toimistotilojen toimistotekniikkalait- 1 Laskelman perustana on ollut oletus, että syntyy keksimäärin 0,5 kg CO 2 /kwh. 15 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
teiden päälaiteryhmien ja valaistuksen sähkönkulutusta, jotka muodostavat noin 40 % toimistotilojen kokonaissähkönkulutuksesta (noin 4,1 TWh vuonna 2000). Toimistotiloissa laitesähkö hyödyntyy lämmityskaudella osittain lämmityksessä, mutta lisää ilmastoinnin sähkönkulutusta jäähdytyskaudella. Tämän asian merkitystä arvioidaan raportissa. Toimistotiloja ja laitteita on lähes kaikissa palvelusektorin eri rakennustyypeissä. Kuvassa 5 on esitetty sähkön kulutusjakauma Suomessa vuonna 2000 ja se mitä osaa sähkönkulutuksesta tämä tutkimus käsittelee. Toimistotilojen toimistotekniikka + valaistus 2 % Muut palvelut ja julkinen kulutus 14 % Liikenne 1 % Sähkölämmitys, asuinrakennukset 9 % Sähkölämmitys, muut 1 % Kotitaloudet 12 % Rakentaminen 0 % Maatalous 1 % Loma-asunnot 1 % Kiinteistöt 2 % Teollisuus 57 % Kuva 5. Sähkönkulutuksen jakauma Suomessa vuonna 2000 (Tilastokeskus 2001). 1.3 Toteutus Tutkimus toteutettiin kolmivaiheisena. Ensin selvitettiin nykytilanne ja teknologia. Kotitalouksien osalta arvioitiin kunkin laiteryhmän nykyinen valtakunnan tason sähkönkulutus ottamalla huomioon laitteiden yleisyys ja niiden keskimääräinen sähkönkulutus (bottom-up menetelmä). Kotitalouksien kokonaissähkönkulutuksen nykytasoksi valittiin Tilastokeskuksen vuoden 2000 sähkönkulutusluku 9 035 GWh. Tästä kulutusluvusta vähennettiin kaikkien laskettujen laiteryhmien kokonaisvuosikulutus ja loppu kulutus sijoitettiin ryhmään muu. Lisäksi selvitettiin parhaan markkinoilla olevan nykyteknologian sähkönkulutustaso. Toimistosektorilla selvitettiin valittujen laiteryhmien sähkönkulutustasot perustuen sekä kotimaassa että ulkomailla tehtyihin selvityksiin. Tulevaisuuden energiatehokkaan teknologian selvittämien oli tutkimuksen toinen vaihe. Siinä arvioitiin noin kymmenen vuoden tähtäimellä eri laiteryhmien laitteiden teknologian kehitystä. Uuden teknologian penetroitumismahdollisuuksia ja sen mukanaan tuomaa sähkönsäästöä arvioitiin VTT:llä olevalla Reducelaskentamallilla ottaen huomioon saatavilla olevat kustannusarviot. 16 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
Tutkimuksen kolmannessa vaiheessa arvioitiin valituille laiteryhmille säästöpotentiaali vertaamalla normaalikehityksen (BAU) ja säästöskenaarioiden mukaisia valtakunnan tason kulutuslukuja vuonna 2010. Näin saaduista sähkönkäytön tehostumisista arvioitiin vaikutus kasvihuonekaasupäästöihin. 17 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
2. KOTITALOUSKONEIDEN JA LAITTEIDEN SÄHKÖNKULUTUS JA SÄÄSTÖPOTENTIAALI 2.1 Kotitalouskoneiden yleisyys Laitteiden yleisyydet kotitalouksissa on esitetty taulukossa 7. Tilastokeskuksen kulutustutkimusten (aikaisemmin Kotitaloustiedustelu) perusteella laadituissa tilastoissa kylmäsäilytyslaitteet on ryhmitelty kahteen pääryhmään: jääkaappeihin ja pakastimiin, jolloin jää-viileäkaapit ja kylmiöt sekä jääkaappi-pakastimet sisältyvät ryhmään jääkaapit. Adato Energia Oy (aikaisemmin Suomen Sähkölaitosyhdistys ry) on julkaissut myyntilukuihin perustuvaa yleisyystilastoa, jossa kylmäsäilytyslaitteet on jaoteltu tarkemmin eri tyypeittäin (Taulukko 8). Taulukko 7. Kotitalouskoneiden ja viihde-elektroniikan yleisyydet kotitalouksissa (Tilastokeskus 2001b). 1976 1981 1985 1990 1994 1995 1996 1998 1999 Jääkaappi 93 94 96 96 96 97 97 97 Pakastin 40 56 70 78 80 83 84 85 Pyykinpesukone 72 73 67 80 82 83 83 83 Astianpesukone 5 10 17 33 41 41 39 43 Kuivausrumpu 2) 4 5 5 6 7 7 Kuivauskaappi 2) 3 3 3 3 3,5 4 Sähköliesi 2) 98 99 99 100 100 Mikroaaltouuni 52 69 72 74 78 TV 1) 24 50 74 90 94 95 96 Videonauhuri 15 45 61 63 67 Kotitietokone 5 16 28 37 44 Matkapuhelin 7 18 60 79 Modeemi 7 16 26 Internetyhteys 7 13 19 26 Faksi 4 7 Radio 98 97 99 99 1) Väritelevisio 2) Adato Energia Oy Taulukko 8. Kylmäsäilytyslaitteiden yleisyydet Adato Energia Oy:n mukaan. 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 Jääkaapit + jää-viileäkaapit 77 76 76 77 77 78 78 Pakastimet 52 51 51 51 50 50 50 Jääkaappi-pakastimet 29 30 30 31 32 34 35 2.2 Ennusteiden ja arvioiden laskemisesta 2.2.1 Kotitalouksien lukumäärän ennustaminen Kotitalouksien lukumäärän kehitys on arvioitu Tilastokeskuksen tekemän väestöennusteen (2001a) ja siitä tehtyjen laskelmien pohjalta (liite 1, taulukko 64) seuraavasti: Kotitalouksien lukumäärien kehitystä arvioitiin Tilastokeskuksen tietojen (1993-1999) avulla tehdyn kuvion pohjalta (Liite 2, kuva 45). Samoin arvio 18 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
kotitalouksien keskikoon kehityksestä tehtiin Tilastokeskuksen tietojen perustella tehdyn kuvion avulla (Liite 2, kuva 46). Kotitalouksien lukumäärät vuosina 1997-2010 laskettiin myös jakamalla väkiluku kotitalouksien keskikoolla. Lisäksi taulukossa 64 (Liite 1) on esitetty Juha Nurmelan (1996) esittämä ennuste kotitalouksien lukumäärästä vuosina 2000-2010. Taulukon 64 viimeisellä rivillä on yhteenveto eri ennusteista ja arvioista kotitalouksien lukumääristä vuosina 2000-2010. Tätä yhteenvedon perusteella tehtyä arviota kotitalouksien lukumääristä on käytetty laskelmiin kotitalouskoneiden lukumääristä. 2.2.2 Kotitalouskoneiden lukumäärän ennustaminen Kotitalouskoneiden lukumäärät ennustettiin kotitalouksien lukumäärän ja koneiden yleisyyslukujen perusteella. Tämän ennusteen perusteella laskettiin Reducemallia varten, kuinka paljon laitteiden määrä kasvaa keskimäärin vuosittain prosentteina vuosina 2001-2010. 2.2.3 Arviot kotitalouskoneiden sähkönkulutuksesta vuonna 2000 Arvioitaessa kotitalouskoneiden keskimääräistä sähkönkulutusta vuonna 2000 lähtötasona on käytetty Odyssee-tietokannassa 2 Suomen osalta käytettyjä tietoja, jotka perustuvat tutkimukseen Kotitalouksien sähkönkäyttötutkimus 1993. Aikasarjaa täydennettäessä oletimme koneen käyttöiäksi 14 vuotta, jolloin noin 7 % laitteista uusitaan vuosittain. Poikkeuksena olivat ruoankypsennyslaitteet, joista lieden käyttöiäksi oletettiin 18 vuotta ja mikroaaltouunin 10 vuotta. Uusien koneiden osalta käytettiin kulutuslukuna uusien koneiden keskimääräistä kulutusta, joka laskettiin Suomen Sähkölaitosyhdistys ry:n /Adato Energia Oy:n valintaoppaissa ilmoitettujen energiankulutuslukujen perusteella eri kokoisten koneiden myynnin mukaan painotettuna. Energiankulutusluvut löytyvät valintaoppaista konetyypistä riippuen vuodesta 1990-1996 lähtien. Elektroniikan Tukkukauppiaitten myyntilastoista saa tietoja eri kokoisten laitteiden markkinaosuuksista. Kunkin vuoden uusien laitteiden keskimääräinen kulutus on laskettu seuraavalla kaavalla: esim. vuoden 1995 jääkaappien kulutus (0.86 x 565 kwh+ 0.07 x 291 kwh+ 0.07 x 258 kwh). Luku 0.86 vastaa prosenttilukua 86. Vuonna 1995 jääkaapeista 86 %:n kulutus vastasi vuoden 1993 kannan jääkaappien keskimääräistä kulutusta, 565 kwh/a. Eri laitteiden sähkönkulutuksen laskentaperusteita on tarkastelu yksityiskohtaisemmin kunkin laitteen kohdalla. 2.3 Kylmäsäilytyslaitteet 2.3.1 Nykytilanne Tilastokeskuksen viimeisimmät tiedot kylmäsäilytyslaitteiden yleisyyksistä ovat vuodelta 1998, jolloin jääkaappi oli 97 %:ssa ja pakastin 85 %:ssa suomalaisista kotitalouksista (Taulukko 7). Tilastokeskuksen tilastot perustuvat kotitaloustiedustelun tietoihin (nykyään Kulutustutkimukset). Adato Energia Oy:n myyntilukuihin perustuvan tilaston mukaan jääkaappi oli 78 %:ssa, jääkaappi-pakastin 2 Odyssee on kansainvälinen tietokanta, joka tuottaa energiatehokkuusindikaattoreita sekä sisältää niiden laskentaan vaadittavan perusdatan. 19 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)
35 %:ssa ja pakastin 50 %:ssa kotitalouksista vuonna 1999 (Taulukko 8). Molemmissa tilastoissa jää-viileäkaapit (+ kylmiöt) on laskettu samaan ryhmään jääkaappien kanssa. Sähkönkulutus vuonna 2000 Kylmäsäilytyslaitteiden energiankulutus on ilmoitettu Suomen Sähkölaitosyhdistys ry:n /Adato Energia Oy:n valintaoppaissa vuodesta 1990 lähtien. Elektroniikan Tukkukauppiaitten myyntitilastoissa kylmäsäilytyslaitteet on jaoteltu laitetyypin ja tilavuuden mukaan seuraavasti: Jääkaapit: alle 200 l ja yli 200 l Jää-viileäkaapit Jääkaappi-pakastimet: 550 mm leveät ja 600 mm leveät (+jenkkikaapit) Kaappipakastimet: alle 200 l ja yli 200 l Säiliöpakastimet: alle 300 l ja yli 300 l Laskettaessa uusien kylmäsäilytyslaitteiden keskimääräistä vuosikulutusta, laskimme ensin kunkin laitetyypin keskimääräiset kulutukset valintaoppaiden tietojen perusteella. Niissä otettiin huomioon laitetyypin lisäksi laitteen koko, esimerkiksi tilavuudeltaan alle 200 litran ja yli 200 litran jääkaappien sekä jääviileäkaappien keskimääräiset energiankulutukset vuodessa. Sitten laskimme kunkin kokoluokan prosenttiosuudet myyntitilastossa. Lopullisessa kulutuslaskelmassa painotimme aiemmin laskettuja kulutuslukuja myyntiosuuksilla. Jääkaappi-pakastimien kulutusta ei ollut Odyssee-tietokannassa, joten jouduimme arvioimaan niiden sähkönkulutuksen vuonna 1993. Valintaoppaiden kulutuslukujen perusteella oletimme, että jääkaappi-pakastimien kulutus on keskimäärin 1,3 kertaa pakastimen kulutus. Tilavuudeltaan samankokoisen pakastimen sähkönkulutus on suurempi kuin jääkaappi-pakastimella, mutta laskelmassa tilavuutta ei ole otettu huomioon vaan on käytetty uusien kylmäsäilytyslaitteiden keskimääräisiä vuosikulutuksia. Arvioitaessa kylmäsäilytyslaitteiden sähkönkulutusta vuonna 2000 käytettiin jaottelua jääkaapit, jääkaappi-pakastimet ja pakastimet (Taulukot 9 ja 10). Lisäksi pakastimien sähkönkulutuksen osalta tehtiin kaksi laskelmaa. Toisessa laskelmassa pakastimien määrä laskettiin suoraan niiden yleisyyden mukaan ja toisessa laskelmassa oletettiin, että 20 %:ssa kotitalouksia on kaksi pakastinta ja toinen pakastin on käytössä puoli vuotta. Taulukko 9. Arvio kylmäsäilytyslaitteiden keskimääräisistä sähkönkulutuksista vuosina 1993-2000. 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Jääkaappi, kwh/vuosi 565 546 509 503 482 460 438 416 Pakastin, kwh/vuosi 745 725 705 683 656 630 604 577 Jääkaappi-pakastin, kwh/vuosi 970* 941 910 877 844 811 778 740 Laitteiden uusiutuminen vuosittain on 7 %. Vuosittaiset kulutukset on laskettu seuraavalla kaavalla: Kunkin vuoden uusien laitteiden keskimääräinen kulutus lasketaan mukaan, esim. vuoden 1995 jääkaappien kulutus (0.86 x 565 + 0.07 x 291 + 0.07 x 258). *Jääkaappi-pakastimen kulutus 1,3-kertainen pakastimeen verrattuna. 20 Työtehoseuran julkaisuja 384 (2002)