Kohti päästöttömiä energiajärjestelmiä Prof. Sanna Syri, Energiatekniikan laitos, Aalto-yliopisto Siemensin energia- ja liikennepäivä 13.12.2012
IPCC: päästöjen vähentämisellä on kiire Pitkällä aikavälillä vaatimuksena voivat olla jopa negatiiviset nettopäästöt (esim. Bio+CCS, metsitys jne)
UN/FCCC:n ilmastoneuvottelut Doha 12/2012: Kiotolle jatko, vain 15% globaaleista päästöistä on mukana. Poissa jo Kiotosta oli USA, Etelä-Korea, muut kehittyvät maat. Jatkosta jäivät pois myös Kanada, Venäjä, Japani, Uusi-Seelanti EU:lla on jo oma jäsenmaita sitova 20% vähennysvelvoite. UNFCCC:n tavoitteena on saada kattava sopimus 2015 mennessä, jossa mukana myös tärkeimmät kehittyvät taloudet. Tavoitteena on saada sopimus voimaan 2020. Tavoite on erittäin haastava.
CO2: tulevaisuus on Aasian käsissä Lähde: IEA World Energy Outlook 2011.
Ilmastonmuutoksen tehokas hillintä tarkoittaa energiavallankumousta - energiatehokkuus olisi ylivoimaisesti tärkein ja kustannustehokasta Lähde: IEA, 2011.
EU:n energia- ja ilmastotoimet EU aloitti ensimmäisenä hiilidioksidin päästökaupan v. 2005. Perusajatus on mainio: saastuttaja maksaa, ohjaa vähennykset kustannustehokkaimpiin toimiin. Nyt CO2-hinta on pudonnut niin, että ei ohjausvaikutusta Monissa EU-maissa kansallisissa energiatoimissa pääpaino on uusiutuvan energian edistämisessä erillisillä tukitoimilla. Uusiutuva sähköntuotanto korvaa muuta sähköntuotantoa päästökaupan piirissä. Tukitoimien tärkeä myönteinen vaikutus on ollut tuotantokustannusten voimakas lasku esim. aurinkopaneeleissa. Energia-ala on haastava ohjattava, sillä investoinnit ovat käytössä jopa 40-60 vuotta
Euroopan (EU-27) sähköntuotanto Vuoteen 2020 mennessä Euroopan sähkömarkkinan integraatio on jo pitkällä (tavoite oli 2014) TWh Lähde: ECN, 2011 Vaihtelevan uusiutuvan tuotannon integrointi on uusi elementti järjestelmässä. Eurooppa on kuitenkin riippuvainen fossiilisesta lauhdetuotannosta vielä pitkään
EU:n päästökaupan hintakehitys 2005-2012
Onko Eurooppa mukana CCS:n kehityksessä? Vielä ennen 2008 talouskriisiä EU:lla oli tavoitteena 12-15 suuren mittakaavan demolaitosta Kesällä 2012 julkaistun NER300-listan perusteella 2-3 on todennäköisempi arvio Hankkeita on peruttu paikallisen vastustuksen vuoksi. Hankkeita ei nykytilanteessa myöskään nähdä taloudellisesti kannattavana. Pitkän aikavälin globaali markkina voi kuitenkin olla valtava, jos/kun kehittyvien maiden hiilivoimalaitoksien päästöjä aletaan rajoittaa. V. 2011 CCS hyväksyttiin CDM-mekanismin piiriin.
Ydinvoima globaalisti Monissa Länsi-Euroopan maissa poliittinen suhtautuminen muuttui voimakkaasti Fukushiman onnettomuuden jälkeen. Monet Itä-Euroopan maat ovat kiinnostuneita ydinvoimasta, mutta rahoituksen ja sitoutuneiden kumppanien saaminen on ollut vaikeaa. Monissa kehittyvissä maissa ydinvoima nähdään eri tavalla kuin lännessä tällä hetkellä. Esim. Kiinassa, Intiassa, Etelä-Koreassa, Venäjällä, Arabi-Emiraateissa jne. on merkittävät rakentamissuunnitelmat.
Suomi: osa integroituvaa sähkömarkkinaa, mutta... Eur/MWh Lähde: NordPool Spot
Sähköntuotantokapasiteetin kehitys vs. kysyntä Suomessa Lähde: Syri et al. 2012. Energy Strategy Reviews.
Miksi yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto (CHP) on ilmastotoimi? CHP:n etu on sähköntuotannon jätteenä syntyvän lämmön ottaminen hyötykäyttöön => polttoaineesta saatava hyötyenergia yli kaksinkertaistuu. CHP-sähkön vaihtoehtona on erillinen sähköntuotanto, usein hiilellä => sähköntuotannon päästöt kasvaisivat. Tämä pätee sekä tarkasteltaessa Suomea erillisenä järjestelmänä että integroituvalla eurooppalaisella sähkömarkkinalla. Suuren mittakaavan keskitetty tuotanto on parempi vaihtoehto myös ilmanlaadun kannalta kuin hajautettu poltto. Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto (CHP) on yleinen kylmissä ilmanaloissa (Itä-Eurooppa, Suomi, Tanska, jne) CHP on tämän hetken suomalaisessa ympäristökeskustelussa pahasti aliarvostettu
Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto osana tulevaisuuden energiajärjestelmää Biomassa tulee kasvattamaan osuuttaan Euroopassa sekä sähkönettä lämmöntuotannossa. Tarkoittaa myös sitä että todennäköisesti hinta nousee. Biomassan lisääminen sopii luontaisesti paremmin CHP:hen kuin lauhteeseen (polttoaineen kuljetusjärjestelmät, yleensä sijainti sisämaassa jne). Uusiutuva voi tulla CHP:hen sekä biomassana kattilaan että esim. aurinkolämpönä hajautetummassa rakenteessa (sama idea kuin sähköverkkojen avaamisessa pientuottajille). Olisi tärkeää tutkia tarkemmin (esim. tuntitasolla) miten saadaan paras hyöty ilman haitallisia kerrannaisvaikutuksia.
Yhteenveto Neuvottelut globaalista ilmastonmuutoksen hillinnästä ovat haastavat. EU:n piirissä käydään lähivuosina tärkeää keskustelua Unionin omista tavoitteista ja keinoista. Päästökaupan asemaa olisi järkevää vahvistaa ja pyrkiä laajentamaan myös EU:n ulkopuolelle. Esim. Australia liittyi kesällä 2012. Päästökauppa tarjoaa tasapuolisen signaalin teknologioiden kehittämiseen ja jättää yrityksille valinnanvapautta toimintaan. Esimerkiksi maatuulivoima alkaisi nopeasti olla parhailla paikoilla kilpailukykyinen ilman tukiakin.