Ilkka Savolainen, Miimu Airaksinen, Hannele Cantell, Markku Kanninen, Pirjo Peltonen-Sainio, Sanna Syri, Jyri Seppälä Julkistustilaisuus 31.1.2013 Energiajärjestelmä ja päästönvähennystoimet
Ilmastopaneeli - yleistä Ympäristöministeriön asettama, toimikausi 1.12.2011 31.12.2013 Tavoitteet - Vahvistaa tutkimuksen ja politiikan välistä vuoropuhelua - Neuvoa energia- ja ilmastopolitiikan ministerityöryhmää - Arvioida ilmastopolitiikan johdonmukaisuutta Muuta toimintaa - Arvio ilmastolain tarpeellisuudesta - Meneillään useita selvityksiä 2
Ilmastopaneelin jäsenet professori Markku Kulmala, ilmakehätieteet, Helsingin yliopisto (puheenjohtaja ) professori Marja Järvelä, yhteiskuntapolitiikka, Jyväskylän yliopisto (varapuheenjohtaja) tutkimusprofessori Miimu Airaksinen, rakennettu ympäristö, VTT yliopistolehtori Hannele Cantell, kasvatustiede, Helsingin yliopisto tutkija, ilmastotiimin vetäjä Sirkku Juhola, yhdyskuntasuunnittelu, Aalto yliopisto professori Markku Kanninen, metsänhoito, Helsingin yliopisto professori Kai T. Kokko, ympäristöoikeus, Lapin yliopisto professori Markku Ollikainen, ympäristöekonomia, Helsingin yliopisto professori Pirjo Peltonen-Sainio, kasvintuotanto, Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT tutkimusprofessori Ilkka Savolainen, khk-järjestelmätarkastelut ja päästöjen laskenta, VTT professori Jyri Seppälä, systeemitaso- ja elinkaarianalyysit, Suomen ympäristökeskus professori Sanna Syri, energiatalous, Aalto yliopisto pääjohtaja Petteri Taalas, kansainväliset ilmatieteen järjestöt ja IPCC, Ilmatieteen laitos 3
Raportit Raportit saatavilla www-sivuilla: www.ilmastopaneeli.fi Energiajärjestelmä ja päästönvähennystoimet - Yhteenvetoraportti (5/2013) - Kolme osaraporttia: Metsien käytön ja metsäbioenergian ilmastovaikutukset (2/2013) Lämpöpumput ja kaukolämpö energiajärjestelmässä (3/2013) Rakennetun ympäristön hajautetut energiajärjestelmät (4/2013) I 4
Yhteenvetoraportti Johdanto Toimintaympäristön muutos energiastrategiassa Kytkennät eri päästösektorien välillä Työn tavoite Tuloksia Päästökaupan ohjausvaikutuksen lisääminen Vähäpäästöisten resurssien tuki ei-päästökauppasektorille Ohjauskeinojen tasapainoinen kokonaisuus ja toimien suunnittelun läpinäkyvyys I 5
Yleistä ilmasto- ja energiastrategiasta Toimintaympäristön muutos energiastrategiassa (- Aiemmin (vielä 5-10 vuotta sitten) tavoite oli tarjota kohtuuhintaista ja varmaa energiaa teollisuudelle ja muille toiminnoille) Nyt tulee vastata ilmastonmuutoksen hillintä- ja sopeutumishaasteisiin (mm. vähentää khk-päästöjä ja edistää rakenteellista muutosta, jolla päästäisiin vähähiiliseen yhteiskuntaan vuosisadan puoliväliin mennessä) I 6
Yleistä ilmasto- ja energiastrategiasta Toimintaympäristön muutos energiastrategiassa Lyhyt aikaväli, tasapaino: Tulee ottaa huomioon energiaintensiivisen teollisuuden tarpeet (mm. työllisyys- ja kansantalousnäkökulma) ja toisaalta edistää päästöjen vähentämistä ja siihen tähtääviä keinoja kuten uusiutuvaa energiaa ja energiatehokkuutta sekä uutta vihreän talouden liiketoimintaa (kestävä kehitys, mm. työllisyys- ja kansantalousnäkökulma). Pitkä aikaväli: Khk-päästöjä vähennettävä 80-90 %, mikä merkitsee päästötöntä energiantuotantoa ja huomattavaa resurssien käytön tehostamista, I 7
Yleistä ilmasto- ja energiastrategiasta Tärkeitä kysymyksiä: Mitkä ovat yhdyskuntien ja energiajärjestelmien rakenteita, jotka mahdollistavat vähäpäästöisyyden resurssitehokkaasti? Mitkä tämänhetkiset toimet lukitsevat Suomen energiajärjestelmiä suuntaan, jossa suuri muutos ei ole mahdollinen? Miten hajautettu energiantuotanto ja keskitetyt verkot (sähkö ja lämpö) toimivat yhdessä mahdollisimman hyvin, ilman toimien tehokkuutta heikentäviä kerrannaisvaikutuksia? I 8
Yleistä taustaa energiajärjestelmästä Energian käyttö aiheuttaa 80 % Suomen khk-päästöistä. Energian tuotanto ja käyttö muodostavat järjestelmän, jossa on kytkentöjä eri osasektorien välillä. Monet energiavarat ovat varsin rajallisia kuten vesivoima ja metsähakkeen vuotuinen määrä. Kasvihuonekaasujen päästönvähennystoimet yhdellä osasektorilla voivat aiheuttaa lisäpäästöjä toisella osasektorilla tai jopa toisessa maassa. Toimen tehokkuus ja kustannustehokkuus voivat heiketä merkittävästi. Monien uusiutuvien energialähteiden potentiaalit hajanaisia ja ajallisesti vaihtelevia. Hyödyntäminen voi tapahtua integroituna rakennettuun ympäristöön. I 9
Kytkennät eri päästösektorien välillä Toimenpide yhdellä sektorilla voi muuttaa päästöjä toisella sektorilla tai toisella alueella Suomi EU Maailma Päästökauppa (PK) -sektori Ei-PK-sektori LULUCF PK Ei-PK LULUCF Annex-1 Päästöt LULUCF Non-Annex- 1 Toimen oikea vaikutus : aikajänne, herkkyys oletuksille, epävarmuus ja vaihtelu
Työn tavoite Tunnistetaan sellaisia toimenpiteitä, joilla on mutkikkaita vaikutusketjuja, ja analysoidaan toimien kokonaisvaikutuksia päästöjen rajoittamiseen ja muihin politiikan tavoitteisiin kuten uusiutuvan energian käytön lisäämiseen. Tunnistetaan ja pohditaan tärkeitä lähtökohtia strategian laadintaan. I 11
Tuloksia Ilmasto- ja energiastrategiatyön yleinen kommentointi Aiempi ilmasto- ja energiastrategia sisälsi perusteltuja suunnitelmia, nyt tässä tuodaan esille näkökulmia, joilla strategiaa voidaan kehittää edelleen. Useat ohjaustoimet on annettu EU-tasolla, parannukset tulisi tällöin kohdistaa EU-tasoon (Suomi voisi edistää parannuksia EU-tasolla). Kokous TEM:issä 22.11.2012 I 12
Tuloksia Toimien vaikutus kokonaispäästöihin ja päästöjen vähenemien kustannustehokkuuteen - Toimien vaikutus kokonaispäästöihin (usein toimet vähentävät päästöjä kohdesektorilla mutta voivat lisätä päästöjä muilla sektoreilla tai muissa maissa, esim. liikenteen biopolttoaineet ), toimien heikentynyt kustannustehokkuus - Jos toimet siirtävät päästöjä päästökauppasektorille, jolla on tiukka päästökatto, päästöt eivät pk-sektorilla kasva (vaan hinta hiukan nousee). - Eri sektorien väliset kustannustehokkuuserot suuria: pk:n hinta 4-8 /tco2, ei-pk-sektorilla tehdään moninkertaisesti kalliimpia toimia I 13
EU:n päästökauppa on menettänyt ohjausvaikutuksensa markkinaehtoinen rakenteellinen muutos ei toistaiseksi etene Euroopassa Sanna Syri, Samuli Rinne, Aalto-yliopisto 31.1.2013 14
Tuloksia Päästökaupan ohjausvaikutuksen lisääminen - Päällekkäistä ohjausta pk-sektorilla, päällekkäisyys alentaa pk:n hintaa ja syö pk:n ohjausvaikutusta (päällekkäisyyttä ei voitane täysin välttää, mutta mm. uusiutuvan tuki kohdistuu pk-sektorille suureksi osaksi) - Pk jäänyt toissijaiseksi ohjauskeinoksi, vaikka se olisi kustannustehokas, kohdistaisi kustannukset saastuttajalle (saastuttaja maksaa periaate) ja teknologianeutraali (toimijat valitsisivat tehokkaat teknologiat, ei vaatisi mutkikasta tukitoimien verkkoa), pk toisi laajan signaalin talouteen päästöjen vähentämisestä - Pk:hon perustuva ohjaus olisi tehokas ja rajoittaisi taloutta vähiten ja sopisi siksi hitaasta talouden kasvusta kärsivälle EU:lle ja Suomelle. - Suomen tulisi vaikuttaa EU:n politiikkaan pk:n painottamisessa suhteessa muihin keinoihin (muitakin keinoja tarvitaan) I 15
Tuloksia Vähäpäästöisten energiavarojen tuki ei-pk-sektorille - Vähäpäästöisten resurssien ohjaus kansallisilla toimilla ei-pk-sektorille, biomassaresurssien käytön tulee olla tehokasta mutta ei tuhlaavaa, koska biomassaa (ja metsämaata) tultaneen käyttämään moniin tarpeisiin (raaka-aineet, erilaiset polttoaineet, hiilinielu, biodiversiteetti) - Pk-sektorilla on saastuttaja maksaa -periaate (mikä parantaa tehokkuutta erityisesti fossiilisten panosten osalta, jos pk:n hinta ei ole alhainen) I 16
Tuloksia Ohjauskeinojen tasapainoinen kokonaisuus ja toimien suunnittelun läpinäkyvyys - Pk keskeisin ohjauskeino - Muita keinoja tarvitaan sektoreilla joilla pk ei riitä tai joille se ei sovi, mm.: rakennusten energiatehokkuus, liikenne, LULUCF Tärkeää olisi saavuttaa tasapainoinen ja vakaa ohjauskeinojen kokonaisuus (talouden pienet kokonaiskustannukset, innovaatioiden edistäminen, taloudellisen rakenteen muutos kohti vähähiilistä yhteiskuntaa) Päästönrajoitustoimien suunnittelun läpinäkyvyys ja eri osapuolien osallistumismahdollisuus edistäisivät myös kokonaisuuden kannalta optimaalisten ratkaisujen syntymistä (esim. ilmastolain ohjaamana) I 17
Osatehtävien tuloksia Metsäenergian lisäämisen vaikutus kokonaispäästöihin Nykyisessä ilmastoneuvottelujen ja ilmastopolitiikan aihepiirissä on monia avoimia kysymyksiä, joista useat koskevat bioenergian ja ekosysteemin hiilivarastojen käyttöä. Aihepiirissä käydään myös tieteellistä keskustelua, jossa arvostellaan nykyisiä käsittelytapoja. Keskustelun valossa on mahdollista, että bioenergian ja biomassan käyttöä koskevia laskentasääntöjä muutetaan kansainvälisissä sopimuksissa, EU:n direktiiveissä tai EU:n muussa sääntelyssä. I 18
Periaatteellinen ero biomassan käytön päästövaikutuksen arvioinnissa: Ilmastosopimuksen ja Kioton pk:n raportointi ottavat huomioon biomassan (kuten metsien) hiilitaseen toteutuneen kehityksen pohjalta (ns. päästöinventaarit). Sovitut päästöjen laskentasäännöt ja velvoitteet eivät rajoita kestävää bioenergian tuotantoa pitkällä aikavälillä, mutta eivät kannusta nielujen lisäystä. Uudet nieluvelvoitteet voisivat ohjata metsien hiilivarastojen jatkuvaan kasvattamiseen mutta samalla voisivat heikentää metsien käytön taloudellista kannattavuutta, jos ovat liian voimakkaita. Jotkut ehdotetut uudet laskentamenetelmät katsovat ajassa eteenpäin ja arvioivat etukäteen biomassan käytön vaikutuksia ilmakehän pitoisuuteen. Eteenpäin suuntaava näkökulma ei sovi yhteen muun päästönlaskennan kanssa, mutta on käyttökelpoinen, kun arvioidaan miten toimenpiteet tulevat vaikuttamaan tulevaisuuden pitoisuuksiin (skenaario- ja elinkaaritarkastelut). Suomessa olisi perusteltua varautua tällaisiin uusiin bioenergian ja biomassan käyttöä koskeviin laskentasääntövaihtoehtoihin, etenkin kun metsien pitkäkiertoinen biomassa on keskeinen osa Suomen teollisuuden ja energiantuotannon resurssipohjaa. I 19
Lämpöpumput ja kaukolämpö (CHP) energiajärjestelmässä Tässä osaraportissa tutkittiin erityisesti kaupunkien lämmitysjärjestelmien toimintaa osana laajempaa sähkömarkkinaa. Tavoitteena oli arvioida eritysesti kaupunkien yhdistetyn sähkön- ja lämmöntuotannon (CHP) toimintaa ja sitä, voiko CHP olla osa tulevaisuuden vähäpäästöistä energiajärjestelmää Suomessa. Sanna Syri, Samuli Rinne, Aalto-yliopisto 31.1.2013 20
Lämpöpumput ja kaukolämpö (CHP) energiajärjestelmässä CHP:n lämmöntuotanto vähäpäästöinen tapa tuottaa yhdyskuntien lämmitys, ja sen ympäristöystävällisyyttä aliarvioidaan Suomessa yleisesti. CHP:ssa otetaan hyötykäyttöön sähköntuotannossa syntyvä lämpö, joka muuten menisi hukkaan (lauhdetuotanto: tuotetaan vain sähköä, lämpö ohjataan vesistöön tai lauhdutustorniin). Samalla menetetään hieman sähköntuotantoa. Maalämpöpumppu kuluttaa sähköä, ja tuottaa n. 3-4 kertoimella lämpöä. Maalämpö on erittäin suositeltava korvaamaan esim. öljylämmitystä tai suoraa sähkölämmitystä, mutta ei CHP-lämpöä. Sanna Syri, Samuli Rinne, Aalto-yliopisto 31.1.2013 21
Tulevaisuus Maalämpöpumput ovat hiili- ja turve-chp-lämpöä vähäpäästöisempiä, jos sähköjärjestelmässä ydin- ja/tai CCSsähkön määrä lisääntyy. Sen sijaan maakaasua tai merkittävässä määrin biomassaa käyttävä CHP-lämpö on tällöinkin hyvin vähäpäästöistä. Kaukolämmön hinnoittelua kannattaisi kehittää niin että kylmimmillä säillä lämpö olisi kalliimpaa. Pakkasilla tarvittava lisälämpö tuotetaan Suomen kaupungeissa yleensä vain lämpöä tuottavilla öljykattiloilla. Tällöin hinnoittelu tukisi suoraan päästöjen vähentämistä. Sanna Syri, Samuli Rinne, Aalto-yliopisto 31.1.2013 22
Tulevaisuus Päästöjen vähentämisen kannalta nykyiset kaukolämpöverkot kannattaa säilyttää ja niitä kannattaa laajentaa. Ne mahdollistavat uusiutuvan energian tuomisen ketjun eri vaiheisiin (biopolttoaineet keskitettyyn tuotantoon, aurinkolämpö, lämmön pientuotanto kulutuspäähän). Verkkoja voitaisiin myös avata pientuotannolle. Yhdistetyssä sähkön- ja lämmöntuotannossa on järkevää siirtyä hallitusti kohti suurempaa uusiutuvan energian osuutta (yhtenä reunaehtona kannattavuus päästökaupan oloissa). Teknologisia mahdollisuuksia on useita (esim. hake, pelletit, torrefioidut pelletit, kierrätyspolttoaine kivihiilen korvaajina, biokaasu tai SNG maakaasun korvaajana). Erilaisen polttoaineen tuominen olemassa olevaan laitokseen voi olla järkevintä vaiheittaisena oppimisprosessina. Lisäksi uusien voimalaitosten rakentamisen myötä CHP-järjestelmissä ollaan siirtymässä kohti ko. monipolttoainevaihtoehtoja. Sanna Syri, Samuli Rinne, Aalto-yliopisto 31.1.2013 23
Rakennetun ympäristön hajautetut energiajärjestelmät Muutokset rakennuskannassa ovat hitaita Rakennuskannassa muutokset ovat hitaita ja niiden vaikutukset ovat pitkäaikaisia -> ensisijaisesti pienennettävä rakennusten primäärienergiankulutusta Lisäksi ilmastonmuutoksen sopeutumiseen tulee kiinnittää huomiota. Esityksen nimi / Tekijä 31.1.2013 24
Suomen rakennettu ympäristö on erilaista eri paikkakunnilla Suomen rakennettu ympäristö on hyvin monimuotoista (kaupungit, haja-asutusalueet) -> eri ratkaisut eri alueille - Suuret kaupungit: CHP:n kehitys vähäpäästöisemmäksi - Pienehköt taajamat: öljystä hakkeeseen ja pelletteihin - Haja-asutus: kiinteistökohtainen (tiheämpi asutus pienet lämpöverkot) Esityksen nimi / Tekijä 31.1.2013 25
Kokonaisuuden tarkastelu tärkeää Rakennuksia, hajautettua energiantuotantoa ja energiajärjestelmäämme on tarkasteltava kokonaisuutena Kulutuksen ja tuotannon yhteensovittaminen korostuu; kulutus ja tuotanto (aurinko, tuuli) vaihtelevat vuorokauden ja vuodenajan mukaan Huippukulutuksen leikkaaminen keskeistä (huipputehon mitoitus ja kulutuskysynnän jousto suhteessa puhtaan energiajärjestelmän kapasiteettiin) - Ilmalämpöpumput ja alimitoitetut maalämpöpumput huippupakkasilla Esityksen nimi / Tekijä 31.1.2013 26
Uudet teknologiat parantavat hyödyntämistä Huipputehon tarpeen minimointi sekä sovittamaan kulutuksen ja tuotannon vaihteluita yhteen (smart grid). Keinoja mm. - lämmitys- ja jäähdytystarpeen minimointi - lämmön (ja sähkön) varastointi - Mahdollinen ohjaus hintasignaalilla loppukäyttäjälle - Lämpöpumppujen mitoitus maks.tehon mukaan - Biopolttoaineilla voidaan kattaa huippuja Esityksen nimi / Tekijä 31.1.2013 27
Yhteiskunnan ohjaus hajautettuun uusiutuvaan - Uuden teknologian kehittäminen ja käyttöönotto -> uudet liiketoimintamallit ja vientimahdollisuudet, työllisyyden pitkäjänteistä kehittämistä - Vähäpäästöinen ja resurssitehokas teknologia, energian varastointi, kulutushuippujen tasaaminen, kulutustottumusten ohjaus - Mahdolliset taloudelliset tukitoimet ja toteutuksen helpottaminen, esteiden poisto, teknologioiden kotimarkkinat, - Kotimaisten energiaresurssien parempi hyödyntäminen ja tuontipolttoaineiden korvaaminen -> lisäämisellä vaikutusta kauppataseeseen I 28