Uusiutuva/puhdas energia haasteita ja mahdollisuuksia Prof. Jarmo Partanen jarmo.partanen@lut.fi +358 40 5066564
Electricity Market, targets Competitive ness Sustainab ility Technical requirement; keep power balance in every second Production = consumption
Energiamarkkinat ja uusiutuva/puhdas energia Uusiutuva/puhdas energia mahdollisuuksia Tuulella, auringolla ja varastoinnilla on aleneva hintatrendi Haasteena nuukan miehen syndrooma huomenna saa halvemmalla Monilla alueilla tuuli- ja aurinkosähkö on edullisin tuotantomuoto uutta kapasiteettia rakennettaessa
/MWh 900 800 700 600 500 400 300 200 100 Natural gas Coal Oil LNG 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
900 800 700 600 500 400 300 200 100 Natural gas Coal Oil LNG Wind Power Li-ion battery Power-to-gas Solar PV 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 /MWh
Energiamarkkinat ja uusiutuva/puhdas energia Uusiutuva/puhdas energia mahdollisuuksia Globaali mahdollisuus kestävään hiili- ja pienhiukkas vapaaseen energiajärjestelmään; sähkö, lämpö, kylmä, liikenne, työkoneet Fossiilisten liikennepolttoaineiden korvaaminen puhtailla polttoaineilla on erittäin tärkeä tavoite ja merkittävä ponnistus. Bioenergialla on Suomessa merkittävä rooli globaalisti marginaalinen. Kotimaisella biomassalla voidaan korvata max 35-50 % fossiilisista liikennepolttoaineista. Varastointi on lisäkomponentti energiajärjestelmässä investointi, jolla voidaan pienentää järjestelmän kapasiteettitarpeita (resurssitehokkuus)
Energiamarkkinat ja uusiutuva/puhdas energia Uusiutuva/puhdas energia haasteita Tekninen haaste - tehotasapainon ylläpito (palavatko valot) Tuuli, aurinko, aalto ja ydin ovat tehotasapainon hallinnan kannalta haasteellisia Markkinamallihaaste Energy only markkinamalli Uusiutuvilla pääosin erittäin alhaiset muuttuvat kustannukset (< 10 /MWh) Onko energialla hintaa, kun polttoaineella ei ole hintaa? Vesi, tuuli, aurinko, (ydin) ovat aina markkinassa Merkittävillä muuttuvilla kustannuksilla toimivien laitosten kilpailukyky? Ydinvoiman pysäytys kallista, negatiiviset hinnat selviytymiskeino jatkuvaan ajoon Syöttötariffeilla tuetut ovat markkinassa negatiivisilla hinnoillakin Investointikustannus/watti + käyttötunnit ratkaisevat kilpailukyvyn, muuttuvat kustannukset myrkkyä Ilmastomuutos-/pienhiukkashaaste CO2:n kiertonopeus suhteessa ilmastomuutosuhkan aikatauluhaasteisiin Poltossa vapautuva pienhiukkasten määrä
Renewables how to solve challenges Electricity Market + CO2-price Operation of existing system Sustainability Security of supply Shorter operation times, different running ranking, worse economics How to solve the problems? More renewable based production, excellent sustainability Renewable based production More uncontrollable renewable based production having high output variation, new challenges in intermittency, lack of controllable production, lack of inertia When? How? Profitability? Acceptability? Storages Demand response Flexible production New transmission and distribution capacity Low price of electricity incentives for investments? Capacity&Flexibility Market? Payments of readiness to produce electricity or reduce consumption
/ WHAT NEXT?
E to Gas, seasonal storage & clean fuel System level view Lähde: Neo-Carbon, Tutkimushanke, VTT, LUT, Turun yliopisto
RWGS FT SYNTHESIS REFINING Drop-in CO 2 + H 2 METHANATION Methane METHANOL CONVERTER BLENDING Direct fuel use MTBE CONVERSION Fuel additives METHANOL TO GASOLINE Gasoline METHANOL TO OLEFINS Plastics
Power to Fuels - operation in volatile markets Electricity purchase price Stand by Full load FCR FCR/full FCR market price
Winner of the International Sustainable Campus Network (ISCN) Excellence Award, 2013 Creating the future with green technology and business Lappeenranta University of Technology (LUT)