Uusiutuvat energialähteet



Samankaltaiset tiedostot
Tulevaisuuden energiaratkaisut? Jyrki Luukkanen/Jarmo Vehmas

Jyväskylän energiatase 2014

Jyväskylän energiatase 2014

Aurinkoenergian tulevaisuuden näkymiä

Energiaa luonnosta. GE2 Yhteinen maailma

Energia tulevaisuudessa Epävarmuutta ja mahdollisuuksia. Jyrki Luukkanen Tutkimusprofessori

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Keski-Suomen energiatase 2016

Sähköautot osana älykästä energiajärjestelmää

Energian tuotanto ja käyttö

Keski-Suomen energiatase Lauri Penttinen Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Teollisuus- ja palvelutuotannon kasvu edellyttää kohtuuhintaista energiaa ja erityisesti sähköä

Onko peltobiomassan viljely ja jalostaminen energiaksi energiatehokasta - Syökö peltoenergiakasvien

Energia ja kasvihuonekaasupäästöt Suomessa. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

STY:n tuulivoimavisio 2030 ja 2050

Tuulivoiman ympäristövaikutukset

Keski-Suomen energiatase 2014

Energia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa. Elinkeinoelämän keskusliitto

Miten sähköautot muuttavat valubusinesta?

Suomen uusiutuvan energian kasvupotentiaali Raimo Lovio Aalto-yliopisto

Keski Suomen energiatase Keski Suomen Energiatoimisto

Lisää uusiutuvaa - mutta miten ja millä hinnalla? VTT, Älykäs teollisuus ja energiajärjestelmät Satu Helynen, Liiketoiminnan operatiivinen johtaja

EU vaatii kansalaisiltaan nykyisen elämänmuodon täydellistä viherpesua.

Pariisin ilmastosopimuksen vaikutukset Suomessa

Auringosta voimaa sähköautoon -seminaari Kuopio Ari Puurtinen

Uudet tuotteet Aurinkosähkö

Äänekosken energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Energian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa. Pekka Tynjälä Ulla Lassi

Tulevaisuuden päästötön energiajärjestelmä

Kohti puhdasta kotimaista energiaa

Jämsän energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Ekoautoseminaari Espoo Tekniikka elämää palvelemaan ry ja Tekniikan akateemisten liitto ry VUODEN 2015 EKOAUTON VALINTAPROSESSI

Tulevaisuuden polttoaineet kemianteollisuuden näkökulmasta. Kokkola Material Week 2016 Timo Leppä

Laukaan energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Bioenergia-alan ajankohtaisasiat TEM Energiaosasto

Hajautetun energiatuotannon edistäminen

Metsäenergian uudet tuet. Keski-Suomen Energiapäivä Laajavuori, Jyväskylä

Smart Grid. Prof. Jarmo Partanen LUT Energy Electricity Energy Environment

Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa

AJONEUVOTEKNIIKAN KEHITTYMINEN JA UUSIEN ENERGIAMUOTOJEN SOVELTUMINEN SÄILIÖKULJETUKSIIN. Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy

Uuraisten energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Energiaeksperttikoulutus, osa 1 -Energiankulutus ja rakennukset. Keski-Suomen Energiatoimisto

Metsäenergian asema suhteessa muihin energiamuotoihin: Ekonomistin näkökulma

Biokaasun tulevaisuus liikennepolttoaineena. Pohjoisen logistiikkafoorumi Markku Illikainen, biokaasun tuottaja, Oulun Jätehuolto

TUULIVOIMA JA KANSALLINEN TUKIPOLITIIKKA. Urpo Hassinen

Ilmastoystävällinen sähkö ja lämmitys Energia-ala on sitoutunut Pariisin sopimukseen

Hiilineutraalin energiatulevaisuuden haasteet

Johdatus työpajaan. Teollisuusneuvos Petteri Kuuva Päättäjien 41. metsäakatemia, Majvik

Pohjois-Savon liikenneseminaari Liikkumisen ja liikenteen tulevaisuus. Jukka Haavikko

Uusiutuvaan energiatalouteen

Sähköauton historia I

TUOMAS Tu m u Va n h a n e n

Farmivirta. Oulun Energia / Oulun Sähkönmyynti Olli Tuomivaara OULUN ENERGIA

AURINKOSÄHKÖN HYÖDYNTÄMISMAHDOLLISUUDET SUOMESSA

Vaasanseudun energiaklusteri ilmastonmuutoksen torjunnan ja päästöjen vähentämisen näkökulmasta. Ville Niinistö

Suunnittelee ja valmistaa itseseisovia putki ja ristikkomastoja pientuulivoimaloille kw

Sähköautojen ja plug-in hybridien vaikutukset sähköverkkoihin. Antti Mutanen TTY / Sähköenergiatekniikka

Maailman metsäteollisuuden kohtalonkysymykset

KAISU näkemyksiä. MmV kuuleminen Hannes Tuohiniitty

Maapallon kehitystrendejä (1972=100)

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Energiapoliittisia linjauksia

Energia- ja ilmastotiekartta 2050 aurinkoenergian osuus

Muut uusiutuvat energianlähteet. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Uusiutuvan energian tukimekanismit. Bioenergian tukipolitiikka seminaari Hotelli Arthur, Kasperi Karhapää Manager, Business Development

Keski-Suomen energiatase 2009, matalasuhdanteen vaikutukset teollisuuden energiankulutukseen. Lauri Penttinen Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Vähähiiliskenaariot ja Suomen energiajärjestelmien kehityspolut

Onko puu on korvannut kivihiiltä?


Biokaasun liikennekäyttö Keski- Suomessa. Juha Luostarinen Metener Oy

Energiavuosi Energiateollisuus ry Merja Tanner-Faarinen päivitetty:

Sähkön tuotantorakenteen muutokset ja sähkömarkkinoiden tulevaisuus

Miten kaasuala vastaa uusiin rakentamis ja energiatehokkuusvaatimuksiin? Gasum Petri Nikkanen

Uusiutuvan energian yhdistäminen kaasulämmitykseen

Ihmiskunta, energian käyttö ja ilmaston muutos

Energiateollisuuden isot muutokset ja ilmastopolitiikka. Jukka Leskelä Energiateollisuus ry Hallitusohjelmaneuvottelut Helsinki 15.5.

Prof Magnus Gustafsson PBI Research Institute

Maakuntajohtaja Anita Mikkonen

Energiatietäjä-kilpailukysymyksiä

Energiaverot 2011 (lämmöntuotanto)

ENERGIATEHOKKUUS ATT 1

Gasum Aamukahviseminaari 1

Teknologiaraportti. Heikki Torvinen. 18/1/11 Metropolia Ammattikorkeakoulu

ENKAT hanke: Biokaasun tuotantoketjun energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt. MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

Maailman hiilidioksidipäästöt fossiilisista polttoaineista ja ennuste vuoteen 2020 (miljardia tonnia hiiltä)

Sähköntuotannon tulevaisuus. Seppo Valkealahti Sähköenergiatekniikan professori Tampereen teknillinen yliopisto

Öljyhuippu- ja bioenergiailta Yhdyskuntien ja teollisuuden sivuainevirtojen ja biomassan hyödyntäminen sähköksi ja lämmöksi

Ihmiskunta, energian käyttö ja ilmaston muutos

Autovero: autojen elinkaari, autojen määrä, vaikutus joukkoliikenteeseen

Fossiiliset polttoaineet ja turve. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Energiasta kilpailuetua. Johtaja Tellervo Kylä-Harakka-Ruonala EK:n toimittajaseminaari

Sähköautot Nyt! ecars - Now!

Uusiutuvan energian vaikuttavuusarviointi 2016 Arviot vuosilta

Sosiaalisesti oikeudenmukainen ilmastopolitiikka. Jaakko Kiander

Uusiutuvan energian vaikuttavuusarviointi 2015 Arviot vuosilta

Biokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen

Energia- ja ilmastoseminaari Ilmaston muutos ja energian hinta

Mauri Pekkarinen Energiateollisuuden kevätseminaari Oulu Energiahaasteet eivät pääty vuoteen 2020 miten siitä eteenpäin?

Transkriptio:

Uusiutuvat energialähteet ENERGIA TURVALLISUUS TERVEYS 18.11.2006 tutkija Juha Kiviluoma Esitystä muokattu web-versiota varten 4.1.2007 (pienennetty ja lisätty selityksiä) Sisältää arvioita, joiden tarkoituksena on kuvata kokoluokkia. Ei saa siteerata.

Vuotuinen energiankulutus Öljyvarat (14 v) Maakaasuvarat (13 v) Uraanivarat (14 v) Tunnettujen varojen riittävyys vuosina, jos ihmisen koko kulutus katettaisiin kyseisellä energialähteellä. Hiilivarat (37 v) Aurinkoenergiaa maapallolle vuodessa Kasvien yhteyttäminen Tuuli Vesivoima Potentiaalinen osuus koko nykykulutuksesta Vesivoima ~ 10-25% Biomassa ~ 20-50% Tuuli ~ 200-1000% Aurinko ~ riittävästi

Aurinko 1370 W/m 2 maan etäisyydellä auringosta n. 1000 W/m 2 tulee läpi ilmakehästä Pallon pinta-alalle jaettuna n. 250 W/m 2 Vuorokaudessa energiaa tulee auringosta maapallolle ihmiskunnan 27 vuoden kulutusta vastaava määrä

Auringon säteilystä vain osa maanpinnalle

Tammikuu Auringon säteily maapallolle

Tapoja hyödyntää auringon energiaa passiivinen aurinkolämmitys sähköä aurinkopaneeleilla piikennot ohutfilmi monikalvo värjäysaineisiin perustuvat keräävät aurinkovoimalaitokset (höyry ja monikalvo) fotonireaktiot

Tuuli 1-2 % auringon energiasta muuttuu tuuleksi Teoriassa siis tuulessa on energiaa 150-300 kertaa ihmiskunnan kulutuksen verran Käytännössä

Nykyaikaisilla korkeilla voimaloilla kannattavia tuulivoima-alueita on paljon aiempaa enemmän (oranssista väristä ylöspäin) Kuvat: Bergström 2004

50% Suomen, Ruotsin ja Norjan sähköstä tuulivoimalla, tekninen potentiaali ei rajoittava tekijä! 53 GW 5300 km 2 185 TWh jos cf 0.4 Tuulen osuus vuoden 2005 kulutuksesta: Norja 22 GW 61 % Ruotsi 22 GW 52 % Suomi 9 GW 37 % Huipunkäyttöaaika 3500 tuntia (cf 0.4) - Norja onshore - Suomi ja Ruotsi offshore Tuulen vaihtelusta: - Maantieteellinen hajautus vähentää tuotannon vaihtelua - Vesivoima hyvä säätämään Helpotusta toisivat: - Uudet siirtoyhteydet, myös Eurooppaan - Joustava kulutus (liikenne, lämmitys, teollisuus) - Huippukapasiteetti 33 km x 33 km 17.5 km x 17.5 km, 11 GW, 3 GW Juha Kiviluoma 2006

Tuulivoima ja ympäristö Maisema: mielipidekysymys Melu: normaalioloissa 300-500 metriä ja ääni hukkuu; ei silti saa rakentaa liian lähelle asutusta tai loma-asutusta Linnut: autot, sähköjohdot ja rakennukset tappavat monta kertaluokkaa enemmän lintuja vaikka kaikki sähkö tehtäisiin tuulella; ei silti pidä rakentaa riskialueille Materiaalit ja niihin sidottu energia: energian takaisinmaksuaika 3kk 1 vuosi lähteestä riippuen Globaalit tuulet: ei juuri muutosta; energian siirtymiseen on pieniä vaikutuksia, jos tuulivoimaa rakennetaan todella paljon Ilmastonmuutoksen ehkäisijä Päästötön

35 30 25 20 15 10 5 0 Biomassa potentiaali Polttopuu Metsäjäte Lanta Viljakasvit Venäjä Afrikka Kiina Muu aasia Etelä Amerikka Eurooppa Pohjois Amerikka EJ

Biomassa Potentiaali 20-50% maailman energiankulutuksesta Maankäytölle muitakin käyttötarkoituksia Ravinteet tuhkaan, maan köyhtyminen Maisemavaikutukset Kuljetuksen ympäristövaikutukset Poltosta päästöjä Vesistövaikutukset

Metsähakkeen potentiaali Suomessa Hakkuutähde 11.0 TWh Kannot 5.7 TWh Pienpuu 7.0 TWh Yhteensä 23.8 TWh Suomen pellot, 2.2 Mha, tuottaisivat ruokohelvellä n. 30 TWh Energian kokonaiskulutus Suomessa 2005 oli 378 TWh Lähde: Mäkinen et al 2006

Bioenergia vain yksi mahdollinen käyttötarkoitus Useita mahdollisia käyttötarkoituksia: Materiaalia jatkojalostukseen (paperi, rakennustarvike, etc.) Ruuan tuotanto (myös laidunmaa) Energia Lauhdesähkö CHP Lämmitys Teollisuuden prosessit Biopolttonesteet Biokaasut Virkistyskäyttö ja luonnonsuojelu Rajallinen pinta-ala Hintapaineet

Turve Hiilidioksidipäästöt Hiukkaspäästöt Rikkidioksidi putsataan hyvin Typen oksideja pääsee edelleen Turvesuot ja veden laskut muuttaneet soita Veden sameutuminen alajuoksulla Rekkaralli

Maailman vesivoimatuotanto ja potentiaali [TWh] 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1999 Taloudellinen Tekninen Eurooppa Aasia Etelä Amerikka Pohjois Amerikka Afrikka Oseania Lähi-Itä

Vesivoiman ympäristövaikutuksia Altaat peittävät maata Kasvihuonekaasupäästöjä alkuvaiheessa Ravinteita ja elohopeaa vesistöön Kalat kärsivät padoista ja veden korkeuden vaihteluista Veden virtaaman ja veden korkeuden vaihtelut Luonnollinen ympäristö häviää Pienvesivoimalla suhteellisesti pienet vaikutukset

Jätteenpoltto Potentiaali rajoittuu jätteen määrään Riippuu käytettävästä teknologiasta ja jätteestä Suora poltto: pahat päästöt Kaasutus: kohtuu puhdas Sekäjäte: mahdollisesti myrkkyjä Lajiteltu: puhtaampi

Uusiutuvat energialähteet liikenteessä Vaihtoehtoja: Biopolttonesteet Biokaasu ja jätekaasu Uusiutuvasti tuotettu sähkö hybridi- ja sähköautoissa Uusiutuvasti tuotettu vety polttokennoautoissa Polttamisesta päästöjä, liikenteen terveyshaitat ei vähene Kaasujen polttaminen huomattavasti puhtaampaa Vety palaa puhtaasti Hyötysuhteissa merkittäviä eroja Kuten myös taloudessa

Uusiutuva liikenne, energiankulutus Primäärienergiaa Polttoaine Hyötysuhde Kulutus 100km MJ/km Polttomoottori Diesel ~20% 5 l 2.0 Polttomoottori Biodiesel ~20% 5.4 l 2.7 Hybridi Biodiesel 25-40% 3.2 l 1.6 Plug-in hybridi Tuulisähkö/biodiesel ~70% 0.5 l + 20 kwh 1.0 Sähköauto Tuulisähkö/biodiesel ~80% 22 kwh 0.8 Polttokenno Vetyä tuulisähköstä ~32% 44 kwh 2.0 Luvut arvioita samankaltaisille henkilöautolle Hyötysuhde: normaaliajossa polttoaineesta renkaisiin Biodieselissä kuluu enemmän primäärienergiaa kuin dieselillä, koska tuotantoketju on pidempi kuin normaali dieselillä Vertailusta puuttuu ainakin biokaasu, joka on ymmärtääkseni biodieseliä parempi vaihtoehto Biodiesel puolestaan on ainakin nykyteknologialla huomattavasti bioetanolia järkevämpi vaihtoehto

Uusiutuva liikenne, päästöt Polttoaine KHK-päästöt g CO2-ekv/km Muut päästöt Polttomoottori Diesel 175 Vertailukohde Polttomoottori Biodiesel 35-65 Vähän vähemmän Hybridi Biodiesel 20-40 Paljon vähemmän Plug-in hybridi Tuulisähkö/biodiesel 3-6 Pienet Sähköauto Tuulisähkö/biodiesel 0 Ei Polttokenno Vetyä tuulisähköstä 0 Ei Polttoaineenkulutuksen päästöt, ei elinkaaripäästöjä, joskin polttoaineen päästöt ovat autoilussa käsittääkseni paljon suuremmat kuin päästöt muusta elinkaaresta

Uusiutuva liikenne, talous Polttoaine /100km, todellinen kustannus /100km, nykyhinta Ajoneuvon lisähinta Polttomoottori Diesel 1.9 5 - Polttomoottori Biodiesel 2.7 ~5.2 n. 500 Hybridi Biodiesel 1.6 ~3.1 n. 2000 Plug-in hybridi Tuulisähkö/biodiesel 2.1 2.3 n. 3000 Sähköauto Tuulisähkö/biodiesel 2.0 2.2 ei saatavilla Polttokenno Vetyä tuulisähköstä 5.5 5.7 ei saatavilla Luvut arvioita Todellinen kustannus viittaa kustannuksiin ilman veroja tai tukia Nykyhinta vastaa ajamisen hintaa nykyisen verotuksen ja tukipolitiikan seurauksena Sähköautojen hinnasta puuttuu akkujen kulumisen ja niiden korvaamisen hinta, joka on nykyhinnoin jonkun verran suurempi kuin kulutetun sähkön hinta kilometriä kohden. Toisaalta muissakaan ei ole huoltokustannuksia mukana ja akkujen hinnat voivat vielä pudota paljon. Ajoneuvon lisähinta on hybridien osalta oma arvioni 3-5 vuoden päähän Kunnollisia sähköautoja (järkevä hinta, riittävä toimintamatka ja huippunopeus) ei oikein vielä ole myynnissä, mutta 2-5 vuoden sisällä niitä jo pitäisi olla: Mitsubishi, Subaru, Renault, Tesla, Tango, Th!nk; hinta aluksi kova, mutta potentiaalia pudota hyvinkin alas Polttokennoautot ovat vielä tutkimusvaiheessa ja on epäselvää voisivatko niiden hinnat tullla lähelle nykyautojen hintoja

Lisää sähköautoista Sähköautojen pullonkaula on ollut ja on edelleen akkuteknologiassa Viime vuosina akkuteknologia on harpponut eteenpäin (kännykät ja läppärit), erityisesti litium pohjaiset akut näyttävät hyvin lupaavilta sähköautojen näkökulmasta Tarvitaan riittävät teho- ja energiatiheydet, jotta sähköautot voivat kunnolla yleistyä; nämä jo saadaan nykyakuista, hinnan pitäisi vielä pudota Esimerkkinä riittävistä ominaisuuksista Tesla Motorsin Roadster: 0-100 km/h n. 4 sekuntia, toimintamatka >350 kilometriä Ylivoimaisesti suurin osa liikkumisesta tapahtuu kohtuullisen lyhyillä matkoilla Suomessa viikonloppumatkat haasteellisia, tarvitaan nopean latauksen mahdollisuutta, joka näyttää akkujen puolesta varsin mahdolliselta, hallittu lataus tärkeää Litium ei ole kallista, kyse on akkuteknologian ja akkujen hallinnan kehittämisestä sekä massatuotannosta Sähköauto on lähtökohtaisesti yksinkertaisempi ja huoltovapaampi kuin polttomoottoriautot, vähemmän osia erityisesti liikkuvia osia Oma veikkaukseni on että 3-5 vuoden sisällä tapahtuu globaalisti merkittävä murros suhtautumisessa sähköautoihin, koska tarjolle tulee nykyistä halvempaa autoilua ilman öljyriippuvuutta; hinnat tosin pysyvät alkuun korkealla kovan kysynnän vuoksi Plug-in hybridit ovat ihan mielenkiintoinen vaihtoehto, mutta tulevat jäämään kalliimman puoleiseksi, koska vaativat autoon osittain päällikkäisiä järjestelmiä Lisäinfoa: www.evworld.com