LOGISTIIKKA-ALUEEN YMPÄRISTÖNÄKÖKOHDAT ENERGIATEHOKKUUS TYÖOSIO 2 - RAPORTTI ELLO projekti: WP4 EcoHub konseptin kehittäminen Toimitusketjujen hallinnan KT-keskus 30.8.2011 Jyrki Luukonlahti
Sisällysluettelo TIIVISTELMÄ... 2 1 JOHDANTO... 3 2 LOGISTIIKKA-ALUEEN ENERGIALÄHDEMAHDOLLISUUDET... 4 2.1 Maalämpö... 5 2.2 Maakylmä... 10 2.3 Tuulivoima... 10 2.4 Aurinkoenergia... 20 2.5 Bioenergia... 25 2.6 Energiajäte... 29 3 JÄTTEENHUOLTOSTRATEGIA... 30 4 MUUT YMPÄRISTÖNÄKÖKOHDAT... 34 4.1 Meluhaitat... 34 4.2 Hulevedet... 36 5 ALUERAKENTAMINEN JA YLLÄPITO... 37 5.1 Aluerakentamisen strategia... 39 5.2 EcoHub -terminaalin tavoitteet rakennukselle... 39 5.3 Rakennusmateriaalit... 39 6 LOPPUYHTEENVETO... 42 7 LÄHTEET... 43 7.1 ELLOn omat lähteet... 43 7.2 Raporttia tukevat lähteet... 43 KUVALUETTELO... 46 TAULUKKOLUETTELO... 48 1
TIIVISTELMÄ Tämä raportti summaa ELLO:ssa tehdyt energiaraportit, joilla haetaan mahdollisuuksia uusiutuvien energioiden käytölle suuressa EcoHub - rakennuksessa. Energian käyttömahdollisuudet ovat käytössä Hubin ympäristöön muodostuvalle yritystoiminnalle. Hake-energiatuotanto jätettiin tarkoituksella pois, sillä sitä on tuettu ja tutkittu aikaisemmin. Sitä paitsi, jos hakkeen käyttö lisääntyy suunnitelmien mukaan, voi seurata tilanne, että hakkeen kuljetusmatkat eivät enää tue vihreää kehitystä logistiikassa. Raportissa on esimerkkejä Suomesta ja ulkomailta erilaisista mahdollisuuksista uusiutuvien energiamuotojen hyödyntämisestä. Jos EcoHub rakennetaan lyhyellä aikataululla, niin energiavaihtoehdoista vahvimmilla ovat maalämpö sekä tuulivoima (tuulivoimalla voimakkaat valtion tuet). Pidemmällä tähtäimellä on tutkittava leväenergiaa ja sen mahdollisuudet. Aurinkovoimaa ei ole otettu tosissaan energiavaihtoehtona. Toki Suomessakin on kohteita, joissa tätä energiamuotoa käytetään. Ilmaston lämpeneminen kuitenkin tulee vaikuttamaan siihen, että rakennusten jäähdytystarve kesällä tulee kasvamaan, jolloin aurinkoenergia on varteenotettava vaihtoehto. Energiamuodon valinnassa ei ole yhtä varmasti oikeaa ratkaisua, vaan paras ratkaisu saattaa olla erimuotojen kombinaatio. Rakennustekniikassa on rakennusmateriaalien tarjonnassa runsaudenpulaa energiaa säästävien materiaalien valinnassa. Luontoystävällisiä mittareita on runsaasti tarjolla ja olisi tehtävä päätökset mitkä ovat oikeat mittarit: CO -päästöt, hiilijalanjälki, elinkaariajattelu (minkä mukaan?), Problematiikka tulee hyvin selville Simo Kotoaron tutkielmasta vihreästä logistiikasta, joka on tehty Velog -hankkeeseen. (www.hamk.velog.fi) Nykyisen tiedon mukaan, jos mitataan hiilijalanjäljellä, niin puurakentaminen olisi paras ratkaisu, mutta silloin törmäämme rakenneteknisiin kysymyksiin mm. jänneväliin. Olisiko paras ratkaisu kombinaatio teräsrakentamista ja puurakentamisesta? 2
1 JOHDANTO ELLO -hankkeen toisessa WP4:n osiossa käsitellään Logistiikka-alueen ympäristönäkökohtia ja mahdollisia parhaita käytänteitä tulevaisuuden vaatimusten ja mahdollisuuksien energia-, jätehuolto- ja rakentamismenetelmien osalta. Kaikilla kolmella osa-alueella on varmaa, että viranomaismääräykset tulevat tiukkenemaan hyvinkin nopeassa aikataulussa. Esimerkkinä vaatimuksista on nyt Helsinki- Vantaan lentokentän ympäristöluvan huomattavasti tiukemmat määräykset mm. lentomelun osalta. Uudessa hallitusohjelmassa viitataan myös vaatimusten kiristymiseen epäsuorasti: Hallitus uudistaa kansallisen kestävän kehityksen strategian, jossa määritellään kestävän kehityksen tavoitteet ja periaatteet. Samalla kehitetään mittarit, joilla tavoitteiden toteutumista eri hallinnonaloilla seurataan. Hallitusohjelma 2011 Luku 8 Ympäristöpolitiikka Selvitetään, mitä vaikutuksia olisi EU:n tavoitteella vähentää päästöjä 30 prosenttia vuoden 1990 tasosta vuoteen 2020 mennessä. Selvityksessä tarkastellaan tavoitteen muuttamisen aiheuttamia kustannusvaikutuksia, yhteiskunnallisia hyötyjä, vaikutuksia kilpailukykyyn ja yhteensopivuutta kahden asteen tavoitteen kanssa huomioon ottaen muiden EUmaiden sitoumukset. Hallitus päättää vuoden 2012 loppuun mennessä tukea EU:n siirtymistä 30 prosentin tavoitteeseen, jos selvitykset antavat siihen edellytyksen. Hallitusohjelma 2011 Luku 8 Ympäristöpolitiikka Kuten lainauksista näkee, perusmittaristo valmistuu 2012 loppuun mennessä. Mittariston valmistumisen jälkeen on luultavaa, että vaatimustaso kasvaa, sillä nyt voidaan antaa selkeämmät konkreettiset numeeriset tavoitteet ympäristövaatimuksille. Logistiikka-alueen määritelmä on ollut aikaisemmin epätarkkaa, joten tässä raportissa käytetään Pöyry Oy:n logistiikkatermien määritelmä laajennetusti logistiikka-alueesta. Logistiikka-alue määritellään seuraavasti: Logistiikka-alue on järjestäytyneesti muodostunut logistiikkatoiminnoille tarkoitettu alue, jossa on useita logistiikkakeskuksia, varastoja yms. logistiikkatoimintoja lisäpalveluineen. Alueella on useita toimijoita. (Pöyryn logistiikka -termistöstä EslogC -hanke) 3
Lisäksi alueella voi olla myös valmistavaa teollisuutta ja muita yrityksiä, jotka käyttävät alueen logistisia palveluita. Raportissa käsitellään energiatuotannossa uusiutuvien energioiden sovellettavuutta logistiikka-alueelle. Samoin jätteidenkäsittelylle haetaan mallia, joka on kustannustehokas ja kuitenkin mahdollistaa jätteiden tarkoituksenmukaisen kierrätyksen. Superterminaali -projektissa luodaan logistiikka-alueella toimiville yrityksille yksinkertainen, vaivaton ja kustannustehokas toimintamalli energian ja jätteenkäsittelyn osalta. Kaikki alueella olevat yritykset riippumatta toimialasta saavat yhteiset pelisäännöt ja palvelut, jotka helpottavat sääntöjen noudattamista. Rakennusten suunnittelussa on uuden energiatason esteenä hyvin usein hinta. Logistiikkayritykset ovat haluttomia investoimaan rakennuksiin epävarman maailmantilanteen ja ohuiden katteiden takia. Lisäksi toiminnan nopeatempoisuus vaatii tiloilta hyvää muunneltavuutta volyymivaihteluun, tuotemixin vaihteluun ja yritysten muuttuviin strategioihin. ELLO:n Superterminaaliraportin businessmallin mukaan, alueen rakennuskannasta vastaa kuitenkin itsenäinen yritys, joka osaa ottaa huomioon sisällä toimivien yritysten nopeat muutostarpeet. Toinen etu businessmallissa on se, että hallinnoiva yritys pitää huolta pelisääntöjen jatkuvasta kehityksestä. 2 LOGISTIIKKA-ALUEEN ENERGIALÄHDEMAHDOLLISUUDET Tässä luvussa käsitellään uusiutuvin energioiden sovellutusmahdollisuuksia logistiikka-alueelle. Ongelmana sovellutuksille on ollut ja on edelleenkin syöttötariffijärjestelmä (takuuhintajärjestelmä sähköntuottajalle). Lausunnolla oleva ehdotus antaisi syöttötariffit tuulivoimalle ja bioenergialle. Samoin puunkäyttö saisi omat tukensa, ns. risupaketin. Hitaus tariffijärjestelmissä on hidastanut myös energiavaihtojen tuotekehitystä. Lisäksi tuet ovat budjettipohjaisia, jolloin uuteen budjettiin liittyy aina epävarmuustekijöitä, jotka tekevät investoijat varovaisiksi. Suomessa on kuitenkin muutamia yrityksiä, jotka ovat lähteneet uusiutuvan energian käytön pioneereiksi. ELLO -projektin yhteydessä on tutustuttu Ikea:n Tampereen energiaratkaisuihin ja SOK:n uusi suurvarasto Sipoossa on antanut hyvin tietoa energiaratkaisuistaan. Kummallakin toiminnalla on yhteistä se, että logistiikkatoiminnot on räätälöity yritykselle itselleen ilman pelkoa, että toiminnot lyhyellä aikavälillä siirtyisivät jonnekin muualle. 4
Kesällä 2010 tehtiin kolme uusiutuviin energioihin liittyvää tutkimusta, jotka ovat tämän raportin liitteenä. Tutkimukset sisältävät yksityiskohtaista tietoa eri energialähteistä, joten tässä osiossa annetaan suuntaviivoja mahdolliseksi logistiikka-alueen energia vaihtoehdoiksi. Tutkimuksia laadittaessa tuli hyvin nopeasti selväksi, että uusiutuvien energioiden tutkimus on hyvin kiihkeässä vaiheessa ja uusia energiainnovaatioita tulee kuin liukuhihnalta. Tästä seuraa, että raportteja on syytä päivittää vähintään vuositasolla. 2.1 Maalämpö Maalämmön varhaisimmista hyödyntäjistä ovat olleet islantilaiset, jotka ottavat kaukolämmön geishireistaan. Tekniikka oli lähellä läpimurtoa 70- luvulla energiakriisin aikaan. Kriisin jälkeinen öljyn hinnan lasku hautasi tekniikan taloudellisesti kannattomana energiaratkaisuna. Nyt öljyn hinnan jälleen noustessa tekniikka on otettu vakavasti. luonnollisesti laitteiden ja ohjelmistojen parantuminen on laskenut maalämpösysteemin takaisinmaksuaikaa. Systeemi yleistyy yksityisten kuluttajien energiaratkaisuna. Esim. tarjousten 120m^2 omakotitalon maalämpöpaketti tarjousten perusteella on n.14.000 (tarjous kesällä 2011). Suomessa on jo suurempia kohteita toteutettu energian osalta maalämmöllä: SOK:n Sipoon logistiikkakeskukselle yli puoli miljoonaa euroa energiatukea 22.12.2009 8:32 Talous Työ- ja elinkeinoministeriö on myöntänyt elinkeinoministeri Mauri Pekkarisen päätöksellä 562 500 euroa energiatukea SOK:n uuden logistiikkakeskuksen rakentamiseen Sipooseen. Rakennuksesta tulee yksi Suomen suurimmista, ja sen energiahankinnassa on asetettu tavoitteeksi mahdollisimman pienet hiilidioksidipäästöt ja mahdollisimman suuri uusiutuvan energian osuus. Sipoon logistiikkakeskuksen yhteyteen rakennetaan niin sanottu hybridilaitos, jossa koko rakennuksen tarvitsemasta lämpöenergiasta 30 prosenttia tuotetaan geoenergialla ja 55 prosenttia pellettilämpöenergialla. Siten uusiutuvan energian osuudeksi tulee 85 prosenttia. Hankkeen tuki on 25 prosenttia koko geoenergia -kentän 2,25 miljoonan euron kustannuksista. 5
Laitokseen tulee Suomen suurin rakennuskohtainen lämpöpumppusovellus, joka tuottaa yli 8 gigawattituntia uusiutuvaa energiaa vuodessa. Hankkeeseen sisältyy myös teknisiä haasteita. Pääosin rakennuksen alla sijaitsevaan 10 hehtaarin geoenergia - kenttään tulee jopa 300 metriä syviä lämpökaivoja. Suomessa ei ole aiemmin rakennettu yli 200 metrin syvyisiä lämpökaivoja. (Rakennuslehti 22.12 2009 8:32 Talous) Kuva 1 Logistiikkakeskuksen harjakaiset pidettiin keväällä 8.5.2011 (kuva: Ylen arkisto). Kuva 2 Ikea, Tampere 6
Ikean vanhin maalämpöjärjestelmä on vain kymmenen vuotta vanha ja suurin osa järjestelmistä on tehty vuosien 2008 ja 2009 aikana. Lämpö-pumppuvalmistajista Carrier on toimittanut yli puoleen Ikean kaikista maalämpöjärjestelmistä. Tampereen tavaratalossa lämpökaivot (60 kpl) sijoitettiin tavaran vastaanoton alueelle ja niiden vaatima pinta-ala oli yhteensä 1700 neliömetriä. Vinoon poratut reiät ovat lähimmillään 5 metrin päässä toisistaan. Maakentän poraus Tampereella kesti 13 työpäivää kolmella poravaunulla ja lämpökaivoa syntyi 12 000 metriä (115 mm:n kaivot). Tampereen Ikean lattiapinta-ala on 36 500 m2 ja sen kokonaistilavuus on 265 000 m3. Rakennuksen lämpöenergian tarve on 1 200 MWh/a ja käyttöveden lämmitysenergian tarve 170 MWh/a. Jäähdytysenergian tarve on 1000 MWh/a. Lämpöpumppuja on kolme kaksi lämmitystä ja yksi jäähdytystä varten. Käytettävä kylmäaine on R134a. Jäähdytysmenetelmänä on vapaa jäähdytys. (Maria Virtanen: Lämpöpumppusovellutukset kiinteistöjen lämmityksessä 2010, 16) Kuva 3 Muovitec Oy referenssilistan kuva IKEA:n työmaalta Tampereelta. Logistiikka-alueiden energiavaihtoehdoksi maalämpö on nykyään varteenotettava vaihtoehto. Alueet ovat pinta-alaltaan hyvin laajoja, joten porausreikien sijoittaminen alueelle on vapaampaa ja ne voidaan sijoittaa tarkoituksenmukaisimpaan paikkaan. Maalämpötekniikan käytön taloudellisuudesta on paljon laskelmia. Laskelmien trendi on kuitenkin selvästi maalämmön käyttöä tukevia. Jo vuonna 2005 laskettiin omakotitalolle maalämpöinvestoinnille takaisinmaksuajaksi 6,1 vuotta. (Maalämmön pikaopas, Lehtinen Jari. Lämpövinkki Oy. 31.12.2010) Samasta lähteestä saa myös tuottolaskelmia. 7
MAALÄMMÖN TUOTTOLASKELMA 15 VUODELLE Öljykattila, 90 % hyötysuhde Öljykattila, 80 % hyötysuhde Varaava sähkö Kaukolämpö Lämmityskulut 48397 54444 55565 36042 vanhalla lämmitysmuodolla Maalämmön 18552 18552 18552 18552 lämmityskulut (lämpökerroin 3) Säästö lämmityskuluissa 29845 35892 37013 17490 Nettoinvestointi 11400 11400 11400 11400 maa- lämpöön Tuotto 18445 24492 25613 6090 Luonnollisesti laskelmat on aina tehtävä todelliseen omaan kohteeseensa, mutta ainakin esimerkkien valossa maalämpö täytyy ottaa tosissaan suunniteltaessa logistiikka-alueen ratkaisuja. Suuria maalämpöratkaisuja löytyy myös Aasiasta, jossa mm. englantilainen hypermarketketju TESCO hyödyntää maalämpöä jättiläismäisessä logistiikkakeskuksessaan. Tesco Opens 240,000 Sqm Green Logistics Centre Near Shanghai by The RightSite Team on Thu, 2011-07-14 17:54 Kuva 4 Tesco Opens 240,000 Sqm Green Logistics Centre Near Shanghai 8
UK hypermarket retailer Tesco announced on July 13th the opening of its new 240,000 environmentally-friendly distribution center in Jiashan, Zhejiang province, near Shanghai. The new warehousing and distribution facility employs an energy-efficient design and an extensive range of green technologies, such as ground-source heat pumps for central heating and solar water heating. Jo käytössä oleva maan lämpöä käyttävä järjestelmä löytyy Arlandan lentokentältä. The aquifer the world s largest energy storage unit The world s largest energy storage unit the aquifer that supplies space cooling and heating for Stockholm-Arlanda Airport has now been placed in service. Kuva 5. Aquifer-based heating and cooling system in operation. Aquifer-based heating and cooling system in operation Stockholm-Arlanda has begun tapping its aquifer from now on, all cooling of airport buildings, including the terminals, will come from the aquifer. Before the Midsummer holiday in June, the heating and cooling system underwent trial operation, and now it has begun to operate on a commercial basis. 9
During the summer, the aquifer has delivered cooling to the buildings at Stockholm-Arlanda and has meanwhile been storing heat. In the winter, this stored heat will be used in the ground heating system at the airport s aircraft parking stands and to pre-heat ventilation air in buildings. (Arlandan lentokentän nettisivut, www.arlanda.se/en ) 2.2 Maakylmä Lämpöpumput voidaan suunnitella myös siten, että niitä voidaan hyödyntää jäähdytykseen. Kiistelty ilmanmuutos tulee vaikuttamaan ainakin jollakin aikavälillä jäähdytyksen tarpeen lisääntymiseen. Suositeltava normaalin varaston sisälämpötila on n. 17-22 astetta Celciusta. Kustannusmielessä lämpöpumppusovellutuksesta voidaan ajatella, ettei kahta laitteistoa tarvita, toinen lämmitykseen ja toinen jäähdytykseen, joka on jo investointimielessä kiinnostava. Maalämmön ja maakylmän tapauksessa on kuitenkin eräs arveluttava tekijä: Lämpöpumppu on kymmeniä vuosia vanhakeksintö, joten teknisesti ei liene odotettavissa mullistuksia (Kalemann Timo TkT, Tampereen teknillinen yliopisto). 2.3 Tuulivoima Hallituksen esityksen mukaan tuulienergiaa tulee saamaan syöttötariffin lähiaikoina. Esitetty takuuhinta on 83,50 /MWh. Lisäksi sitä tuetaan myös investointiavustuksilla. TEM:n myöntämä investointituki on maksimissaan 40 % investoinnista. Suomen ilmasto- ja energiastrategian mukaisesti uusiutuvan energian osuuden tulee nousta 38 prosenttiin vuoteen 2020 mennessä. Osana tätä hallitus linjasi viime vuonna, että tuulivoimaloilla tuotetun sähkön määrä pyritään nostamaan 6 terawattituntiin (TWh) eli tehona 2500 megawattia (MW), mikä tarkoittaa merkittävää tuulivoiman rakentamista nykyiseen verrattuna. Tuulivoiman rakentamiseen liittyvä viranomaisyhteistyö ja sen toimintatapojen sujuvuus ovat tärkeitä. Vastuullisuus kaavoitus- ja lupa-asioiden sujuvassa hoitamisessa on edellytys strategian mukaisten tavoitteiden saavuttamiselle. Jotta tavoitteeseen päästään, on tuulivoiman rakentamista suunnattava maatuulivoiman lisäksi myös merelle, kertoo PVO-Innopower Oy:n toimitusjohtaja Lauri Luopajärvi. (Suomen tuulivoimayhdistyksen www sivuilta Uutiset 14.6.2011) 10
Odotukset tukien myötä ovat korkeat ja useat kunnat hamuavat tuulivoimalaprojekteja. Alla olevalla linkillä pääsee tarkastelemaan Suomen suunnitelmia kartalta. http://maps.google.fi/maps/ms?hl=sv&ie=utf8&msa=0&msid=2146149 92206218572232.00046c275fd867e2e1def&source=embed&ll=65.98227, 27.202148&spn=13.551011,57.084961&z=5 Kuva 6. Wind power projects in Finland. Anni.Mikkonen@tuulivoimayhdistys.fi Anders.Stenberg@tuulivoimayhdistys.fi, updated in May 2011. 11
Taulukko 1 STY 20.5.2011 Suomen hankkeet Projects on different stages MW ONSHORE No of projects 7 Under construction 3 1 6 preparing for construction 89 9 5 Applying for permits 174 14 4 EIA approved 214 5 3 EIA under process 1351 31 2 decision on applying EIA received 530 21 1 feasibility studied 110 8 811 43 Total 3 281 132 Tuulipuisto Vaihe Arvioitu Project Project phase Estimated ONSHORE Raahe, satama I 7 under construction 2011 Eckerö, Långnabba 6 preparing for construction 2011 Hammarland, Stenarna 6 preparing for construction 2011 Juva, Loukeenvuori 6 preparing for construction 2011 Merijärvi, Ristivuori 6 preparing for construction 2011 Hamina, Mäkelänkangas 6 preparing for construction Vaasa, Sundom 6 preparing for construction Kristiinankaupunki, Karhusaari 6 preparing for construction 2013 Simo, Onkalo 6 preparing for construction 2011 Simo, Putaankangas 6 preparing for construction 2011 Lappeenranta, Muukonkangas 5 applying for permits 2011 Kemi, Ajos 5 applying for permits 2011 Kauhava, Alahärmä 5 applying for permits 2011 Närpiö, Finnsätret 5 applying for permits 2012 Korppoo 5 applying for permits Kristiinankaupunki, Vanha Närpiöntie 5 applying for permits Muonio, Mielmukkavaara 5 applying for permits 2013 Kangasala, Tiihala 5 applying for permits Hamina, Summa phase II 5 applying for permits 2011-2012 Ilomantsi, Sonkaja 5 applying for permits 2011 Huittinen, Pahkionvuori 5 applying for permits Lahti, Kujala 5 applying for permits Tervola, Varevaara 5 applying for permits 2012 Ii, Olhava 5 applying for permits 2012 Maalahti, Sidlandet 4 EIA approved 2011 Närpiö, Norrskogen 4 EIA approved 2011 Vähäkyrö 4 EIA approved 2011 Kittilä, Kuolavaara 4 EIA approved 2013 Kittilä, Keulakkopää 4 EIA approved 2013 Kristiinankaupunki, Metsälä 3 EIA under process 2011 Ilmajoki / Kurikka 3 EIA under process 2011 Föglö, Rödskär 3 EIA under process 2011 Hanko, Hankoniemi (Santala) 3 EIA under process 2011 Teuva 3 EIA under process 2011 Hanko, Koverhar 3 EIA under process 2013 Pori, Peittoonkorpi 3 EIA under process 2013 12
Siikajoki, Varessäikkä + Kuusiniemi 3 EIA under process 2012 Maalahti, Bergö 3 EIA under process 2013 Merikarvia, Trolssi, Korpi-Matti 3 EIA under process 2013 Raahe, Kopsa 3 EIA under process 2012-2014 Mustasaari, Raippaluoto 3 EIA under process Kemijärvi, Tunturipalo 3 EIA under process Pyhäjoki, Mäkikangas 3 EIA under process 2013 Kalajoki, Jokela 3 EIA under process 2013 Raahe, Annankangas 3 EIA under process 2014 Raahe, Pöllänperä 3 EIA under process 2013 Raahe, Somerokangas 3 EIA under process Raahe, Hummastinvaara 3 EIA under process Raahe, Yhteinenkangas 3 EIA under process Sodankylä, Joukhaisselkä-Kulvakkoselkä 3 EIA under process 2014 Ii, Myllykangas 3 EIA under process 2013-2014 Raahe, Ketunperä 3 EIA under process 2013 Raahe, Piehingin Ylipää 3 EIA under process 2013 Raahe, Haapajoki 3 EIA under process 2014 Kemijärvi, Ailankatunturi ja Petäjävaara 3 EIA under process 2013 Kalajoki, Tohkoja 3 EIA under process 2014 Luvia, Martinpalo - Oosinselkä 3 EIA under process 2013 Tammela, Forssa, Jokioinen - Kiimasuo 3 EIA under process 2013 Salo / Raasepori, Näsekartano 3 EIA under process 2013 Kalajoki, Mustilankangas 3 EIA under process 2014 Kotka, Mussalo 2 decision on applying EIA received 2011 Raahe, Ylipää ja Jokela 2 decision on applying EIA received Ii, Olhava (Nyby) 2 decision on applying EIA received Kotka, Rankki 2 decision on applying EIA received Pöytyä, Pitäjänvuori 2 decision on applying EIA received Kemijärvi, Kuusivaara / Mömmövaara 2 decision on applying EIA received Kemijärvi, Iso Severivaara 2 decision on applying EIA received Kemijärvi, Kangaslamminvaara / Outovaara 2 decision on applying EIA received Kemijärvi, Untamovaara + Kangaslampi 2 decision on applying EIA received Siikajoki, Toppila 2 decision on applying EIA received Savonlinna + Enonkoski, Laukunkangas 2 decision on applying EIA received Pyhäranta, Ylikylä 2 decision on applying EIA received Pyhtää, Långö 2 decision on applying EIA received Honkajoki, Kirkkokallio 2 decision on applying EIA received Sastamala, Suodenniemi 2 decision on applying EIA received Raahe, satama II 2 decision on applying EIA received Lumijoki Selkämatala tai Nälkämatala 2 decision on applying EIA received Närpiö, Nämpnäs 2 decision on applying EIA received Raahe ja Siikajoki, Mastokangas 2 decision on applying EIA received Tornio, Kitkiäisvaara 2 decision on applying EIA received 2013 Ruokolahti, Kerimäki 2 decision on applying EIA received 2013 Loviisa, Björnvik 1 feasibility studied 2013 Luvia, Lemlahti 1 feasibility studied 2014 Nykarleby, Vexala 1 feasibility studied 13
Nykarleby, Kantlax 1 feasibility studied Korsholm, Iskmo 1 feasibility studied Korsnäs, Soptippen 1 feasibility studied Korsnäs, Harrström 1 feasibility studied Virolahti Oravakorpi-Vaahterikonkangas 1 feasibility studied 2013 Kristiinankaupunki, Uttermossa 2012 Kannus, Kokkola, Kalajoki I Korsnäs, Bredskäret 2011 Kangasala, Kuhmalahti Pori, Pori II-vaihe 2013 Hamina, Summa phase II 2013 Paltamo, Kivesvaara 2015 Ristijärvi, Saukkovaara 2015 Ilmajoki, Mansikkavuori Kristiinankaupunki + Dragsmark + Lapväärti + Perus 2015 Kouvola Rauma, Maanpää Pori, Hangassuo Kokkola, Ykspihlaja Siikajoki, Papinkangas ja Vartinoja Kaskinen Kemi, Ajos Sund, Gunnarsby Kannus, Kokkola, Kalajoki II Rauma, Äyhö Larsmo, Fränsviken Nykarleby, Klubbskatan Mäntsälä, Jätyri Mustasaari, Fjärdskär Närpiö Parainen, Sorppoo Uusikaupunki, Iso Hailus / Kirsta Maalahti, Yttermalax Korsnäs, Bredskäret Vaasa, Vaskiluoto Laihia, Rajavuori Toholampi Uusikaupunki, Hangontie Lieto ja Tarvasjoki, Paappala Haukipudas, Annanmäki-Isoniemenkangas Ypäjä, Jokioinen, Humppila, Tyrinselkä Kemiönsaari, Gräsböle Kemiönsaari, Nordanå-Leipyö Kristiinankaupunki, Lappvärti Eurajoki, Auvi 2012 Humppila 2014 Ii, Laitakari 2014 Ii, Varjakka 2012 OFFSHORE Kemi, Ajos, test turbine 6 preparing for construction 2011 Ii, Suurhiekka 5 applying for permits 2014 Pori, Pori offshore II 4 EIA approved 2011 Oulunsalo / Hailuoto 4 EIA approved 2015 Haukipudas, Hoikka-Hiue / Luodeletto 4 EIA approved 2016 Haukipudas, Nimettömänmatala 4 EIA approved 2016 Kristiinankaupunki, Siipyy 4 EIA approved 2012 Kristiinankaupunki / Närpiö 4 EIA approved 2013 Raahe, Maanahkiainen 4 EIA approved 2012 Tornio, Röyttä III offshore 4 EIA approved 2012 Inkoo / Raasepori 4 EIA approved 2012 Kemi, Ajos III 3 EIA under process 2011 14
Korsnäs 3 EIA under process 2016 Raahe, Ulkonahkiainen 1 feasibility studied Raahe, Pertunmatala Kumlingen, Östra Skärgården 1 feasibility studied 1 feasibility studied NOTE EIA - YVA prosessissa * Information based only on a newspaper article Tiedot sanomalehdestä 2013-2015 Valmistuneet / in the operation in 2010: Hamina, Summa 4 production 2010 Raahe, Raahe II 4 production 2010 Tornio, Röyttä 4 production 2011 Pori, Pori offshore I 4 production 2010 Valmistuneet / in the operation in 2009: Ii Laitakari 3 production 2009 Pori Tahkoluoto 3 production 2009 Lista on hyvin pitkä, eikä kaikilla hankkeilla voi olla ilman valtion voimakasta tukea taloudellista pohjaa. Jos kaikki hankkeet lasketaan yhteen, niin tavoitteena on kunnianhimoinen 6300 MW. (Suomen tuulivoimayhdistys 20.5 2011) Sisämaassa mastojen korkeus on ongelma. Siitä johtuen edellä olevista hankkeista tai hankehakemuksista 90 % sijaitsee rannikolla. Tuuliatlaksen mukaan voimakkuudet sisämaassa vaihtelevat kohtalaisesti eri vuoden aikoina ja tyypillisesti talvi on tuulisinta aikaa. Mastojen korkeus on sisämaassa kuitenkin tärkein tekijä. Esimerkkinä on kesäkuun tilanne 50 metrin ja 200 metrin maston korkeuksilla. Tuulivoimalan tuotantokartat kuvaavat nimellisteholtaan 3 MW:n tuulivoimalan energiantuotannon (MWh), joka on laskettu säämallilla eri korkeuksille tuotetun tuulen nopeuden (m/s) jakaumasta. Kartat esittävät tuulivoimalan kuukausittaista ja vuotuista keskimääräistä jakaumaa eri korkeuksilla. Tuulen nopeuden oletetaan vastaavan tuulta voimalan napakorkeudella, ja tuulen nopeus oletetaan vakioksi koko roottorin pyyhkäisypinta-alalla. Ilman tiheyden vaihtelun vaikutusta voimalan tehoon ja energiantuotantoon ei ole otettu laskennassa huomioon. 15
Tuulivoimalan suorituskyky eli tehokäyrä (napakorkeuden tuulen nopeus vs. voimalan tuottama teho) laaditaan yleensä vastaamaan ns. standardi-ilmakehän oloja, eli ilman lämpötila on + 15 ºC, ilmanpaine 1013,25 hpa ja ilman tiheys 1,225 kg/m3. (Ilmatieteenlaitoksen tuuliatlas) Kuva 7 Kesäkuu 50m korkeus (kuva: Ilmatieteenlaitoksen tuuliatlas). 16
Kuva 8 Kesäkuu 200m korkeus (kuva: Ilmatieteenlaitoksen tuuliatlas). Tuulivoiman tuotekehityspanokset kasvavat hyvin rivakasti ja Japanin ydinvoimaonnettomuuden jälkeen on odotettavissa mittavia investointeja uusiutuviin energioihin, varsinkin tuulivoimaan mm. Saksassa. Saksa päätti luopua ydinvoimasta voimaloiden käyttöiän jälkeen, mutta eivät kuitenkaan halua joutua liian riippuvaisiksi Venäjän maakaasusta. Jotain Saksan nopeasta investointivauhdista kertoo se, että vuonna 2005 Saksan tuulivoimateho oli 18415 MW ja 2010 se oli noussut 25624 MW:n. 2011 Japanin tapahtumien jälkeen voidaan vain arvata miten installaatiovauhti on kiihtynyt. Jotain osviittaa antaa seuraava artikkeli: 17
Tuulivoiman tuotanto kolminkertaistumassa Euroopassa vuosikymmenessä 04.08.2011 15:55 Kuva 9 Kelluva tuuliturbiini (kuva: Siemens). Energiantuottajien arvion mukaan tuulivoiman tuotanto tulee kolminkertaistumaan Euroopassa vuoteen 2020 mennessä. Eri puolilla mannerta on suunnitelmia jopa kymmenien tuhansien uusien tuuliturbiinien asennuksesta. Arviot ovat peräisin Euroopan tuulivoimajärjestö EWEA:n tuoreesta raportista. Vuoden 2010 lopussa tuulivoimalla tuotettiin EWEA:n mukaan 5,3 prosenttia EU:n energiantarpeesta. Raportin mukaan osuus tulee nousemaan 15,7 prosenttiin eli yli 570 terawattituntiin kuluvan vuosikymmenen loppuun mennessä. Viime vuoden lopussa Euroopassa oli yli 70 000 tuuliturbiinia käytössä. EWEA:n mukaan vuoden 2020 tavoitteen saavuttaminen vaatii 30-60 000 nykyaikaisen tuuliturbiinin käyttöönottoa. 18
Investoinnit tulevat olemaan massiivisia. Vuosittaiset investoinnit tuulivoimaloihin ovat tällä hetkellä noin 12,7 miljardia euroa, ja summan odotetaan nousevan 26,6 miljardiin euroon vuodessa tämän vuosikymmenen aikana. Noin 40 prosenttia rahoista menee merituulipuistojen rakentamiseen. EWEA toivoo, että EU asettaisi sitovat uusiutuvan energiantuotannon tavoitteet nykyistä korkeammalle tasolle osana ilmastopoliittisia tavoitteita. Tuulivoiman suosio vaihtelee hyvin paljon EU:n jäsenmaissa. Saksa ja Espanja tuottavat yhteensä yli puolet kaikesta EU:n tuulisähköstä. Skotlannin tavoitteet ovat kunnianhimoisia: tavoitteena on tuottaa 100 prosenttia energiantarpeestaan uusiutuvilla. Mielenkiintoinen huomio on kanssahallitusten päätökset tai päättämättä jättämiset energia-asioissa. Yhdysvalloissa 2009 tuulivoimaa oli 35000 MW (2009 rakennettiin 4000 MW). Valtion tukipolitiikan jatkuvuuden epävarmuus pudotti kuitenkin määrän vuodeksi 2010 1200 MW:iin. Tuulivoimainnovaatioista tällä hetkellä käyttökelpoisimpana logistiikkaalueelle, jolla on myös lentokenttä, on pystyturbiinitekniikkaa. Purjevene ilman purjeita Kuva 10 Purjevene ilman purjeita (kuva: Enercon). 19
25 metriä korkeat pyörivät tuulisylinterit antavat käyttövoiman ensimmäiselle saksalaiselle laivalle, joka kulkee tuulienergialla. kieliläisellä Lindenaun -telakalta vesille laskettu rahtialus tulee tuulivoimaloita rakentavan Enercon -yhtiön käyttöön. Vesille lasketulla E-Ship 1:llä alkaa nyt voimanlähteiden asentaminen. Vuoden loppuun mennessä valmistuvan aluksen huippunopeus on tuulivoimalla 17,5 solmua eli runsaat 32 kilometriä tunnissa. Aluksen päävoimanlähteinä on kaksi 3,5 megawatin tehoista perinteistä dieselmoottoria. Enercon -yhtiön mukaan pitkillä laivamatkoilla voidaan tuulisylinterien avulla säästää polttoainekuluissa 30 50 prosenttia. Tällä tekniikalla tuulimyllyt voidaan asentaa huomattavasti toisiaan lähemmäksi ja samalla haittavaikutukset ympäristöön rajoittuvat vain esteettiseen haittaan. Lisäksi myllyjen häiritsevät vaikutukset lentokentän tutkiin saadaan eliminoitua. Edelleenkin pystyturbiineita ei voida asentaa lentokentän läheisyyteen lentoturvallisuutta vaarantamatta. Niiden tuottama sähkö voidaan toimittaa logistiikka-alueelle joko valtakunnan verkonkautta tai omalla tasavirtaverkolla, jolloin siirtohäviöt ovat pienemmät. (Aurinko- ja tuulienergian sekä hulevesien käyttömahdollisuuksia logistiikka-alueen energiatuotannossa, Reijo Nauska 2010) 2.4 Aurinkoenergia Aurinkoenergiaa ei ole otettu varteenotettavana energialähteenä Suomessa. Se koetaan kesämökkien pienvoimalaksi vain jääkaapinvaloa, pientä telkkaria ja tuvan lamppua varten. Totta on, että silloin kun tarvitsemme varmaa energiaa, niin aurinkoenergian talteenottolaitteet ovat talvilevossa. Ongelmana on myös se, että kesällä kennostojen tuottamaa sähköä ei ole saatu varastoitua akkutekniikan takia. Muualla maailmassa tekniikkaan on panostettu pitkällä aikavälillä. Tällä hetkellä tuntuu, että Kiina on ottamassa johtavan roolin aurinkoenergian hyödyntämisessä ja innovaatioissa. Kiina on rakentamassa maailman suurinta ohutkalvopaneeleihin perustuvaa aurinkovoimalaa teholtaan 12000MW. Euroopan haaveena on saada Sahara hyötykäyttöön ja liittyä kilpailuun suurien aurinkoenergian tuottajien joukkoon. 20
Saharasta sähköä Eurooppaan Taloussanomat Kuva 11. Saksalaisyritysten jättihanke aurinkosähkön tuomiseksi Saharasta Eurooppaan alkoi muotoutua maanantaina. Tavoitteena on tuottaa jopa viisitoista prosenttia Euroopan tarvitsemasta sähköstä Pohjois- Afrikassa. (Taloussanomat 13.7.2009 15:05) Vakuutusyhtiö Munich Re, teollisuuskonserni Siemens, Deutsche Bank ja yhdeksän muuta yritystä sopivat perustavansa yrityksen Desertec-hankkeen toteuttamiseksi. Hankkeen suunnittelu vie useita vuosia ennen kuin sen rahoituksellisia ja poliittisia haasteita voidaan ryhtyä ratkomaan, Siemensin tiedottaja Alfons Benzinger sanoi. Hankkeen kustannuksiksi on alustavasti arvioitu noin neljäsataa miljardia euroa. Siemensin Benzinger sanoi, että Afrikan sähkön tuotantokustannukset putoavat tuotannon laajentuessa. Hän vertasi tilannetta tuulisähköön, jossa yhden tuotetun megawatin hinta on pudonnut kahdessakymmenessä vuodessa kolmesta miljoonasta eurosta miljoonaan euroon. Australia aikoo rakentaa maailman suurimman aurinkovoimalan (YLE 17.05.2009) Australia tähtää ykköseksi aurinkoenergian käytössä. Maa aikoo rakentaa lähivuosina maailman tehokkaimman aurinkovoimalan. 21