Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen 2050 ClimBus-ohjelman päätösseminaari 9.-10.kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT
Energy conversion technologies Satu Helynen, Martti Aho, Liisa Heikinheimo, Jouni Hämäläinen, Timo Järvinen, Juha Kiviluoma, Tomi J. Lindroos, Peter Lund (TKK), Tuula Mäkinen, Heikki Oravainen, Esa Peltola, Rolf Rosenberg, Sebastian Teir, Seppo Vuori Teknologiavalinnat: 4.1 Energy conversion - still based mainly on fossil fuels but slowly changing 4.2 Fossil fuels plants - significant reduction of emissions by CCS 4.3 Advanced waste-to-energy technologies with high efficiency 4.4 Bioenergy - several technologies make rapid growth possible 4.5 Wind power - new element for power systems 4.6 Hydro power - unused potential in many regions of the world 4.7 Solar energy - having potential to meet the global energy demand 4.8 Ocean energy - several concepts under development 4.9 High temperature geothermal heat available in certain areas 4.10 Nuclear energy - a competitive, yet controversial option for the future 4.11 Stationary applications for fuel cells - high efficiency in small units 4.12 New materials as a prerequisite for novel energy conversion technologies 2
Fossiilisten polttoaineiden merkitys pysyy pitkään suurena, mutta uusiutuvien energialähteiden osuus kasvaa nopeasti Kasvihuonepäästöjen vähentäminen hillitsee energian käytön kasvua Maailman ja Euroopan primäärienergian kulutus perusskenaariossa ja rajoitettaessa lämpötilan nousu kahteen asteeseen 3
Sähkön tuotannon polttoaineet maailmassa perusskenaariossa ja rajoitettaessa lämpötilan nousu kahteen asteeseen - tuotantorakenne muuttuu oleellisesti: lisää uusiutuvia, ydinvoimaa, ja CCS fossillisten polttoaineiden käytön yhteyteen 4
Skenaarioita Suomen sähkön tuotannon rakenteesta vuonna 2050 - ydinvoima kasvaa merkittävästi, jos sitä voidaan rakentaa rajoituksitta - jos rajoituksia, nopein kasvu tuulivoimassa ja suuria sähkön säästötoimia - perinteinen lauhdetuotanto erittäin pientä, CHP-tuotanto merkittävässä asemassa - kaukolämpö-chp-sähkön määrä alkaa pienetä rakennusten lämmönkulutuksen myötä 5
Fossiiliset polttoaineet: hyötysuhteen nousu, seospoltto biomassan kanssa, siirtyminen hiilestä maakaasuun, CCS Foster Wheeler Pohjolan Voima 6
Bioenergian lisäys ja uudet biomassat edellyttävät hankinta- ja käsittelytekniikkaa kaikkiin kokoluokkiin Raumaster Wärtsilä Biopower BP5) 7
Liikenteen biopolttoaineiden valmistukseen uusia raakaaineita, jotka eivät kilpaile ruuan tuotannon viljelyaloista Neste Oil) UPM 8
Ydinvoimateknologioilla suuret markkinat Olkiluoto, Finland 9
Tuulivoimasta olennainen osa sähkön tuotantojärjestelmää ympäri maailmaa WinWind 10
Yhteenveto ja johtopäätöksiä Eri teknologioita ja energialähteitä tarvitaan jatkossakin monipuolisesti Erityisesti tärkeitä teknologioita Suomelle Ydinvoima kilpailukykyisin perusvoiman tuotantomuoto. Ydinvoima-ala tarjoaa isot vientinäkymät: osaajista pulaa maailmalla. CHP-tuotannon rakennusasteen nostaminen ja entistä pienempien lämpökuormien hyödyntäminen tärkeää lämmön tarpeen vähentyessä säästötoimien ansiosta Bioenergiaa hyödynnetään monissa eri käyttökohteissa sen saatavuuden sallimissa määrin Tuulivoimalle erityisvaatimuksia arktisissa ja off-shore-olosuhteissa, Suomessa muihin verrattuna vähän säätävää lauhde- ja vesivoimaa Aurinkoenergian käyttö kasvaa maailmanlaajuisesti: Suomen oman kehittämistoiminnan roadmapin tarve Energian siirto- ja jakeluverkot ja älykkäät hajautetut järjestelmät merkittävässä asemassa uusiutuvien käytön lisäämisessä Liikenteessä voidaan uusiutuvien käyttöä lisätä monin tavoin: biopolttoaineet, uusiutuva sähkö 11