Pysyvyys ja muutokset Pysyvyys ja muutokset

energiajärjestelmissäenergiajärjestelmissä

Per Mickwitz, tutkimusjohtaja

Suomen ympäristökeskus (SYKE)Skaftkärr-seminaari, 2.10.2012

● Motivointi

● Mitä tarkoitan energiajärjestelmillä

● Miten pysyvyyttä voidaan selittää?

Esityksen rakenne

● Esimerkkejä pysyvyydestä

● Mistä muutokset tulevat?

● Esimerkkejä muutoksista

● Miten tästä eteenpäin?

2

● Ilmastonmuutos● Luonnonvarojen käyttö● Luonnon monimuotoisuus● Itämeri ja vesistöjen tila …

Maailma ei ole kestävä

1. Tarvitaan ymmärrystä kulutuksen, tuotannon ja ympäristön vuorovaikutuksista

2. Tarvitaan uutta politiikkaa, jolla tuetaan keskeisten kulutus- ja tuotantojärjestelmien muuttumista kestäviksi

3. Tarvitaan nykyisen politiikan tehokkaampaa toimeenpanoa 3

Suomi ei ole (vielä) tehnyt osuuttaan

● 10,3 tonnia CO2 per henkilö 2009, maailman keskiarvo 4,3; EU:n 7,2; OECD:n 9,8 (IEA 2011)

● Suora materiaalikulutus per henkilö on EU maiden suurinhenkilö on EU maiden suurin

● Lajisto uhanalaistuu ja joka toinen luontotyyppi on uhanalainen○ Suomalaiset ovat kaikkein

vähiten huolissaan monimuotoisuuden vähenemisestä omassa maassaan: 9% Suomessa, 31% Ruotsissa, 42% EU:ssa kesk., 72% Portugalissa

4

Kasvihuonekaasupäästöt Suomessa 2011*

Teollisuuden prosessiperäiset päästöt

Maatalous

Energiasektori

0 10 20 30 40 50 60

Liuottimien ja muiden tuotteiden käyttö

Jätteiden käsittely

miljoonaa tonnia CO2– ekv.

Suomen energiasektorin

kasvihuonekaasupäästöt 2010

0 5 10 15 20 25 30 35

Energiateollisuus

Kotimaan liikenne

miljoonaa tonnia CO2– ekv.

Muu energia sisältää alaluokat rakennusten lämmitys sekä maa-, metsä-ja kalatalous, muu polttoainekäyttö ja polttoaineiden haihtumapäästöt

Kotimaan liikenne

Teollisuus ja rakentaminen

Muu energia

…0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Asuminen C04

Elintarvikkeet C01

Autonkäyttö C072

Terveyspalvelut C06

Koulutuspalvelut C10

Sisustus, kodinhoito C05

Ravintolat ja hotellit C11

Sekalaiset tavarat ja palvelut

Vaatetus ja jalkineet C03

Ulkoilutavarat C092, C093

Alkoholi yms. C02

Sosiaaliturva (mm. päiväkoti) C124

…0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3

Asuminen C04

Elintarvikkeet C01

Autonkäyttö C072

Terveyspalvelut C06

Koulutuspalvelut C10

Sisustus, kodinhoito C05

Ravintolat ja hotellit C11

Sekalaiset tavarat ja palvelut

Vaatetus ja jalkineet C03

Ulkoilutavarat C092, C093

Alkoholi yms. C02

Sosiaaliturva (mm. päiväkoti) C124

’Virkistystavarat’

AsuminenElintarvikkeetAutoilu> 55%

Sosiaaliturva (mm. päiväkoti) C124

Matkailumenot ulkomailla P312Y

Autohankinnat C071

Virkistys- ja kulttuuripalvelut C094

Vakuutus- ja rahoituspalvelut C125, C126

Junat, bussit, taksit C073

AV-laitteet C091

Lentoliput itse ostetut C0733

Valmismatkat C096

Lehdet, kirjat, paperi C095

Tietoliikenne C08

Laivaliput itse ostetut C0734

Muut kuljetuspalvelut C0735

Kasvihuonekaasupäästöt

Muut ympäristövaikutukset (Ekoindeksi)

Sosiaaliturva (mm. päiväkoti) C124

Matkailumenot ulkomailla P312Y

Autohankinnat C071

Virkistys- ja kulttuuripalvelut C094

Vakuutus- ja rahoituspalvelut C125, C126

Junat, bussit, taksit C073

AV-laitteet C091

Lentoliput itse ostetut C0733

Valmismatkat C096

Lehdet, kirjat, paperi C095

Tietoliikenne C08

Laivaliput itse ostetut C0734

Muut kuljetuspalvelut C0735

Kasvihuonekaasupäästöt

Muut ympäristövaikutukset (Ekoindeksi)

Kuva: Ari Nissinen, SYKE. Data:

Envimat- projekti, www.ymparisto.fi/syke/envimat

Motivaatio● Miksi energiajärjestelmät, tai ainakin monet osat,

muuttuvat niin hitaasti? Miksi eivät edes sellaiset vaihtoehdot jotka säästävät rahaa otetaan käyttöön?�Öljyriippuvainen liikkuminen, energia intensiivinen

teollisuus, energia hukkaavia rakennuksia, verohelpotuksia teollisuudelle...

○ Voisiko “polkuriippuvuus” olla selitys?

Ilmastonmuutos

○ Voisiko “polkuriippuvuus” olla selitys?

● Samanaikaisesti tietyt osat ovat muuttuneet, jopa radikaalisesti, miksi ja miksei tällaista tapahdu useammin?�Luopuminen öljyn käytöstä lämmön ja sähkön

tuotannossa, lämpöpumppuja, NordPool, päästökauppa, ...

○ Voisiko “polkujen luominen” olla selitys?

Järjestelmä(t)

● Sosiotekniset järjestelmät (esim. energiajärjestelmä) ovat joukko teknologioita, materiallisia verkostoja (sähköverkko, tieverkko), (sähköverkko, tieverkko), sosiaalisia verkkoja, toimijoita, instituutioita, ja sääntöjä

Järjestelmät & osajärjestelmät: esim. bio-energia-järjestelmä voidaan jakaa kolmeen toisistaan riippuvaisiin osajärjestelmään: raaka-aineen tuotanto, muuntaminen energiaksi/ polttoaineeksi ja energian käyttö

Ympäristö

Kulutus- ja tuotantojärjestelmien vuorovaikutus ympäristön kanssa ↔ympäristöongelmat

• Keskinäiset riippuvuudet

• Kompleksisuus

Maan käyttö

•Ristiriitoja•Jännitteitä

Järjestelmämuutokset

innovaatiotutkimuksen keskiössä

● Yksittäiset ympäristöystävälliset tuoteet ja tuotantoinnovaatiot eivät riitä, ottaen huomioon miten isot haasteet ovat (ilmastonmuutos, öljyriippuvuus, ...)

● Tarvitaan kokonaisten sosio-teknisten järjestelmien muutamista○ Historiasta tiedetään että kokonaiset sosio-

tekniset systeemit muuttuvat ○ Voidaanko systeemimuutoksia tietoisesti

saada aikaan? Ja tiettyyn suuntaan (kohti vähähiilisyytä)?

Monitasoinen näkökulma

järjestelmien muuttumiseen

Jenny Rinkinen 2010

Polkuriippuvuus

● Vahvistaa alun perin pieniä ja/tai satunnaisia tapahtumia/ratkaisuja

1. Korkeat aloitus- tai kiinteät kustannukset

Polkuriippuvuuksissa

positiivinen takaisinkytkentä

1. Korkeat aloitus- tai kiinteät kustannukset

2. Oppiminen

3. Yhteensopivuus

4. Adaptiiviset odotukset

(Arthur 1994)

14

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

2006 2007 2008 2009 2010*

g C

O2

/ km

Gas Diesel

Polkuriipuvuuksia Suomen liikenteessä

CO2 from Transport

CO2 /km new cars

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

Tg

CO

2-eq

.-16 %By 2020

0

500 000

1 000 000

1 500 000

2 000 000

2 500 000

3 000 000

19

22

19

51

19

58

19

65

19

72

19

79

19

86

19

93

20

00

20

07

Num

ber

of p

rivat

e ca

rs

Gas Diesel

Private cars

Average commuting distance

0

2

4

6

8

10

12

14

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2007

km

0,0

1990 1995 2000 2005 2010

Destabiloituminen polkuriippuvuuden

sisäisenä haastajana

● Kaikki teknologiat destabiloituvat jossain vaiheessa● Destabiloituminen, ennen kaikkea sisäisenä

kriisiyhtymisenä :

– raaka-ainevarantojen ehtyminen ja hinnan nousu (öljy), – laajasta käytöstä aiheutuvat ongelmat (fossiiliset polttoaineet), – onnettomuudet ja muut tekniset vaikeudet (ydinvoima, öljy), – onnettomuudet ja muut tekniset vaikeudet (ydinvoima, öljy), – teknologian inkrementaalin kehittämispotentiaalin ehtyminen,– markkinoiden saturoituminen ja voittojen eroosio

� Myös järjestelmän vanhat toimijat uudistavat toimintaansa:

– divestoivat vanhaa toimintaa ja/tai alkavat panostaa uudistuksiin, usein hybridiratkaisuihin (esim. biopolttoaineet, sähköautot, hiilidioksidin talteenotto)

● Jokainen polku on joskus alkanut

● Erilaisia ratkaisuja voidaan aktiivisesti hakea (emme ole rakenteiden/historian vankeja)

Uusien polkujen luominen

vankeja)

● Tietoisuus polkuriippuvuuksista

17

Innovaatioiden lähteet,

joista uudet polut voivat

syntyä

Lovio, Mickwitz & Heiskanen 2011, 284

Energiajärjestelmä muuttuu (1):

kulutuksen määrän muutokset

Energian kokonaiskulutus Suomessa

2000-2011: + 5 % (0,45 %/v)

Energian kokonaiskulutus Suomessa

1970-2000: + 184 % (6,1 %/v)

Energiajärjestelmä muuttuu (2):

Energiamuoto Osuus 1970 0suus 2009 Osuuden muutos

Ydinenergia 0 19 + 19

Maakaasu 0 10 + 10

Turve 0 5 + 5

Sähkön tuonti 0 3 + 3Sähkön tuonti 0 3 + 3

Muu 1 3 + 2

Hiili 13 12 - 1

Vesi ja tuuli 5 3 - 2

Puu 24 20 - 4

Öljy 57 25 - 32

Schumpeter Mark 1:

maalämpöpumputMaalämpöpumppujen kappalemääräinen myynti Suomessa 1976 – 2009 1. Odotukset ja visiot

•1995 Ruotsi esimerkkinä2. Verkostot

•Motiva, Sulpun perustaminen 1999, ammattikorkeakoulut

3. Oppiminen•Asentejakoulutus 2000-, laatu-sertifikaatin kehittäminen 2009-, sertifikaatin kehittäminen 2009-, T&K-toiminnan käynnistäminen 2009-

4. Paikallisesta markkinaraosta globaaliin alaan

•EHPAn perustaminen 2000, IEA:n ohjelma, kansainväliset LVI-jätit mukaan

5. Poliittinen läpimurto•Hyväksytään uusiutuvaksi energiaksi EU:n RES-direktiivintoteuttamiseen, kotitalousvähennys

Katainen: "Hankkikaa lämpöpumppuja!"Keskiviikko 28.07.2010 klo 15:26

Schumpeter Mark 2:

vanhat suuret yritykset

● Tutkijoiden yleisnäkemys ristiriitainen: toisaalta jäykkiä, toisaalta voittavat kuitenkin. Vaihtoehtoja: ○ Eivät näe tai vähättelevät uutta, puolustavat ○ Eivät näe tai vähättelevät uutta, puolustavat

saavutettu asemaa, ajautuvat ”menestysansaan”

○ Tuottavat paljon voittoa ja käyttävät ylijäämärahaa pysyäkseen hyvin ajan tasalla:

○ Pyrkivät vahvistamaan asemaansa tulossa olevassa murroksessa olemalla aloitteellisia tai siirtämällä pääomia kokonaan uudelle alalle

Poliittiset interventiot

● Energia-alalle useimmiten tyypillistä politiikan keskeisyys transitiossa

● Tuotantokeskeisyys & keskitettytuotanto● Verotus ○ Polttoaine ○ Auto

● EU-politiikan implementointi○ Biopolttoainevaatimus○ Päästökauppa○ Uusiutuvaenergia○ Energiatehokkuus

Muutos: kyllä!

Mutta, miten nopeasti?

Aika on loppumassa!

Järjestelmämuutokset ovat hitaita!

Aloitetaan heti! Toimenpiteet pitää kiristää ajan myötä

24

Kestävät energiajärjestelmät ovat

ilmastonmuutoksen hillinnän

edellytys

● Selkeä positiivinen visio hiilineutraalisesta ja luonnonvaraniukasta tulevaisuudestatulevaisuudesta

● Konkreettisia kokeiluja& niistä oppiminen

● Isot taloudelliset mahdollisuudet, eli myös hyvää elinkeinopolitiikkaa

25

● Tukea paikallisia kokeiluja

● Edesauttaa sellaisten käytäntöjen ja teknologioiden valintaa jotka mahdollistavat

Porvoon mahdollinen rooli

järjestelmien muuttumisessa

valintaa jotka mahdollistavat kestävää energiatuotantoa ja liikkumista

● Välttää tukemasta esimerkiksi fossiilisiin polttoaineisiin perustuvaa liikkumista

� Kaavoitus, hankinnat, kokeilut ja kokeilujen mahdollistaminen

26

Kiitoksia!

27