tulevaisuuden energiaratkaisut muuttuvassa ilmastossa€¦ · tulevaisuuden energiaratkaisut...

JULKAISU 2/2011

TUTKAS Tutkijoiden ja kansanedustajien seura

Tulevaisuuden energiaratkaisut muuttuvassa ilmastossa

Toimittanut Ulrica Gabrielsson

Tutkijoiden ja kansanedustajien seura – TUTKAS – järjesti keskiviikkona 16.2.2011 keskustelutilaisuuden aiheesta " Tulevaisuuden energiaratkaisut muuttuvassa ilmastossa ".

Tilaisuuden avasi Tutkaksen puheenjohtaja, kansanedustaja Kimmo Kiljunen. Alustajina toimivat professori Lars J. Nilsson, Lunds universitet, Jean Monnet-professori Pami Aalto, Tampereen yliopisto, Johtamiskorkeakoulu, professori Sanna Syri, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu, johtava tutkija Jari Liski, Suomen ympäristökeskus ja professori Antti Asikainen, Metla.

Kommenttipuheenvuoronsa esittivät kansanedustajat Pekka Vilkuna (kesk.), Pentti Tiusanen (vas.), Sanna Perkiö (kok.) ja Merja Kuusisto (sd.).

SISÄLLYSLUETTELO

Keskustelutilaisuuden ohjelma

Hur styr man en klimatomställning till nollutsläpp? Professori Lars J. Nilsson, Lunds universitet EU:n energiapolitiikka Jean Monnet-professori Pami Aalto, Tampereen yliopisto, Joh- tamiskorkeakoulu Energiatekniikat ja energiatalous: tulevaisuuden energiaratkaisut Professori Sanna Syri, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Metsäbioenergian ilmastovaikutukset Johtava tutkija Jari Liski, Suomen ympäristökeskus Voiko metsäenergian tuotanto olla kannattavaa, kestävää ja hiilineutraalia? Professori Antti Asikainen, Metla

Tulevaisuuden energiaratkaisut muuttuvassa ilmastossa -keskustelutilaisuuteen keskiviikkona 16.2.2011 kello 16.00–19.00 Eduskunnan Pikkuparlamentin auditorio. Ohjelma 16.00 Tilaisuuden avaus Kansanedustaja Kimmo Kiljunen, Tutkaksen puheenjohtaja 16.10 Miten päästä nollapäästöihin ilmastonmuutoksessa? Professori Lars J. Nilsson, Lunds universitet Professori Nilsson on mm. uusiutuvia energiamuotoja koskevan

IPCC-erikoisraportin pääkirjoittaja 16.40 EU:n energiapolitiikka Jean Monnet-professori Pami Aalto, Tampereen yliopisto, Joh-

tamiskorkeakoulu 16.55 Kommenttipuheenvuoro Kansanedustaja Pekka Vilkuna, kesk. Kansanedustaja Pentti Tiusanen, vas. 17.10 Kahvitauko 17.30 Energiatekniikat ja energiatalous Professori Sanna Syri, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden kor-

keakoulu 17.45 Metsäbioenergian ilmastovaikutukset Johtava tutkija Jari Liski, Suomen ympäristökeskus 18.00 Voiko metsäenergian tuotanto olla kannattavaa, kestävää ja hiilineutraalia? Professori Antti Asikainen, Metla 18.15 Kommenttipuheenvuoro Kansanedustaja Sanna Perkiö, kok . Kansanedustaja Merja Kuusisto, sd. 18.25 Keskustelua 19.00 Tilaisuuden päätös

Hur styr man en klimatomställningtill nollutsläpp?

Lars J Nilsson, Lunds universitet

Tutkas, LillparlamentetHelsingfors, 16 februari 2011

Helsingfors, 16 februarii 2011

Minskade utsläpp för att hamnaunder 2°C global uppvärmning

Global -50% by 2050 rel. 1990

Developed Countriesto cut by 80-95% by 2050 rel. 1990

RecentScience ?

Source: European Commission


Energieffektivisering och förnybarenergi är de viktigaste tekniska åtgärderna


Teknik för energieffektivisering

Incandescent lamp convertedto kerosene lantern (Ghana)Photo: Rick Wilk

Fotogen ~0.05 Lumen per Watt

LED ~100 Lumenper Watt

Photo: Evan Mills, LBL

Source: http://light.lbl.gov


Klimatomställning är inte allt:Många motiv för energieffektivisering

31%

4%

43%

18%1% 2%

50%

26%

10%

6%

8%

56%

19%19%

6%

57%

24% 11%

5%

3%

Energy security Economic development

Climate change Economic competiveness

Public health Other

Worldwide

IEA EBRD Latin America Non-IEA Asia, MENA and Africa

IEA, 2011, Enabling Energy Efficiency: An Introduction to Energy Efficiency Governance

Energi- Ekonomisk Klimat Konkurrens- Hälsa Övrigtsäkerhet utveckling kraft

Övriga

LatinAmerika

EBRD

IEA


Förnybar energi:ett försök till sammanfattning

• RE has a significant role to play in the mitigation of climate change along with a portfolio of other low-carbon technologies.

• Deployment of many RE technologies is already well advanced but the rate of deployment can be accelerated in the short term given appropriate policy support measures including carbon pricing.

• The overall costs and benefits in the context of sustainable development of making a transition to high shares of RE supply in all sectors in the long term, relative to other mitigation options, are uncertain but there are no fundamental resource or technology limitations that constrain the share of RE in future energy systems.


Andel förnybar energi globalt

Källa: REN21


Ny kraftproduktion 1995-2008G

W p

er y

ear

Source: Thomas B Johansson, iiiee, LU


Ny installerad effekt i EU 2009

Source: EU JRC, 2010

Helsingfors, 16 februarii 2011Källa: REN21

Helsingfors, 16 februarii 2011 Källa: REN21

Helsingfors, 16 februarii 2011 Courtesy: Lindström


Styrning av klimatomställning

• De globala utsläppen skall minska med minst 50% till 2050• I-ländernas utsläpp skall minska med 80-95% till 2050

• Stora omställningar (”transitions”) är ingenting nytt• Tidigare omställningar har sällan varit politiskt drivna

• Omställning är resursmässigt, tekniskt och ekonomiskt möjlig• Hur styr man då för att nå dit?


Exempel på politiskt styrd omställning: Svensk fjärrvärme

0

10

20

30

40

50

60

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Dis

trict

hea

ting

prod

uctio

n (T

Wh)

OilNatural gas, incl. LPGCoalElectric boilersHeat pumpsIndustrial waste heatPeatMSWOther biomass fuelsTall oilWood fuels


Transportsektorns energianvändningi Sverige 2050?

0

20

40

60

80

100

120

2005 Teknikscenariot Beteendescenariot

Transportsektorns energianvändning

El

Vätgas

Bio

Fossila

TWh/år

• Teknikscenariot: Fortsatt tillväxt i transportarbetet, hög energieffektivisering och stark teknikutveckling

• Beteendescenariot: Ingen ökning av transportarbetet, effektivisering men mindre teknisk utveckling


Viktiga delar i en omställning

• Hög energieffektivitet i ny och befintlig bebyggelse

• Stark utveckling av förnybar elproduktion (vind) och kraftnät, inklusive balansering genom laststyrning

• Ökad integration mellan olika tillförselsystem (t ex el och fjärrvärme)

• Ökad användning av bioenergi i transportsektorn. Långtgående elektrifiering av transportsektorn och eventuellt införande av vätgas

• Avkarbonisering av basindustrin (järn&stål, cement, osv.) med el, vätgas eller koldioxidlagring


Exempel på styrningsutmaningar

• Bebyggelsen en nationellt styrningsproblem– Andra boendemål, säkra efterlevnad, ”lagom” effektivisering

• Lätt att öka efterfrågan på bioenergi men kan ha många negativa bieffekter (och möjligheter):

– Ökande priser, markkonkurrens, kolläckage, industrins konkurrenskraft (och biobaserade bränslen, kemikalier och material från bioraffinaderier)

• Basindustrin en bransch i hård internationell konkurrens– Kolläckage/utflyttning, statsstöd, gränsskatter


Statens roll i klimatomställningen?

• Vision och målbild för att ange färdriktningen

• Ambitiös politik med långsiktighet och trovärdighet

• Policybeslut, styrmedel och resurser

• Hantera och balansera intresse- och målkonflikter

• Organisera och samordna omställningen

• Uppmuntra brett deltagande av berörda aktörer


Hur kan man göra?• Etablera mekanismer för att säkra långsiktigt stabila villkor (hård styrning,

top-down): – Storbrittaniens lagstiftning (80% lägre utsläpp 2050)– EU ETS– Förutsägbara krav (t ex byggregler)

• Skapa förutsättningar för dialog och utveckling (mjuk styrning, bottom-up):– Hollands transition management– Positiva framtidsbilder

• Utveckla processer och verktyg för integration mellan politikområden fören enhetlig politik och för att lägga fast en långsiktig styrning

• Säkra genomförande och efterlevnad (t ex genom bättre uppföljning)

• Överväg organisatoriska förändringar i myndighetsstruktur m m


Tack!www.lets2050.se

Sista bilden

http://www.lets2050.se/

EU:n energiapolitiikkaEsitelmä Tutkijoiden ja kansanedustajien seuran (TUTKAS) seminaarissa

‘Tulevaisuuden energiaratkaisut muuttuvassa ilmastossa’, 16.2.2011, Helsinki

Pami AaltoJean Monnet –professori/

Jean Monnet –keskuksen johtajaJohtamiskorkeakoulu, Tampereen yliopisto

<[email protected]>

Onko EU:lla energiapolitiikkaa?

• Kompetenssit jakautuvat Komission jajäsenmaiden kesken– Komissio: keskeinen rooli mm.

sisämarkkina, kuljetus- jaympäristöpolitiikassa

– Jäsenmaat: kontrolli energianalkuperästä (koti/ulkomaa, EU/ei-EU); energian lähteestä (fossiilisetvs. muut); ja ‘energiankokonaispaketista’ (energy mix)

– Kun 50-70% energiastatuontitavaraa, korostuu kontrollialkuperästä

– Solidaarisuuslauseke: Neuvostovoi Komission pyynnöstä päättääsoveltuvista toimenpiteistä mikälienergiatoimituksissa vakaviavaikeuksia

• Lisäksi toimijoina mm. energiayhtiöt jakansainväliset rahoituslaitokset, jotkarakentavat ja rahoittavatenergiainfrastruktuuria

• Yhdelläkään toimijalla ei ole yksiselitteistä päätösvaltaaenergiapolitiikan (policy) aikaansaamiseksi ja sitä tukevientoimenpiteiden edistämiseksi

• Komissiolla on sisämarkkinoidenvahdin, politiikkatavoitteiden asettajanja koordinaattorin rooli (määrätyissäraameissa – jos yhteistä politiikkaa on, sen tulee olla Komissio-vetoista

• Konkretisoituu Komissionvuosittaisessa dokumenttituotannossaenergiapolitiikan alalla:

• Tuottavatko dokumentit ‘tulevaisuudenenergiaratkaisuja’?– Markkinat ja kilpailu– Toimitusvarmuus– Kestävä lehitys (ilmastopolitiikka,

jne.)

Tuottaako EU:n energiapolitiikka tulevaisuudenratkaisuja I: markkinat ja kilpailu

• Kaikkiaan edistystä ja tuloksia, mutta yhämonopolistisia ja oligopolistisia, EU-lainsäädäntöärikkovia markkinoita, joille vaikeahkoa päästä– Suuret kansalliset yhtiöt nähdään vastauksina

globaaliin kilpailuun• Sähkö: pohjoisen tuulivoima ja etelän

‘aurinkoenergiaoptio’ kärsivät sisämarkkinaninfrastruktuuriongelmista– Pulllonkauloja jäsenmaiden välisessä energian

siirtokapasiteetissa– Riittämättömiä yhteyksiä uuden uusiutuvan

energian paikallistuotannon ja pääverkkojen välillä• Maakaasu: tehostuneilla Luoteis-Euroopan

markkinoilla lisääntynyt tarjonta on painanuthintoja huomattavasti alas 2009-10– LNG-markkina ja väliaikainen ylitarjonta (Qatar)– Tosin kaikki syyt eivät EU-lähtöisiä (USAn

epäkonventionaalinen kaasu)

• Tarvittaneen kantaydinvoimaan!

• Uusiutuvatenergianlähteet: tarvitaan rahallistatukea samassamittakaavassa kuinfossiilisillepolttoaineille!– OECD:ssa 57mrd

vs. 9mrd, ydinvoima 16mrd)

– EU ei aivanomien 2020 20% lisäystavoitteidentahdissa

Tuottaako EU:nenergiapolitiikkatulevaisuuden ratkaisujaII: toimitusvarmuus

• Heikoimmat tulokset EU-kompetenssin puuttuessa ja bilateralismin, rajoitetun koalitiopohjaisuuden sekä riittämättömän luottamuksenvallitessa laajemman Euroopan alueella tuottajien, transitmaiden jakuluttajamaiden välisissä suhteissa– EU-maat häviävät kollektiivisesti vaikka ‘Saksa voittaa aina’

• Silti ei ehkä paljoa tehtävissä koska historiallisesti rakennetutenergiaratkaisut ja infrastruktuurit niin erilaisia ettei yhteisiäintressejä yksinkertaisesti löydy tarpeeksi– Kaikkia ei Venäjä tai Pohjois-Afrikka kiinnosta

• Energian lähteiden ja alkuperämaiden monipuolistaminen ajaasuuret toimittajat etsimään uusia markkinoita muualta– EU-Venäjä ‘energiadilemma’ (Monaghan)

• Tarvitaan idea pan-Eurooppalaisesta energiapolitiikasta, joka eiperustu vain EU:n omaan ‘markkinat ja kilpailu’ -periaatteeseen

Tuottaako EU:n energiapolitiikkatulevaisuuden ratkaisuja II: kestävä kehitys

• EU yhä kenties suunnannäyttäjä, mutta kuinka pitkään ja onko suuntaoikea/riittävä?

• Nykyinen Kioto-pohjainen päästökauppa hyödyllinen, mutta kovin raskasmekanismi 5% GHG-päästövähennyksen aikaansaamiseksi– GHG-vero?

• Energiatehokkuuden 20% lisäys 2020 ei nykyvauhdilla toteutumassa– Erityisesti kuljetussektori ongelma, rakentamisessa ja yhdyskuntarakenteessa

paljon kehitettävää• EU jäämässä Kiinan ja jopa USA:n jalkoihin uusissa investoinneissa ja

teknologian kehittämisessä

• Päästävä eroon halvan energian illuusiosta kilpailuvalttina!• Otettava energiapolitiikka kiinteäksi osaksi yhteiskunnallista suunnittelua

koko Unionin tasolla ja lisättävä EU:n kompetensseja

Energiatekniikat ja energiatalous: tulevaisuuden energiaratkaisutSanna Syri, energiatalouden professori, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu

TUTKAS 16.2.2011

Ilmastonmuutoksen hillintä: päästöjen vähentämisellä on kiire

Lähde: IPCC, 2007. Synthesis Report.

• Pitkällä aikavälillä vaatimuksena voivat olla jopa negatiiviset nettopäästöt (esim. Bio+CCS)

Ilmastonmuutoksen tehokas hillintä tarkoittaa energiavallankumousta

- lainsäädäntöä, joka veisi tähän, ei vielä ole olemassa

Lähde: IEA Energy Technology Perspectives 2050. IEA, 2010.

Energian hinta nousee ja teknologiat vaihtuvat

Lähde: IEA Energy Technology Perspectives 2050. IEA, 2010.

Uudet teknologiat• CCS-teknologian kehittämiseen panostetaan kaikkialla

voimakkaasti– Kivihiili tulee vielä kymmeniä vuosia olemaan maailman suurin

sähköntuotannon energialähde (esim. IEA:n raportit)– VTT 2010: Suomessa tulisi laajasti käyttöön kustannustasolla 70-100

€/tonni CO2• Ydinvoimaa rakennetaan lisää

– Kokonaiskapasiteetti maailmassa tuskin nousee voimakkaasti, koska edellinen sukupolvi poistuu käytöstä

• Energiatehokkuuden parantaminen on erittäin kustannustehokasta. Se luo myös laajasti uusia mahdollisia vientituotteita.

• Sähkön hinta on nousussa Euroopassa. Hyvillä paikoilla tuulivoima voi pian olla kilpailukykyistä ilman tukiakin.

Tämänhetkinen lainsäädäntö

• Kioton pöytäkirjan jatkoneuvottelut ovat kesken– Tavoitteena on alueellisesti kattavampi sopimus kuin Kioton pöytäkirja

• EU:lla on jäsenmaita sitovat tavoitteet vuodelle 2020– Päästökauppasektori: -21% vuodesta 2005– Ei-päästökauppasektori: kansalliset velvoitteet, Suomelle -16%

vuodesta 2005 (liikenne, jätehuolto, maa- ja metsätalous, pienvoimalat, lämmitys)

– Kansalliset uusiutuvien lisäysvelvoitteet (Suomi 28,5% -> 38%)

Kansalliset vähennysstrategiat on sovitettava EU:n lainsäädäntöön• Päästökauppasektori (energiantuotanto > 20 MW, teollisuus) on EU:n

päästökaupan alainen– 2013-2020 kasvava osuus päästöoikeuksista huutokaupataan– Päästökauppasektorin verotus fiskaalisista syistä tulee olla

samansuuntainen mekanismi, jotta kansantaloudellisesti järkevä(energiaverouudistus perustuu CO2-päästöön turvetta lukuun ottamatta)

– Päästökauppasektorilla omat vähennystoimet tulee toteuttaa vain päästökaupan hintatasoon asti. Kalliimmat toimet eivät tuo lisähyötyäympäristölle.

• Ei-päästökauppasektorin (liikenne, jätehuolto, maa- ja metsätalous, pienvoimalat, lämmitys) kansallinen päästöjen vähentäminen

• Kustannustehokkuuden tulisi olla keskeinen kriteeri €/tonniCO2• Liian usein kansallisen lainsäädännön valmistelussa tämä tieto puuttuu

tai ei ole verifioitavissa

Mitä tekevät EU:n energiajätit?

• RWE: hiililauhde 97 TWh v. 2009 (Suomen sähkönkulutus 2009 81 TWh) hiili 61%, ydinvoima 18%, kaasu 16%, uusiutuvat 3%

• EO.n: 25 GW hiililauhdetta ( ~ 2x Suomen kaikki voimalaitokset) öljy & kaasu 38%, hiili 34%, ydinvoima 15% , vesivoima 7%, muut 6%

• Kumpikaan yritys ei aio vähentäähiililauhteen käyttöä

• Yhteisyritys rakentaa Iso-Britanniaan 6 GW ydinvoimaa (OL3 1,6 GW)

• Saksan miljardituella aurinkosähköön on saatu 1 % osuus, päästövähennyksen kustannus ~700 €/tonCO2 (Energy Policy 2008)

RWE Annual Report 2009.

1560 MW, vuosipäästöt n. 6-7 MtonCO2Lisäksi esim. 2100 MW ruskohiililauhdelaitos rakenteilla Kölnin lähelle

Olemassa oleva hiili-yhteistuotanto (CHP): toistaiseksi ei ole syytä suuriin muutoksiin

• Hiililauhteen hyötysuhde n. 40%• Hiili Suomessa yhdistetyssä sähkön- ja lämmöntuotannossa 90 %

• Maakaasuun on kannattavaa siirtyä vasta n. 40 €/tonniCO2 (tällähetkellä EU:n päästökauppa n. 15 €/tonniCO2)

• Biopolttoaineiden laaja käyttö esim. kaasuttamalla hiilipölykattilassa on tehoton ratkaisu sekä taloudellisesti että teknisesti

• Biopolttoaineet ovat parhaimmillaan sitä varten suunnitelluissa CHP-laitoksissa

• Rannikolle suuret määrät biopolttoaineita saatettaisiin hankkia laivakuljetuksena globaaleilta markkinoita

Suomen ilmastopolitiikka määrittää miljardien investoinnit kymmeniksi vuosiksi

– tarvitaan

avointa valmistelua, jossa nähtävissä toimien kustannukset ja tehokkuus

ja vuoropuheluatutkijat – päätöksentekijät

Metsäbioenergian ilmastovaikutukset

Jari Liski

Suomen ympäristökeskus

Metsäbioenergian

ilmastovaikutukset

1. Ilmastonmuutoksen hillintä ja

metsäbioenergia

2. Metsäbioenergian ilmastovaikutukset

Suomessa

3. Kaksi näkökulmaa metsäbioenergian

ilmastovaikutuksiin

4. Yhteenveto

15.2.2011

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus ja

ilmaston lämpeneminen

Ilmakehän CO2-pitoisuus Ilmaston lämpeneminen

15.2.2011

IPCC 2001, 2007

B1

A1B

A2

Fate of Anthropogenic CO2 Emissions (2000-2009)

1.1±0.7 PgC y-1

+7.7±0.5 PgC y-1

2.4 PgC y-1

27%Calculated as the residual of

all other flux components

4.1±0.1 PgC y-1

47%

26%2.3±0.4 PgC y-1

Average of 5 models

Global Carbon Project 2010; Updated from Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; Canadell et al. 2007, PNAS

Suomen kasvihuonekaasupäästöt

ja hiilinielu v. 1990-2007

15.2.2011

YM ja Tilastokeskus 2009

Metsäbioenergian oleelliset piirteet

ilmastonmuutoksen kannalta

1. Korvattavien polttoaineiden päästöjen

muutokset

2. Metsien hiilinielun muutokset

3. Ajoittuminen (päästö- ja hiilinielumuutokset)

4. Muutokset tulevaisuudessa nykytasosta

15.2.2011

Suomen metsistä energiakäyttöön

korjattava puubiomassan määrä

15.2.2011

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Me

tsäh

akke

en

ko

rju

um

äärä

(m

3/v

)

Aika (kalenterivuosi)

Metsähake yhteensä

Oksat yms.

Kannot

Metsätilastollinen vuosikirja 2009, TEM 2010b

Energiapuun korjuun

vaikutus Suomen metsien

hiilitalouteen

•Hakkuutähteitä (oksia, harvennuspuuta ja kantoja) korjataan pois metsistä entistä enemmän

•Maaperään tulevien hakkuutähteiden määrä pienenee

•Metsien hiilivarasto pienenee ja ilmakehän hiilivarasto kasvaa hiilimäärällä, joka poiskorjatuissa hakkuutähteissä olisi, jos ne olisi jätetty metsään

•Tavoite v. 2020, 13,5 Mm3

hakkuutähteitä, sisältää n. 3 Mt hiiltä

15.2.2011

75

44

55

1

12

13

810 (+6)

1300 (+2)

Kuva: Suomen metsien hiilivarastot (Mt C) ja –virrat (Mt C/v) 1990-

luvulla (Liski ym. 2006. Annals of Forest Science) ja

hakkuutähteiden korjuun vaikutus (punaiset luvut, v. 2020 tavoite).

-3=10

+3=15

?

Energiapuun korjuun vaikutus Suomen metsien

hiilimäärään ja puusta saatava energiamäärä

Metsästä puuttuva hiilimäärä

=ilmakehän hiilimäärän lisäysPuusta saatava energiamäärä

15.2.2011

Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.

Päästöjen vertailu Suomessa v. 2000-2025:

Metsäenergia vs. korvattava kivihiilienergia

15.2.2011

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Hiil

idio

ksid

ipää

stö

(M

t C

O2

-ekv

.)

Aika (kalenterivuosi)

Kivihiili: metsäenergia yhteensä

Kivihiili: oksat

Metsäenergia yhteensä

Oksat

Kivihiili: kannot

Kannot

Tiedot: Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.

Metsäenergian ja fossiilisten polttoaineiden

päästöjen vertailu Suomessa v. 2000-2025

15.2.2011


Energiapuun korjuun vaikutus Suomen

metsien hiilinieluun v. 2005-2025

15.2.2011

Vertailutiedot: Sievänen ym. 2007

Liski ym. 2011. Suomen ymparisto 5/2011

Metsäenergian vaikutus Suomen

kasvihuonekaasupäästöihin v. 2020

15.2.2011

Suomen kasvihuonekaasupäästöt ja

hiilinielu v. 1990-2007

Metsäenergian vaikutus

päästöihin ja hiilinieluun


Metsäenergialla saavutettavat

päästövähennykset v. 2020 Korvattaessa fossiilisten

polttoaineiden käyttöä niiden päästöt vähenevät

Biomassan korjaaminen pois metsistä heikentää hiilinielua

Hiilinielun heikentyminen leikkaa päästövähennyksiä• 60 %:lla kivihiili

• 70 %:lla öljy

• 80 %:lla maakaasu

15.2.2011


Maankäytön päästöihin on alettu

kiinnittää huomiota

Searchinger ym., Melillo ym., Fargione ym. 2008-2009. Science, Repo ym. 2010. GCB-Bioenergy.

Metsäenergian ja fossiilisten polttoaineiden

päästöt tuotettaessa 1 PJ energiaa/v

15.2.2011

Repo ym. 2010. Global Change Biology Bioenergy. Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.

Metsäenergian aiheuttamien metsän

hiilitaseen muutosten huomioiminen

raportointi- ja laskentamenetelmissä

15.2.2011


Energiapuun korjuun vaikutus metsien

hiilivarastoihin: kaksi näkökulmaa Ilmastonmuutoksen

hillitseminen energiapuun avulla

Energiapuun korjuun vaikutus metsien hiilivarastoihin• Ei korjata vs. korjataan

Hidastaako energiapuun käyttö ilmakehän hiilivaraston kasvuvauhtia• Energiantuotannon päästöt +

metsän hiilivarastomuutos

• Nopea ajoittuminen

• Nykytaso vertailukohtana

Metsien biomassan kestävä hyödyntäminen

Miten metsien hiilivarastot kehittyvät, kun energiapuuta korjataan

Säilyvätkö metsien biomassan hyödyntämis-mahdollisuudet, kun energiapuuta käytetään• Pitkän aikavälin kestävyys

• Hiilivarastojen nollamuutostaso vertailukohtana

Yhteenveto: Metsäenergian

ilmastovaikutukset Metsien hiilinielu heikkenee, maaperän hiilivarasto

alkaa vähentyä, lisää hiiltä ilmakehään

Metsäenergialla voidaan korvata fossiilisia polttoaineita ja vähentää niiden päästöjä ilmakehään

Nettopäästöt ilmakehään vähenevät näiden muutosten erotuksena joko melko nopeasti (oksat) tai hitaasti (kannot)• Mitä hitaammin metsäenergia vähentää päästöjä sitä enemmän

päästöjä on vähennettävä muilla keinoilla ilmastonmuutoksen rajoittamiseksi

Metsäenergialle asetettu tavoite vaikuttaa loppupäätelmään• Ilmastonmuutoksen hillintä

• Metsäbiomassan runsas kestävä hyödyntäminen

Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi

Voiko metsäenergian tuotanto olla kannattavaa, kestävää ja hiilineutraalia?

Antti Asikainen, MetlaTUTKAS

16.2.2011, Pikkuparlamentti


Metsäenergia maailmalla ja meillä

Maailman, EU:n ja Suomen puuenergiavarat ja kasvunrajoitteet

Voiko energiabiomassan kasvatus olla kannattavaa jakestävää?


Metsäenergian lisäysmahdollisuus n. 2% maailman energiankulutuksesta

Source: Röser et al. 2008

0

200

400

600

800

1000

1200

Liikenne Sähkö ja lämpö

Milj. m3/aPlantaasitHakkuutähteetSellupuu


EU:lla n. 100 milj. kuivatonnin biomassavaje v. 2020

Rettenmaier et al. 2008

0

100

200

300

400

500

600

Supply Demand

Milj

. kui

vato

nnia

BiolämpöBiopolttoaineetBiosähköAinespuuLyhytkiertoviljelyAgrobiomassaPuu

Tarjonta Kysyntä

Suomen metsSuomen metsäähakkeen khakkeen kääyttyttöö kuusinkertaistunut kuusinkertaistunut 2000 2000 --luvullaluvulla

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2020

Met

säha

kkee

n kä

yttö

, 100

0 m

3 /a

PienkäyttöSekal.KannotJäreä runkopuuHakkuutähdeKokopuuKarsittu ranka

6

Puuenergian tuotanto laskenut 15%

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2020

Vuosi

Vuot

uine

n kä

yttö

, 100

0 m

3 PienkäyttöSekal.KannotJäreä runkopuuHakkuutähdeKokopuuKarsittu rankaMustalipeäSahojen sivutuotteet

7

Metsäenergian osuus jo 25% puunkorjuun koko työpanoksesta

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Vuosi

Työv

oim

apan

os, h

tv

Energiapuu

Ainespuu

MetsMetsäähakkeen tekninen korjuupotentiaali hakkeen tekninen korjuupotentiaali kahdella ainespuun hakkuuskenaarioilla ja kahdella ainespuun hakkuuskenaarioilla ja

metsmetsäähakkeen nykykhakkeen nykykääyttyttöö

Lähteet: Salminen 2010/Mela ryhmä, Ylitalo 2010

0

5

10

15

20

25

Suurin kestävä ainespuunhakkuumäärä: 78,4 milj.

m³/vuosi jaksolle 2017-2026

Toteutuneiden hakkuiden tasoja rakenne: 56,1 milj. m³/vuosi

jaksolle 2017 - 2026

Metsähakkeen käyttö vuonna2009

Met

säha

ketta

, milj

. m³ v

uode

ssa

Latvusmassa Kannot Nuorten metsien energiapuu Järeä runkopuu

Tavoite 13,5 milj. m³

vuoteen 2020 mennessä

Kuitupuuta ohjautuu energiaksi ja dieseliksi

Tavoite metsähakkeelle (25 TWh + 3 biodiesel -laitosta) kova, mutta saavutettavissa jos

Päästölupien jako riittävän kireä (vähintään 25 €/t-CO2) Sahatukin kysyntä palaa korkeammalle tasolle

Kuitupuudimensioista puuta ohjautunee myös energiasektorille. Biodiesel -laitosten metsähakkeen käyttö nostaa hintoja ja vähentää metsähakkeen polttoa sähkö- ja lämpölaitoksissa

Voiko energiapuun tuotanto olla kannattavaa?Voiko energiapuun tuotanto olla kannattavaa?

Polttoaineet Suomessa ilman veroja

05

10152025303540

Raska

s PÖ

Maaka

asu

HiiliTu

rve

Hakku

utähd

e

Kanno

t

Pienpu

u

€/M

Wh

Voiko energiapuun tuotanto olla kannattavaa?Voiko energiapuun tuotanto olla kannattavaa?

Päätehakkuulla havaitut biomassantalteensaantoprosentit n. 62% (Peltola ym. 2010)

palstalle jäävä biomassa pääosin neulasia japienoksia-> kasvuvaikutukset jäävät pieniksi

Harvennushakkuullakuusta ei korjata kokopuunamäntyjen oksista merkittävä osa karsiutuuhakkuussa (latvusmassasta saadaan talteenvain puolet)runkojen järeytyminen johtamassa yhäenemmän karsitun rangan korjuuseen

Kokopuuhakkuu voi nostaakin kasvua

Ravinteet saatava kiertämäänTurve- ja puutuhkaa syntyy

Suomessa n. 500 000 tonnia vuodessa

Puhdastapuutuhkaa n. 150 000 tonniavain 10% käytetäänlannoitteena

Tuhka pidentää typen lannoitusvaikutusta

Kantojen poltto kivihiilen veroinen päästö?

-100 Mt/a

+70 Mt/a

Metsien hiilivarasto kasvaa nyt 40 Mt/a

Kantojen hajoamisnopeus, malli vs. mittaukset

Lähde: SYKE 2010

kanto, kenttäkokeet, Ruotsi

kanto, kenttäkokeet, METLA

Metsään jätetyt kannot vapauttavat hiilen nopeasti ilmakehään

kanto, kenttäkokeet, Ruotsi

Suomalaista metsSuomalaista metsääenergiateknologiaaenergiateknologiaa

Kehitysajurit Keski- ja Etelä-Euroopassa

1,5

2,5

2,2

2,5

2,5

3,1

2,9

2,4

3,4

3,3

3,3

4,3

4,4

4,8

0,7

1,0

1,0

1,1

1,0

1,0

1,0

1,3

1,2

1,3

0,8

1,8

2,6

3,1

2,9

3,2

2,8

3,1

3,7

3,6

3,8

3,8

3,9

4,6

4,6

0,8

0,8

0,9

1,1

1,0

1,3

0,9

1,0

1,1

0,9

1,1

0,9

0,4

0,7

0,7

0,5

0,6

Soveltuvuus eri kokoluokan käyttöpaikoille: Harvennuspuu

Varastoitavuus: Harvennuspuu

Laatu & lämpöarvo: Harvennuspuu

Materiaalin kuormaus & purku: Harvennuspuu

Kestävyys & seurannaisvaikutukset: Harvennuspuu

Pääoman tarve: Harvennuspuu

Kuljetustehokkuus: Harvennuspuu

Saatavuus eri markkinatilanteissa: Harvennuspuu

Lainsäädäntö & metsänkäsittely: Harvennuspuu

Integroitavuus muihin toimintoihin: Harvennuspuu

Metsänomistajien suhtautuminen energiapuukauppaan:Harvennuspuu

Työvoiman tarve: Harvennuspuu

Korjuun & käsittelyn vaatima ammattitaito: Harvennuspuu

Korjuukustannukset: Harvennuspuu

Kasvun rajoitteen keskiarvo Kasvun rajoitteen keskihajontaKehittämispotentiaalin keskiarvo Kehittämispotentiaalin keskihajonta

Harvennus-energiapuun kehitys-potentiaaliLähde: Laitila ym. 2010

JohtopäätöksiäTaloudellisen kestävyyden puuttuminenpysäyttää metsäenergian nopeimminSosiaalisen kestävyyden aikaskaalakuukausia-vuosia, Ekologinen vuosia-vuosikymmeniäKannot ovat 10 vuodenkin tarkastelujaksollayhtä hyvä polttoaine kuin maakaasu japidemmillä tarkastelujaksoilla maakaasuakinparempia hiilipäästöjen suhteenBiojalostamoiden ja kivihiililaitosten raaka-ainekäyttö voi vähentää puun käyttöäperinteisessä sähkön ja lämmön tuotannossa

Metsähakkeen heikoin kestävyystekijä: talous

Pilkkeen heikoinkestävyystekijä: hiukkaset

tulevaisuuden energiaratkaisut muuttuvassa ilmastossa€¦ · tulevaisuuden energiaratkaisut...

Documents