Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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 kor- keakoulu 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
Helsingfors, 16 februarii 2011
Energieffektivisering och förnybarenergi är de viktigaste tekniska åtgärderna
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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.
Helsingfors, 16 februarii 2011
Ny kraftproduktion 1995-2008G
W p
er y
ear
Source: Thomas B Johansson, iiiee, LU
Helsingfors, 16 februarii 2011
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?
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
Helsingfors, 16 februarii 2011
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
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
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
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
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
Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.
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
Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.
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
Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.
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
Liski ym. 2011. Suomen ympäristö 5/2011.
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
Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Metsäenergia maailmalla ja meillä
Maailman, EU:n ja Suomen puuenergiavarat ja kasvunrajoitteet
Voiko energiabiomassan kasvatus olla kannattavaa jakestävää?
Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
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
Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
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
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
Ravinteet saatava kiertämäänTurve- ja puutuhkaa syntyy
Suomessa n. 500 000 tonnia vuodessa
Puhdastapuutuhkaa n. 150 000 tonniavain 10% käytetäänlannoitteena
Kantojen hajoamisnopeus, malli vs. mittaukset
Lähde: SYKE 2010
kanto, kenttäkokeet, Ruotsi
kanto, kenttäkokeet, METLA
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