Ilmastotyöhön vauhtia korjaamalla päättelyvirheet

Hirvet hotkivat hiilinielua

/in /by
Timo Kalema
Suomen hiilidioksidipäästöt olivat vuonna 2019 53 milj. tonnia eli vajaa 10 tonnia asukasta kohti. Tavoite on, että päästöt ovat nolla vuonna 2035.
 
Metsälehdessä on hauska uutinen ’Hirvet hotkivat hiilinielua’. Hotkimisen vaikutusta arvioidaan eri tavoin, mutta suurin arvio on miljoonaluokassa, kun päästöt kokonaisuudessaan ovat 50 miljoonan luokassa.
 
Tuntematta asiaa on vaikea arvioida, mikä on oikea luku. Kuitenkin tämäkin kertoo, ettei päästöjen todellinen vähentäminen ole aivan suoraviivaista. Toisaalta kirjoituksen viesti on varmaan, että hirviä pitäisi metsästää enemmän.
 
https://www.metsalehti.fi/artikkelit/hirvet-hotkivat-hiilinielua/#2261b1bb
Tieto ilmastotoimien nettopäästöistä ja nettoenergiasta parantaa tuloksia.

Hyvä ja paha turve

/in , , /by

Timo Kalema                                                                                                18.3.2021

Suomi on tekemässä vihreää siirtymää ja pyrkii hiilineutraaliksi vuoteen 2035 mennessä. Tavoite on kova ja se tulee maksamaan. Esim. lyhyellä tähtäyksellä turpeen korvaaminen kaukolämmön tuotannossa metsähakkeella lisää lämmityksen ja asumisen kustannuksia. Nyt on jo näkynyt tietoja, että turve korvataan ulkolaisella hakkeella tai kuitupuusta rouhittavalla hakkeella.

Ulkolaisen puun käyttö energian tuotannossa tarkoittaa, että puun todelliset hiilidioksidipäästöt syntyvät Suomessa ja todelliset hiilidioksidinielut ovat maassa, jossa puu kasvaa. Laskennassa puun poltto on kuitenkin aina päästötöntä, mikä on monille se tärkein asia.

Turpeen korvaaminen lämmityksessä voi aiheuttaa myös ison haitan kasvihuoneviljelyyn, koska turvetta käytetään kasvihuoneissa taimien kasvualustana, jolle on vaikea löytää korvaajaa. Kun nykyisin soilta nostetaan turvetta, kolmannes nostettavasta turpeesta on pintaosista nostettavaa kasvuturvetta ja kaksi kolmannesta syvemmältä nostettavaa polttoturvetta. Kun polttoturpeen nosto loppuu, kasvuturpeen nosto yksinään tulee ainakin kalliimmaksi, jos se ei lopu kokonaan.

Kaikella on aina hyvät ja huonot puolensa. Toivottavasti liian raju vihreä siirtymä johda siihen, että vihreän salaatin tuotanto kallistuu liikaa, ja toivottavasti kasvuturpeelle löytyy hyvä korvaaja. Varsinkin, kun lihastakin pyritään eroon.

https://yle.fi/uutiset/3-11834583

Onko Suomen ilmastopolitiikka oikeaa?

/in /by

Timo Kalema, Nettoenergia ry                                                      24.1.2021

St1:n toimitusjohtaja ja omistaja Mika Anttonen ottaa Maaseudun tulevaisuuden haastattelussa tiukasti kantaa Suomen ilmastopolitiikkaan https://www.maaseuduntulevaisuus.fi/talous/artikkeli-1.1298249. Mika Anttonen roimii rajusti Suomen hiilettömyystavoitetta ja näkee ilmastonmuutokseen vain yhden ratkaisun, kansainvälisen hiilipörssin. Vihreä kasvu on jutun mukaan huijausta. Lisäksi hän varoittaa, että ilmastopolitiikan edelläkävijän asema voi tulla Suomelle kalliiksi.

Anttosen mielestä ilmastonmuutokseen on vain yksi ratkaisu, maailmanlaajuinen hiilipörssi eli hiilelle hinta. Anttosen  mielestä se estäisi sellaiset järjettömyydet kuin valtiokohtaiset päästötavoitteet. Ilmastotyötä pitäisi tehdä yli rajojen. Hiilipörssi toimisi niin, että yrityksille asetetaan velvoite vähentää päästöjä ja annetaan mahdollisuus toteuttaa rakentamalla uusiutuvaa energiaa tai istuttamalla vaikka metsää. Haastattelusta löytyy sellainenkin yksityiskohta, että kun turpeen käyttö loppuu tilalle tulee hakelaivoja Louisianasta, jotta kattiloita voidaan pyörittää.

Anttosen mielestä ei ole järkevää olla teknologiassa volyymimielessä edelläkävijä, sillä teknologia vanhenee, hinta halpenee ja kilpailijat painavat pahimmillaan ohi, kun edelläkävijällä on vanhentunut infra kourassa. Esimerkiksi tuulivoimaloiden omakustannushinta on puolittunut kymmenessä vuodessa.

Anttosen haastattelun ulkopuolelta voidann todeta, että vihreästä kasvusta ei taida olla Suomessa näyttöä. Toistaiseksi lähes kaikkiin vihreisiin toimiin halutaan valtion rahaa, sähköautojen ostoon jopa valtion lainatukea. Valtion taloudellinen tutkimuskeskus (VATT) kertoi muutama kuukausi sitten, että vihreiden investointien kannattavuutta tulisi verrata muiden investointien kannattavuuteen, jotta pääomia ei investoitaisi huonosti.

Myöskin Anttosen haastattelun ulkopuolelta voidaan todeta, että eri teknologioilla on on hyvin erilaiset investointikustannukset päästöjen vähentämisessä ja samoin erilainen päästöjen alentamispotentiaali (McKinsey, Pathways to a Low-Carbon Economy, Version 2 of the Global Greenhouse Gas Abatement Cost Curve, 2009).  Kustannukset ovat hyvin kannattavista (negatiivinen kustannus) hyvin kalliisiin ratkaisuihin. Monille rakennusten teknisille parannuksille kustannus on negatiivinen ja esim. hiilidioksidin talteenotolle savukaasuista (CCS) hyvin iso. Haarukka on noin välillä  -100 … +50 €/säästetty tonni CO2 vuoden 2009 hintojen mukaan. Jotta vihreän siirtymisen kulut jäisivät mahdollisimman pieniksi, pitäisi ottaa käyttöön mahdollisimman kustannustehokkaita ja isoja säästöjä tuovia ratkaisuja.

Sähköntuotannon päästöt ovat pienentyneet huomattavasti, kaukolämmön tuotannossa päästöjen vähentäminen on vaikeaa

/in , , /by

Timo Kalema

Presidentti Niinistö otti kantaa Uuden Vuoden puheessaan ilmastonmuutokseen mm. lapsilta ja nuorilta saamiensa lukuisten viestien vuoksi. Niinistön mukaan ilmastonmuutoksen asettamaan vaatimukseen pitää pystyä vastaamaan.

Sähköntuotanto on Suomessa vastannut osaltaan jo hienosti asiaan.Vuosina 2010 – 2019 sähkön erillistuotannon polttoaineiden kulutus on tippunut vajaasta 40 TWh:sta noin 9 TWh:iin, josta noin puolet (4,7 TWh) on fossiilista energiaa ja turvetta.Vuonna 2010 sähkön erillistuotannosta tehtiin fossiiilisella energialla ja turpeella noin 33 TWh. Tuulivoiman tuotanto on kasvanut 10 vuodessa noin 10 TWh ja sähköntuonti noin 20 TWh.

Kaukolämmön tuotannossa tilanne on paljon huonompi. Vuonna 2019 kaukolämmön hankintaan käytettiin energiaa noin 37 TWh, josta 55 % oli fossiilisia polttoaineita ja turvetta. Noin 40 % oli puun ja muun biomassan polttoa, jossa hiilidioksidin piipunpääpäästöt ovat suuremmat kuin kivihiilellä. Puun polton puhtaus tulee ajatuksesta, että kun piipun päästä tulee hiilidioksidia, metsät imaisevat kasvuunsa ko. hiilidioksidin. Kaukolämmön tuotannon päästöjen pienentäminen on valtava haaste, johon ei nopeasti löydy isoja ratkaisuja.

 

 

Tieto ilmastotoimien nettopäästöistä ja nettoenergiasta parantaa tuloksia.

Kerrostalolämpöpumppujen kannattavuus

/in , , , /by

Markus Kolehmainen ja Mikko Vuorenmaa tekivät tänä keväänä Aalto-yliopiston Insinööritieteiden korkeakoulussa (pääaine Energia- ja ympäristötekniikka) kandityöt kerrostalolämpöpumppujen kannattavuudesta ja niillä saatavasta energiansäästöstä ja päästövähennyksistä. Lämpöpumppujen ominaisuuksia arvioitiin toteutuneiden kohteiden mukaan, joista oli mittaus- ja kustannustietoa. Tarkastelussa oli mukana sekä maalämpöpumppu että poistoilmalämpöpumppu.


Markus Kolehmaisen työn aihe on
Kerrostalojen lämpöpumppujen sähköntarpeen ja kannattavuuden suunnittelulaskelmat ja toteumat


ja Mikko Vuorenmaan työn aihe on
Maalämpöpumppujen ja kaukolämmön hiilidioksidipäästöjen ja kokonaiskustannusten vertailu pienessä kerrostalossa Helsingissä ja Oulussa


Markus Kolehmainen analysoi työssään vuonna 2012 maalämpöön siirtynyttä, Helsingissä sijaitsevaa kerrostaloa ja vuonna 2013 poistoilmalämpöpumpun käyttöön ottanutta, Jyväskylässä sijaitseva kerrostaloa. Näissä taloissa lämpöpumppuinvestoinneilla on saavutettu noin 30–50 % vuosittaiset säästöt lämmityskustannuksissa. Toteutuneiden kulutustietojen perusteella laskettujen kustannusten nykyarvojen mukaan molemmat lämpöpumppuinvestoinnit vaikuttavat kannattavilta.


Mikko Vuorenmaa vertaili maalämpöpumppu- ja kaukolämmitystä Helsingissä ja Oulussa. Oulussa kaukolämmön hinta on selvästi halvempi kuin Helsingissä. Nykyisillä energian hinnoilla maalämpöön siirtyminen on kannattavaa Helsingissä, mutta ei Oulussa johtuen Oulun edullisesta kaukolämmön hinnasta. Kuitenkin maalämpöön siirtymisen kannattavuus on talokohtaista, joten tuloksia ei voi yleistää liikaa. Hiilidioksidipäästöt vähenevät lämpöpumppulämmityksessa noin kolmasosaan kaukolämmön päästöistä.

Timo Kalema

 

Kandityöt ovat alla linkkeinä

eng_2019_kolehmainen_markus

Kandityo-2019_vuorenmaa_mikko

 

 

Tieto ilmastotoimien nettopäästöistä ja nettoenergiasta parantaa tuloksia.

Keskeisiä asioita päästöjen vähentämisessä

/in , /by

Seuraavassa on lyhesti lueteltu asioita, jotka ovat tärkeitä mietittäessä haitallisten ilmastopäästöjen vähentämistä.

1. Tieteen tulosten mukaan ilmastonmuutos tosiasia, jota pitää nopeasti torjua kustannustehokkaasti. Ilmastonmuutos aiheuttaa ympäri maailmaa suuria vahinkoja.

2. Torjunnassa ovat käytettävissä energian säästö, vähäpäästöinen energian tuotanto ja nielut. Marginaalinen merkitys toistaiseksi on energian varastoinnilla. 

3. Päästövähennyksiä tulee kohdentaa isoihin päästölähteisiin, joita ovat mm. rakennusten energiankäyttö, liikenne, teollisuus ja maatalous.

4. Eri toimien kustannustehokkuus (€/säästetty CO2-tonni) on hyvin erilainen. McKinseyn raportissa haarukka on hyvin kannattavien toimien kustannuksesta -100 €/CO2-tonni hyvin kalliisiin toimiin 50 €/CO2-tonni. Negatiivinen kustannus tarkoittaa, että toimi on kannattava. Edelliseen ryhmään kuuluu arkisia asioita, kuten valaistuksen tehostaminen, lämmön talteenotto, lämpöpumput ja lämmön eristyksen parantaminen. Jälkimmäiseen kalliiseen ryhmään kuluu mm. hiilidioksidin talteenotto savukaasuista. Kustannukset ovat kuitenkin tapauskohtaisia ja niitä ei voi yleistää.

5. Eri toimien käyttöönotto tapahtuu hyvin erilaisille nopeuksilla. Tuulivoimaloita ja biolämpökeskuksia voidaan rakentaa muutamassa vuodessa, mutta uusien ydinvoimaloiden tai täysin uusien teknisten ratkaisuiden käyttöönotto voi viedä kymmeniä vuosia.

6. Puun polttaminen on hiilidioksineutraalia pitkällä tähtäyksellä, jos päästönielut ovat riittävän suuret. Lyhyellä tähtäyksellä puun poltosta syntyy enemmän hiilidioksidia energiayksikköä kohti kuin kivihiilen poltosta.

7. Puun polttoa lukuunottamatta uusiutuva energia (tuulienergia, aurinkosähkö, ympäristön lämpö hyödynnettynä lämpöpumpulla) ovat itsessään vähäpäästöisiä. Uusiutuvan energian vähäpäästöisyys kokonaisuudessaan riippuu kuitenkin ratkaisevasti siitä mitä energiaa uusiutuva energia korvaa. Jos esim. tuulienergia korvaa kivihiililauhdesähköä, se on vähäpäästöistä energiaa, mutta jos se korvaa ydinvoimaa, se ei vähennä hiilidioksidipäästöjä ollenkaan. Uusiutuvan energian päästövaikutusta ei voi käsitellä itsenäisesti, vaan sen päästövaikutus riippuu aina siitä, mitä energiaa se korvaa.

8. Tekniikat kehittyvät eri vauhdilla. Ei ole ollenkaan varmaa, että sähköauto olisi autoilun ainoa lopullinen tekniikka. Myös kaasuautot ovat mahdollisia.

9. Sähkön varastointi on nykytekniikalla kallista ja tehotonta. Akkujen hinta on muutamia satoja euroja/kWh. Yhden MWh:n akku voisi näin maksaa muutaman satatuhatta euroa. Olkiluodon ydinvoimala tuottaa noin 3 sekunnissa yhden MWh:n verran sähköä, joten yhden MWh:n sähkövaraaja on sähköntuotantojärjestelmässä mopoluokan kallis ratkaisu toistaiseksi. Jos sähkön varastointikustannus alenee olennaisesti, aurinkosähkön potentiaali Suomessa kasvaa huomattavasti, koska valtaosa Suomen auringonsäteilystä tulee keväällä ja kesällä.

10. Erittäin halpa ja tehokas päästöjen alentamiskeino on ihmisten käyttäytymisen muuttuminen, toivottavasti mm. valistuksella ja motivoinnilla. Esim. kohtuullinen sisälämpötila ja veden kulutus asunnoissa, julkisen liikenteen käyttäminen ja lihan syönnin vähentäminen ovat esimerkkeinä tällaisesta.

 

                                                                      Timo Kalema