20180201 - Energiakatsaus - jukka ahokas vantaan rotaryklubi ry
•
0 likes•928 views
Energian käyttö, sen kestävyys, uusiutuva energia ja katsaus sen mahdollisuuksiin
More Related Content
What's hot
What's hot (17)
Similar to 20180201 - Energiakatsaus - jukka ahokas vantaan rotaryklubi ry
Similar to 20180201 - Energiakatsaus - jukka ahokas vantaan rotaryklubi ry (20)
More from Vantaan Rotaryklubi ry - Vanda Rotaryklubb rf
More from Vantaan Rotaryklubi ry - Vanda Rotaryklubb rf (20)
20180201 - Energiakatsaus - jukka ahokas vantaan rotaryklubi ry
- 1. Jukka Ahokas
- 2. 1. Energian käyttö 2. Energian käytön kestävyys 1. Suora ja epäsuora energia 2. Energiasuhde, nettoenergiasaanto 3. Hiilidioksidipäästö ja hiilidioksidiekvivalenttipäästö 4. Vähentääkö sähköauto päästöjä? 5. Energia ja ruoantuotanto 3. Direktiiveillä kestävyyttä 1. RED – RES 2. ILUC 3. RES 2 4. LULUC 4. Uusiutuva energia – katsaus mahdollisuuksiin
- 3. Nimi Lyhenne Suuruus Kilo k 103 Mega M 106 Giga G 109 Tera T 1012 Peta P 1015 Exa E 1018 Energian ongelmana on erilaiset yksiköt Energiaa ei myydä perusyksikön J (joule) avulla, vaan muina yksikköinä • Sähkö ja kaukolämpö myydään kWh (kilowattitunti) • Öljy myydään litroina tai barrelleina • Puu myydään kuutiometrittäin m3 (motti) • Yhteisenä yksikkönä tilastoissa on ollut ekvivalenttinen öljytonni (toe), tästä ollaan siirtymässä J (Joulen käyttöön), mutta myös kWh, MWh, TWh ovat käytössä MJ kWh toe kcal MJ 1,00 0,27778 0,00002388 238,89 kWh 3,6 1,00 0,00008598 860 toe 41990 11630 1,00 10000000 kcal 0,004199 0,001163 0,0000001 1,00
- 6. VTT TUTKIMUSSELOSTUS PRO3/P3004/05 https://fi.wikipedia.org/wiki/%C3%96ljyhuippu • Öljyhuippu on vuosi, jonka jälkeen öljyntuotanto vähenee • M. King Hubbertin vuonna 1956 kehittämän Hubbertin teorian avulla voidaan ennustaa yksittäisen esiintymän, maantieteellisen alueen tai koko maailman öljyntuotantoa. • Öljyasiantuntijat uskovat öljynhinnan nousemisen aiheuttavan negatiivisia vaikutuksia maailmantalouteen. • Öljyhuipun seurausten lieventämiseksi öljyn kulutusta täytyy vähentää. • Fossiilisille polttoaineille on löydettävä korvaavia energioita
- 7. 1. Energian käyttö 2. Energian käytön kestävyys 1. Suora ja epäsuora energia 2. Energiasuhde, nettoenergiasaanto 3. Hiilidioksidipäästö ja hiilidioksidiekvivalenttipäästö 4. Vähentääkö sähköauto päästöjä? 5. Energia ja ruoantuotanto 3. Direktiiveillä kestävyyttä 1. RED – RES 2. ILUC 3. RES 2 4. LULUC 4. Uusiutuva energia – katsaus mahdollisuuksiin
- 8. } Fossiilinen energia: maassa ollut hiili poltetaan ja vapautetaan ilmakehään => ilmaston lämpeneminen } Energian käytöllä on aina vaikutusta ◦ Ilmastoon ◦ Maan ja ilman saastumiseen ◦ Ruuan saatavuuteen (peltobioenergia) ◦ Hiilinieluihin } Energian käytönkestävyydelle on kehitetty useita erilaisia arviointitapoja ◦ Ongelmana on näiden arviointien soveltuvuus, rajaukset ja lähtöarvojen saanti – Ilkeästi sanottuna: valitaan ensin lopputulos, sen jälkeen valitaan sopiva menetelmä ja lähtöarvot
- 9. Koneiden valmistus 416 MJ/ha = 12 l/ha Rakennukset 429 MJ/ha = 12 l/ha Lannoitteide n valmistus 5908 MJ/ha = 167 l/ha Kuljetukset 329 MJ/ha = 9 l/ha Summa 7082 MJ/ha = 201 l/ha Maan muokkau s1374 MJ/ha = 39 l/ha Kylvö ja lannoitus 135 MJ/ha = 4 l/ha Kasvinsuojelu 67 MJ/ha = 2 l/ha Sadonkorjuu 553 MJ/ha = 16 l/ha Säilyttämine n 915 MJ/ha = 26 l/ha Summa 3044 MJ/ha = 86 l/ha Suora energian käyttö Epäsuora energian käyttö
- 10. } Energiasuhde ◦ Jos alle yhden tuottamiseen käytetään enemmän energiaa kuin mitä tuotteesta saadaan } Nettoenergiasaanto ◦ Negatiivinen lukema merkitsee sitä, että tuottamiseen kuluu enemmän energiaa kuin mitä tuotteesta saadaan energiaKäytetty energiaSaatu =deEnergiasuh energiaKäytetty-energiaSaatu=iaNettoenerg
- 11. 6,4 350 1600 tan === totuo tuote e E E N Ne energiasuhde Etuote tuotteen energiamäärä lämpöarvon mukaan laskettuna, esim. 3300 kg/ha ohraa vastaa 1600 l pö Etuotanto tuotantoon käytetty energiamäärä, esim. 350 l/ha Kokonaisenergiasuhde 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Ohraetanoli RME Hakkuutдhde, F-T diesel Ruokohelpi, F- T diesel Energiasuhde(Tuote/Tuotanto
- 13. Spiritus Fortis 1 l • Lähdetään valmistamaan etanolia ohrasta • Normaalisti alkoholipitoisuus on 95-96 tilavuusprosenttia • Auto on kuitenkin ihmistä nirsompi ja se vaatii 99,7% alkoholia, alhaisempi alkoholipitoisuus tuottaa ongelmia polttoainejärjestelmässä • Yhdessä litrassa on 21 MJ (5,8 kWh) => puoli pulloa päivässä riittäisi ihmisen energian tarpeeseen • Yhden etanolilitran tuottamiseen tarvitaan 3 kg ohraa Lähdetään vähentämään tästä sen tuottamiseen tarvittava energia, etanolimäärä
- 14. Kun pullosta otetaan pois peltotöiden (maanmuokkaus, kylvö, kasvinsuojelu, puinti) osuus, meille jää pulloon tämän verran etanolia
- 15. Jotta vilja säilyisi, se on kuivattava. Kuivauksen jälkeen etanolia on jäljellä tämän verran.
- 16. Maataloustuotannossa tarvitaan myös kemikaaleja, lannoitteita ja kasvinsuojeluaineita. Kun näiden tarvitsema energiamäärä vähennetään puollosta, pullo on vajautunut lähes puoleen! http://www.kotitieto.fi/index.php?32&cmsshow=90 3%3Bnews&Kasveille+ev%C3%A4%C3%A4t+kes%C3%A 4ksi+kev%C3%A4tlannoituksella
- 17. Etanolin valmistuksessa vilja pitää jauhaa, käyttää hiivalla ja tislata. Käyntiin ja tislaukseen käytetään höyryä. Kun otetaan höyryn tekoon tarvittava energia ja tuotannossa tarvittavat kemikaalit pullosta, sinne jää enää vähän pohjalle. http://www.kaikkijuhlista.fi/juomista/konjakki/viinist%C3%A4- tisleeksi
- 18. Vähennetään pullosta vielä etanolin valmistuksessa tarvittava sähkö. Sähköä kuluu koneiden käyttöön ja viljan jauhamiseen. Tässä vaiheessa pullo on jo tyhjä – olemme käyttäneet kaiken pullossa olleen energian sisällön tuottamiseen!
- 19. • Rankki eli tislausjäte voidaan syöttää eläimille valkuaisrehuna. • Tässä esimerkissä rankki on ainoa hyödyksi saatu energiaosa • Tislaamon lähellä pitää olla tätä varten laajaperäistä eläintuotantoa, esim. Koskenkorvan tehtaan rankin syöttämiseen tarvitaan 1,3 milj. sikaa • Tilannetta voitaisiin parantaa vielä hyödyntämällä ohran oljet, samoin käyttämällä uusiutuvaa energiaa tislaamon höyryn tuottoon voitaisiin vähentää etanolin tuotannon kasvihuonekaasuvaikutuksia • Parannuksilla ohraetanolin energiasuhde saadaan luokkaan 2 Rankki 1 kg 7 MJ Etanoli 1 l 21 MJ = 5,8 kWh
- 20. http://www.helsinki.fi/kansat iede/histmaatalous/peltoviljel y/peltokasvit.htm • Yhdessä ohrakilossa on n 4 kWh energiaa • Ohrakilon tuottamiseen tarvitaan n 1 kWh energiaa eli poltossa saadaan 3 kWh hyöty • Etanolin valmistuksessa saadaan ohrakilosta 1 – 1,5 kWh energiamäärä • Viljan polttaminen voi olla eettisesti arveluttavaa, mutta eikö etanolin tekeminen siitä ole vielä arveluttavampaa??
- 21. } Hiilidioksidipäästö ei ole sama kuin hiilidioksidiekvivalenttipäästö! ◦ Ero voi olla pieni tai suuri } Hiilidioksidipäästö (CO2 päästö) on poltossa vapautuva hiilidioksidi } Hiilidioksidiekvivalenttipäästö (CO2ekv päästö) = kasvihuonekaasupäästö ◦ Lasketaan IPCC ohjeiden mukaisesti ◦ Hiilidioksidin lisäksi siinä otetaan huomioon myös muut kaasumaiset päästöt } Hiilijalanjälki = hiilidioksidipäästö tai hiilidioksidiekvivalenttipäästö } Biopolttoaineen hiilidioksidipäästö on nolla, mutta hiilidioksidiekvivalentti ei ole (esim. RED 2 määrittää puun poltolle 0,5 g CO2ekv /kWh) Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) on poliittisen päätöksenteon tueksi vuonna 1988 perustettu ilmastotieteen johtavista asiantuntijoista koottu elin, jonka tehtävänä on koota ja arvioida ihmisen aiheuttamaa ilmaston lämpenemistä ja sen vaikutuksia koskevaa tieteellistä tietämystä.[1]
- 22. } Seuraavaa menetelmää on yleisesti käytetty kasvihuonekaasupäästöjen laskennassa ◦ Kasvihuonekaasuista tarkasteluissa huomioidaan hiilidioksidi (CO2), metaani (CH4) ja typpioksiduuli (N2O). ◦ YK:n ilmastosopimuksen Kioton pöytäkirjassa on sovittu, että kasvihuonekaasujen lämmitysvaikutusten tarkastelujaksona käytetään 100:aa vuotta. ◦ Tarkasteltavien kasvihuonekaasujen globaalit lämmityspotentiaalit 100 vuoden tarkastelujaksolle (GWP100-kertoimet) valitaan IPCC:n (1996a) mukaisesti ◦ Peltokasvituotannossa yhtenä ongelmana on typpioksidulipäästöt AGTEK/JA T. Mäkinen, S. Soimakallio, T. Paappanen, K. Pahkala & H. Mikkola. Liikenteen biopolttoaineiden ja peltoenergian kasvihuonekaasutaseet ja uudet liiketoimintakonseptit
- 23. } Typpioksiduli (ilokaasu) on 310 kertaa vaarallisempaa kuin CO2 } Maaperästä vapautuu typpioksidulia mikrobitoiminnan aiheuttamana nitrifikaatio- ja denitrifikaatioprosessien kautta } Päästöihin vaikuttaa ◦ typen määrä ◦ kemiallinen olomuoto ◦ happipitoisuus ◦ pH ◦ kosteus ◦ lämpötila ◦ liukosen hiilen määrä } Maatalousmaissa typpioksidulipäästöt ovat peräisin väkilannoitteiden, lannan ja lietteiden käytöstä (typestä) ◦ Osa lannoitteen typestä muuttuu maassa suoraan typpioksiduliksi ◦ Lannoitteiden typestä arvioidaan muuttuvan 2,55 % typpioksiduleiksi ◦ Typpi on tärkein satotasoon vaikuttava kasviravinne ◦ Typpioksiduulipäästöjen osalta käytetyt päästöarvot eivät ole kovin tarkkoja, niiden epävarmuudeksi on Suomessa arvioitu – 104 % - +171 % } Peltokasvituotannossa ongelmana on typpioksidulipäästöt MATEK/JA Pipatti et al. Maatalouden kasvihuonepäästöt sekä päästöjen vähentämisen mahdollisuudet ja kustannukset. VTT julkaisuja 841, Espoo 2000 Mäkinen et al. Liikenteen biopolttoaineiden ja peltoenergian kasvihuonekaasutaseet ja uudet liiketoimintakonseptit. VTT tiedotteita 2357, Espoo 2006 Monni S., Perälä P. & Regina K. Uncertainty in Agricultural CH4 and N2O Emissons from Finland - Possibilities to Increase Accuracy in Emission Estimates. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change (2007) 12: 545–571
- 25. } Päästöarvo vaihtelee vuosittain, johtuu siitä millä sähkö tuotetaan } Päästöarvo vaihtelee paikkakunnittain ja maittain } Oltava tarkkana onko kyseessä hiilidioksidipäästö vai hiilidioksidiekvivalenttipäästö ?
- 26. http://www.eurelectric.org/media/318404/electrification_report_-_a_bright_future_for_europe-2017-030-0291-01-e.pdf https://www.fennovoima.fi/userData/fennovoima/teemaillat/sahkont uotanto.pdf Energiavirasto: Sähkön tuotannon päästökerroin Suomessa vuonna 2014: 175,1 g CO2-ekv./kWh.
- 28. } Sähköautojen kulutus on 12 – 19 kWh/100 km (VTT Lipasto) } Sähköauton päästö riippuu siitä millä sähkö on tuotettu } Suomessa sähköauton päästö on 25 CO2ekv g/km } Bensiiniautojen CO2ekv on 159 g/km (CH4 kerroin 25 ja N2O kerroin 298) } Dieselautojen CO2ekv on 141 g/km } Epäsuoran energian huomioon otto sekä esimerkiksi sisätilojen lämmitys pienentävät sähköauton ja polttomoottoriauton eroa http://lipasto.vtt.fi/yksikkopaastot/henkiloliikenne/tieliikenne/henkilo_tie.htm Sähkön tuotanto Sähköauto CO2ekv g/kWh kWh/ km CO2ekv g/km Norja 13 0,19 2 Suomi 133 0,19 25 Puola 637 0,19 121
- 30. Kivihiili Öljy Maakaasu Tuuli Sähkö Sähkö+lataus Hybridi Messagie M. Life Cycle Analysis of the Climate Impact of Electric Vehicles. Vrije Universiteit Brussel Sähköntuotanto Auton käyttövoima
- 31. WTT = Well To Tank = Energian tuotanto TTW = Tank To Wheel = auton kulutus Glider = auton valmistus ja huolto Li battery = akun valmistus Powertrain = auton valmistus
- 32. Plussat } Pienet päästöt } Pieni energiankulutus } Hiljainen Miinukset } Kylmä ilma aiheuttaa ongelmia ◦ Kylmä akku ei toimi kunnolla ◦ Auton lämmitys vaatii energiaa } Melko lyhyt toimintamatka ◦ Reitti on suunniteltava hyvin } Lataus kestää useita tunteja ◦ Syksyllä 2016 voimaan astunut standardi edellyttää, että tavalliseen sukopistorasiaan kytkettävien sähköauton latausvirta on enintään 8 ampeeria. Tällä virralla ja 230 voltin jännitteellä voi ladata tunnissa 1,84 kWh. Esim. Nissan Leaf autossa on 24 kWh akku, jolloin tyhjästä täyteen lataaminen kestää 13 tuntia. } Joudutaan rakentamaan infra sähköautoille ◦ Latauspisteet ◦ Sähköjohdotusten vahvistaminen ◦ Voimalaitosten rakentaminen
- 33. } Bioenergian tuotanto peltokasveista on vähentänyt ruuan tuottamisen pinta- alaa } Maapallon väestömäärä on jatkuvassa kasvussa => ruokaa tarvittaisiin enemmän Source: Population Reference Bureau; and United Nations, World Population Projections to 2100 (1998).
- 34. Viljelyala ja tuotanto 0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 Vuosi Alajasatomilj.ha,milj.t 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Lannoitetuotantomilj.t Viljelyala Viljasato Lannoitetuotanto • Satotason nousu on saatu lannoitteiden avulla • Lannoitteet (N) tehdään pääasiassa fossiilisten polttoaineiden avulla • Mitä tapahtuu, jos energiasta tulee pulaa?
- 35. } Ihminen syö muutakin kuin leipää } Eläintuotteiden käyttö heikentää aina hyötysuhdetta eli tarvitaan enemmän pinta-alaa kuin pelkkää leipää syötäessä tarvittaisiin. ◦ Toisaalta lehmät syövät täysin eri ruokaa kuin ihmiset. } Peltoalan tarve riippuu kulutuksesta ja kulutustottumuksista Kuluttaja vaikuttaa syömisellään maataloustuotantoon! Maatalous tuottaa sitä mitä kysytään.
- 36. 1. Energian käyttö 2. Energian käytön kestävyys 1. Suora ja epäsuora energia 2. Energiasuhde, nettoenergiasaanto 3. Hiilidioksidipäästö ja hiilidioksidiekvivalenttipäästö 4. Vähentääkö sähköauto päästöjä? 5. Energia ja ruoantuotanto 3. Direktiiveillä kestävyyttä 1. RED – RES 2. ILUC 3. RES 2 4. LULUC 4. Uusiutuva energia – katsaus mahdollisuuksiin
- 37. EU direktiivit asettavat sekä säästötavoitteet että kestävyystavoitteet } 2009/28/EY (RED-RES) on voimassa oleva direktiivi vuosille 2011 – 2020 ◦ Uusi direktiivi on valmisteilla vuosille 2021 – 2030 } LULUC ehdotus tarkentaa kestävyyttä maankäytön osalta
- 38. Direktiivi määrittää mm: } Tavoitteet uusiutuvan energian käytölle ◦ Vuoteen 2020 EU:n uusiutuvan energian osuus 20% ja liikenteessä 10% ◦ Kullekin jäsenmaalle oma säästötavoite ” 20 prosentin tavoite on muunnettava kunkin jäsenvaltion yksittäisiksi tavoitteiksi ottaen huomioon oikeudenmukainen ja sopiva jako, joka perustuu jäsenval-tioiden erilaisiin lähtökohtiin ja valmiuksiin sekä uusiutu-vista lähteistä peräisin olevan energian ja erilaisten energialähteiden käytön nykytasoon” ◦ Suomi 38%, Ruotsi 49%, Keski-Eurooppa useimmiten 10 – 20% } Uusiutuvan energian kestävyyskriteerit ◦ Kasvihuonekaasujen vähennys, 35% -> 50% (1.1.2017) -> 60% (1.1.2018) ◦ Maaperän hiilivarantojen muutokset (turvemaat) ◦ Asentajien sertifiointi ◦ Laskentamenetelmät ja oletusarvot } khk-laskenta koskee koko ketjua raaka-aineen hankinnasta enrgian jakeluun tai loppukäyttöön } Jäsenvaltiolla on mahdollisuus edistää jätteistä, tähteistä, syötäväksi kelpaamattomasta selluloosasta ja lignoselluloosasta tuotettujen biopolttoaineiden valmistamista kansallisissa kiintiö- ja velvoitejärjestelmissä siten, että niiden energiasisältö oli mahdollista ottaa huomioon kaksinkertaisena. Tätä kutsutaan tuplalaskennaksi. } khk-laskennassa on mahdollista käyttää joko direktiivin oletusarvoja tai laskentaohjeita
- 40. Direktiivillä päivitettiin RES-direktiiviä } Ensimmäisen sukupolven biopolttoaineille 7% katto } 0,5 % alatavoite tietyistä raaka-aineista valmistetuille biopolttoaineille } 60% kasvihuonekaasujen vähennys aikaistettiin (5.10.2015) } Direktiivin liitteessä IX luetelluista raaka-aineista tuotetut biopolttoaineet otetaan huomioon kaksinkertaisina energiasisältöönsä verrattuna, esim. ◦ Erilliskerätyt kotitalouksien biojätteet ◦ Olki ◦ Eläinten lanta ja jätevesiliete ◦ Metsätalouden ja siihen perustuvan teollisuuden jätteistä ja tähteistä saatava biomassaosuus, kuten puunkuori, oksat, esikaupalliset harvennukset, lehdet, neulaset, latvukset, sahanpuru, kutterilastut, mustalipeä, ruskealipeä, kuituliete, ligniini ja mäntyöljy. ◦ Käytetty ruokaöljy ◦ Tietyt eläinrasvat
- 41. } Jätteellä tarkoitetaan jätelain (646/201) 5 §:ssä tarkoitettua jätettä lukuun ottamatta ainetta, jota on tarkoituksellisesti muutettu, jotta se luettaisiin jätteeksi. Jätelain 5 §:n mukaan jätteellä tarkoitetaan ainetta tai esinettä, jonka sen haltija on poistanut tai aikoo poistaa käytöstä tai on velvollinen poistamaan käytöstä. } Jätelain 5 §:n mukaan aine tai esine ei kuitenkaan ole jäte vaan sivutuote, jos se syntyy sellaisessa tuotantoprosessissa, jonka ensisijaisena tarkoituksena ei ole tämän esineen valmistaminen ja 1) aineen tai esineen jatkokäytöstä on varmuus; 2) ainetta tai esinettä voidaan käyttää suoraan sellaisenaan tai sen jälkeen kun sitä on muunnettu enintään tavanomaisen teollisen käytännön mukaisesti:; 3) aine tai esine syntyy tuotantoprosessin olennaisena osana; sekä 4) aine tai esine täyttää sen suunniteltuun käyttöön liittyvät tuotetta sekä ympäristön- ja terveydensuojelua koskevat vaatimukset eikä sen käyttö kokonaisuutena arvioiden aiheuta vaaraa tai haittaa terveydelle tai ympäristölle. } Prosessitähteellä tarkoitetaan ainetta, joka syntyy sellaisessa tuotantoprosessissa tai on sellaisen tuotantoprosessin lopputuote, jonka ensisijaisena tarkoituksena ei ole tämän aineen valmistaminen, ja jonka tuottamiseksi tuotantoprosessia ei ole tarkoituksellisesti muutettu. } Tähteellä tarkoitetaan prosessitähdettä sekä suoraan maataloudessa, vesiviljelyssä, kalastuksessa ja metsätaloudessa syntyvää tähdettä. Tähteellä ei kuitenkaan tarkoiteta niihin liittyviltä teollisuudenaloilta tai jalostusteollisuudesta peräisin olevia tähteitä. } Energiavirasto voi kestävyyslain mukaisen toiminnanharjoittajan hakemuksesta antaa kestävyyslain 38 §:n mukaisen päätöksen eli ennakkotiedon siitä pidetäänkö raaka-ainetta jätteenä, tähteenä, syötäväksi kelpaamattomana selluloosana tai lignoselluloosana sovellettaessa kestävyyslakia ja nestemäisten polttoaineiden valmisteverosta annettua lakia. Biopolttoaineita ja bionesteitä koskeva Toiminnanharjoittajan kestävyyskriteeriohje. Energiavirasto Diaarinro 1321/702/2017
- 43. } Ehdotus uusiutuvan energiandirektiivistä vuosille 2021–2030 } Tavoitteena 27% uusiutuvan energian taso vuoteen 2030 mennessä EU:ssa (edellinen kausi 20%) } Jäsenvaltiokohtaisia tavoitteita ei aseteta, mutta niiden tulee säilyä vähintään nykyisen direktiivin vaatimalla vuoden 2020 tavoitetasolla } Liikenteen 10% osuutta ei ole, sijalla on velvoite tiettyjen raaka-aineiden osuudesta } Nestemäisten polttoaineiden lisäksi direktiivi koskisi myös kiinteää biomassaa ja biokaasua } Ruoka- ja rehukasvien osuudelle on asetettu 7% katto, joka laskee 3,8 prosenttiin v 2030 } Ehdotuksessa ei enää sovelleta tuplalaskentaa jäte- ja tähdepohjaisista raaka-aineista valmistetuille biopolttoaineille. } khk-kriteerit koskevat vain 1.1.2021 alkaen aloittavia laitoksia, joissa polttoaineteho ≥ 20 MW ja biokaasun osalta sähköteho ≥ 0.5 MW. } Vaadittu khk-kaasujen vähennys on 2021 80% ja vuodesta 2026 85% sähkön ja lämmöntuotannossa } Maaperän hiilivarasto lasketaan LULUCF menetelmän mukaisesti. } Suometsien ja happamien turvemaiden osalta käytäntö kiristyy
- 44. } LULUCF = Land Use, Land-Use Change and Forestry, maankäyttö, maankäytön muutos ja metsien käyttö } LULUCF:llä viitataan biomassan ja maaperän kykyyn sitoa itseensä hiilidioksidia eli toimia hiilinieluna. ◦ Varmistetaan, että biopolttoaineiden nolla hiilidioksidipäästö toteutuu } Ehdotukseen sisältyvät metsistä, maatalousmaista ja kosteikosta syntyvät päästöt ja nielut. } Asetus antaa laskentasäännöt sille, miten hiilinielut ja toisaalta maan ja metsien käytöstä syntyvät päästöt otetaan huomioon EU:n ilmastopäästöjen laskennassa. http://www.klimaatti.fi/10-x-mika-lulucf/
- 45. } Jos peltoa tai metsää ei hyötykäytettäisi, hiili kiertäisi samassa paikassa } Biomassan poistaminen (hyödyntäminen) vie mukanaan hiiltä ja muita ravinteita => maa köyhtyy } Maan muokkaus myös aikaansaa hiilidioksidin vapautumista } Maaperän hiilivaraston köyhtyminen vapauttaa hiiltä ilmakehään ja sen CO2 pitoisuus kasvaa
- 46. Suomen metsät 2011 – Metsäntutkimuslaitos } Ehdotuksen mukaan metsien nielujen kehitystä vuosina 2021–2030 verrataan vuosien 1990–2009 metsänhoidon käytäntöihin ja intensiteettiin. ◦ Suomen osalta se tarkoittaa, että metsien käytön lisääntymisen vuoksi merkittävän kokoinen hiilinielu voitaisiin laskea päästöksi. ◦ Vertailujaksolla, erityisesti taantuman aikana vuosina 2008– 2009, metsiä hakattiin Suomessa poikkeuksellisen vähän. } Komission ehdotus voi johtaa tilanteeseen, jossa luonnontieteellinen todellinen nielu muuttuu laskentasääntöjen seurauksena laskennalliseksi päästöksi.
- 47. • Puun kaataminen aiheuttaa hiilinielun ja hiilivaraston vähenemisen! • Toisaalta vanha puu ei kasva vaan lahoaa = luovuttaa hiilidioksidia • LULUCF ehdotuksissa kiistellään siitä kuinka paljon metsää voidaan käyttää energian lähteenä ilman, että hiilinielu pienenisi
- 48. 1. Energian käyttö 2. Energian käytön kestävyys 1. Suora ja epäsuora energia 2. Energiasuhde, nettoenergiasaanto 3. Hiilidioksidipäästö ja hiilidioksidiekvivalenttipäästö 4. Vähentääkö sähköauto päästöjä? 5. Energia ja ruoantuotanto 3. Direktiiveillä kestävyyttä 1. RED – RES 2. ILUC 3. RES 2 4. LULUC 4. Uusiutuva energia – katsaus mahdollisuuksiin
- 49. } Ydinenergia } Uusiutuva energia ◦ Aurinko – Lämpönä – Aurinkosähkönä – Kasvit käyttävät yhteyttämisessä energialähteenä ◦ Tuulivoima ◦ Vuorovesi - aaltovoima ◦ Geoterminen energia – Maalämpö – Porakaivot
- 50. } Energian kulutus on Suomessa 400 TWh suuruusluokassa } Bioenergialla päästäisiin n 50 TWh energian tuotantoon } Vuosittainen puiden kasvu vastaa 200 TWh energiamäärää } Peltobioenergian tuotanto voisi olla luokka 10 – 20 TWh (Lähde: Mikkola H. Peltobioenergian tuotanto Suomessa) } Suomessa on soita 9,3 milj. ha, turvetuotantoon soveltuu tästä 1,2 milj. ha, jonka energiavarat ovat 12 800 TWH = Suomen energiantarve 32 vuoden ajan ◦ Ongelma, turve luokitellaan hitaasti uusiutuvaksi (GTK) tai kasvihuonekaasupäästöominaisuudet ovat elinkaaritarkasteluissa osoittautuneet fossiilisten polttoaineiden kaltaisiksi (IPCC) (Lähde Turpeen tuotanto ja käyttö, VTT TIEDOTTEITA 2550)
- 51. } Jätebioenergia pitäisi hyödyntää paremmin ◦ kaasuna ◦ etanolina } Peltobioenergia vaatii usein tuottamiseen liikaa energiaa ja ei ole kestävä koska vähentää ruuan tuotantoa } Metsäbioenergia on peltobioenergiaa parempi vaihtoehto, koska kasvamiseen tarvitaan paljon vähemmän energiaa ◦ Metsäbioenergia voidaan hyödyntää monelle tavalla – suora poltto – paperiteollisuuden jäteliemet – polttoainevalmistus – pyrolyysiöljyt – kaasutus } Emmekö halua muuttaa elintapojamme? (säästää energiaa)
- 52. } Konventionaalisin menetelmin raaka-aineista valmistettuina eivät täytä direktiivin ehdotuksia } Uudella tekniikalla toteutettuina voivat täyttää vaatimukset ◦ Osoitettava laskelmin } Jätteestä tuotettuna voi täyttää vaatimukset – St1
- 54. } Biokaasu soveltuu sellaisenaan lämpöenergian tuotantoon kattilalaitoksissa, ja tietyillä edellytyksillä myös kaasumoottoriin } Automoottorikäyttöön kaasu on puhdistettava ja metaanipitoisuus on nostettava yli 90 % tasolle. } Biokaasua voidaan tehdä myös kasveista, esim. nurmesta tuotetun biokaasun energiasuhde on 2,5 – 5. ◦ Jotta tuotanto olisi järkevää, moottorin hukkalämpö pitäisi hyödyntää } Biokaasua voidaan tehdä jätteistä } Biokaasulla saadaan aikaiseksi hyvä ravinnekierto
- 55. } Suomessa kesällä n 400 – 700 W/m2, talvella ja yöllä 0 W/m2 } Vuotuinen säteilymäärä Etelä- Suomessa n 1000 kWh/m2 } Aurinkoenergiasta 0,1 % kaappaus riittäisi tämän hetkiseen maapallon energiantarpeeseen (100 % muunnoshyötysuhde) } Ongelmana energian tarpeen ja saannin eriaikaisuus } Aurinkopaneelien hinnat laskeneet mikä on lisännyt käyttöä } Nopeimmin kasvava energian muoto, vuosittainen kasvu 30 % Auringosta lämpöä ja sähköä, Motiva
- 56. Ivanpah Solar Power Facility Kalifornia USA • Aloittanut toimintansa 2014 • Maailman suurin aurinkovoimalaitos, teho 392 MW • Peilit heijastavat auringonsäteen torniin ja lämmittävät vettä • Sähkö tuotetaan höyryturbiineilla https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_solar_thermal_power_stations
- 57. } Jos maapallon tuulista käytettäisiin 5 % energian tuotantoon, se riittäisi tämän hetkiseen maapallon energiantarpeeseen } Ongelmat samat kuin aurinkoenergialla ◦ kallis ◦ energian tarve sekä saanti ja kulutus eriaikaisia ◦ suuri tehonvaihtelu } P ~ v3 http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power
- 59. } Hyödyntää ilman, maaperän tai vesistön lämpöä (auringon lämpöä) } Maaperä ja vesistö lämpenevät kesällä auringon avulla, lämpö käytetään talvella hyödyksi } Lämpökerroin (COP) on suuruusluokkaa 1 – 5 eli saatava lämpömäärä on moninkertainen käyttötehoon nähden } Ilmalämpöpumpun COP on 2 – 3 ◦ Kylmällä säällä lämpökerroin heikkenee } Maalämpöpumpun COP on 3-5 ◦ Maa pysyy melko tasalämpöisenä ’jäähdytyksestä’ huolimatta => ulkolämpötila ei vaikuta lämpökertoimeen } Vesilämmityksessä lämpötila on normaalisti 50 – 60 C luokkaan, soveltuu matalalämpöiseen lämmitykseen. http://www.kurssit.lut.fi/040301000/ main/5_3_4.html
- 60. } Halpa energia on nykyisen elintason edellytys } Ihmismäärä on lisääntymässä, jolloin veden, ruuan ja energian riittävyys tulee ongelmalliseksi } Olemme saaneet elää hienointa aikaa maapallon historiassa • Rikkaudet alkavat ehtyä, öljyä jäljellä 40 v? } Kuinka paljon maapallo pystyy elättämään ihmisiä ja kuinka monelle ihmiselle voidaan taata 'hyvä' elämä } Kestävä tulevaisuus ◦ Energian, ruuan ja veden säästöä on kehitettävä ◦ Ravinteiden kierrätystä on edistettävä ◦ Uusiutuvan energian käyttö kestävästi