Uusiutuva energia suomessa 2017
-
Upload
motiva -
Category
Technology
-
view
34 -
download
2
Transcript of Uusiutuva energia suomessa 2017
Uusiutuva energia Suomessa 1
Uusiutuva energia Suomessa
01/01/16
Uusiutuva energia Suomessa 2
SisällysluetteloUusiutuvassa energiassa on järkeä 3Monta hyvää perustelua 4Uusiutuvan energian tuotanto Suomessa energialähteittäin 5Enemmän uusiutuvaa energiaa Suomeen 7UE-järjestelmän asentaminen vaatii osaamista 8Aurinkoenergia Suomessa 9Bioenergia Suomessa 15Tuulivoima Suomessa 27Lämpöpumput Suomessa 35
01/01/16
Uusiutuva energia Suomessa 3
Uusiutuvassa energiassa on järkeä
• Uusiutuva energia on peräisin auringosta – Aurinkolämpö ja -sähkö– Tuulivoima, lämpötilaerot synnyttävät paine-eroja– Vesivoimankin takana on aurinko– Bioenergia, yhteyttäminen eli fotosynteesi
tapahtuu auringon voimalla • Puuperäiset polttoaineet, peltobiomassat, biokaasu
ja kierrätyspolttoaineiden biohajoava osa– Maalämpö eli geoenergia, kallioperään maahan ja
vesistöihin varastoinut lämpö – Aaltoenergia, liittyy tuuliin ja lämpötilaeroihin
• Vuoroveden liikkeet ovat myös uusiutuvaa energiaa, jonka saa aikaa kuun vetovoima
• Geoterminen energia maapallon sisältä
01/01/16
401/01/16
Monta hyvää perustelua
Uusiutuva energia ei lisää kasvihuonekaasupäästöjä.
Uusiutuva energia edistää Suomen energiaomavaraisuutta ja parantaa kauppatasetta.
Uusiutuva energia luo uutta yritystoimintaa.• Työllisyysvaikutus kotimaassa• Uusi teknologia tuo mahdollisuuksia
innovaatioiden vientiin
Uusiutuva energia Suomessa 5
Uusiutuvan energian tuotanto energialähteittäin 2015
01/01/16
Uusiutuva energia Suomessa 6
Tavoitteena on nostaa uusiutuvan energian osuus Suomen energian loppukäytöstä 50 prosenttiin vuonna 2030 (Energia- ja ilmastostrategia 2016).
01/01/16
7
Enemmän uusiutuvaa energiaa Suomeen
Tavoitteen saavuttamiseksi esimerkiksi
• Tuetaan uusiutuvan energian tuotantoa ja investointeja sekä alaa kehittävää yritystoimintaa ja hankkeita
• Verotetaan muita energian tuotantomuotoja• Koulutetaan alan ammattilaisia• Viestitään ja tiedotetaan sekä tarjotaan neuvontaa
uusiutuvan energian hyödyntämisestä• Huomioidaan uusiutuva energia kaavoituksessa
01/01/16 Uusiutuva energia Suomessa
8Uusiutuva energia Suomessa
UE-järjestelmän asentaminen vaatii osaamista
01/01/16
Uusiutuvan energian järjestelmää hankkivan kannattaa käyttää sertifioitua asentajaa. Asentajarekisteri: www.motiva.fi/sertifioidutasentajat
Suomessa käytössä oleva vapaaehtoinen sertifiointi- ja koulutusjärjestelmä on tarkoitettu seuraavien järjestelmien asentajille:• aurinkosähkö• aurinkolämpö• biolämpö• lämpöpumppu
Sertifioitu asentaja osaa asentaa laitteiston laadukkaasti. Asentajille koulutus on osoitus alan osaamisesta ja tapa ylläpitää ammattitaitoa.
Järjestelmän takana ovat uusiutuvan energian valtakunnalliset yhdistykset, täydennyskoulutukseen erikoistuneet oppilaitokset ja Motiva. Ympäristöministeriö tukee järjestelmän kehittämistä.
Aurinkoenergia Suomessa
01/01/16 Uusiutuva energia Suomessa 9
1001/01/16
Auringon säteilymäärät• Etelä-Suomessa on yhtä paljon
säteilyä kuin Pohjois-Saksassa.
• Säteily painottuu Suomessa enemmän kesään.
• Suomessa on paljon hajasäteilyä.
• Helsingissä säteilyä on vuodessa noin 1000 kWh/m² vaakapinnalle, Sodankylässä noin 800 kWh/m².
.
Aurinkoenergia Suomessa 11
Sähköä ja lämpöä auringosta• Auringon säteilyä voidaan käyttää sekä aktiivisesti että
passiivisesti• Passiiviseen hyödyntämiseen ei tarvita laitteita vaan talon
sijainnin, suuntauksen, arkkitehtuurin ja rakenteiden hyvää suunnittelua
• Aurinkopaneeleilla tuotetaan sähköä• Aurinkokeräimillä tuotetaan lämpöä• Vaihtelevan tuotannon vuoksi aurinkoenergian varastointi on
monessa kohteessa tärkeää ja korostuu tulevaisuudessa• Ei riitä ainoana energianlähteenä, yhdistetään muihin
järjestelmiin• Suuntauksella ja asennuskulmalla voi vaikuttaa
tuotantomääriin ja -aikoihin• Asennus yleensä katolle tai julkisivuun• Sertifioidun asentajan käyttöä suositellaan• Tarvitaan usein toimenpidelupa, tilanne vaihtelee kunnittain01/01/16
12
Aurinkolämpö• Aurinkokeräimillä lämmitetään rakennusta ja/tai käyttövettä• Käytössä on sekä tasokeräimiä että tyhjiöputkikeräimiä • Keräinten hyötysuhde voi olla jopa 70 %, riippuen tekniikasta
ja olosuhteista• Järjestelmään tarvitaan keräimet, lämmönvaihdin,
lämminvesivaraaja, pumppu, säätö ja ohjaus• Pientaloon tarvitaan noin 8−12 m²
– Puolet lämpimästä vedestä ja osa huoneiden lämmityksestä
• Alaan perehtynyt voi rakentaa järjestelmän myös itse
Kuva: Kimmo Haimi01/01/16
Aurinkoenergia Suomessa
Aurinkoenergia Suomessa 13
Aurinkosähkö• Omavarainen tai yleiseen sähköverkkoon
liitetty järjestelmä• Paneelien hyötysuhde on noin 15−20 %• Oikea mitoitus on tärkeää. Kannattavinta on, kun pystytään
hyödyntämään tuotto itse, korvaus sähköverkkoon syötetystä sähköstä on pieni.
• Ylijäämän voi syöttää verkkoon tietyin edellytyksin.• Pientalojärjestelmä noin 3−5 kW, 1 kW noin 6 m²
01/01/16
Aurinkoenergia Suomessa 14
Lisätietoja
• http://motiva.fi/aurinkoenergia
• http://www.finsolar.net/
• http://www.motiva.fi/sertifioidutasentajat
01/01/16
Uusiutuva energia Suomessa 15
Bioenergia Suomessa
01/01/16
Bioenergia Suomessa 16
Bioenergia on Suomessa tärkeä energialähde• Metsähake, teollisuuden puutähde ja polttopuut työllistävät
Suomessa– Kokonaistyöllistävyys 7 500 henkilötyövuotta
• Parantaa omavaraisuutta ja sitä kautta tuotantovarmuutta• Parantaa kauppatasetta• Vähentää riippuvuutta öljyn hinnan vaihtelusta• Edistää metsien hoitoa
22/12/2016
Puuhake palaa lämpölaitoksen hakekattilassa. Kuva: Johanna Kokkola
Kuva
: Joh
anna
Kok
kola
1722/12/2016
Bioenergiaa monesta lähteestäPuun osuus Suomen energian kokonaiskulutuksesta on neljäsosa ja uusiutuvasta energiasta kolme neljäsosaa.
Puuenergia
Peltoenergi
a
Biokaasu
Bioenergia Suomessa
18
Bioenergiaa monesta lähteestä
22/12/2016 Bioenergia Suomessa
Puuenergia Peltoenergia BiokaasuHalot ja klapit Ruokohelpi LannatRangat Olki VihermassatKokopuu Öljykasvit Peltoenergia-
kasvitLatvusmassa Vihermassat Öljykasvien
puristekakutKannot Suojakaistojen
biomassaBioöljyt ja rasvat
Hakkeet Järviruoko BiojätteetJätepuu (puhdas)
Energiapaju Teurasjätteet
Bioenergia Suomessa 19
Puupolttoaineet teollisessa käytössä• Metsäteollisuudessa syntyy monia energiaksi
hyödynnettäviä jakeita – Mustalipeä, kuori, erilaiset purut ja puutähdehakkeet – Käytetään teollisuuden voimalaitoksissa ja
lämpökattiloissa tuottamaan sähköä, prosessihöyryä ja lämpöä
– Näistä muodostuu noin viidennes Suomen koko energiankulutuksesta
• Metsähake – Haketus tai murskaus joko metsässä, terminaalissa tai
laitoksella– Käyttö aluelämpölaitoksissa, taajamien ja teollisuuden
lämpö- ja voimalaitoksissa sekä kiinteistöjen lämmityslaitteissa
– Eniten käytetty kiinteä puupolttoaine Suomessa• Pelletit
– Käytetään aluelämpölaitoksissa ja voimalaitosten seospoltossa kivihiilen kanssa sekä kiinteistöjen lämmityslaitteissa
22/12/2016
Bioenergia Suomessa 20
Puupolttoaineet kotitalouksissa• Polttopuu: halot, klapit, pilkkeet
– Merkittävä puuenergian muoto: pientalot, maatilat, saunat, suuret kiinteistöt
– Kattilat, tulisijat ja kiukaat– Polttopuulla pientalojen lämmityksestä 40 % vuonna 2012
• Pelletit ja briketit– Valmistetaan mekaanisen metsäteollisuu- den sivutuotteista: kutterinlastusta, hiontapölystä ja sahanpurusta– Kuiva tasalaatuinen polttoaine
22/12/2016
Kuva: Juha Rautanen
Bioenergia Suomessa 21
Puusta polttoaineeksi, esimerkkejä
22/12/2016
Puuhake on parhaimmillaan kuivaa ja puhdasta.
Käyttämällä havutukkeja voidaan tehostaa hakkuutähteen kuljetuksia.
Puhdas jätepuu voidaan hakettaa .
Puupelletti on tasalaatuista.
Kuva
: Iiri
s Lap
pala
inen
Koivu on energiasisällöltään paras ja suosituin polttopuu.
Rangat haketetaan usein metsässä tien varressa
Kuva
: Juh
a Ra
utan
en
Kuva
: Juh
a Ra
utan
enKu
va: J
uha
Raut
anen
Kuva
: Juh
a Ra
utan
en
Kuva
: Joh
anna
Kok
kola
Bioenergia Suomessa 22
Lämpöyrittäjyys• Lämpöyrittäjä toimittaa asiakkaalle lämpöä ja
laskuttaa energiasta (€/MWh)– Kaukolämpöä, kuumaa vettä tai höyryä
• Yrittäjä – Investoi lämpölaitokseen– Rakentaa laitoksen ja tarvittaessa verkon– Hankkii polttoaineen, hoitaa lämmön-
tuotannon ja kunnossapidon• Sopimukset tyypillisesti noin 10 vuotta ja
lämmön hinta sidotaan indekseihin• Vuonna 2016 Suomessa oli
– 620 lämpöyrittäjän hoitamaa kohdetta– Lämpöyrittäjiä 300-350– Kattilateho yhteensä yli 300 MW, yhden kattilan teho yleensä 200 – 4 000 kW
22/12/2016
Puuwatti Oy:n toimitusjohtaja Veli-Matti Alanen esittelee Ylöjärven biolämpölaitoksen hakevarastoa. Laitos toimittaa lämpöä Parman betonielementtitehtaalle ja Ylöjärven muille kiinteistöille.Kuva: Kimmo Haimi
Bioenergia Suomessa 23
Peltobiomassat• Peltobiomassoja ovat mm.
– Ruokohelpi, hamppu, öljykasvit, nopeakasvuinen energiapaju ja viljakasvien osat, kuten olki
• Peltobiomassoja voidaan viljellä elintarviketuotannosta poistetuilla pelloilla, kesannoilla ja entisillä turvetuotantosoilla
• EU:n tukijärjestelmä sallii ei-ruoantuotantoon tarkoitettujen energiakasvien viljelyn tukemisen– Tuet ovat peltoenergiakasvien viljelylle taloudellisesti ratkaisevia
22/12/2016
Ruokohelpipaaleja Kokkolassa. Ruokohelpiviljely on alkuinnostuksen jälkeen vähentynyt. Kuva: Katri Pahkala.
24
Biokaasu• Biokaasu on kaasuseos, jota syntyy eloperäisen
aineksen mädäntyessä hapettomissa, anaerobisissa olosuhteissa bakteerien vaikutuksesta
• Biokaasua saadaan monista raaka-aineista– Jätevesiliete, lanta, nurmi,
orgaaniset jätteet ja sivuvirrat – Kaatopaikkakaasun keräys
• Biokaasun koostumus – Metaani CH4 40−70 prosenttia– Hiilidioksidi CO2 30−60 prosenttia– Pieniä määriä vettä, typpeä, happea,
vetyä, ammoniakkia, rikkivetyä• Biokaasun palaessa syntyy vettä ja
hiilidioksidia
22/12/2016 Bioenergia Suomessa
Biokaasulaitoksen mädätysjätteiden erottelua kiinteään ja nestemäiseen osaan Envor Biotechin biokaasulaitoksella Forssassa. Kuva: Iiris Lappalainen
25
Liikenteen biopolttoaineet• Biomassasta jalostettavilla polttoaineilla korvataan
fossiilisia polttoaineita– Vähentävät liikenteen öljyriippuvuutta ja
ympäristövaikutuksia. – Mikäli biopolttoaineet tehdään kotimaisista raaka-aineista,
lisäävät ne myös Suomeen jääviä tuloja ja maamme huoltovarmuutta.
• Liikenteen polttoaineiksi soveltuvia biopolttoaineita ovat muun muassa:– Biodiesel, bioetanoli, biobutanoli,
biometanoli, ETBE eli esteröity bioetanoli, bioöljy, biokaasu ja puukaasu
– Uusia mahdollisia liikennepoltto-aineiden raaka-aineita ovat esimerkiksielintarviketeollisuuden jätteistä ja
levistä 22/12/2016 Bioenergia Suomessa
Kalmarin tilan biokaasuasemalla tankataan traktoria tilalla tuotetulla biokaasulla. Kuva: Metener Oy
Bioenergia Suomessa 26
Lisätietoa
• http://motiva.fi/lampoyrittajyys
• www.tehokkaastipuulla.fi
• http://motiva.fi/bioenergia
• http://motiva.fi/toimialueet/uusiutuva_energia/uusiutuva_energia_suomessa/motivan_uusiutuvan_energian_hanketoiminta/bioenergy4business-hanke
• www.motiva.fi/sertifioidutasentajat
22/12/2016
Uusiutuva energia Suomessa 27
Tuulivoima Suomessa
01/01/16
Tuulivoima Suomessa 28
Miksi tuulivoimaa?• Tuulivoima on kotimaista lähienergiaa.• Tuulivoima vähentää riippuvuutta energiatuonnista ja
lisää omavaraisuutta.• Se on uusi maaseutuelinkeino, joka parantaa
maaseudun elinvoimaa.• Tuulivoima työllistää myös paikallisesti.• Tuulivoima ei tuota päästöjä, se on uusiutuvaa
energiaa.• Tuulivoiman ympäristöhyödyt ovat selkeät verrattuna
fossiilisiin polttoaineisiin.• Tuulivoima on edullinen uusiutuvan energian muoto.• Mielipidekyselyissä enemmistö suomalaisista
kannattaa tuulivoiman rakentamisen lisäämistä.
22/12/2016
Tuulivoima Suomessa 29
Tuulivoima vaikuttaa talouteen ja ympäristöön• Vähentää energiantuotannon
kasvihuonekaasupäästöjä• Vähentää energiantuotannon hiukkas-, raskasmetalli-
ja elohopeapäästöjä• Lisää energiaomavaraisuutta• Vahvistaa Suomen kauppatasetta, vähentää tuontia• Oma polttoaine ja tuotanto• Pienempi energian hintariski• Muuttaa maisemia• Voimalasta kuuluu ääntä• Voimalat valaistaan lentoliikenteen vuoksi• Voi olla vaikutuksia nisäkkäisiin ja lintuihin• Mahdollinen jäänheittovaara
22/12/2016
Kuva: StudioTimo Heikkala
Tuulivoima Suomessa 30
Tilanne Suomessa tänään
Vuonna 2015:• 1 005 MW (2014: 627 MW)• Noin 400 voimalaa (2014: 260
voimalaa)• Vuonna 2016 arvioidaan
rakennettavan arviolta 400 megawattia
• Energia- ja ilmastostrategia 2016– Nykyisenkaltaisesta tuulivoiman
syöttötariffijärjestelmästä luovutaan sovitusti.
– Vuosina 2018-2020 kilpailutetaan yhteensä 2 TWh teknologianeutraalisti
– tuotantotukea jatketaan siten, että vuonna 2021–2024 saadaan tuotantoon 2 TWh uutta tuulivoimakapasiteettia.
22/12/2016
Tuulivoima Suomessa 31
Tuulivoimalan sijoittaminen• Alueen tuulisuus:
– Suomen tuuliatlas www.tuuliatlas.fi ja jäätämisatlas– Paikalliset tuulimittaukset
• Sähkön siirtoverkkoon kytkentä– Isot tuulivoima-alueet yli 15 MW liitetään kantaverkkoon– Alle 15 MW:n tuulivoima-alueet sijoitetaan jakeluverkon
lähelle• Alueen muu infrastruktuuri• Maanomistus
22/12/2016
Tuulivoima Suomessa 32
Tuulivoiman suunnittelu vaatii paljon taustatietoja• Tuulivoima vaikuttaa ympäristöön, joten tuulivoima-
alueiden suunnittelussa ja voimaloiden käytössä on otettava huomioon muun muassa seuraavia asioita:– Tuulivoimaloiden jaksottainen ääni, etäisyys asutuksesta
meluhaitan vuoksi• Ympäristöministeriö suosittelee melun ohjearvoiksi 40-45 dB, alimmillaan
yöaikaanloma-asumiseen käytettävillä ja kansallispuistoissa
– Isot tuulivoimalat 3-5 MW näkyvät kauas, maisemat muuttuvat• Roottorin liikkeestä aiheutuva valon välke• Arvokkaat maisema-alueet ja kulttuuriympäristöt• Luonnonsuojelualueet, erämaa-alueet
– Linnut• Lintujen muuttoreitit• Päiväpetolinnut • Kansainvälisesti tärkeät linnuston alueet (IBA)
– Tutkavaikutukset ja lentoliikenne22/12/2016
Kuva: Studio Timo Heikkala
Tuulivoima Suomessa 33
Mitä lupia tarvitaan tuulivoiman rakentamiseen?
22/12/2016
• Jokainen teollisen kokoluokan tuulivoimala tarvitsee kunnan myöntämän rakennusluvan.
• Sijainnista riippuen tarvitaan myös vesilain mukainen vesilupa tai ympäristösuojelulain mukainen ympäristölupa.
• Yli 30 metriä korkeat voimalat tarvitsevat aina ilmailulain mukaisen lentoesteluvan.
• Ympäristövaikutusten arviointi, YVA, vaaditaan voimala-alueilta, jonne on suunnitteilla vähintään 10 suurta tuulivoimalaa.
Kuva: Studio Timo Heikkala
Tuulivoima Suomessa 34
Lisätietoa
• http://www.tuulivoimaopas.fi/
• http://www.motiva.fi/tuulivoima
• http://www.tuulivoimayhdistys.fi/
22/12/2016
Uusiutuva energia Suomessa 35
Lämpöpumput Suomessa
01/01/16
Lämpöpumput Suomessa 36
Lämpöpumput yleisestiLämpöpumpun termodynaaminen toimintaperiaate keksittiin jo 1800-luvulla• Ensimmäiset lämpöpumput rakennettiin 1950-luvulla,
ensimmäiset maalämpöpumput 1970-luvulla Suomessa• Ilmalämpöpumppu suunniteltiin alunperin vain
jäähdytyskäyttöön• Jääkaappi on yleisin (ilma)lämpöpumppu • Lämpöpumpun teho ja hyötysuhde on korkein, kun
lämpötilaero lämmönkeruu suhteessa lämmönluovutukseen on pieni
• Lämpöpumppu soveltuu parhaiten 50..60 asteen lämpöisen veden tuottamiseen
• Soveltuu parhaiten vesikiertoisen lattialämmityksen yhteyteen (ilmalämpöpumppua ei kytketä lämmönjakoverkkoon)
• Suomessa on nykyään yli 700 000 lämpöpumppua• Sertifioidun asentajan käyttöä suositellaan22/12/2016
Lämpöpumput Suomessa 37
Maalämpöpumppu hyödyntää geoenergiaa• Geoenergia on peruskallioon, maaperän
pintakerroksiin tai veteen varastoitunutta auringon lämpöenergiaa
• Edullista ja päästötöntä lämpöenergiaa ja soveltuu rakennusten lämmittämiseen, pienistä omakotitaloista varastohalleihin
• Soveltuu kiinteistön ainoaksi lämmönlähteeksi• Lämpökaivoa voidaan kesällä käyttää myös
jäähdytykseen ja lämmön varastointiin• Maalämpöjärjestelmän lämpöenergiasta noin 2/3
otetaan maaperästä ja 1/3 tuotetaan sähköllä• Järjestelmän hankintahinta on melko korkea ja sen
hankinta on kannattavampaa suureen taloon
22/12/2016
Lämpöpumput Suomessa 38
Ilmalämpöpumput• Täydentävä lämmitysjärjestelmä, joka ottaa lämpöä
ulkoilmasta ja lämmittää huoneilmaa • Ilma-ilmalämpöpumpun rinnalle vaaditaan aina
täysteho-mitoitettu päälämmitysjärjestelmä • Mitä alemmaksi ulkoilman lämpötila laskee, sitä
vähemmän ilma-ilmalämpöpumppu tuottaa lämpöä. Myös hyötysuhde laskee samalla
• Soveltuu erityisesti sähkölämmitteisiin taloihin • Käytössä noin 600 000 talossa
22/12/2016
Ilmalämpöpumpun suodattimet pitää puhdistaa imuroimalla ja tarvittaessa myös pesemällä.Kuva: Hannu Laatunen/Vastavalo
Lämpöpumput Suomessa 39
Poistoilmalämpöpumput Ilma-vesilämpöpumput• Tuottavat lämmintä vettä
lämmitykseen ja käyttövedeksi
• Lämmönlähde ilmanvaihdon poistoilma (korvaa samalla ilmanvaihtokoneen)
• Sopii erityisesti matalaenergia- ja passiivitaloon
• Lämmitystarpeen kasvaessa tarvitaan lisälämpöä, joka tuotetaan yleensä sähkövastuksella
• Ilma-vesilämpöpumppu vaatii useimmiten lisälämmitysmuodon yli 50…60 asteen lämpötiloille
• Siirtää lämpöä ulkoilmasta vesikiertoiseen lämmönjakojärjestelmään ja lämmittää myös lämpimän käyttöveden
• Voidaan usein kattaa talon lämmitystarve yleensä jopa ̶ 20 celsiusasteeseen saakka
• Sopii öljylämmityksen tai vesikiertoisen sähkölämmityksen rinnalle
• Uusiin taloihin ja saneerauskohteisiin
22/12/2016
Lämpöpumput Suomessa 40
Lisätietoa
• http://motiva.fi/toimialueet/uusiutuva_energia/lampopumput
• http://www.sulpu.fi/
• www.motiva.fi/sertifioidutasentajat
22/12/2016
Kiitos.
01/01/16 Uusiutuva energia Suomessa 42