Alueelliseen energiantuotantoon liitetyt alueellisen kestävyyden kriteerit ja indikaattorit

Työn tavoitteena oli selvittää alueellisen kestävyyden tarkastelussa käytetyt ympäristölliset, taloudelliset ja sosiaaliset kriteerit sekä niiden yleisyys alueellisen energiantuotannon yhtey-dessä. Tutkimusmenetelmänä oli kirjallisuuskatsaus. Tutkimusaineiston perusteella havait-tiin, että alueellista kestävyyttä tarkasteltiin pääosin erilaisten indikaattorien kautta. Tutki-musaineistossa esiintyneet indikaattorit liitettiin kestävyyskriteereihin käyttämällä apuna kahta ulkopuolista lähdettä. Tutkimusaineistossa esiintyneitä ympäristön kestävyyskriteerejä olivat ilmastonmuutos, pai-kallinen ilmanlaatu, sisäilman laatu, vaikutus ekosysteemiin ja resurssitehokkuus. Taloudel-lisen kestävyyden kriteerejä olivat vaikutus alueen talouteen, vaikutus energiayritykseen, työllistäminen sekä vaikutus asiakkaisiin. Sosiaalisen kestävyyden kriteerejä olivat ympäris-tön viihtyvyys, energiansaannin varmuus, sopeutumiskyky ja vastaanotto, demografiset teki-jät sekä työolosuhteet. Tutkimuksen perusteella selvisi, että yleisimmin alueellisen energiantuotannon alueellisen kestävyyden tarkastelussa käytettään ympäristön kestävyyskriteerejä sekä taloudellisen kes-tävyyden kriteerejä. Työn perusteella ei voida sanoa, mitkä kestävyyskriteerit ovat tärkeim-mät alueellisen energiantuotannon ja jatkotutkimusta tulisi tehdä, jotta voitaisiin selvittää tär-keimmät alueellisen kestävyyden kriteerit alueellisen energiantuotannon yhteydessä.

Uusiutuvan energian edistämisvelvoite lähes nollaenergiarakentamisessa

Tutkielma käsittelee uusiutuvan energian edistämisvelvoitteen merkitystä lähes nollaenergiarakentamisessa, erityisesti kansallisessa lainsäädäntöhankkeessa esillä olleen uusiutuvan omavaraisenergian ja uusiutuva ostoenergian eriarvoistamisen kannalta. Tutkielmassa kiinnitetään huomiota muun muassa uusiutuvan energian edistämisvelvoitteen sisältöön, nollaenergiarakentamista sääntelevien direktiivien tulkintaan, hajautetun tuotannon tematiikkaan ja yhdenvertaisuusnäkökulmaan. Tutkimusotetta voidaan kuvailla ympäristöoikeudessa vakiintuneeksi metodiseksi pluralismiksi, jossa on piirteitä muun muassa lainopista sekä arviointi- ja ohjauskeinotutkimuksesta. EU:n asettama tavoite uusiutuvan energian 20 prosentin lisäämisestä unionin kokonaisenergiankulutuksesta perustuu unionin laatimille ilmasto- ja energiapoliittisille strategioille, joille on ei-normatiivisesta luonteesta huolimatta annettava painoarvoa. Uusiutuvan energian edistämisvelvoitteen keskeisin sisältö on uusiutuvan energian direktiivissä jäsenvaltioille osoitetut kansalliset uusiutuvan energian tuotantokiintiöt. Tämä on EU:lle tyypillistä puitesääntelyä, jonka tavoitteen saavuttamiseksi kukin jäsenvaltio voi valita haluamansa muodot ja keinot. Edistämisvelvoitteen näkökulmasta kaikentyyppinen uusiutuva energia on arvokasta, eikä edistämisvelvoite pyri suoranaisesti vaikuttamaan jäsenvaltioiden valintaan eri uusiutuvien energialähteiden tai -muotojen välillä. Tämä edistämisvelvoitteen sisältö on keskeistä myös lähes nollaenergiarakentamisessa. Lähes nollaenergiarakentamista koskevaa sääntelyä on uusiutuvan energian direktiivissä, rakennusten energiatehokkuusdirektiivissä ja energiatehokkuusdirektiivissä. Direktiivien artiklat ovat laveita jättäen jäsenvaltioille paljon harkintavaltaa. Jäsenvaltiot pystyvät siten huomioimaan paremmin esimerkiksi kansallisen energianhuolto- ja tuotantorakenteen, ilmasto-olosuhteet ja käytettävissä olevat uusiutuvat energialähteet. Lähes nollaenergiarakentamisen sääntelykehys ei edellytä myöskään tiettyjen uusiutuvien energialähteiden käyttöä, mutta kannustaa ylipäänsä siihen, että lähes nollaenergiarakennuksissa käytettävä vähäinen tai olematon energia olisi oltava suurimmilta osin peräisin uusiutuvista lähteistä. Kansallisessa lähes nollaenergiarakentamisen lainsäädäntöhankkeessa esillä ollut uusiutuvan omavaraisenergian ja uusiutuvan ostoenergian eriarvoistaminen vaikuttaa olevan EU-sääntelyn valossa mahdollista, sillä lähes nollaenergiarakentamisen osalta jäsenvaltioiden harkintavalta käytettävien keinojen osalta on laaja. Ratkaisun tarkoituksenmukaisuus edistämisvelvoitteen ja yhdenvertaisuusperiaatteen valossa voidaan kuitenkin kyseenalaistaa.

Soista turvemaiksi – suoluonnon 60 vuoden kujanjuoksu Virtain, Kihniön ja Ylöjärven Kurun rajaseudulla

Suomen suoluonto on muuttunut voimakkaasti etenkin viimeksi kuluneiden noin 60 vuoden aikana. Muutoksen suurin syy on maankäyttö, etenkin osana metsätalouden tehostamista ja koneellistamista toteutetut massiiviset soiden metsäojitukset. Myös maatalous ja energiantuotanto ovat muuttaneet suoluontoa merkittävästi. Metsäojitus on keskeisin tekijä siinä, että lähes kaikki suotyypit Etelä-Suomessa on luokiteltu uhanalaisiksi tai silmälläpidettäviksi. Etelä-Suomessa keskimäärin 80 prosenttia soista on ojitettu metsätalouden tarpeisiin. Tutkimusalueella on ojitettu tätäkin enemmän: Kihniössä ojitettujen soiden osuus on 87 %. Huomattava osa ojituksista on tehty turhaan, kun ojituskohde on ollut esimerkiksi liian karu puuston kasvattamiseen. Esimerkiksi tutkimusalueella ojitusten lisäksi suuri osa laajemmista suomuodostumista on otettu turpeenkaivualueiksi 1970-luvulta lähtien, mikä on pahentanut suoluonnon ahdinkoa. Vanhat ja nykytilannetta kuvaavat kartat ja ilmakuvat tarjoavat aikasarjan tutkimusalueen suoluonnon muuttumisesta. Nykytilaa konkretisoi olennaisesti maastosta kerätty tieto. Molempia täydentävät maankäytön suunnitteluun liittyvät asiakirjat eli seutu- ja maakuntakaavat sekä turpeenoton ympäristölupapäätökset ja lupaprosesseihin liittyvät muut dokumentit. Näistä kolmesta erillisestä ja erityyppisestä tietolähteestä syntyy kokonaisnäkemys tutkimusalueen suoluonnossa tapahtuneista muutoksista, nykytilasta ja syistä niiden taustalla. Voimakkaista muutoksista huolimatta myös tutkimusalueella on luonnonsuojelullisesti arvokkaita soita, joilla on runsaasti uhanalaisia suotyyppejä ja joilla elää uhanalaisia lajeja. Soiden maankäytön suunnittelun tai suunnittelemattomuuden ja turpeenkaivun ympäristölupaprosessien historia on moninainen, ja sattumallakin on osuutensa siinä, mikä suo on säilynyt ja mikä ei. Poliittinen päätöksenteko näyttäytyy muun muassa soidensuojelun täydennysohjelman valmistelussa ja ennen kaikkea ohjelman vesittämisessä. Jatkossa soiden ennallistaminen saattaa nousta suurempaan rooliin niin tutkimusalueella kuin yleisemminkin.

Kaukolämpöliiketoiminnan kehittäminen Mäntsälän Sähkö osakeyhtiössä

Tämän diplomityön tarkoitus oli selvittää Mäntsälän Sähkö Oy:n kaukolämpöliiketoiminnan nykytila ja kehityskohteet. Tutkimuskysymykset olivat: 1) Millaisilla toimenpiteillä varmistetaan kaukolämpöliiketoiminnan kannattavuus tulevaisuudessa? ja 2) Millaisia mahdollisuuksia älykäs kaukolämpö tuo kaukolämpöliiketoiminnalle? Tutkimus suoritettiin perehtymällä aiheen kirjallisuuteen ja uutisiin. Takaisinmaksuajan menetelmällä arvioitiin maakaasun korvaamisen kannattavuutta. Työn tuloksena voitiin todeta, että kaukolämmön hinnoittelua kannattaa kehittää kustannusvastaavampaan suuntaan. Nykyinen kaukolämmön energiankulutukseen painottuva hinnoittelu ei sovi uusille rakennuksille, jotka kuluttavat vähän energiaa. Yleistyvät hybridilämmitysjärjestelmät on otettava huomioon hinnoittelussa. Kaukolämmön kausihinnoittelu toisi etuja asiakkaalle, kaukolämpöyhtiölle sekä ympäristölle. Kaukolämmön kulutuksen tuntimittaus mahdollistaisi siirtymisen kaukolämpötehoon perustuvaan hinnoitteluun. Kaukolämmön hinta on ollut Mäntsälän Sähkö Oy:llä suhteellisen korkea. Korkea hinta johtuu enimmäkseen maakaasulla tuotetun kaukolämmön korkeista tuotantokustannuksista. Kaukolämmön tuotantoa voidaan kehittää kannattavammaksi, vaikka lämmöntalteenottolaitoksen oletettu lämmöntuotanto kattaa Mäntsälän lämmöntarpeesta noin puolet ja vähentää tuotantokustannuksia. Nykyisten maakaasukattiloiden käyttäminen pelletin pölypolttoon olisi teknisten muutoksien avulla mahdollista. Pölypolton kannattavuus riippuu erityisesti puupelletin ja maakaasun hintaerosta. Älykäs kaukolämpöjärjestelmä voisi automaattisesti tasoittaa kaukolämmön kysyntää yhdessä lämpövaraston kanssa. Tällöin huippulämpölaitosten käyttö vähentyisi ja lämmöntuotannon kustannukset pienentyisivät. Älykäs kaukolämpöjärjestelmä ja kaukolämpötehon tuntimittaus mahdollistaisivat myös kaksisuuntaisen kaukolämpökaupan.

Screening of power to gas projects

The purpose of this thesis was the screening of power to gas projects worldwide and reviewing the technologies used and applications for the end products. This study focuses solely on technical solutions and feasibility, economical profitability is excluded. With power grids having larger penetrations of intermittent sources such as solar and wind power, the demand and production cannot be balanced in conventional methods. Technologies for storing electric power in times of surplus production are needed, and the concept called power to gas is a solution for this problem. A total of 57 projects mostly located in Europe were reviewed by going through publications, presentations and project web pages. Hydrogen is the more popular end product over methane. Power to gas is a viable concept when power production from intermittent sources needs to be smoothed and time shifted, when carbon free fuels are produced for vehicles and when chemical industry needs carbon neutral raw materials.

Kansainvälisen rajat ylittävän yhteistyön teemat sekä yhteistyötä tukevat toimenpiteet merialuesuunnittelussa – esimerkkialueina eteläinen ja keskinen Itämeri.

Merialuesuunnittelun avulla pyritään ennaltaehkäisemään merellä syntyviä konflikteja, jotka voivat tapahtua ympäristön ja eri toimintojen välillä. Merialuesuunnittelu on usealle Itämeren valtiolle melko uusi asia, mikä vaikuttaa kansainväliseen rajat ylittävään yhteistyöhön merialuesuunnittelussa. Valtioiden taustat sekä heidän tapansa järjestää merialuesuunnittelu osaksi kansallista toimintaa vaihtelee. Vuoden 2014 kesällä Euroopan parlamentti ja neuvosto julkaisi direktiivin, jonka mukaan rannikkoalueita omaavien valtioiden tulee toteuttaa merialuesuunnittelua ja laatia virallinen merialuesuunnitelma vuoteen 2021 mennessä. Direktiivissä mainitaan yhteistyö muiden valtioiden kanssa osana merialuesuunnittelua. Kansainvälistä rajat ylittävää yhteistyötä on toteutettu aiemmin useissa eri hankkeissa, myös merialuesuunnittelun hankkeissa. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan mitkä toimenpiteet tukevat kansainvälistä rajat ylittävää yhteistyötä merialuesuunnittelussa sekä mitkä ovat keskeisimmät merialuesuunnittelun teemat merialuesuunnittelussa Itämeren alueella. Tutkimuksen esimerkkialueina ovat eteläinen ja keskinen Itämeri. Tutkimusmenetelminä toimivat Itämeren alueen merialuesuunnittelukokousten havainnoinnit, ryhmä- ja yksilöhaastattelu sekä avointen paikkatietoaineistojen visualisointi. Keskeiset teemat, joista keskusteltiin paljon, olivat merenkulku sekä energiantuotanto. Teemojen valintaan vaikutti eri valtioiden intressit sekä säädökset, jotka ohjaavat merialuesuunnittelua. Teemojen sisäisten osa-alueiden painotus vaihteli eteläisellä ja keskisellä Itämerellä. Kukin teema sisältää useita eri osa-alueita, kuten kalastus sisältää kalojen elinalueet sekä kalastusalueet. Rajat ylittävää yhteistyötä tukevia toimenpiteitä koettiin olevan kommunikointi, yhteistyökehikon selkeys sekä yhteistyöhön sitoutuminen.

Renewable energy scenarios for South Karelia – non-industrial energy demands

Tässä diplomityössä tarkastellaan täysin uusiutuvaa energiajärjestelmää Etelä-Karjalan maakunnan alueella, mikä onkin jo tällä hetkellä Suomen uusiutuvin maakunta. Diplomityössä tarkastellaan julkisen sektorin, liikenteen ja rakennusten energian kulutusta mutta teollisuuden energiankäyttö jätetään tarkastelun ulkopuolelle. Työssä tutustutaan tämän hetken Etelä-Karjalan energiajärjestelmään ja sen perusteella tehdään referenssi-skenaario. Tulevaisuuden skenaariot tehdään vuosille 2030 ja 2050. Tulevaisuuden skenaarioissa muutos keskittyy järjestelmän sähköistymiseen ja uusiutuvien tuotantomuotojen integroimiseen järjestelmään. Sähköistyminen kasvattaa sähkönkulutusta, joka pyritään kattamaan uusiutuvilla tuotantomuodoilla, lähinnä tuuli- ja aurinkovoimalla. Liikennesektori rajataan kumipyöräliikenteeseen ja sen muutos tulee olemaan haastavin ja aikaa vievin. Muutokseen pyritään liikennepolttoaineiden tuotannolla maakunnassa sekä sähköautoilulla. Uusiutuva energiajärjestelmä tarvitsee tuotannon ja kysynnän joustoa sekä älyä järjestelmältä. Työssä tarkastellaan myös järjestelmän kustannuksia sekä työllisyysvaikutuksia.

Tulevaisuuden energiatehokas teollisuuspuisto

Tutkimuksessa selvitetään uusiutuvien energiateknologioiden soveltumista valmistavan teknologiateollisuuden toimintaan ja teollisuuspuistossa toimimisen tuottamia mahdollisia etuja yritysten energiankäytön osalta. Toimimalla teollisuuspuistossa yritykset voivat hyötyä alueen vahvasta infrastruktuurista ja vastata tulevaisuuden kiristyviin tehokkuus- tai vähähiilisyysvaatimuksiin. Teollisuuspuistot mahdollistavat teollisten symbioosien syntymisen sekä energianhankinnan ja -käytön huomattavat mittakaavahyödyt. Useissa teknologiayrityksissä energian kustannukset ovat olleet vähällä huomiolla, sillä ne eivät ole yritysten ydinliiketoimintaa tai vaikuta merkittävästi tuotantoprosessiin. Oikein mitoitettuna paikalliset energian tuotantotavat ja energiatehokkuustoimet voivat olla kannattavia investointeja jo tänään. Tulevaisuudessa teollisuuspuistot voivat osoittautua kiinnostaviksi sijaintikohteiksi energiavarastoille. Tuloksissa esitetään näkemys erilaisten paikallisten uusiutuvien energiantuotantomuotojen ja synteettisten polttoaineiden tuotannon soveltumisesta valmistavan teollisuuden keskittymään. Teollisuuspuiston yritykset voivat hyödyntää monia synteettisten polttoaineiden tuotannon sivuvirtoja vähentäen samalla nykyisiä kustannuksia sekä päästöjä. Uuden teollisuuspuiston ratkaisuja suunniteltaessa tulee ottaa huomioon tulevaisuuden vaatimukset ja uudenlaisten ratkaisujen kuten teollisuuden ylijäämälämpöjen hyödyntämisen mahdollisuudet.

Datahubin merkitys jakeluverkonhaltijalle case: Vantaan Energia Sähköverkot Oy

Tavoitteena oleva hiilineutraali energiantuotanto muokkaa sähköntuotannosta sykkivämpää ja vaatii kulutuksen sopeutumista siihen. Tämä synnyttää tarpeen kansallisia markkinoita laajemmille sähkön vähittäismarkkinoille ja vaatii kuluttajilta aktiivisempaa roolia markkinoilla. Pohjoismaiset kantaverkkoyhtiöt ovat alkaneet valmistella pohjoismaisia sähkömarkkinoita sähkön vähittäiskaupan avaamiselle. Sähkön vähittäiskaupan avautuminen eri maiden välillä vaatii kansallisten markkinamenetelmien yhtenäistämistä varsinkin taseselvityksen ja tiedonvaihdon osalta. Tässä työssä tutkitaan Suomessa vuonna 2019 käyttöönotettavan keskitetyn tiedonvaihtojärjestelmän, Datahubin, vaikutuksia jakeluverkonhaltijalle. Vaikutuksia tarkastellaan Vantaan Energia Sähköverkot Oy:n näkökulmasta. Työssä kartoitetaan jakeluverkonhaltijan nykyisiä liiketoiminnan pääprosesseja ja niihin liittyvää tiedonvaihtoa eri markkinaosapuolten kanssa prosessien toteutuksessa. Lisäksi työssä esitellään jakeluverkonhaltijan nykyisten liiketoiminnan pääprosessien toteuttaminen Datahubissa. Jakeluverkonhaltijan liiketoiminnan nykyisiä pääprosesseja ja tiedonvaihtoa verrataan Datahubin kautta suoritettaviin prosesseihin. Työssä todettiin Datahubin korjaavan jakeluverkonhaltijan liiketoiminannan nykyisissä pääprosesseissa havaittuja ongelmia ja mahdollistavan prosessien tehostamisen. Datahub ei sinällään muuta nykyisiä jakeluverkonhaltijan liiketoimintaprosesseja merkittävästi, mutta mahdollistaa prosessien kehittämisen markkinoiden muutoksen mukana. Datahubin kokonaisvaltainen hyödyntäminen on toimijoiden itsensä käsissä, niiltä osin, kun sähkömarkkinalaki ei velvoita tiettyyn toimintamalliin. Jakeluverkonhaltijan liiketoimintaprosessien osalta suurin muutos kohdistuu jakeluverkonhaltijan taseselvitykseen, joka siirtyy kokonaisuudessaan Datahubin tehtäväksi. Datahub tulee kaventamaan jakeluverkonhaltijan roolia markkinapaikalla ja siksi jakeluverkonhaltijoiden tulisi kartoittaa liiketoiminnan laajentamisen tarvetta ja mahdollisuuksia tulevaisuudessa.