Pienen mittakaavan CHP-laitokset osana hiilineutraalia maaseutuyhteiskuntaa

Maapallon ilmasto lämpenee koko ajan kasvihuonekaasujen määrän lisääntyessä ilmakehässä. Merkittävin ihmisten aiheuttama päästöjen lähde on fossiilisten polttoaineiden käyttö energiantuotannossa ja liikenteessä, jonka vuoksi on tärkeää lisätä uusiutuvien energialähteiden käyttöä. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää esimerkkialueena olevan maaseutuyhteiskunnan mahdollisuutta olla energiaomavarainen ja materiaalikierroiltaan suljettu, jos alueen tarvitsema sähkö ja lämpö tuotettaisiin paikallisilla biomassavaroilla kahdella rinnakkaisella pienen mittakaavan CHP-laitoksella. Tarkastellut laitokset olivat anaerobisen mädätyksen ja polttokennojen yhdistelmä sekä termisen käsittelyn ja ORC-prosessin yhdistelmä. Työssä tehdyt laskelmat osoittivat, että esimerkkialue saisi tuotettua omilla biomassavaroillaan tarvitsemastaan sähköstä 75 % ja lämmöstä 90 % esimerkkilaitosten avulla. Laskelmissa ei kuitenkaan huomioitu kesä- ja talvikuukausien välistä eroa lämmön kulutuksessa, jonka vuoksi molemmat laitokset eivät voisi toimia koko ajan täydellä teholla. Lisäksi tuotetun lämmön hyötykäyttöä rajoittaa riittävän laajan kaukolämpöverkon puuttuminen esimerkkialueelta. Nykyisen kaukolämpöverkon avulla saataisiin hyödynnettyä vain kolmasosa ORC-prosessilla tuotetusta lämpöenergiasta. Laskelmat osoittivat myös, että alueen kasvihuonekaasupäästöt pienenisivät 21 % eli noin 6 000 hiilidioksidiekvivalenttitonnia vuodessa, jos suurin osa energiasta tuotettaisiin omista biomassavaroista CHP-laitosten avulla ja mädätyksen seurauksena syntyvä reaktorijäännös korvaisi kemiallisten lannoitteiden käytön.

Energia- ja ilmastotoimenpiteiden käynnistäminen pk-yrityksissä

Tämän diplomityön tarkoituksena oli kehittää toimintamalli pk-yritysten energia- ja ilmastotoimenpiteiden käynnistämiseksi HINKU-kunnissa. Esimerkkiyrityksenä työssä toimi Tehomet Oy:n Parikkalan tehdas. Työssä tutustuttiin ensimmäisenä erilaisiin jo olemassa oleviin toimintamalleihin, hiilijalanjäljen laskentastandardeihin sekä erilaisiin mahdollisuuksiin hiilineutraaliuden saavuttamiseksi. Lisäksi Tehomet Oy:n Parikkalan tehtaalta kerättiin tarvittavaa tietoa yrityksen ja tuotteen hiilijalanjälkien laskentaa varten. Kerätyn tiedon ja jo olemassa olevien standardien ja toimintamallien pohjalta kehitettiin toimintamalli, johon sisältyy laskentataulukko, jonka avulla yritykset voivat laskea hiilijalanjälkensä ja tunnistaa kasvihuonekaasupäästöjen merkittävyyden liiketoimintansa kehittämisen näkökulmasta. Tehomet Oy:n valmistaman puupylvään hiilijalanjälki pieneni merkittävästi, kun laskennassa huomioitiin hiilen sitoutuminen tuotteeseen sekä tuotteen käytöstä poisto. Parikkalan tehtaan tapauksessa suurin yksittäinen kasvihuonekaasujen päästölähde on sähkönkulutus. Energiankulutuksen kannalta merkittävin säästökohde olisi mitä todennäköisimmin teholtaan liian suuresta kompressorista luopuminen. Kasvihuonekaasupäästöjen hiilineutraaliksi saattamiseksi mahdolliset toimenpiteet olisivat tässä tapauksessa hiilivapaan sähkön ostaminen tai päästöjen kompensoiminen ostamalla päästöoikeuksia. Toimintamallin todellinen toimivuus nähdään tulevaisuudessa, kun sitä päästään testaamaan laajemmalti eri aloilla toimiviin yrityksiin.

Työvoima- ja koulutustarvetutkimus 2011 : Yhteenveto energia- ja ympäristöliiketoiminnan haastatteluista

Varsinais-Suomen ELY-keskus teettää säännöllisesti maakunnan valikoiduille toimialoille työvoiman ja koulutuksen tarvetutkimuksia (TKTT). Tähän raporttiin on koottu energia- ja ympäristöliiketoiminnan TKTT-prosessin kaikki osiot: toimialan tilastotiedot, yrityshaastattelut kesältä 2011, 22.9.2011 järjestetyn asiantuntijaraadin yhteenveto ja Delfoi-kierroksen tulokset. Kaikkiaan yrityshaastatteluita tehtiin 28 kappaletta. Varsinais-Suomessa on valmistunut sekä maakunnallinen energia- ja että ilmastostrategia. Varsinais-Suomen energiastrategiassa tavoitellaan hiilineutraalia maakuntaa vuoteen 2030 mennessä. Energiastrategian mukaan Varsinais-Suomi on hiilineutraali, omavarainen, osaava ja kilpailukykyinen maakunta. Kestävästä energiantuotannosta ja energiatehokkuudesta syntyy maakuntaan uusia työpaikkoja.

Varsinas-Suomen energiastrategia 2020

Energiasektorin globaaleja haasteita ovat ilmastonmuutos, energian kysynnän kasvu, fossiilisten energialähteiden hintakehitys sekä energiaturvallisuus- ja huoltovarmuuskysymykset. Suomen ilmasto- ja energiapolitiikkaa ohjaavat erityisesti Euroopan unionin ilmasto- ja energiapolitiikan tavoitteet ja toimenpiteet. Suomen tulee mm. lisätä uusiutuvien energialähteiden osuus loppukulutuksesta 38 prosenttiin vuoteen 2020 mennessä. Varsinais-Suomen energiahuollolle fossiilisten polttoaineiden merkitys on suuri. Uusiutuvien energialähteiden osuus on vain noin kymmenen prosenttia. Fossiilisten polttoaineiden osuuden vähentäminen ja uusiutuvien energialähteiden lisääminen ovatkin maakunnan keskeisiä haasteita, mutta samalla myös mahdollisuuksia. Energiatehokkuusteknologian ja uusiutuvan energian teknologian kysyntä kasvavat maailmalla. Tämä luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia. Varsinais-Suomen ilmasto- ja energiastrategioita on laadittu tiiviissä yhteistyössä. Strategioiden yhteinen visio on: Vuonna 2020 Varsinais-Suomi on saavuttanut kansainväliset ja kansalliset ilmasto- ja energiatavoitteet ja on matkalla kohti hiilineutraaliutta. Toimintatavat sekä yksityisellä että julkisella sektorilla ovat muuttuneet tukemaan hiilineutraaliuden tavoitetta, ja tällä on myönteinen vaikutus maakunnan elinkeinoelämään. Energiastrategian tavoitteet on jaettu kolmeen osaan, jotka ovat hiilineutraali, omavarainen sekä osaava ja kilpailukykyinen Varsinais-Suomi. Tavoitteena on, että Varsinais-Suomi on hiilineutraali maakunta vuoteen 2030 mennessä. Energian säästäminen on välttämätöntä, samalla on edistettävä uusiutuvan energian hyödyntämistä. Tavoitteena on, että maakunnan kokonaisenergiankulutus pysyy ennallaan vuoteen 2020. Vuodesta 2020 alkaen energiankulutus kääntyy laskuun. Uusiutuvien energialähteiden hyödyntämistä lisätään vähintään kansallisten linjausten mukaisesti. Maakunnan energiantuotannossa hyödynnetään paikallisia energialähteitä niin suurelta osin kuin se kestävästi on mahdollista. Energiatehokkuudesta tulee itsestään selvä osaamisen ala. Kestävä energiantuotanto sekä siihen liittyvä teknologia ja teknologiavienti ovat vahvoja aloja maakunnassa. Energiasektorin murros lisää erityisesti maaseudun elinkeinomahdollisuuksia. Strategiaan on koottu prosessin aikana ehdotettuja toimenpiteitä tavoitteiden saavuttamiseksi. Osin työ on jo aloitettu Varsinais-Suomessa. Energiasektorin kehityksellä kohti hiilineutraaliutta on myönteinen vaikutus maakunnan elinkeinoelämään ja työllisyyteen.

Hiilineutraalia Suomea rakentamaan

Kirjallisuusarvostelu

The role of nuclear power in the future energy system

Currently widely accepted consensus is that greenhouse gas emissions produced by the mankind have to be reduced in order to avoid further global warming. The European Union has set a variety of CO2 reduction and renewable generation targets for its member states. The current energy system in the Nordic countries is one of the most carbon free in the world, but the aim is to achieve a fully carbon neutral energy system. The objective of this thesis is to consider the role of nuclear power in the future energy system. Nuclear power is a low carbon energy technology because it produces virtually no air pollutants during operation. In this respect, nuclear power is suitable for a carbon free energy system. In this master's thesis, the basic characteristics of nuclear power are presented and compared to fossil fuelled and renewable generation. Nordic energy systems and different scenarios in 2050 are modelled. Using models and information about the basic characteristics of nuclear power, an opinion is formed about its role in the future energy system in Nordic countries. The model shows that it is possible to form a carbon free Nordic energy system. Nordic countries benefit from large hydropower capacity which helps to offset fluctuating nature of wind power. Biomass fuelled generation and nuclear power provide stable and predictable electricity throughout the year. Nuclear power offers better energy security and security of supply than fossil fuelled generation and it is competitive with other low carbon technologies.

Sinfoniaorkesterin hiilijalanjälki. Case: Sinfonia Lahti

Diplomityön tavoitteena on selvittää sinfoniaorkesterin toiminnan merkittävimmät kasvihuonekaasupäästölähteet sekä kuinka kasvihuonekaasupäästöjä voidaan vähentää ja/tai kompensoida niin, että voidaan saavuttaa hiilineutraalius. Tavoitteena on myös tutkia sinfoniaorkesterin vaikutusmahdollisuudet sen sidosryhmiin. Tuloksia tarkastellaan myös globaalissa mittakaavassa, jolloin nähdään millainen vaikutus sinfoniaorkestereiden hiilineutraaliudella olisi ilmastonmuutoksen hillinnässä. Diplomityössä esitetään ensin hiilijalanjälkilaskentaa ja musiikkiteollisuutta yleisesti, jonka jälkeen selvitetään case-tutkimuksena Sinfonia Lahden hiilijalanjälki. Hiilijalanjälkilaskenta perustuu Sinfonia Lahden antamiin tietoihin, minkä lisäksi hyödynnetään diplomityön yhteydessä tehtyjen kyselyjen tuloksia. Kyselyjen tarkoituksena on selvittää sekä Sinfonia Lahden henkilöstön että yleisön matkustustottumuksia. Sinfonia Lahden henkilöstölle järjestettiin myös workshop, jossa tutustuttiin tarkemmin ilmastonmuutokseen. Hiilineutraalius saavutetaan selvittämällä toiminnasta aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöt. Tämän jälkeen toimintaa muutetaan vähäpäästöisemmäksi ja lopuksi jäljelle jäävät kasvihuonekaasupäästöt kompensoidaan. Vaikka Sinfonia Lahden merkittävimmät kasvihuonekaasupäästölähteet ovat liikenne sekä energiankulutus, päästövähennyksiä tulee tehdä pysyvästi kaikista mahdollisista toiminnoista. Erityisen tärkeää on saada sidosryhmät osallistumaan sinfoniaorkesterin asettamiin vähennystavoitteisiin. Kompensoinnilla on merkittävä rooli hiilineutraaliuden saavuttamisessa. Tällä hetkellä maailman sinfoniaorkesterit eivät aktiivisesti pyri hiilineutraaliin toimintaan.

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.