Source: http://docplayer.fi/1155224-Ydinvoimapaatosten-energia-ja-kansantaloudelliset-vaikutukset.html
Timestamp: 2018-01-23 08:41:01+00:00
Document Index: 22502937

Matched Legal Cases: ['kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ', 'kko ']

Ydinvoimapäätösten energia- ja kansantaloudelliset vaikutukset - PDF
Download "Ydinvoimapäätösten energia- ja kansantaloudelliset vaikutukset"
1 TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R Ydinvoimapäätösten energia- ja kansantaloudelliset vaikutukset Kirjoittajat: Antti Lehtilä, Juha Honkatukia, Tiina Koljonen Luottamuksellisuus: Julkinen
2 1 (29) Raportin nimi Ydinvoimapäätösten energia- ja kansantaloudelliset vaikutukset Asiakkaan nimi, yhteyshenkilö ja yhteystiedot Työ- ja elinkeinoministeriö Asiakkaan viite Projektin nimi Arvio Suomen sähkön kysynnän kehityksestä vuoteen 2035 Raportin laatijat Projektin numero/lyhytnimi VTT-V /TEMSäKy Sivujen/liitesivujen lukumäärä Antti Lehtilä, Juha Honkatukia, Tiina Koljonen 29/- Avainsanat Raportin numero sähkön kysyntä, ydinvoimapäätökset, energiatalous, kansantalous Tiivistelmä VTT-R Työssä on selvitetty ydinvoiman lisärakentamisen vaikutuksia Suomen energiajärjestelmään ja kansantalouteen. Tarkasteluissa vertailtiin ydinvoiman lisärakentamista ns. vertailuskenaarioon, jossa uusia ydinvoimaloita ei rakenneta OL3:n valmistumisen jälkeen. Energiajärjestelmätarkasteluissa sähkön kysynnän kehitykselle käytettiin kolmea eri kehitysarviota, jotka eroavat toisistaan metsäteollisuuden ja kaivannaisteollisuuden tuotantomäärien sekä palvelujen sähköintensiivisyyden suhteen. Tarkastelluissa skenaarioissa sähkön kokonaiskulutus nousee 92 TWh:n tasolle vuonna 2020 ja noin TWh:n määrään vuonna Kulutusarvio on siten pienempi kuin vuonna 2013 energia- ja ilmastostrategiassa arvioitu sähkönkulutus. Tämä johtuu osin uusista toimialakohtaisista kehitysarvioista, ja osin siitä, että tarkastelussa on mukana EU:n ilmasto- ja energiapaketti. Laskelmien mukaan lisäydinvoimaa koskevien suunnitelmien toteutuessa sähkötase osassa skenaarioita kääntyisi vientivoittoiseksi vuosina , mutta jo vuonna 2035 sähköä ei lisäydinvoimasta huolimatta enää riittäisi nettovientiin edes alemman kysyntäuran tapauksessa. Ydinvoiman lisärakentamisskenaario synnyttää merkittäviä lisäinvestointeja paitsi energiatoimialoille, myös rakentamiseen ja monille investointihyödykkeitä tuottaville toimialoille. Kansataloudellisten vaikutusarvioiden perusteella investoinneista syntyvät lisätulot piristävät myös kulutuskysyntää. Laskelmien mukaan ydinvoimalainvestoinnit kasvattaisivat investointia vertailuskenaarioon verrattuna lähes 2 % ja kansantuotetta yli 0,5 % 2020-luvulla. Luottamuksellisuus Julkinen Espoo Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Antti Lehtilä, johtava tutkija VTT:n yhteystiedot Tiina Koljonen, tutkimustiimin päällikkö Tuula Mäkinen, tutkimusalueen päällikkö Jakelu Työ- ja elinkeinoministeriö, VTT, VATT VTT:n nimen käyttäminen mainonnassa tai tämän raportin osittainen julkaiseminen on sallittu vain VTT:ltä saadun kirjallisen luvan perusteella.
3 2 (29) Alkusanat Raportissa on esitetty VTT:n laskemat arviot Suomen sähkön kysynnän kehityksestä vuoteen 2035 sekä VATT:n arviot ydinvoimahankkeiden vaikutuksista kansantalouteen. Työn tilaaja oli työ- ja elinkeinoministeriö. Hankkeen projektipäällikkönä toimi Tiina Koljonen VTT:ltä ja energiajärjestelmälaskelmista vastasi Antti Lehtilä VTT:ltä. VATT:n kansatalouslaskelmista vastasi Juha Honkatukia. Tutkimusta ohjasivat Pekka Tervo ja Bettina Lemström TEM:stä. Espoo Tekijät
4 3 (29) Sisällysluettelo Alkusanat... 2 Sisällysluettelo Johdanto Skenaariot vuoteen Tarkastelussa käytetty laskentamalli Lähtöoletukset Energia- ja ilmastopolitiikka Energian maailmanmarkkinahinnat Sähkön kysynnän arviot Kysynnän herkkyystarkastelu Tuotannon kehitysarviot Tarkastellut skenaariot Tulokset Tulosten yleispiirteitä Sähkön hankinta Sähkön kulutus Sähkön tasapainohinnan kehitys Kasvihuonekaasujen päästöt Energia- ja ilmastopoliittisen toimenpidekokonaisuuden vaikutukset kansantalouteen Yhteenveto ja johtopäätökset Lähdeviitteet... 28
5 4 (29) 1. Johdanto Suomessa oli vuonna 2014 neljä toiminnassa olevaa ydinvoimalaitosta, Loviisa 1 ja 2 sekä Olkiluoto 1 ja 2. Laitosten kokonaisteho on 2750 MW ja vuotuinen kokonaistuotanto on vastannut keskimäärin 26 % sähkön kokonaishankinnasta. Viides voimalaitos, Olkiluoto 3, on rakenteilla, ja sen arvioidaan tulevan tuotantoon noin vuonna Tällöin ydinvoimalaitosten yhteenlaskettu teho nousee 4350 MW:iin. Työ- ja elinkeinoministeriöön jätettiin vuosina kolme periaatepäätöshakemusta (ns. PAP-hakemusta) koskien suunniteltuja uusia ydinvoimalaitosyksiköitä. Valtioneuvosto antoi toukokuussa 2010 periaatepäätöksen, jonka mukaan Teollisuuden Voima Oyj:n (TVO) ja Fennovoima Oy:n esittämät uusien ydinvoimalaitosten rakennushankkeet ovat yhteiskunnan kokonaisedun mukaisia. Fennovoima jätti työ- ja elinkeinoministeriöön valtioneuvostolle osoitetun hakemuksen periaatepäätöksen täydentämisestä niiltä osin, kuin sen hanke oli vuonna 2010 annetun periaatepäätöksen jälkeen muuttunut. Olennaisin muutos oli suunnitellun reaktoriyksikön vaihtuminen. TVO on toimittanut työ- ja elinkeinoministeriöön valtioneuvostolle osoitetun hakemuksen valtioneuvoston tekemän periaatepäätöksen (PAP) täydentämiseksi pyytämällä hallitusta asettamaan uuden määräajan Olkiluoto 4 -ydinvoimalaitosyksikön (OL4) rakentamisluvan hakemiselle. Täydennyshakemuksessaan TVO esittää, että periaatepäätöksen voimassaoloaikaa jatketaan viidellä vuodella. Fennovoiman ja TVO:n PAP-uusintakäsittelyn yhteydessä halutaan jälleen varmistua siitä, että hankkeet ovat yhteiskunnan kokonaisedun mukaisia. Tämä raportti pyrkii antamaan taustatietoa uusien ydinvoimalaitosten energia- ja kansantaloudellisista vaikutuksista. Raportti ei kuitenkaan ota kantaa siihen, ovatko uudet voimalaitokset yhteiskunnan kokonaisedun mukaisia. VTT:n ja VATT:n laatima selvityskokonaisuus muodostuu kahdesta osasta. Ensimmäisessä osassa tarkastellaan ydinvoiman lisärakentamisen vaikutuksia Suomen energiajärjestelmään, ja toisessa osassa sen vaikutuksia kansantalouteen. Ensin mainittu osa selvityksestä on laadittu VTT:llä ja jälkimmäinen osa VATT:ssa. VTT:n työssä tarkastellaan myös sähkön kysynnän kehitystä vuoteen 2035 asti. VTT:n ja VATT:n analyysit liittyvät toisiinsa siten, että energiajärjestelmäanalyysi tuottaa sähkönkysynnän ja hankinnan kehitysarviot sekä arvion sähkön pitkän aikavälin tasapainohinnan kehityksestä. Energiajärjestelmämallin tuloksia käytetään edelleen VATT:n tasapainomallissa kansantaloudellisten vaikutusten selvittämiseksi.
6 5 (29) 2. Skenaariot vuoteen Tarkastelussa käytetty laskentamalli Analyysissä käytetty laskentamalli perustuu IEA:n ETSAP-ohjelmassa kehitettyyn TIMESmallinnusympäristöön (Loulou et al. 2005), jota on VTT:llä sovellettu Suomen ja muiden Pohjoismaiden energiajärjestelmien kuvaamiseen. Malli kuvaa koko energiajärjestelmän primaarienergian hankinnasta hyötyenergian kysyntään. Metodiikaltaan malli on niin sanottu osittaistasapainomalli, joka tuottaa kysynnän ja tarjonnan tasapainon kullekin mallissa kuvatulle energiahyödykkeelle. Lisäksi mallissa on kuvattu kattavasti kaikkien Kioton protokollaan sisältyvien kuuden kasvihuonekaasuun päästölähteet ja tärkeimmät päästöjen vähennystoimet. Mallin avulla voidaan tarkastella energiajärjestelmän pitkän aikavälin kehitystä erilaisissa skenaarioissa, joissa voidaan varioida oletuksia muun muassa talouskasvusta, energia- ja ympäristöpolitiikasta tai energiateknologian kehityksestä. Raakaenergian Sähkön ja hankinta ja lämmön tuotanto jalostus CO 2 CH 4 CO 2 N 2 O CH 4 Tuontienergia Erillinen Öljyn ja sähkön hiilen jalostus tuotanto Kotimaiset Teollisuuden energialähteet sähkö ja lämpö Jäte- ja sivupolttoaineet Yhdyskuntien sähkö ja lämpö CH 4 Jätehuolto Energian siirto Loppukulutus ja jakelu ja hajautettu tuotanto CO 2, N 2 O F-kaasut CH 4 VTT:n TIMES-järjestelmämallissa on kuvattu varsin kattavasti kaikki Suomen energiatalouden kannalta oleelliset sähköntuotantomuodot ja sellaiset tuotantotekniikat, joilla voidaan arvioida olevan merkitystä vuoteen 2050 mennessä. Yhteensä teknologiavaihtoehtoja on yli sata, ja jokaiselle tekniikalle on arvioitu myös sen teknis- Polttoainejakelu Maakaasuverkko Sähkön siirtoverkko Prosessihöyry Kaukolämpöverkko Maa- ja metsätalous Massa ja paperi Perusmetallit Ei-metalliset mineraalit Kemialliset tuotteet Muu teollisuus Asuminen Palvelut Rakentaminen Liikenne Kuva 1. TIMES-mallin rakenteen yksinkertaistettu periaatteellinen rakennekaavio. Pitkällä aikavälillä erityyppisten voimalaitosten tuotantokapasiteetin tulisi kehittyä siten, että tuotantojärjestelmän rakenne olisi mahdollisimman edullinen kulutuksen määrän ja vaihteluiden kannalta. Perustuotantomuotojen laajentamista, sikäli kuin se ylipäätään on mahdollista, rajoittaa yleensä jokin sähköjärjestelmän ulkopuolinen tekijä. Esimerkiksi vesivoiman laajentamista rajoittavat luonnonolosuhteet ja koskien suojelemista koskeva lainsäädäntö, ja yhteistuotannon laajentamista rajoittaa lämpökuormien määrä.
7 6 (29) taloudellisen suorituskyvyn tuleva kehitys, niiden käyttämien energialähteiden potentiaalit ja kustannukset sekä markkinaosuuksia koskevat rajoitukset. Energiajärjestelmätarkastelussa otetaan huomioon koko energiajärjestelmä ja sen kehitystä rajoittavat tekijät. Laskentamalli ottaa huomioon eri energialähteet, energian tuotantotekniikat ja muuntoprosessit, energian siirron ja jakelun sekä kaikkien energiaa käyttävien sektorien loppukäyttökohteet. Järjestelmämallitarkastelujen vahvuus on juuri siinä, että ne ottavat huomioon energiajärjestelmän osien väliset vuorovaikutukset siten, että kokonaisuus toimii järkevästi. Millä tahansa sektorilla tapahtuvat muutokset heijastuvat vuorovaikutusten kautta koko energiatalouteen ja tulevat huomioon otetuiksi. Energiajärjestelmämallissa ei siis tarkastella pelkästään sähkön tuotantovaihtoehtoja vaan niiden rinnalla ja samanarvoisina käsitellään energian käytön tehostamisen investointeja. Kullakin energiaa käyttävälle sektorilla mallissa on määritelty joukko erilaisia teknologiavaihtoehtoja kussakin toimialan tärkeimmistä energian käyttökohteista. Uutta, tehokkaampaa teknologiaa otetaan käyttöön sitä mukaa, kun energian käytön tehostaminen tulee niiden avulla vanhaa tekniikkaa edullisemmaksi. Energiajärjestelmämalleilla on pyrkimys edistää energian säästötoimenpiteitä todellisuutta voimakkaammin. Tämä johtuu siitä, että mallissa säästötoimet asettuvat tuotantoinvestointien rinnalle samanveroisina ja mallin päätöksentekijöillä on käytössään täydellinen informaatio. Tosielämässä säästötoimien toteutumiselle on erilaisia esteitä, muun muassa tiedon puutetta, kilpailevia hankkeita sekä erilaisia ns. transaktiokustannuksia, jotka vaikuttavat säästötoimien toteutukseen. Käytetyssä laskentamallissa on kuvattu suuri joukko energian loppukäytön tekniikkavaihtoehtoja teollisuuden toimialoilla, palveluissa, kotitalouksissa, rakennusten lämmityksessä, maataloudessa ja liikenteessä. Mallissa voidaan kuvata myös hyötyenergian kysynnän joustot oman hintansa suhteen, mutta tässä työssä näitä joustoja ei ole käsitelty. Työssä tarkastelluissa skenaariolaskelmissa on kuitenkin mukana sähkön kysynnän jousto siltä osin, kun se perustuu esimerkiksi sähkön käytön tehostamiseen teknologiavalintojen avulla. 2.2 Lähtöoletukset Energia- ja ilmastopolitiikka Järjestelmämallissa on otettu huomioon nykyiset energiaverot ja -tuet sekä EU:n 20/20/20- politiikan kasvihuonekaasujen päästöjä koskevat tavoitteet. Energiatavoitteita, kuten RESdirektiivin vaatimuksien mukaista uusiutuvien energiamuotojen loppukäyttötavoitetta (l. 38 % vuonna 2020), ei ole sellaisenaan mallinnettu, vaan uusiutuvan energian osalta skenaariolaskelmissa on asetettu seuraavat vähimmäistavoitteet: Tuulivoiman tuotanto 6 TWh vuonna 2020 ja 9 TWh vuonna 2030; Metsähakkeen kokonaiskäyttö vuonna TWh; Asuin- ja palvelurakennusten lämpöpumppujen tuottama uusiutuva energia vähintään 6 TWh vuonna Tarkastelluissa skenaarioissa pyritään lisäksi simuloimaan Euroopan komission helmikuussa 2014 julkaiseman EU:n 2030 ilmasto- ja energiapoliittisia tavoitteita koskevan toimenpidepaketin vaikutuksia Suomelle. Toimenpidepaketin seuraukset voidaan jakaa päästökauppasektorille ja ei-päästökauppasektorille kohdistuviin vaikutuksiin.
8 EUA:n hinta, 2010/t(CO 2 ) TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Kuva 2. Päästöoikeuksien yksikköhinnan eli EUA:n hinnan oletettu kehitys EU:n päästökauppajärjestelmässä vuoteen Päästökauppa- ja ei-päästökauppasektoreita koskeva EU:n ilmastopolitiikka on mallinnettu olettamalla päästöoikeuden hinnan kehittyvän komission arvioiden mukaisesti, ja asettamalla ei-päästökauppasektoreiden kasvihuonekaasujen päästöille katto Suomen kansallisten tavoitteiden mukaisesti. Tässä tutkimuksessa Suomen tavoitteeksi vuodelle 2030 eipäästökauppasektoreiden päästöille on oletettu 32 %:n vähennys vuoden 2005 tasosta. EU:n komission arvioima päästöoikeuksien hinnan kehitys on havainnollistettu kuvassa 2. Päästökauppasektorin osalta EU:n 2030-toimenpidepaketti tulee kiristämään päästöoikeuksien määrää, jonka seurauksena päästöoikeuksien hinnan arvioidaan nousevan tuntuvasti vuoden 2020 jälkeen. Työssä käytetty hinnan kehitysarvio perustuu komission Trends to selvityksen EU Reference Scenario skenaarioon (EC 2013). Skenaarion mukaan päästöoikeuden hinta nousee vuonna 2030 keskimäärin 35 euroon ja vuonna 2035 jo 57 euroon Energian maailmanmarkkinahinnat Käytetyssä laskentamallissa polttoaineiden hinnat muodostuvat mallin ratkaisun yhteydessä (l. endogeenisesti) kysynnän ja tarjonnan tasapainoehtojen mukaisesti. Mallin primaarienergian tuotannon tarjontakäyrät (öljyn, kaasun, ja kivihiilen tuotantokustannuskäyrät) on kuitenkin pyritty kalibroimaan siten, että hinnat kehittyvät suunnilleen IEA:n esittämien arvioiden mukaisesti. Oheisessa kuvassa 3 on esitetty IEA:n Word Energy Outlook -raportin oletusten mukainen keskeisten tuontipolttoaineiden hintojen kehitys Euroopassa (IEA 2013). Kuten kuvasta voidaan nähdä, IEA olettaa öljyn, maakaasun ja kivihiilen hintojen muutokset varsin maltillisiksi. Myös kaikkien kotimaisten polttoaineiden hinnat ovat mallissa periaatteessa endogeenisia, eli laskennallisia arvioita. Polttoturpeen hinta on kuitenkin käytännössä syötetty malliin, sillä sille on määritelty vain yksi tuotantoteknologia, jonka kustannusten ei oleteta muuttuvan reaalisesti nykytasosta. Metsähakkeen tuotantopotentiaali on jaettu mallissa kuuteen kustannuksiltaan erilaiseen eri jakeeseen, joita hyödynnetään edullisuusjärjestyksessä.
9 Tuontihinta, (2010)/GJ TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Öljy Maakaasu Kivihiili Kuva 3. Polttoaineiden maailmanmarkkinahintojen kehitys IEA:n mukaan Sähkön kysynnän arviot Tarkastelussa tehdyissä mallilaskelmissa sähkön kysynnän perusarvio, eli perusura, muodostettiin käyttäen lähtökohtana vuoden 2013 energia- ja ilmastostrategian perusskenaariota, jota on päivitetty mm. uusimmilla lyhyen aikavälin talousennusteilla. Merkittävin ero on kaivannaisteollisuuden tuotannon ja sähkönkulutuksen kehityksessä, joka perustuu Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) uusiin arvioihin (GTK 2014). Mallissa kuvattujen varsinaisten kysyntöjen kehityksen lisäksi kaikilla toimialoilla sähkön kysyntään vaikuttavat merkittävästi myös tulevaisuuden teknologiavalinnat niin teollisuuden prosesseissa kuin vaikkapa henkilöautoliikenteessä. Pitkäaikainen trendi on ollut energian kulutuksen sähköistyminen useimmilla toimialoilla. Käytetyssä laskentamallissa teknologiavalinnat ovat suurelta osin endogeenisia, ja kussakin käyttökohteessa valinnat perustuvat eri tekniikoiden taloudelliseen kilpailukykyyn tarkastellussa politiikkaskenaariossa. Kuten edellä mainittiin, malli sisältää laajan teknologiatietokannan, joiden tietoaineisto on kerätty lukuisista eri kotimaisista ja ulkomaisista lähteistä. Oletettu ilmastopolitiikka vaikuttaa uusien tekniikoiden taloudelliseen kilpailukykyyn sekä suoraan, päästöoikeuksien hinnan kautta, että epäsuorasti, politiikkaan sisältyvien tavoitteiden kautta. Esimerkiksi eipäästökauppasektoreille asetettu päästötavoite parantaa epäsuorasti uusien ajoneuvotekniikoiden kilpailukykyä, kun malli etsii edullisimmat keinot tavoitteen saavuttamiseksi. Kysynnän kehityksen epävarmuuksien vaikutusten selvittämiseksi muodostettiin lisäksi perusuraa hitaamman ja nopeamman kasvun kehitysarviot muutamalle tärkeimmistä sähkön kulutukseen vaikuttavista toimialoista. Näiksi toimialoiksi valittiin massan ja paperin valmistus, kaivannaisteollisuus ja palvelut, joiden vaihtoehtoisia kehitysarvioita kuvataan tarkemmin seuraavassa kappaleessa.
10 Tuotanto, Mt TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Kysynnän herkkyystarkastelu Metsäteollisuus Metsäteollisuuden rakennemuutos on vähentänyt Suomen sähkönkulutusta merkittävästi uralta, jolla kulutus oli ennen vuosien talouslamaa. Vaikka alan tuotannon kehitysnäkymissä on runsaasti epävarmuustekijöitä, massa- ja paperiteollisuus tulee arvioiden mukaan pysymään sähköntarpeeltaan keskeisimpänä teollisuuden toimialana ainakin vuoteen 2040 saakka. Työssä tarkasteltiin kemiallisen metsäteollisuuden tuotannon kehittymisestä kolmea erilaista kehitysuraa (, ja ). Tuotannon kehityksen perusurassa ( 1 ) massa- ja paperiteollisuuden tuotantorakenne ja -kapasiteetit vastaavat nykytilanteen rakennetta ja kapasiteetteja, kun taas muut kaksi kehitysuraa ( ja ) perustuvat Pöyryn työ- ja elinkeinoministeriölle laatimaan katsaukseen. Tuotannon perusuraskenaariossa () massan ja paperin kokonaistuotanto palautuu vuoteen 2020 mennessä lähes vuoden 2010 tasolle, ja sen jälkeen tuotanto kasvaa hyvin hitaasti seuraavien vuosikymmenten ajan, siten että vuonna 2035 paperin ja kartongin tuotanto on 12,4 miljoonaa tonnia. Alemmassa tuotannon kehitysurassa () kokonaistuotanto jää vuonna 2020 suunnilleen vuoden 2015 tasolle, ja jatkaa laskuaan tämän jälkeen. Vuonna 2035 paperin ja kartongin tuotanto on tässä skenaariossa enää 9,1 miljoonaa tonnia. Ylemmässä kehitysurassa () kokonaistuotanto ylittää jo vuonna 2020 vuoden 2010 tason, ja ripeämpi kasvu jatkuu vuoteen 2035 saakka, jolloin paperin ja kartongin tuotanto on 13,5 miljoonaa tonnia. Myös vientimassan tuotannon oletetaan kasvavan huomattavasti sekä perusuraskenaariossa että ylemmässä () tuotantoskenaariossa. Skenaarioiden tuotantomäärien eroja on havainnollistettu kuvassa Puumassan vienti Muu paperi ja kartonki Hienopaperi Puupitoinen p&k-paperi Sanomalehti 0 Kuva 4. Massan ja paperin tuotannon oletettu kehittyminen tarkastelluissa skenaarioissa. -skenaarion tuotanto on sama kuin -skenaariossa (vrt. Taulukko 1). 1 -skenaario vastaa ns. perusskenaariota, johon on sisällytetty nykytiedon mukaiset teollisuustuotannon kehitysarviot. Tässä työssä - ja -skenaarioissa (vrt. taulukko 1) on oletettu samat tuotannon volyymit, mutta skenaariot poikkeavat oletetun ydinvoimakapasiteetin osalta.
11 Sähkön kulutus, TWh TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Kemiallisen metsäteollisuuden sähkönkulutus eri skenaarioissa määräytyy laskentamallissa eri tuotteiden tuotantoprosessien ominaiskulutusten kautta. Malli sisältää myös uusia, energiatehokkaampia prosessivaihtoehtoja muun muassa mekaanisen massan valmistukseen. Vanhan tuotantokapasiteetin poistuessa käytöstä uutta teknologiaa otetaan mallissa käyttöön sitä mukaa, kun se tulee taloudellisesti kilpailukykyiseksi. Kaivannaistoiminta Viimeisen kymmenen vuoden aikana kaivannaistoiminnan (pois lukien turpeen nosto) sähkön kulutus on kasvanut kaikista teollisuudenaloista voimakkaimmin. Kun toimialan sähkön kulutus oli vuonna 2004 vielä 0,6 TWh, se oli vuonna 2012 jo 1,4 TWh. Julkaistujen arvioiden mukaan Suomen mineraalivarojen kaupallinen hyödyntäminen voi edelleen laajentua merkittävästi lähivuosikymmenten aikana, mikä merkitsisi sähkön kulutuksen tuntuvan kasvun jatkumista (ks. esim. Tuusjärvi & al. 2013). Energian kulutuksen kannalta viime vuosikymmenten huomattavin kaivoshanke on ollut Talvivaara, jonka tuotannon tulevaan kehitykseen liittyy merkittävää epävarmuutta. Käyttäen lähtökohtana GTK:n laatimia tuotantoskenaarioita, työssä käytettiin kaivannaisteollisuuden sähkön kulutukselle kolmea eri kehitysuraa (, ja ), joita on havainnollistettu kuvassa 5. Vaikka nopeimman kasvun skenaariossa () sähkön kulutus kaivannaisteollisuudessa kasvaa lähes 300 % vuosina , kasvu jää kuitenkin selvästi pienemmäksi kuin GTK:n vuonna 2013 laatimassa perusarviossa ja merkittävästi pienemmäksi kuin GTK:n laatimassa maksimiskenaariossa (Tuusjärvi & al. 2013) Kuva 5. Kaivannaistoiminnan (pois lukien turpeen nosto ja muokkaus) sähkön kulutuksen kehitysarviot tarkastelluissa skenaarioissa. -skenaarion tuotanto on sama kuin skenaariossa (vrt. Taulukko 1). Palveluiden sähkönkäyttö Suomen sähkön kulutuksen kehityksessä on ollut merkille pantavaa palvelujen laitesähkön kulutuksen (valaistus ja sähkölaitteet mutta ei lämmitys) kasvun seuraaminen melko läheisesti palvelujen arvonlisän kehitystä. Tätä on havainnollistettu kuvassa 6, jossa arvonlisä on skaalattu siten, että pylväät ovat samankorkuisia vuonna 1995.
12 Laitesähkön kulutus, TWh TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Monissa tulevaisuuden kehitysarvioissa on oletettu, että kytkentä talouskasvun ja sähkön kulutuksen välillä voisi heikentyä merkittävästi myös palveluissa, kuten monilla muilla toimialoilla on tapahtunutkin. Koska tästä ei kuitenkaan ole ollut vielä Suomessa selviä merkkejä, voidaan palvelujen sähkönkulutuksen kehitysarvioita pitää yhtenä suurimpia epävarmuuksia sisältävänä osana sähkön kokonaiskulutuksessa Arvonlisä Laitesähkö Kuva 6. Palveluiden laitesähkön kulutuksen ja arvonlisän kehitys (skaalattu siten että vuoden 1995 arvonlisä = vuoden 1995 sähkön kulutus). Palvelusähkön kysynnän epävarmuuksien ottamiseksi huomioon palvelujen laitesähkön kulutukselle muodostettiin kolme eri kehitysuraa (,, ). Näistä perusurassa () laitesähkön loppukäyttökohteiden hyötyenergian kysyntä on kalibroitu siten, että sähkön kulutus vastaa energia- ja ilmastostrategian perusskenaariota, joka huomioi nykypolitiikan (TEM 2013). Alemmassa kysynnän kehitysurassa () arvonlisään suhteutettu sähkön kulutus vuonna 2030 on 10 % pienempi kuin perusurassa, ja ylemmässä kysynnän kehitysurassa () se on puolestaan 15 % suurempi. Vuonna 2040 vastaavat erot perusuraan verrattuna kasvavat hieman suuremmiksi ja ovat noin 15 % ja +25 %. Muodostettuja palvelusähkön kysyntäskenaarioita on havainnollistettu kuvassa 7, jossa on esitetty skenaario-oletusten mukainen sähköintensiteetin kehitys (sähkön kulutus / arvonlisä) vuoteen Kuten kuvasta voidaan nähdä, ylemmässä kysyntäskenaariossa intensiteetti pienenee hitaasti suunnilleen jakson minimitasolle, kun taas alemmassa kysyntäskenaariossa intensiteetti pienenee lähes 40 % vuoden tasosta. Kysyntäskenaarioiden poikkeamien on arvioitu kohdistuvan eri loppukulutuskohteisiin tasaisesti siten, että esimerkiksi ylemmässä kehitysurassa kaikkien kulutuskohteiden (valaistus, kylmälaitteet, toimistotekniikka, ilmanvaihto, jne.) kysyntä eroaa perusurasta samalla kertoimella. Kysyntäskenaarioilla ei siten ole itsessään vaikutusta palvelujen sähkönkulutuksen kuormituskäyrän muotoon.
13 Sähköintensiteetti (kwh/ 2005) TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Tilastot Kuva 7. Palveluiden laitesähkön kulutuksen intensiteetti jalostusarvoon nähden vuosina sekä tulevaisuuden kehitysarviot vuoteen Tuotannon kehitysarviot Ydinvoima Periaatepäätöshakemusten mukaisen lisäydinvoiman rakentamisen vaikutusten selvittäminen oli työn keskeinen tavoite. Kyseenä olevat uudet voimalaitokset ovat Fennovoima Oy:n suunnittelema Hanhikivi 1 -voimalaitos (1200 MW) sekä TVO:n suunnittelema Olkiluoto 4 -voimalaitos (1450 MW). Uusien laitosten vaikutusten analysoimiseksi työssä tarkastellaan vertailuskenaariona tapausta, jossa kumpaakaan esitettyä uutta voimalaitosta ei rakenneta, ja kysyntä kehittyy esitetyn perusuran mukaisesti. Vertailuskenaarion rinnalla tarkastellaan kolmessa eri kysyntäskenaariossa tapausta, jossa kumpikin uusi voimalaitos puolestaan toteutetaan. Kuvassa 8 on havainnollistettu Suomen koko käytettävissä olevan ydinvoimakapasiteetin kehitys vuoteen 2040, jos suunnitellut uudet laitokset toteutuvat. Vertailuskenaarion mukainen kehitys saadaan poistamalla kaaviosta HA1- ja OL4-voimalaitokset.
14 Kapasiteetti, MWe (netto) TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) OL HA1 OL3 OL2 OL1 LO2 LO1 Kuva 8. Ydinvoimakapasiteetin kehitys tarkastelluissa skenaarioissa. Uusien laitosten, HA1 ja OL4 ei oleteta toteutuvan vertailu- eli -skenaariossa. Vesivoima Vesivoiman olemassa olevan tuotantokapasiteetin on oletettu pysyvän käytössä koko tarkasteluhorisontin ajan. Uuden vesivoiman rakentamispotentiaalia on Suomessa edelleen, mutta taloudellisesti kannattaviksi arvioitujen kohteiden potentiaali on verraten pieni. Näiden lisäksi laskentamallissa on oletettu myös minivesivoiman lisärakentamispotentiaalia, mutta se tulee kilpailukykyiseksi vasta sähkön hinnan noustessa riittävästi. Kannattavan lisärakentamiskohteiden hyödyntämisen myötä kokonaistuotantopotentiaalin on oletettu olevan noin vajaat 14,5 TWh ja enimmäispotentiaalin noin 16 TWh vuonna Tuulivoima Tuulivoiman tuotantopotentiaali Suomessa on jaettu laskentamallissa kymmeneen eri luokkaan. Tuulivoiman kokonaistuotannon lisäystahdille ei mallissa ole alle 20 %:n osuuksilla käytännössä muuta rajoitusta kuin näiden eri tuuliluokkien potentiaalit sekä reservikapasiteetin lisätarpeen aiheuttamat lisäkustannukset. Mallissa huomioon otettu tuulivoiman potentiaali Suomessa on noin 30 TWh vuonna Koska syöttötariffin mekanismia ei voida laskentamallissa kuvata oikein, sen sijasta mallissa on oletettu tuulivoiman vähimmäistuotannoksi vuonna 2020 tavoitteiden mukaiset 6 TWh, ja viimeistään vuonna 2030 tuotannon on noustava 9 TWh:in. Sähkön ja lämmön yhteistuotanto Sähkön ja lämmön yhteistuotanto on luonteeltaan perustuotantoa, jonka määrää ei voi ohjata vapaasti. Yhteistuotannon määrä on sidottu pääosin kaukolämmön ja teollisuuden prosessihöyryn tarpeeseen, mutta suurissa asutuskeskuksissa myös jossain määrin kaukojäähdytyksen kulutukseen. Laskentamallissa Suomen kaukolämmön kysyntä on jaettu alueellisesti erityyppisiin kaukolämpöverkkoihin, joiden yhteistuotantokapasiteettia voidaan lisätä investoimalla kokoluokaltaan ja polttoainehuolloltaan kullekin alueelle ominaisiin laitostyyppeihin.
15 14 (29) Investoinnit uuteen yhteistuotantokapasiteettiin määräytyvät mallissa varsin vapaasti taloudellisin perustein niin yhdyskuntien tuotannossa kuin teollisuudessa. Sähkön ja lämmön yhteistuotantoa näin ollen laajennetaan tai supistetaan kilpailukyvyn mukaan. Myös kaukolämpöverkoston investoinnit on otettu mallissa huomioon, mutta olemassa olevien verkostojen on oletettu vanhenevan varsin hitaasti, jolloin yhteistuotannon tason säilyttäminen vuoteen 2035 ei edellytä suuria investointeja verkoston uusimiseen. Erillinen lämpövoima Konventionaalinen lauhdevoima ja vain sähköä tuottavat moottorivoimalaitokset ovat Suomessa pääosin täydentäviä tuotantomuotoja, jotka säädettävän vesivoiman ohella huolehtivat tuotannon ja kulutuksen tasapainosta. Uuden hiililauhdevoiman rakentaminen on suljettu pois mallin investointivaihtoehdoista, ellei laitos sisällä hiilidioksidin talteenottoa (CCS). Laskelmissa CCS:n oletetaan kuitenkin kaupallistuvan vasta 2030-luvulla. Muihin energialähteisiin perustuvaa erillistä lämpövoimaa ei ole mallissa rajoitettu. Sähkön nettotuonti Suomen vuotuisen sähkön nettotuonnin enimmäistasoksi on oletettu 15 TWh vuodesta 2020 lähtien. Vuotuiselle kokonaistuonnille sen sijaan ei ollut asetettu rajoitusta. 2.3 Tarkastellut skenaariot Energian kulutuksen vaikuttavia keskeisiä tekijöitä ovat talouden kasvun ja rakenteen kehitys, primaarienergialähteiden hintojen kehitys sekä teknologian kehittyminen ja sen vaikutus niin tuotetun energian hintoihin kuin energian käytön tehokkuuteen. Kuten yllä on kuvattu, tässä työssä sähköenergian kysynnän kehityksen perusarvio pohjautuu suurelta osin energia- ja ilmastostrategian perusskenaarioon (TEM 2013), jota on päivitetty uusimmilla lyhyen aikavälin talousennusteilla. Kysynnän kehityksen perusura muodostaa lähtökohdan työssä tehtäville laskelmille. Kysynnän perusura-arvion on kuitenkin arvioitu pätevän vain nykypolitiikan vallitessa. Kun tarkastellaan EU-2030-paketin mukaista tiukempaa ilmastopolitiikkaa vuoden 2020 jälkeen, sähköenergian käyttö saattaa joko vähentyä tai kasvaa perusuran arviosta, kun kysyntä ja tarjonta asettuvat tasapainoon muuttuvan politiikan alaisuudessa. Työssä arvioitiin, että seuraavien vuosikymmenten aikana sähkön kysynnän kehittymisessä on erityisen tuntuvaa epävarmuutta kemiallisen metsäteollisuuden tuotannon kehittymisessä, palvelujen sähköintensiivisyyden vähenemisnopeudessa sekä kaivannaisteollisuuden kehityksessä. Näiden toimialojen kehitykselle muodostettiin sen vuoksi perusarvion rinnalle kaksi vaihtoehtoista kehityspolkua, alempi ja korkeampi kehitysura, jotka on kuvattu edellä. Koska on myös hyvin ajateltavissa, että näillä toimialoilla kysynnän poikkeamat perusurasta saattavat korreloida, rajattiin lisäydinvoiman vaikutusten tarkastelu kaikkiaan kolmeen kysyntäskenaarioon: perusskenaario sekä alemman ja ylemmän kysyntäuran skenaarioihin. Alemman kysynnän skenaariossa siis kaikilla edellä mainitulla kolmella toimialalla oletetaan kysynnän noudattavan alempaa kehitysuraa, ja vastaavasti korkeamman kysynnän skenaariossa kyseisten toimialojen kysynnän oletetaan noudattavan ylempää kehitysuraa. Tarkasteltujen kolmen toimialan lisäksi huomattavaa epävarmuutta voidaan arvioida olevan muun muassa kemian teollisuudessa, jossa mallilaskelmista merkittävästi poikkeavat investoinnit biojalostamoihin voivat vaikuttaa tuntuvasti sähkön kulutukseen, sekä liikenteessä, jossa sähköajoneuvojen laaja käyttöönotto saattaa lisätä kulutusta. Näillä sektoreilla laskentamallin perusuraoletukset on kuitenkin pyritty kalibroimaan siten, että mallin tuottama kulutus on näillä sektoreilla varsin hyvin mahdollisen vaihteluvälin keskivaiheilla.
16 15 (29) Kysyntäarvioiden lisäksi tarkastelun keskeisenä parametrina on lisäydinvoima. skenaariossa oletetaan, että uutta lisäydinvoimaa ei rakenneta enää Olkiluoto 3:n jälkeen. -skenaario toimii vertailuskenaariona lisäydinvoiman vaikutusten analysoimiseksi. Kolmessa muussa skenaariossa,, ja, puolestaan oletetaan kumpikin vuonna 2010 valtioneuvoston periaatepäätöksen puoltamista laitoksista rakennettavan 2020-luvun aikana. Uusien ydinvoimalaitosten koot ovat oletusten mukaan 1200 MW ja 1450 MW, ja niiden käyttöönottovuosiksi on oletettu 2024 ja Taulukossa 1 on esitetty yhteenveto tarkastelluista neljästä analyysiin valitusta skenaariosta. Kaikissa neljässä tarkastellussa analyysiskenaariossa oletetaan vuonna 2014 julkistetun EU paketin mukaista energia- ja ympäristöpolitiikkaa toteutettavan vuodesta 2020 lähtien. Kuten edellä on mainittu, politiikan arvioidaan nostavan päästöoikeuden hintaa tuntuvasti EU:n päästökauppajärjestelmässä vuoden 2020 jälkeen, siten että hinta nousee 70 tasolle vuoteen 2040 mennessä. Ei-päästökauppasektoreiden osalta tavoitteeksi oletettiin Suomessa 32 %:n päästöjen vähennys vuonna 2030 (vrt. Koljonen et al. 2014). Tarkastelun aikajänne ulottuu vuodesta 2010 vuoteen 2040, ja se on jaettu viiden vuoden jaksoihin siten, että tuloksia tarkastellaan vuosista 2010, 2020, 2025, 2030 ja Taulukko 1. Yhteenveto työssä tarkasteltujen skenaarioiden peruspiirteistä. Skenaario Ilmastopolitiikka päästöoikeuden hinta Ydinvoimainvestoinnit, sähkön kysynnän kehitys EU-2030-paketti Noin 35 /t v Perusuran mukainen talouskasvu ja sähkön kysyntä Ei uusia voimalaitoslupia Vertailuskenaario lisäydinvoiman vaikutusten analysointiin EU-2030-paketti Noin 35 /t v EU-2030-paketti Noin 35 /t v EU-2030-paketti Noin 35 /t v Hitaampi sähkön kysynnän kasvu valituilla sektoreilla Kaksi uutta ydinvoimalaa toteutuu 2030 mennessä Perusuran mukainen talouskasvu ja sähkön kysyntä Kaksi uutta ydinvoimalaa toteutuu 2030 mennessä Nopeampi sähkön kysynnän kasvu valituilla sektoreilla Kaksi uutta ydinvoimalaa toteutuu 2030 mennessä
17 Primaarienergia, PJ TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) 3. Tulokset 3.1 Tulosten yleispiirteitä Mallin tarkasteluhorisonttina oli , joka oli jaettu viiden vuoden periodeihin. Tuloksia tarkastellaan seuraavassa vain vuoteen 2035 saakka. Myöhemmillä periodeilla energian tuotanto perustuu mallilaskelmissa osittain tulevaisuuden tuotantotekniikoille, joiden teknisen ja taloudellisen suorituskyvyn kehittyminen oletetusti edellyttää vielä kehitystyötä. Mallin tulosten mukainen primaarienergian kokonaiskulutus on esitetty kuvassa Muut 1600 Hiili 1400 Turve Maakaasu Mustalipeä Öljytuotteet Puupolttoaineet Ydinenergia Vesi- ja tuulivoima Sähkön nettotuonti Kuva 9. Primaarienergian kokonaiskulutuksen kehitys tarkastelluissa skenaarioissa. Fossiilisten polttoaineiden käyttö vähenee vuoteen 2030 mennessä selvästi. Lisäydinvoiman vaikutus tulee esiin vuodesta 2025 alkaen samalla, kun Loviisan olemassa olevat laitokset tulevat teknisen käyttöikänsä päähän. Lauhdevoimana ydinvoima lisää primaarienergian kokonaiskulutusta, mutta vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä sähkön tuotantoon. IEA:n arvioiden mukaan maakaasu pysyy tulevaisuudessakin suhteellisen kalliina polttoaineena. Laskelmien mukaan sen käyttö väheneekin selvästi vuoden 2015 jälkeen (kuva 9). Maakaasun käyttö kohdentuu kombivoimalaitoksiin, joissa se voidaan muuttaa hyvällä hyöty- ja rakennussuhteella mahdollisimman suuressa määrin sähköksi. Myös hiilen käyttö vähenee selvästi vuoden 2015 jälkeen, kun päästöoikeuden hinta alkaa jälleen nousta. Hiilen käyttöä sähkön ja lämmön tuotantoon ei ole skenaarioissa rajoitettu, vaan sen kilpailukyky määräytyy verojen ja päästöoikeuksien hinnan mukaan. Alhaisilla päästöoikeuksien hinnoilla hiilen kilpailukyky pysyy kohtuullisena. Varastoitavuudesta johtuen se on myös hyvä tuki- ja varapolttoaine. Myös turve säilyttää kohtuullisen edullisena polttoaineena kilpailukykynsä suunnilleen vuoteen 2025 asti sekä kaukolämpövoiman tuotannossa että teollisuuden yhteistuotannossa, mutta sen jälkeen kulutus vähenee voimakkaasti päästöoikeuden hinnan noustessa.
18 Sähkön hankinta, TWh TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) 3.2 Sähkön hankinta Energiajärjestelmätarkastelujen keskeinen osa koostuu energian hankinnan optimoinnista. Hankinta koostuu omasta tuotannosta ja nettotuonnista. Lyhyellä aikavälillä kyse on olemassa olevan tuotantokapasiteetin tehokkaasta ja taloudellisesta käytöstä; pitkällä aikavälillä on tarkasteltava lisäksi tuotannon rakenteen kehittymistä investointien ja vanhan kapasiteetin poistuman kautta sekä Suomessa että sen lähilueilla. Kuvassa 10 on esitetty sähkön hankinnan kehitys skenaarioittain vuoteen Sähkön kokonaishankinnan tarve kasvaa kysynnän perusuran mukaisissa skenaarioissa (- ja -skenaariot) noin 12 % vuodesta 2010 vuoteen 2035, eli noin 100 TWh:iin. Tarkastelun keskeisenä skenaarioparametrina oleva ydinvoimatuotannon lisäys näkyy sähkön hankintarakenteessa selvästi: Kun kokonaishankinnasta oli vuonna 2010 noin 25 % ydinvoimaa, vuonna 2020 osuus on keskimäärin 38 % ja vuonna 2030 se nousee %:in. Fossiilisiin polttoaineisiin perustuvalla erillisellä lämpövoimalla on kaikissa skenaarioissa vähenevä merkitys ennen kaikkea hiililauhdevoiman osalta. Myös sähkön tuonnin osuus vähenee kaikissa skenaarioissa ja laskelmien mukaan Suomi olisi sähkön hankinnan osalta omavarainen - ja -skenaarioissa vuosina 2025 ja 2030, mutta sen jälkeen Suomi olisi jälleen sähkön hankinnan suhteen netto-ostaja. -skenaariossa Suomi olisi laskelmien mukaan sähkön netto-ostaja ydinvoimainvestoinneista huolimatta Nettotuonti 90 Aurinko ym Sähkön ja lämmön yhteistuotannossa ydinvoiman lisärakentaminen vaikuttaa huomattavimmin yhdyskuntien yhteistuotantoon, jonka tarve pienenee. Selvimmin vähennys näkyy alemman kysyntäuran skenaariossa, jossa yhdyskuntien CHP-tuotannon osuus jää vuonna %:iin kokonaishankinnasta. Sen sijaan teollisuuden yhteistuotanto kasvaa hitaasti kaikissa skenaarioissa, eikä lisäydinvoimalla ole siihen sanottavaa vaikutusta. Teollisuuden yhteistuotannon lisääminen perustuu rakennusasteen kasvattamiseen. Erityisesti kasvua saadaan uusissa kombivoimalaitoksissa, joissa polttoaineena voidaan käyttää joko maa- Kaukolämpö- CHP Teollisuuden CHP Kaasu- / öljylauhde Hiili- / turvelauhde Tuulivoima Vesivoima Ydinvoima Kuva 10. Sähkön kokonaishankinnan kehitys tarkastelluissa skenaarioissa. Yhteistuotanto
19 18 (29) kaasua tai biokaasua. Myös mustalipeän kaasutuksen oletetaan kypsyvän tuotantokäyttöön vuoteen 2030 mennessä. On huomattava, että laskentamallissa teollisuuden yhteistuotannon piiriin on luettu myös niitä voimalaitoksia, jotka tuottavat pääosin prosessihöyryä teollisuudelle, mutta jonkin verran myös kaukolämpöä, joten jako ei vastaa täysin energiatilastoja. Teollisuuden kaukolämpöä sivutuotteena tuottavien laitosten merkitys kasvaa biojalostamoiden myötä, sillä prosessiin on edullista integroida kaukolämmön tuotantoa (Hannula & Kurkela 2013). Yhdyskuntien yhteistuotannon kehittymiseen vaikuttaa skenaarioissa monta eri tekijää. Ydinvoimatuotannon kasvun voidaan tuloksissa nähdä heikentävän sekä teollisuuden että yhdyskuntien yhteistuotannon kannattavuutta jonkin verran, lähinnä sähkön hinnan kautta. Mutta yhteistuotannon kilpailukykyä on heikentämässä myös usea muu tekijä. Vaikka rakennuskanta kasvaa tulevaisuudessakin, kasvun on oletettu olevan aiempaa hitaampaa sekä asuin- että palvelurakentamisessa. Yhdessä matalaenergiarakentamisen yleistymisen ja energiatehokkaan korjausrakentamisen kanssa tämä johtaa lämmitysenergian tarpeen asteittaiseen vähenemiseen. Kaukolämmön kysynnän pieneneminen johtaa näin yhdyskuntien yhteistuotantopotentiaalin pienenemiseen, mikä alkaa näkyä tuloksissa tarkasteluaikavälin loppupuolella. Myös ilmastopolitiikan tiukentuminen vaikuttaa osaltaan yhteistuotannon kilpailukykyyn, sillä riittävän edullisten uusiutuvien biopolttoaineiden saatavuus on rajallinen, ja polttoaineen toimitus suurten asutuskeskuksien tarpeisiin aiheuttaa lisäkustannuksia. Biojalostamojen ja puun raaka-ainekäytön kilpailu samoista biomassalähteistä nostaa osaltaan polttoaineen hintaa. Voimalaitos- ja kaukolämpötekniikan tekninen kehitys voi kompensoida yhdyskuntien yhteistuotannon kilpailukyvyn heikkenemistä muun muassa matalalämpötekniikalla, kaukojäähdytyksen integroinnilla verkkoihin ja hiilidiodioksidin talteenottojärjestelmillä, mutta tarkastelluissa skenaarioissa ne eivät riitä säilyttämään yhteistuotannon kilpailukykyä nykyisellä tasolla. Laskelmissa oletetuilla polttoaineiden markkinahinnoilla maakaasu korvautuu 2020-luvulta lähtien yhteistuotannossa biopolttoaineella, mikä samalla johtaa pienempään sähköntuotantoon alhaisemman rakennusasteen vuoksi. Toisaalta LNG-terminaaliinvestointien myötä Suomi ei olisi enää yksinomaan venäläisen kaasuntuonnin varassa. Tässä on siten todettava, että maakaasun hintakehitykseen ja kysyntään liittyy merkittävää epävarmuutta. Uusiutuvalla energialla tuotettu sähkö Uusiutuviin energialähteisiin perustuva sähköntuotanto kasvaa kaikissa skenaarioissa merkittävästi. Vesi-, tuuli- ja aurinkovoiman yhteinen osuus nousee parhaimmillaan %:iin koko sähkönhankinnasta, eli skenaarioiden välillä ei ole suurta eroa. Bioenergia mukaan luettuna uusiutuvan sähköntuotannon osuus nousee %:iin hankinnasta. - ja -skenaarioiden välinen ero on kuitenkin edelleen varsin pieni, edellisessä uusiutuvien osuus on 46 % ja jälkimmäisessä 42 %. Uusiutuvan sähköntuotannon kehitys on esitetty kuvassa 11. Koska hyödynnettävissä oleva vesivoimapotentiaali on pääosin jo käytetty, vesivoiman tuotanto kasvaa Suomessa hitaasti, pääosin vanhojen laitosten uudistamisten myötä. skenaariossa päästöoikeuksien ja sähkön hinnan reipas nousu vuoden 2030 jälkeen tekee kuitenkin joitakin lisärakentamiskohteita kannattaviksi, jolloin vesivoiman tuotanto nousee 15,8 TWh:in. Muissa skenaarioissa vesivoiman kasvu jää tuskin havaittavaan määrään. Tuulivoiman määrä lisääntyy nykytasosta merkittävästi pääosin rannikkotuulivoimaloina. Laskelmien lähtöoletusten mukaan vuonna 2020 tuotanto on kaikissa skenaarioissa 6 TWh, ja vuonna 2030 saavutetaan vähintään 9 TWh:n tuotantotavoite. Aurinkovoiman tuotanto nousee vuonna 2035 yli 1 TWh:n tason kaikissa muissa paitsi alemman kysyntäuran skenaariossa.
20 Sähkö uusiutuvista energialähteistä, TWh TUTKIMUSRAPORTTI VTT-R (29) Sähkön tuonti ja vienti Laskelmien mukaan pohjoismaisilla sähkömarkkinoilla vallitseva hintataso pysyy Euroopan mantereelle johtavien siirtoyhteyksien rajallisen kapasiteetin vuoksi kohtuullisen alhaisena. Ydinvoimaa lisäävissä skenaarioissa Suomen aluehinta pysyy lähellä pohjoismaista tasoa, mutta -skenaariossa hinta nousee vuoden 2020 jälkeen Suomessa Ruotsin tasoa korkeammalle. Tämä aiheutuu osittain siitä, että mallilaskelmissa oletettiin vuotuisen sähkön nettotuonnin enimmäistasoksi 15 TWh vuodesta 2020 lähtien. Nettotuonti on skenaariossa ylärajallaan vuonna 2035, ja on suurta juuri talven huippukulutuksen aikaan. Tulosten mukaan sähkön nettotuonti pysyy varsin suurena Olkiluoto 3:n käyttöönottoon saakka. Vuonna 2020 nettotuonti vähenee 3 6 %:n tasolle, ja suurin tuontitarve on ylemmän kysyntäuran skenaariossa. Ydinvoimaa lisättäessä nettotuontitarvetta ei enää ole vuosina , ja alemman kysyntäuran skenaariossa sähköä kannattaa jopa viedä 4 5 TWh:n verran Baltiaan ja Ruotsiin. - ja -skenaariossa sähkön kauppatase on lähes tasapainossa vuosina Sen sijaan -skenaariossa sähkön nettotuonti kasvaa uudestaan tuntuvaksi vuoteen 2030 mennessä, jolloin se on noin 12 TWh, ja vuonna 2035 tuonti kasvaa oletettuun enimmäismäärään, 15 TWh:n tasolle Jäte Bioenergia Aurinko Tuuli 10 5 Vesi 0 Kuva 11. Sähköntuotanto uusiutuvilla energialähteillä vuosina tarkastelluissa skenaarioissa TIMES-mallin tulosten mukaan. Merkille pantavaa on lisäksi, että ydinvoimaa lisättäessä sähkön nettovientiä ei enää ole vuonna 2035 missään kysyntävaihtoehdossa. Tämä johtuu suurelta osin kiristyvästä ilmastopolitiikasta, joka seurauksena fossiiliset polttoaineet ja turve menettävät kilpailukykynsä sähkön tuotannossa ja jäävät marginaaliseen asemaan.