Tuuliatlas: Miksi rima ei ollut korkeammalla?

Suuren julkisuuden saattelema Tuuliatlas on siis nyt julkaistu. Atlas näyttää kuitenkin sisältävän vain tuulen kuukausikeskiarvon eri paikoissa. Miksiköhän rima on asetettu näin alas? Tokihan keskiarvo kertoo jotain, mutta olennaista tuulivoiman tekniselle toimivuudelle on myös jakauman ominaisuudet tarkemmin. Olisi kiva tietää tarkemmin esim.

1. Mikä todennäköisyys on sille, että tuulivoima ei tuota mitään?
2. Mikä on tuulennopeuden muutosnopeuksien jakauma? (Tällä on varmasti suuri merkitys siihen millaisia voimaloita tarvitaan taustalla tehon vaihteluita tasaamaan.)
3. Kuinka tuulennopeudet eripaikoissa korreloivat keskenään? (Tämän voi varmasti laskea kuukausikeskiarvoista, mutta onko tulos sama lyhyemmällä aikavälillä?)
4. Mikä on ennusteisten virheiden jakauma eri aikaväleillä? (Tästä löytyy jotain Eon Netzin raportista ja myös Hannele Holttisen väitöskirjasta.)

Vähän ihmetyttää miksei tätä dataa ole annettu, koska sinänsä se luultavasti on kuitenkin laskettu simulaatioissa joiden dt on paljon kuukautta pienempi. Pelkkä kuukausikeskiarvo ei kerro sitä mitä infrastrukturia tuulivoima tarvitsee rinnalleen, jotta sen sähköntuotanto saadaan vastaamaan kulutusta. Tämä on kuitenkin keskeinen kysymys arvioitaessa toisaalta hankkeiden kokonaiskustannuksia yhteiskunnalle ja toisaalta todellisia ilmastovaikutuksia. Minusta ei ole nimittäin ilmaston kannalta järkevää rakentaa nimellisesti “hiilivapaata” tuotantokapasiteettia, mikäli tämä kapasiteetti rakennetaan fossiilisten voimalaitosten varaan. Tämä on kuitenkin ymmärtääkseni tilanne likipitäen kaikkialla missä tuulivoimaa on tähän asti rakennettu. Nyt monen retoriikassa tuulivoimaa käsitellään ikään kuin irrallisena “ekologisena” palana ilman, että tehdään selväksi mitä se edellyttää taustalla olevalta energiainfrastruktuurilta.

Financial news and markets…

Today apparently US retail sales were better than expected.Bloomberg reported that “Purchases increased 1.4 percent in October after a 2.3 percent drop in September that was larger than the previously estimated.” and continues that “…Retail sales were projected to rise 0.9 percent after an originally reported 1.5 percent decline in September”. Now, if before september sales were x, my logic says that the expectation for current sales was supposed to be x*0.985*1.009=0.994*x,
i.e. a decline of 0.6%. After the surprise news that figure was x*0.977*1.014=0.991*x, i.e. a decline of 0.9%. Despite the fact that sales were consequently down by around 30% MORE than expected (supposedly), these news were used to justify a stock market rally. I wonder if the only way this makes any sense is by assuming that greed shortens the memory of market participants. In this way earlier incorrect information (which was probably used to justify another rally then) has no relevance today.

Nice response to "Superfreakonomics"

The book “Superfreakonomics” has apparently some idiotic statements about climate change. I liked
this response by Raymond T. Pierrehumbert about the albedo effect of solar panels. It also demonstrates nicely the power of simple arithmetics combined with internet search. I wish people would bother to do more of it. Not just climate sceptics, but also the rest of us. “Superfreakonomics” style nonsense is in no way restricted to climate change deniers.

Helsingin energian hiilivapaus

Vuonna 2008 Helsingin energian toimitti asiakkailleen 13800GWh energiaa (sähköä ja lämpöä). Tästä tuotannosta leijonan osa oli tuotettu fossiilisilla polttoaineilla ja tästä tuotannosta olisi ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi päästävä käytännössä eroon (eikä siis vain vähennettävä joitain kymmeniä prosentteja) mikäli Helsinki aikoo tehdä oman osansa päästöjen vähentämiseksi. Tarkastelen nyt hiukan lukuja siitä mitä tuo hiilivapaus tarkottaisi mikäli Helsingin energia muuttaa fossiilisia polttoaineita käyttävät sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset “bioenergialla” toimiviksi. Puuperäisen polttoaineen käytön lisäys oli nimittäin yksi keskeinen osa äskettäin esitellyissä Helsingin energian tulevaisuus skenaarioissa.

Oletetaan energian säästöjä niin, että Helsingin energian kokonaistuotanto on 10000 GWh. Jos puukuutiossa on energiaa noin 2000kWh, niin tarvittava puun tarve on noin 5 miljoonaa kuutiota. Kun metsänkasvu etelässä on noin 5m^3/ha, niin tuohon vaaditaan noin miljoona hehtaaria metsää. Arvio saattaa olla alakanttiin, koska metsän muuttaminen puuhiileksi (anteeksi, nykyään kutsumme sitä biohiileksi) varmasti syö osan puun energiasisällöstä. (Jossain näin arvion, että ns. fast pyrolysis prosessi hukkaa noin 30% energiasta. En tiedä kuinka paljon tuosta voidaan helposti parantaa.) Vertailun vuoksi voi sanoa, että tuo pinta-ala on noin kolmannes Etelä-Suomen läänin pinta-alasta. Mikäli Helsingin naapurit etelä Suomessa noudattaisivat Helsingin tällaista esimerkkiä, nousee “hakkuualueen koko” yli puoleen läänin pinta-alasta.

Tällaisessa skenaariossa Helsinkiläinen takavarikoisi siis luonnon primäärituotannosta useita hiilitonneja nykyistä enemmän… sanotaan arviolta 3 Ct/vuodessa asukasta kohden. Jos maailman ihmiset nuodattavat tätä esimerkkiä, primäärituotannosta ohjataan ihmisille 20Gt C/year nykyistä enemmän (olettaen epärealistisesti ettei ihmiskunnan koko nouse nykyisestä). Tämä on noin 30% mantereiden primäärituotannosta, josta ihmiset ohjaavat jo nyt omiin tarpeisiinsa suunnilleen tuon saman määrän. Tuo on karkea arvio siitä kuinka paljon bioenergiaskenaariot kaventaisivat luonnon elintilaa, koska primäärituotanto on ekosysteemiä ylläpitävää “ruokaa”. Kuten olen jo aikaisemmin todennut, minusta tällainen lääke ilmastonmuutokseen on pahempi kuin itse sairaus. Tämä arvio ei muuten edes oleta, että biomassa muunnetaan nestemäiseksi polttoaineeksi. Mikäli näin tehtäisiin olisivat ympäristövaikutukset vieläkin huonompia.

Toiset bioenergiaa innokkaasti ajavat henkilöt (mm. Satu Hassi) ovat (nähtävästi osin jälkijättöisesti ja vahingon jo tapahduttua) viime aikoina painottaneet sitä, että bioenergiaa ei saa kuitenkaan tuottaa ihmisten ruuasta. Kun tavoitteista ei tingitä, tuo tarkoittaa sitä, että bioenergian käytön aiheuttamaa eettistä ongelma ruuantuotannossa pienennetään pahentamalla sen aiheuttamaa ekologista ongelmaa. Toiset bioenergiaa ajavat tahot haluavat rajata myös sademetsät hakkuiden ulkopuolelle (hyvä niin). Tämä kuitenkin poistaa “potentiaalisesti hyväksi käytettävästä” primäärituotannosta 22 Gt C/year ja jos biopohjaiset skenaariot pidetään ennallaan kaikki sademetsien ulkopuolinen luonto valjastetaan tuolloin ihmisten käyttöön.

Selaillessani Metlan raporttia energiapuun korjaamisesta minua hätkähdyttivät huomautukset siitä kuinka esim. latvusmassan ja kantojen korjaamisen seurannaisvaikutuksista tiedetään vain vähän. Tiedetään, että korjuulla on epäedullisia pitkäaikaisvaikutuksia, mutta esim. ravinteiden huuhtoutumisesta on vain vähän tietoa enkä myöskään ole vielä löytänyt selvityksiä siitä mitä pitkään jatkuva primäärituotannon poistaminen metsistä aiheuttaa esimerkiksi metsien sitoman hiilen määrään tai sen biodiversiteetille. Varmaankin spesialistit tuntevat näitä tutkimuksia, mutta minun kaltaisen maallikon korviin niiden tulokset eivät ole kantautuneet. Epäilen etteivät monet muutkaan asiaan kantaa ottaneista tahoista ole muodostaneet mielipidettään hyvin tutkitun tiedon pohjalta. Kuinkakohan moni on vaivautunut yrittämään ottaa selvää? Montaako asia edes kiinnostaa? Sen kuitenkin tiedän, että mikäli metsää ei häiritä se voi toimia hiilinieluna satoja vuosia ennen tasapainoon hakeutumistaan.

Mitäkö itse tekisin nykytilanteessa? Laskemalla yhteen Helsingin energian laitosten tehot toteamme, että yhtiö voi tuottaa sähköä noin 1GW teholla ja lämpöä noin 1.5GW teholla. Tuon voisi tuottaa yhdellä sähkön ja lämmön yhteistuotantoon rakennetulla ydinreaktorilla (tai esim. kahdella pienemmällä reaktorilla antamaan paremman huoltovarmuuden). Helsinki muuttuisi tällä toimenpiteellä kertaheitolla de facto hiilivapaaksi nykyisellä asuntokannalla sekä sähköntuotannon että ennen kaikkea lämmöntuotannon osalta. Tämä tapahtuu ilman vallankumouksellisia muutoksia energian tuotannossa, asuntokannassa ja kuluttajien käytöksessä. (Onko jollain esimerkkiä vallankumouksesta, joka päätyi sinne minne sen alunperin tarkoitettiin päätyvän?) Lisäksi uskallan väittää, että tämän skenaarion kokonaiskustannukset ovat huomattavasti
alhaisempia kuin vaihtoehtoisten skenaarioiden (tosin viherpesu voi tulla halvemmaksi), jotka tuottavat yhtä suuret hiilipäästöjen vähennykset. Lopuksi tässä skenaariossa ei ennen kaikkea hakata metsiä nurin, polteta niiden vuosittain sitomaa hiiltä savuna ilmaan, ja sotketa niiden ekosysteemiä. Minusta valinta bioskenaarioden ja ydinvoiman välillä on siis itsestään selvä. Sellaista ydinonnettomuutta ei olekaan, joka aiheuttaa yhtä suurta ekologista vahinkoa kuin mitä laajamittainen biomassan käyttö aiheuttaa. Kun tämä suhteutetaan vielä onnettomuuden todennäköisyyteen, joka on likipitäen nolla (länsimaisten normien mukaan rakennetut voimalat ovat tainneet pyöriä jo yli 10000 reaktorivuotta ilman kuolonuhreja), päätös on selvä. Se mihin ydinlaitos kannattaisi rakentaa on toinen kysymys. Nyt Loviisaa on esitetty yhtenä vaihtoehtona, mutta kustannusten vuoksi olisi luultavasti järkevämpää sijoittaa laitos lähemmäs pääkaupunkiseutua. Minulla ei ole mitään sitä vastaan, jos laitos rakennetaan takapihalleni. Samoin jätteet saa upottaa minun alleni 500 metrin syvyyteen.