You are currently browsing the category archive for the ‘co2’ category.

In the earlier post I summarized my estimates on the limits to capacity utilization if production is done either with wind or solar power.  Here I will (over)think implication a bit further.  mthOn their own wind and solar power implied strong restrictions on achievable utilization rates. Overbuilding generation capacity (and associated distribution system) could increase utilization rates, but at the expense of ever increasing amount of wasted power and underutilized power lines. Storage could also help, but smoothing out the production profile would require large amount of underutilized storage capacity. There doesn’t seem to be away around this. Low capacity factor of variable power source has cascading effects elsewhere. If not fixed capacity utilization of end users would be strongly constrained and most likely too low to enable profitable business. On the other hand attempts to fix the problem would imply underutilized generators, power lines, and/or storage. Technical developments will not change this since the problem is not due to specific technology or costs.  Are there ways around these problems? Of course…

If you are planning to invest in a new plant producing for example solar panels and you find production to be unprofitable with utilizations rates implied by solar power, your first choice is simply not to invest. If economic preconditions do not exist, production never materializes even if we might find such production desirable or even critically important. Production would either not happen or move to a place where higher utilization rates are possible. Various shades of gray might also exists as they do today especially in the developing world. If production process is such that you could for example store some parts for later use, it might be possible to outsource only those phases which require reliable power elsewhere. Of course, this still opens up possibilities for those not saddled with the same constraints.

Another option is not to rely solely on variable renewables, but to have a fleet of dispatchable generators delivering the power services variable renewables cannot deliver. Today this most likely implies burning fossil fuels, but in principle hydro and nuclear power would work as well. This again implies overbuilding infrastructure and is unlikely to be economically optimal. However this fundamental reliance on existing infrastructure is the order of the day in the developed world.

Visions where variable renewables dominate are aspirational marketing material while on the ground unholy alliance seems to have quietly developed between many renewable and fossil fuel lobbyists. Cozy reliance on fossil fuels enables somewhat more variable renewables to be built before technical limitations become apparent. Supporting this modest buildup (with public money) buys fossil fuel industry social licence as well as removes long term threat of actual decarbonization. Petty about the climate, but the constituency for whom this is actually a priority is weak.  This is welcome also for many politicians who are only too happy to project an appearance of activity (at relatively low cost) while their policies imply changes which have a marginal impact on the actual problem. This relates to deep decarbonization in a same way as “champagne socialism” relates to revolution of the proletariat.

I recently read a very interesting book “Fossil Capital” by Andreas Malm on the history of industrial revolution in the United Kingdom. (Note: book is only worth reading until chapter 12. There the author got tired of thinking.)  Malm focused on the question of why coal and steam engine won over water power in the early decades of the 19th century. Remarkably coal did not win because water resource would have been insufficient. There was still plenty of untapped potential in the UK. Also coal did not win because it was cheaper. In fact, mechanical power from steam engines was more costly and many were of the opinion that it was also of worse quality. So what happened?

There were many overlapping reasons. For example, factories followed labour to the cities. In the early 19th century it was already clear from the demographics that labour was to be found in the cities. Water power was dispersed and getting meek labour to run the machines in the middle of nowhere was harder. In fact, owners of water powered factories were relatively more dependent on the apprenticeship system providing them with, what can apparently with some justification be called,  slave (child) labour. Water power was also more variable than steam, which made it even more important to have well behaved labour that would be willing to work long and irregular hours.

However, it turned out labour did not think their position was optimal (go figure) and started to make noise. This resulted in legal (and actually enforced) restrictions on working hours and gradual improvement on workers position. (It also induced technological change that made large number of especially troublesome workers redundant, but let us not talk about that here.) Owners did not of course like these limitations and lobbied against them, but relatively speaking those using steam found it easier to adapt. They could live with the shorter and more regular working week since reliable power could enable high productivity during working hours. Coal became the backbone of british industrial might and the road was opened for more broadly shared economic growth.

So can we learn something from this? I think we can since economic and social arguments for why coal won have not disappeared. If you listen to todays renewables promotion, you will be constantly bombarded with statements about how huge the potential energy resource is and how cheap it is…or is going to be any day now. Might it be a cause for concern that these two reasons were also promoted by water proponents in the 19th century Britain just when coal was taking over? Might there be a risk, we are discussing beside the point? If excessive reliance on variable renewables end up limiting capacity utilization, is there not a similar risk that water power faced in the 19th century? Who bears the cost of lower utilization? Labour? Lower salaries and/or more irregular working hours anyone? Vacations in the winter since solar power produces mainly in the summer?  If push comes to shove and such questions have to be asked, I am quite sure any techno-fetishes we might have, will evaporate.

To me conclusion seems clear. It is unlikely humanity will ever be primarily powered by variable renewables. If fuel etc. costs for dispatchable generators are high compared to the cost of electricity from variable renewables, wind and solar might be economically justified as a part of a more diverse fleet of generators. However, it is also possible that on economic grounds they will remain niche producers whose existence is dependent on subsidies and political good will. Future will tell.

Minua alkoi kiinnostamaan millaiset päästöt sähköautoilu aiheuttaa verrattuna vaihtoehtoihin ja kuinka paljon mahdolliset päästövähennykset maksavat. Kokoan tähän ensimmäiseen osaan oppimaani lähinnä päästöistä ja toisen osan säästän kustannuksille. Vaikka sähköauto ei polta bensaa sen käyttämä sähkö on osin tuotettu fossiilisilla. Kuinka suuri tämä osuus on riippuu maan sähköntuotannosta. Sähköauton valmistus aiheuttaa ilmeisesti lähinnä pattereiden valmistuksessa suuremmat päästöt kuin tavallinen polttomoottoriauto. Esimerkiksi tässä raportissa arvioitiin, että polttomoottoriauton valmistus aiheuttaa noin 40 g CO2 päästöjä ajetulle kilometrille, kun taas sähköauton valmistus aiheuttaa noin 70 g (elinkaaren aikana oletettiin ajettavan 200000 kilometriä). Ellingsen et al. arvioivat, että 26.6 kWh patterin valmistus aiheuttaa 4.6 tonnin hiilidioksidipäästöt. Toisaalta sähköauto aiheuttaa usein vähemmän päästöjä käytössä joten elinkaaren yli laskettuna päästövähennyksiä voi saada etenkin, jos autolla ajetaan paljon.

Kuva 1: Arvio sähköauton elinkaari hiilidioksidipäästöistä.

Kuva 1: Arvio sähköauton elinkaari hiilidioksidipäästöistä.

Mutta toisaalta tämä on itselleni liian abstraktia eikä suoraan relevanttia, koska arvioissa oletetaan itselleni täysin epärelevantti ajomäärä ja myös kilpaileva vaihtoehto. Tein siis arvion siitä miten paljon päästöissä on eroa kymmenen vuoden aikana ajomäärien ja polttomoottoriauton päästöjen funktiona. Rajasin ajan kymmeneen vuoteen, koska toisaalta yksilönä se olisi minulle relevantti aikaskaala ja toisaalta sähköautojen akkujen takuu ei taida sen kauemmas ulottua.

Seuraavat kuvat demonstroivat tuloksia. Merkitsin kuvaajaan pisteillä “itseni” ja “tyypillisen suomalaisen”. “Tyypillinen” suomalainen ajaa autollaan n. 15000 km vuodessa ja auton käyttö aiheuttaa päästöjä n. 124 g/km. Itse asun hyvien liikenneyhteyksien päässä lähellä työpaikkaa ja arvioin liikkumisen noin puoleen tyypillisestä. En omista autoa vaan liikun lähinnä bussilla tai junalla ja siksi laitoin päästötasoksi arvion bussin päästöistä per matkustaja eli 73 g/km.  Oletan ensin, että sähköautossa on yksi 26.6 kWh akku eli autolla ajaa ehkä korkeintaan hiukan alle 150 km latausten välillä.

Kuva 2: Päästöero sähköauton ja polttomoottoriauton välillä. Oletin sähköautoon yhden 26.6 kWh akun jolloin autolla voinee ajaa jonkin verran alle 150 km.

Kuva 2: Päästöero sähköauton ja polttomoottoriauton välillä. Oletin sähköautoon yhden 26.6 kWh akun jolloin autolla voinee ajaa jonkin verran alle 150 km.

Jos itse vaihtaisin sähköautoon päästöni nousisivat selvästi, mutta jos keskimääräinen autonajaja vaihtaisi tuollaiseen sähköautoon päästöt voisisivat alentua 10 vuoden aikana noin 7 tonnia. Mutta toisaalta hän voisi päästä samaan lopputulokseen vaihtamalla pienempään vähemmän bensaa polttavaan autoon. Esim. pikku Peugeotilla voisi päästä 88 g/km päästötasoon, joilloin päästöt olisivat noin samat kuin sähköautossa.

Korkeintaan 150 km ajoa voi toisissa aiheuttaa huolta ja he haluavat sähköautolleen noin 300 km ajomatkan. Sitä varten tuplaamme akkujen määrän ja lopputulos on seuraavan kuvan mukainen.

Kuva 2: Muuten sama kuin edellinen, mutta 2x26.6 kWh akkuja.

Kuva 2: Muuten sama kuin edellinen, mutta 2×26.6 kWh akkuja.

Ylimääräisten akkujen aiheuttamat päästöt eliminoivat suurimman osan tyypillisen autoilijan aikaisemmista päästövähennyksistä. Jos ei ole autoton, niin se vähän kuluttava polttomoottoriauto olisi nyt merkittävästi parempi vaihtoehto ja sillä toki ajaa pidemmälle kuin 300 km. Toistetaan harjoitus vielä lopuksi saksalaisella sähköllä. Siellä sähköauto 26.6 kWh akulla aiheuttaisi kymmenen vuoden aikan suuremmat päästöt kuin keskimääräinen polttomoottoriauto.

Kuva 4: Sama kuin kuva 2, mutta saksalaisella sähköllä.

Kuva 4: Sama kuin kuva 2, mutta saksalaisella sähköllä.

Mitä tästä opimme? Ehkä sen, että päästötase riippuu siitä kuinka paljon autoa oikeasti käyttää ja kuinka suuri akkujen käyttöaste on. Jos haluamme kannustaa suuriin päästövähennyksiin, olisi tehokkaampaa suosia julkista liikennettä ja sitä tukevaa kaupunkirakennetta. Sähköautot tulisi ehkä ensisijaisesti säästää niille, jotka ajavat paljon kuten esimerkiksi taksit. Ylisuuria akkuja tulisi välttää ja siinä mielessä hybridiauto pienellä akulla on viisaampi vaihtoehto kuin “puhdas” sähköauto. Jos haluaa ajaa pelkällä sähköllä, ehkä olisi syytä miettiä toimivia vuokraus- tai jakojärjestelmiä, jossa saa käyttöönsä toisen auton niitä harvoja kertoja varten, kun oikeasti tarvitsee sitä 300 km ajomatkaa.

Lisäys 9.10.2016: Suomen ekomodernistien Facebook sivulla on monia hyviä huomioita. Yksi huomio oli, että akkujen päästöt riippuvat jotenkin oletetusta sähkön päästötasosta. Ylläoleva arvio perustui noin maakaasua vastaavaan päästötasoon. Ellingsen et al. antavat myös muita arvioita. Dekarbonisoidulla sähköllä akkujen valmistus aiheuttaa hiukan alle 2 tonnin päästöt. Jos sähkö tuotetaan hiilellä (esim. Kiina), niin päästöt olisivat noin 6.5 tonnia per akku.

Many celebrated the Paris climate meeting as being a turning point and were extatic of the new “ambitious” 1.5 degrees warming target. This target will be quickly reached and then exceeded massively. I think it is a cynical move to avoid acknowledging the colossal failure of the policies during past decades. If we are to have a reasonable change to stay below 1.5 degrees, cumulative emissions should stay below approximately 1000G tons. We have already emitted about 600 and are adding more at a rate of about 40 Gt per year so the “ceiling” will be crossed in short order.

NGO:s have been especially excited on the new target and for example Greenpeace kindly suggests their own plan (+GWEC+SolarPower Europe lobby groups) as a way forward.
We will push our beautifully simple solution to climate change – 100% renewable energy for all – and make sure it is heard and embraced. From schoolyards in Greece, to the streetlights of India, to small Arctic communities like Clyde River in Canada, we will showcase the clean, renewable solutions that are already here, and pressure our governments to make them available for everyone, fast.Kumi Naidoo

However, since GP plan implies much greater warming than 1.5 degrees, it is unclear why this plan should be followed. Let me elaborate.

Energy [R]evolution scenario is in fact quite critical of bioenergy. While this doesn’t often translate to consistent behavior at the organizations grass root level at least some understanding does exist. Report says:

  • Any bioenergy project should replace energy produced from fossil fuels. considering the entire production chain, above- ground and below-ground carbon stock changes and any indirect land use changes (ILUC), the net greenhouse gas emission reduction of such a project must be at least 50% compared to a natural gas reference, 60% compared to an oil reference and 70% compared to a coal reference. This net emission reduction must be realized within 20 years.
  • “Greenhouse gas emissions as a result of indirect land use change (ILUC) must be integrated in the greenhouse gas calculation methodology of crops (including trees) for bioenergy, grown on agricultural land, by determining crop- specific ILUC-factors.”

They continue…”Despite this, all bioenergy is accounted for as climate neutral leading to an enormous carbon accounting error. Therefore, carbon accounting schemes should stop assuming ‘carbon neutrality’ of bioenergy and account for the net direct and indirect greenhouse gas performance of bioenergy as outlined in the sustainability criteria for bioenergy presented in this document.” (As an aside for my Finnish readers I would like to point out that GP sustainability criteria effectively exclude pretty much all forrest bioenergy here. It remains to be seen how long it takes for this realization to diffuse into local Greenpeace and other NGO:s.)

This is great and I agree! But then… why is that on pages 317-318, where E[R] scenario numbers are given, climate impacts of  bioenergy and biofuels are absent?

Emissions also from outside energy sector

Emissions also from outside the energy sector.

The report is also very silent on the emissions outside energy sector. For example, large fraction of the GHG emissions are due to agriculture. If we add the GHG emissions that Greenpeace+friends do not count, this would probably add roughly 10Gt of CO2 emissions a year.

I conclude with a short movie summarizing what Greenpeace+GWEC+SolarPower Europe figures actually imply. The first two columns are based on CO2 emissions reported in E[R] scenario. Third one adds 10G tons of GHG emissions that the report seemed to brush aside. It has always been clear that Greenpeace scenarios are widely unrealistic (for large number of reasons), but as is clear, E[R] scenarios are also inconsistent with the 1.5 degree target they celebrate. In fact, given that large fraction of emissions are unaccounted for the scenarios are unlikely to be consistent even with the earlier 2 degrees target. Other scenario builders typically add massive amounts of CCS with bioenergy to get negative emissions later on the century. Greenpeace is opposed to CCS (well of course) so we can safely assume the cognitive dissonance will only get worse.  Since the substance is lacking on NGO proposals, should we really be outraged if substance is also missing from the official policies? Is anybody actually serious about this?

Estimate of the cumulative emissions in Greenpeace E[R] scenarios. (3rd column adds 10Gt of yearly GHG emissions from missing bioenergy emissions, agriculture etc.) Last column indicates the level below which we have reasonable chance to stay below 1.5 degrees.

Note added 2.5.2016: Careful commenter pointed out few stupid mistakes in the original post. There was a confusion between C and CO2 on the one hand and on the other the earlier limit for cumulative emissions was too high. The mistakes had a tendency to cancel each other out. Now the underlying data is fixed accordingly. E[R] advanced scenario has some change of staying below 2 degrees by 2050, but as mentioned before it leaves out a large fraction of existing GHG emissions and thus cannot be used to estimate actual climate impacts.

I have written before how IEA sometimes hides politically inconvenient results in their reports. Now IRENA has published a new report “REmap: Roadmap for A Renewable Energy Future: 2016 Edition”. It naturally has a myopic focus on renewables which is the purpose of the organization. Nevertheless I was somewhat interested in their cost and capacity figures. In the next 15 years their REmap plan calls for a total investment of about 6000$ billion into wind and solar.
Costs

What does this spending buy? According to IRENA it buys about 1600 GW of wind power capacity, 1585 GW of PV capacity, and an explosion of installations into concentrated solar power so that its capacity would increase from about 4GW today to 110 GW at 2030.

Capacities

If we assume an average global capacity factor for wind power to be about 25%, for PV about 15%, and CSP about 40%, we find that added wind and solar production corresponds to about 690 GWe of continuous production over the year. With 25 year lifetime, this means an electricity production of about 151 PWh. So without discounting etc. we would pay about 8.7$ billion/GWe for delivered (average) power. Capital costs would imply (without discounting and other expenses) about 4 cents/kWh cost of electricity.

IPCC 5th assessment report median nuclear overnight costs 4300$/kW. Let me again ask the naughty question since IRENA refused to compare options (1,5). What could we get, if we were to plough the money IRENA desires to spend for wind and solar into nuclear? I will round the cost to 5000$/kW for nicer figures. It really doesn’t matter. We could buy 1200GW of capacity which implies about 1100GW production at 90% capacity factor. Much more than than the 690GW IRENA bought. With 60 year lifetime, the actual production and reduced emissions are larger by a factor of about 4 and correspondingly the cost per kWh from non-discounted capital costs is around 1 cent. Estimates are so far apart that fiddling with details is not going to change anything.

Savings from external costs according to IRENA

Savings from external costs according to IRENA


IRENA also finds that their plan costs more than reference scenario (which is also not a cost minimizing option), but makes it alright by assigning externalities to the reference case (10,11, and 12). Outdoor and indoor pollution would be reduced by poor people burning less dung and biomass and some (smaller) savings also appear from reduced CO2 emissions. These are all savings that can just as well be assigned to the nuclear build-up sketched here except that savings would be considerably higher by hundreds of billions every year. Just sayin… (Of course I understand that at this point rules must somehow be changed.)

IRENA also states:

“Avoided investments in non-renewable power capacity alone are estimated at USD 1.5 trillion to 2030, or about USD 100 billion per year on average in the 15-year time period. Almost half of these savings would come from not building coal-fired power plants; another 30% from nuclear investments seen as no longer necessary. “

Mind boggles. No longer seen as necessary since authors proved themselves willing to impose additional costs on others? You do see that in the plan I outlined we would get much more savings in avoided investments than in the IRENA plan? Why settle for lower emission reductions? Have we been reducing emissions too rapidly? If you want to promote wind and solar, that is fine with me. But could you please make a case that somehow makes sense? Claiming that plans are economical even when it is manifestly clear they are anything but, undermines your message outside your echo chamber. Hopefully the plan is not dependent on everybody living in the same chamber. Not really my cup of tea. I rather stand in the rain outside.

P.S. Justifying climate action with external costs from indoor biomass burning and outdoor pollution is a dubious idea. Most of those costs can also be avoided by switching from dung and biomass to fossil fuels especially if appropriate pollution controls are used. Implicitly IRENA et al. base their logic on things NOT improving outside their chosen set of tools. This makes no sense.

Kesällä Lappeenrannan teknillisen korkeakoulun professori Christian Breyer tuli julkisuuteen kalvonipun kanssa, jossa hän sanoi osoittavansa kuinka pelkästään uusiutuviin nojaava energiajärjestelmä on oikein hyvä ajatus. Ymmärtääkseni työtä ei missään vaiheessa ole oikeasti julkaistu ja pidän arvelluttavana tuollaista “science by press release” tyyppistä toimintaa.
Tämä postaus tulee kamalasti myöhässä, mutta en ole aikaisemmin jaksanut/ehtiä kirjoittaa huomioitani ylös. Parempi kuitenkin myöhään kuin ei milloinkaan. (Kalvoista on muuten eri versioita. Tässä yksi ja tässä toinen. Niissä on joitain eroja. Esimerkiksi “low biomass” skenaarion PtG prosessin hyötysuhde on mystisesti muuttunut matkan varrella. Oikeissa julkaisuissa tuollaiset muutokset hoidetaan erratalla.)

Media vastaanottaa Lappeenrannan tutkimusta, joka osoittaa pelkästään uusiutuviin nojaavan energiajärjestelmän loistvaksi ideaksi.

Media vastaanottaa Lappeenrannan “tutkimuksen”, joka osoittaa pelkästään uusiutuviin nojaavan energiajärjestelmän loistavaksi ideaksi.

Poimin esityksistä kolme kalvoa, joista voi nähdä joitakin skenaarioiden peruspiirteitä. Ensin kuva asennetuista kapasiteeteista.

Asennetut kapasiteetit eri skenaarioissa. Huomaa massiivinen rooli P2G laitoksille. Niiden kapasiteetti on skenaarioissa suurempi kuin koko maan huippukulutus tällä hetkellä.

Asennetut kapasiteetit eri skenaarioissa. Huomaa massiivinen rooli PtG laitoksille. Niiden kapasiteetti on skenaarioissa suurempi kuin koko maan huippukulutus tällä hetkellä.

Sitten kuva primäärienergian tuotannosta.

Primäärienergia Breyer&Child skenaarioissa

Primäärienergia Breyer&Child skenaarioissa

Huomatkaa kuinka kaikki skenaariot nojaavat vahvasti bioenergiaan ilman, että sen ilmastovaikutuksia olisi missään otettu huomioon. Jopa “low biomass” skenaariossa bioenergian käyttö on jotakuinkin sama kuin muissakin skenaarioissa. Teollisuus käyttäisi kaikissa RES-skenaarioissa enemmän biomassaa kuin nyt. Silmämääräisesti kalvoista lukemalla kasvua olisi noin 15 TWh. Liikennepolttoaineista noin 20TWh olisi biomassasta tuotettuja. Tällä suorituksellaan Breyer ja Child ansaitsevat paikkansa innokkaiden puunpolttajien joukossa.

Sitten vielä kuva vuosittaisista investointikustannuksista. Ne kasvaisivat rajusti ja sähköautojen akut muodostuisivat keskeiseksi menoeräksi.

Oletetut investointikustannukset eri skenaarioissa.

Oletetut investointikustannukset eri skenaarioissa.

Kahlataan nyt hiukan syvemmälle skenaarioiden oletuksiin. Koska tuloksia on markkinoitu osoituksena täysin uusituviin pohjaavan energiajärjestelmän taloudellisuudesta, keskityn oletuksiin hinnoista. Breyer haluaisi, että esimerkiksi Bill Gates perehtyisi genren kirjallisuutteen. Hän antoi vihjeen sivustosta, jossa markkinoitiin mm. Mark Jacobsonin töitä osoituksena vision realistisuudesta. (Jacobsonia markkinoi muuten myös National Geographic yhdessä Shellin kanssa. I kid you not!)  Käytin siis hänen työtään vertailukohtana. Lisäksi kurkistin IPCC:n mallien oletuksiin sekä Tanskan energiaviranomaisten tietoihin,  joita Breyer ja Child käyttivät monin paikoin lähteinään.

Breyer_closeknowledgeGap 2015-12-09 at 09.11.37

Tiedon puutetta voi korjata sivulta, joka nojaa mm. Jacobson et al. tuloksiin. Kiitos vihjeestä! Löysin Excel taulukon Jacobson et al. oletuksista.

Ensimmäiseksi silmille pomppaa Breyerin olettama pääomakustannus aurinkosähkölle. Toisin kun esimerkiksi tuulivoiman kohdalla hän ei halua käyttää lähteenään tanskalaisia tai muutakaan “virallista” tahoa. Hän esittää aurinkosähkön pääomakustannukseksi vuonna 2050 300€/kW mikä on noin viidesosa nykyisestä hinnasta. Lähteenä on hänen oma ymmärtääkseni ei-vertaisarvioitu kirjoitus “Photovoltaic technology platform”:lle.  Kummallista. Miksi hän ei käytä tässä uskottavamman oloista lähdettä? Tarkistin siis muiden oletukset aurinkosähkön pääomakustannuksista. Ensin IPCC:n mallien oletuksia…

Mallien oletuksia aurinkosähkön pääomakustannuksista

Mallien oletuksia aurinkosähkön pääomakustannuksista. Ei ihan 300 €/kW.

Sitten tanskalaisilta…

LUT_theENSDK_data_forPVcosts_highlight

“Danish energy agency”:n datasivu aurinkosähköstä. Tästä lähteestä Breyer et al. poimivat monet käyttämänsä kustannusoletukset…paitsi aurinkosähkön. Ei vieläkään ihan 300 €/kW!

Hmmm. Nämä eivät ole likimainkaan Breyerin oletuksen suuntaisia. Jacobsonkin olettaa vähintään 1163$/kW vuonna 2050. Olisiko joku, jonka oletukset olisivat luultavasti erityisen ruusuisia? No, ehkä teollisuuden lobbausjärjestö SolarPowerEurope, joka on kirjoittanut Greenpeacen Energy [R]evolution raporttia? Selaan sivulle 68 ja löydän heidän arvauksensa vuodelle 2050…658 €/kW! Ts. Breyer ja Child olettavat aurinkosähkön pääomakustannuksen rajusti alhaisemmaksi kuin kukaan muu ja he tekevät tämän ilman, että edes keskustelisivat tähän oletukseen johtaneista syistä.

Photo 8.12.2015 20.27.17

Kokoan seuraavaan kuvaan eri tahojen arvaukset pääomakustannuksista.

LUT_PV_cost assumptions

Vertailu eri lähteiden olettamista aurinkosähkön pääomakustannuksista. Edes teollisuuden lobbausjärjestöt eivät lupaa yhtä alhaista kustannusta kuin Breyer et al.

Jos oikein ymmärsin, Breyer päätyy näihin lukuihin soveltamalla oppimiskäyriä siihen saakka kunnes pääomakustannus on toivottu ilman minkäänlaista harkintaa siitä mihin asti ekstrapolointia on järkevää tehdä. Toisin sanoen jos oletamme, että kapasiteetin tuplaus laskee hintoja noin 20% olisi kapasiteetin kasvettava noin tekijällä 100, jotta pääsisimme Breyerin arvaukseen. Tällöin maailman aurinkosähkökapasiteetti olisi moninkerraisesti keskikulutuksen verran, kun taas Saksassa aurinkosähkön asennukset romahtivat, kun aurinkosähkökapasiteetti oli vain noin puolet Saksan keskimääräisestä kulutuksesta. Miten Breyer perustelee integrointihaasteiden, materiaalirajoitteiden tai esim. tuotantokapasiteetin rajoitteiden sivuuttamisen, jää mysteeriksi. Oppimiskäyrien ekstrapoloiminen loputtomiin on hölmöä. Jossain vaiheessa tekniikka kypsyy ja oppimiskäyrät muuttuvat. Ei ole viisasta kohdella marginaalista teknologiaa samalla tavalla kuin merkittävää. Ensimmäisen kohdalla materiaali yms. rajoitteet eivät ole relevantteja, kun taas jälkimmäisen kohdalla usein ovat. Jos kaipaamme tästä varoittavaa 
esimerkkiä, voimme katsoa vaikkapa tuulivoiman oppimiskäyrää. Kehitys seurasi oppimiskäyrää suunnilleen siihen asti kunnes kapasiteetti oli n. 10 GW. Sen jälkeen oppimista on vaikeaa nähdä. Melkein koko maailman tuulivoimakapasiteetti on asennettu tuossa kuvaajan alueessa missä oppimisefektejä ei näe. Miksi vastaava ei voisi tapahtua myös aurinkosähkön kohdalla?

IRENA:n sivulta poimittu tuulivoiman oppimiskäyrä. Huomaa, että suurin osa kapasiteetista on asennettu ilman mitään havaittavia oppimisefektejä.

IRENA:n sivulta poimittu tuulivoiman oppimiskäyrä. Huomaa, että suurin osa kapasiteetista on asennettu ilman mitään havaittavia oppimisefektejä.

Arvauksia on tietenkin koko kalvosetti täynnä. Esimerkiksi ydinvoiman kohdalla Breyer olettaa pääomakustannuksen 6500€/kW. Tämä on “off-scale” alla olevasta kuvasta mihin kokosin IPCC:n käyttämien mallien oletuksia. Breyer et al. päätyvät tuohon lukuun olettamalla Olkiluoto 3:n tyypilliseksi projektiksi ja sitten lisäämällä vielä kustannuksia sen päälle. Tämä on kirsikanpoimintaa. Käyttökustannukseksi he olettavat 3.5% pääomakustannuksista. Lähde on asiallinen eli IEA:n World energy outlook 2014, mutta koska Breyer et al. päättivät poimia raportista vain tuon luvun konteksti taitaapi olla väärä. Minulla ei nyt ole pääsyä tuohon samaan julkaisuun, mutta toisaalla IEA kertoo olettavansa USA:n ja Euroopan hintatason lähestyvän Korean hintatasoa samalla, kun Aasian hintataso pysyy vakiona. Korean hintatasoksi on taas annettu n. 3700 $/kW eli 1.1 $/€ vaihtokurssilla IEA olettaa ydinvoiman pääomakustannukseksi noin puolet Breyerin olettamasta. Breyerin käyttämä käyttökustannus on siis 2-3 kertaa liian suuri. (Tämän voi toki myös todeta lukemalla esimerkiksi Lappeenrannassa kirjoitettuja tutkimusraportteja.)

Otos mallien oletuksista ydinvoiman pääomakustannuksista

Otos mallien oletuksista ydinvoiman pääomakustannuksista. Breyer et al. olettavat 6500 €/kW.

Fossiilisten polttoaineiden hinnat Breyer puolestaa oletettaa jatkuvasti nouseviksi ja niin, että muutaman vuoden päästä esimerkiksi öljynhinta on yli kaksinkertainen verrattuna nykyhintaan. Vuonna 2050 hintojen pitäisi olla yli kolminkertaiset nykytasoon verrattuna. Minusta on jännittävää huomata kuinka kaikki oletukset asioista mistä Breyer et al. eivät pidä ovat niille ikäviä, kun taas kaikki oletukset kivoista asioista ovat niille suotuisia. Aivan kuin joku uskoisi, että mailmankaikkeus on heidän puolellaan.

Päätin summailla sähköntuotannon pääomakustannuksia yhteen saadakseni tuntumaa siihen kuinka suuria kustannuksia arvausten virheet voivat aiheuttaa. Laskin siis vain yhteen sähköntuotannon (mukaan lukien PtG laitokset) pääomakustannukset. Oletin ydinvoiman pääomakustannukseksi 4000€/kW. Tämän alle voidaan päästä, kun rakennamme paljon ja annamme oppimiskäyrien vaikuttaa (ks. yllä IEA:n oletus), mutta pidetään nyt kuitenkin jalat maassa.  Seuraava kuva näyttää kahdessa ensimmäisessä palkissa Breyerin arvaukset heidän “basic 100% RE” skenaarion pääomakustannuksista perustuen hintoihin vuonna 2050 ja 2020. Kolmas vihreä palkki perustuu nykyisiin hintoihin. Jos hinnat eivät putoa niin kuin Breyer olettaa, hänen täysin uusiutuviin perustuvien järjestelmien pääomakustannuksissa on helposti yli 100 miljardin ylimääräinen kustannus. Eikö 100 miljardia ole aika paljon? Kuka tuon riskin kantaa? Millä korolla tuo pitäisi diskontata? Millä hinnalla pankit myisivät Suomelle suojan tuota riskiä vastaan? Miksi Breyer ei huomauta sen olemassaolosta?

Kuvassa viimeiset kolme palkkia näyttävät muuten saman “Business As Usual” skenaariolle. Kuten näkyy niissä hintariski on merkittävästi alhaisempi. Breyerin oletukset pääomakustannuksista ovat melko hyvin linjassa sen kanssa mitä ne ovat nykyäänkin.

Hokkus pokkus. 100 miljardia sinne tai tänne.

Hokkus pokkus. 100 miljardia sinne tai tänne.

Päätin vielä tarkistaa hinnat parissa vaihtoehtoisessa skenaariossa. Ensinnäkin skenaario missä korvaan “low bio 100% RE” skenaarion tuuli- ja aurinkovoimalat lähinnä ydinvoimalla. Pidän kuitenkin saman verran vesivoimaa kuin “low bio” skenaariossa oli. Ydinvoima kapasiteetti on sellainen, että sähköntuotanto on sama kuin Breyerin skenaariossa ja ylijäämä tuotanto syötetään power to gas laitoksiin (minimi sähkön kulutukseksi oletin n. 6 GWe). Koska ydinvoimaloiden kapasiteettikerroin on korkeampi, PtG laitosten kapasiteetti voi olla paljon alhaisempi. Arvioin pääomakustannusten olevan n. 90 miljardia alhaisemmat kuin Breyerin skenaariossa. Jos oletamme saman hyötysuhteen PtG prosessille kuin Breyer (ja mysteerilähteen hiilidioksidille), tämä skenaario muuten tuottaisi kaasua suunnilleen sen verran, että energiasisältö on liki sama kuin liikenteessä kuluva energia nykyään. Koska kaasua ei tarvita sähköntuotannon heilahtelun paikkaamiseen, se voisi potentiaalisesti dekarbonisoida myös liikenteen, poistaen tarpeen biopolttoaineille (ja niiden aiheuttamalle ympäristövahingolle) sekä sähköautojen akuille. Ydinvoimalat toki tuottaisivat myös valtavasti lämpöä, jonka turvin myös lämmitystä voisi dekarbonisoida (tai lämpöä voisi käyttää hiilidioksidin hankkimiseen).

Kuvan viimeinen palkki näyttää vastaavan skenaarion, mutta siinä ydinvoimaloiden kapasiteetti valittiin sellaiseksi, että ne riittävät kattamaan maksimikulutuksen. Ylijäämä syötettiin sitten taas PtG laitoksiin. Nyt kaasua tuotetaan noin puolet vähemmän, mutta pääomakustannukset ovat tietenkin alhaisempia. Säästöä Breyerin visioon n. 144 miljardia.

Pääomakustannukset kolmessa eri vaihtoehdossa. Keskimmäinen nojaa ydinvoimaan (+vesivoima) ja tuottaa sillä saman sähkömäärän kuin Breyer et al. low bio 100RES skenaario. Viimeinen nojaa myös ydinvoimaan, mutta kapasiteetti on "vain" riittävä kattamaan huippukulutus. Molemmissa ylijäämäsähkö syötetään P2G prosessiin samoin kuin Breyer et al. skenaariossa.

Pääomakustannukset kolmessa eri vaihtoehdossa. Keskimmäinen nojaa ydinvoimaan (+vesivoima) ja tuottaa sillä saman sähkömäärän kuin Breyer et al. low bio 100% RE skenaario. Viimeinen nojaa myös ydinvoimaan, mutta kapasiteetti on “vain” riittävä kattamaan huippukulutus. Molemmissa ylijäämäsähkö syötetään PtG prosessiin samoin kuin Breyer et al. skenaariossa.

Olen aikaisemmin leikkinyt ajatuksella synteettisistä polttoaineista. Viimeisessä kuvassa näytän kapasiteetin käyttöasteen PtG laitoksille eri skenaarioissa. Kuten on ilmeistä ydinvoimapohjaisissa skenaarioissa käyttöaste on paljon korkeampi. Jos käytän Breyerin kustannuslukuja (eletään vaarallisesti) vuodelle 2020, tämä näyttää tarkoittavan, että synteettisen kaasun hinta enemmän ydinvoimaa sisältävässa skenaariossa on yli 40% alhaisempi kuin Breyerillä. Just sayin.

LUT_utilizationrate

PtG laitosten käyttöasteet kolmessa vaihtoehdossa.

Breyer ja Child toteavat esityksessään:
“Results suggest that a 100% RE scenario is a highly competitive cost solution compared to other test scenarios with increasing shares of nuclear power and a Business As Usual (BAU) scenario”. Perustuen ylläolevaan, minusta he eivät osoittaneet tätä. Teemasta enemmän kiinnostuneiden kannattaa muuten tulla mukaan Suomen ekomodernistien Facebook-ryhmään.

Lisäys: Tämä ei siis ollut missään nimessä perinpohjainen kommentaari kaikesta minkä uskon olevan pielessä Lappeenrannan skenaarioissa. Niissä tuulisena kesäpäivänä tuotanto olisi paljon suurempi kuin mitä nykyinen verkko voi siirtää, mutta keskustelu verkkokustannuksista yms. puuttui täysin. Synteettisen kaasun tuotanto on myös esitetty ympäripyöreästi. Eräässä paperissa Breyer et al. väittävät CO2 tonnin hinnan ilmasta kerättynä olevan alle kymmenesosa siitä mitä asiaa tutkineet tutkijat sanovat. Lähteenä oli jonkun yrityksen verkkosivut ja keskustelut yrityksen edustajien kanssa. Olisi myös kiinnostavaa tarkistaa vaadittava investointitahti vuodessa. Koska minun esittämissäni skenaarioissa infrastruktuuri on pidempi ikäistä, tällä olisi ikävä taipumus suosia niitä.

Käytän tässä kirjoituksessani taas käänteistä Midaksen kosketustani. Mikä tahansa kultainen ympäristöuutinen muuttuu sen vaikutuksesta sonnaksi. Saksassa on siis kuulemma käynnissä hirveän innostava energiavallankumous. Uusiutuvien kapasiteetti nousee kohisten ja ilmastokriisiä torjutaan siellä upeasti.

Kuin kaksi marjaa…

Saksan esimerkki on tärkeä osoitus koko maailmalle siitä, millaista kestävän energian vallankumousta tarvitaan. Maa osoittaa, että ydinvoiman alasajo ja ilmastopäästöjen vähentäminen kulkevat käsi kädessä. Saksan hallitus vahvisti maan 40 prosentin päästövähennystavoitteen ydinvoimapäätöksen yhteydessä.“: Greenpeace Suomi

Parissa kymmenessä vuodessa uusiutuvien osuus sähköntuotannosta on Suomessa kasvanut noin 25:stä 28 prosenttiin. Samassa ajassa Ruotsi on kasvattanut osuutta puolet enemmän, Saksa viisi kertaa niin paljon ja Tanska yli kymmenen kertaa niin paljon…Saksa tuottaa asukasta kohti aurinkosähköä 250 kertaa niin paljon kuin Suomi.“: Oras Tynkkynen

Ilmastonmuutoksen kannalta keskeisin asia on kuitenkin kasvihuonekaasupäästöt ja jostain kumman syystä ylläolevan kaltaisissa kommenteissa niistä ei puhuta. Katsotaan nyt mitä Saksan päästöt ovat tehneet. Koska juhlittu uusiutuva kapasiteetti tuottaa lähinnä sähköä, tarkastelen erityisesti sähköntuotannon päästöjä. Sillä sektorilla “vallankumouksen” pitäisi olla erityisen vallankumouksellista. Poimin päästötiedot pääosin EU:n YK:lle ilmoittamista päästöistä, joissa esim. maankäytön muutosten päästövaikutuksia ei ole laskettu päästötaseeseen mukaan. Saksan sähköntuotantotiedot on poimittu toisaalta. Vuosien 2011 ja 2012 kohdalla jouduin turvautumaan epävirallisiin arviointeihin, koska virallinen data loppuu vuoteen 2010. Mitään olennaista tämä ei varmasti muuta. (Pientä epävarmuutta aiheuttaa myös se, että en tiedä kuinka lämmön- ja sähköntuotanto Saksassa jakautuvat. YK:lle ilmoitetuissa luvuissa nämä on annettu yhdessä kategoriassa “1.A.1.A. Public electricity and heat production”. Ominaispäästöjä laskiessani jaoin tämän luvun sähköntuotannolla. Trendi ei varmasti muutu vaikka laskua parantaisi, mutta tarkat lukuarvot voivat muuttua jonkin verran.)

Kuvan sininen viiva näyttää Saksan päästöintensiteetin (Suomen vastaava luku on noin 350 g CO2/kWh). Ylempi kuva on ajan funktiona ja alemmassa kuvassa näytän saman uusiutuvan energian kapasiteetin funktiona. Suurin osa kapasiteetista on muuten rakennettu vuoden 2008 jälkeen eli “vallankumous” on siellä käyrän oikeassa reunassa. Anteeksi nyt vain, mutta tämä ei minua vakuuta. Päästöjen pitäisi pudota koko taloudessa yli 3% vuodessa ja sähköntuotannossa paljon tätä nopeammin. Onkohan joillain kuvaajien akselit menneet sekaisin? Ilmaston kannalta sillä mitä x-akselilla (kapasiteetti) on ei ole merkitystä. Olennainen tekijä löytyy y-akselilla.

Saksan sähköntuotannon päästöintensiteetti

Saksan päästöintensiteetti

Lisäsin kuvaan myös vihreän viivan indikoimaan sitä mitä olisi voinut tapahtua mikäli Saksa olisi valinnut Ranskan viitoittaman tien. Siinä he olisivat rakentaneet 50 GW uusia ydinvoimaloita 20 vuoden aikana. Tämä oli tahti johon Ranska pystyi siitä huolimatta, että on Saksaa pienempi kansantalous. Oletin myös, että tämä uusi ydinvoima korvasi sähköntuotantoa, jonka ominaispäästöt ovat 700 g CO2/kWh ts. lähteen ominaispäästöt ovat jossain maakaasun ja kivihiilen välissä. Saksan valitseman politiikan ilmastokustannus on tähän mennessä noin 3000 miljoonaa tonnia hiilidioksidia ilmakehässä. Tuo kustannus nousee noin 300 miljoonalla tonnilla vuodessa.

on jo melkein mahdotonta. Tuo kirjoitus perustui tähän (linkki) tutkimukseen. Jos haluamme lämpenemisen jäävän alle kahteen asteeseen 2100, päästöhuippu olisi saavutettava viimeistään 2016, jonka jälkeen päästöjen pitäisi pudota 3.5% vuodessa. Tätä suurempia päästövähennyksiä ei pidetä teknisesti mahdollisena. Tutkimus kertoo myös yhtä sun toista hauskaa lämpenemisen seurauksista, mm. “the global productions of wheat for climate changes in 2100 of 2°C and 4°C indicate reductions of 15% and 30% respectively“. (Mutta toisaalta, kuka niitä hiilareita nyt tarvitsee? Dekarbonisaatiotahan tässä tarvitaan.)

Mitä tämä tarkoittaa nykymenon kannalta? Saksa (1990-2010) on leikannut päästöjään noin prosentin vuodessa ja tästä suuri osa johtui Saksojen yhdistymisestä. Tämä esimerkki ei siis riitä alkuunkaan. Muiden maiden esimerkit viime vuosikymmeniltä ovat vielä huonompia ja globaalit päästöt ovat nousseet 2000-luvulla yli 2% vuodessa. Onko esimerkkejä maista, jotka olisivat saavuttaneet riittävän suuria päästövähennyksiä? On. Ruotsi ja Ranska pystyivät leikkaamaan päästöjään noin kolmanneksen (Ranska vähän vähemmän, mutta samaan aikaan he alkoivat viemään paljon sähköä naapurimaihin) 80-luvulla rakentamalla paljon ydinvoimaa. Tämä tarkoitti heillä yli 3% päästövähennystä vuodessa. (Maiden BKT nousi selvästi samana aikana.) Tätä päästövähennystahtia ei voida jatkaa loppuun saakka ilman, että puututaan myös liikenteen ja lämmityksen päästöihin, mutta hyvä alku se olisi. Jos jollain on osoittaa joku toinen esimerkki vastaavista päästövähennyksistä, niin kuulisin siitä mielelläni. Olen esittänyt tämän haasteen moneen kertaan monissa eri yhteyksissä, mutta kukaan ei ole kyennyt siihen vastaamaan.

Koska ilmastotoimet kaikkialla ovat lähinnä puhetta ja missään ei ole aikomustakaan aikaansaada riittäviä päästövähennyksiä, on ilmeistä, että olemme matkalla paljon yli kahta astetta lämpimämpään maailmaan. Onkohan missään (Suomessa tai muualla) poliitikkoa, ympäristöjärjestöä tai puoluetta, joka kannattaisi politiikkaa, joka olisi konsistentti niiden päästövähennysten kanssa mitä ilmaston stabiloiminen edellyttää? Niitä on paljon, jotka vaativat todellisia ilmastotoimia ja asettuvat sitten vaivihkaa kannattamaan tragikoomisen riittämättömiä keinoja tavoitteisiin pääsemiseksi (tai suorastaan toimia päästöjen lisäämiseksi).

Barry Brookin hieno “Brave New Climate” sivusto pitää sisällään valtavasti asiallista keskustelua ilmaston muutoksesta ja energiapolitiikasta. Mm. tämä Peter Langin kontribuutio (ja sitä seuraava keskustelu) kannattaa kaikkien niiden lukea, jotka haluavat nähdä vertailuja erilaisista vakavista skenaarioista päästöjen vähentämiseksi. Paperi perustuu lukuihin, jotka ovat relevantteja Australiassa, mutta monin paikoin ne ovat varmasti suuntaa antavia myös muualla. (Alussa energiapaletissa on toki suuria eroja maiden välillä.) Kaikki oletukset on selkeästi dokumentoitu niin, että kiinnostuneet voivat toistaa laskut, jos siltä tuntuu.

Tässä dataa visualisoidaan hienosti! (Ilman Inception-elokuvan musiikkia samaa voi katsoa ESRL:n sivulla.)

Kuva kertoo enemmän kuin 1000 sanaa

Aikaisemmin perehdyin eri sähköntuotantotapojen kustannuksiin asetettuani päämääräksi näpertelyn sijaan riittävän suuret CO2 päästöjen vähennykset. Opin, että siinä missä tuulivoimapohjaiset ratkaisut edellyttivät toisaalta taustalla lojuvia fossiilisia polttavia voimalaitoksia ja rajua tuotantokapasiteetin ylirakentamista, ydinvoimapohjainen ratkaisu mahdollisti fossiilisen kapasiteetin paljon nopeamman alasajon ja tuotantokapasiteettia ei tarvinnut ylirakentaa verrattuna nykytilanteeseen. Lisäksi opin, että siinä missä tuulivoimapohjaisen ratkaisun kustannukset eskaloituivat, ydinvoimapohjaisen ratkaisun kustannukset olivat melko vakaita koko dekarbonaatioreitin ylitse.

Tein silloin kuitenkin joitain yksinkertaistuksia, jotka jäivät hiukan vaivaamaan. Ensinnäkin en tarkastellut vaihtoehtoa missä kapasiteettissa on sekä tuuli- että ydinvoimaa (tosin muutamia huomioita asiaa sivuten  on täällä). Lisäksi oletin, etteivät  ydinvoimalat kykene seuraamaan kulutusta vaan tuottavat vain jatkuvasti 100% teholla. Tämä oletus on tietenkin väärä. Esim. EPR kykenee muuttamaan tehoaan 5% kapasiteetissa minuutissa. Jotkut kaasuvoimalat pystyvät nopeampiin muutoksiin, mutta tuollainen muutostahti on merkittävä. (Lisää aiheesta vaikka täältä) Parannan siis nyt hiukan siitä mihin jäin. Käsittelen tuuli ja ydinvoimaa yhdessä pitäen mahdollisuuden niiden “rinnakkaiseloon”. Kysyntä katetaan ydinvoimalla (kun sitä on) ja sitten tuulivoimalla. Jäljelle jäävä osa katetaan fossiilisilla ja oletan tämän fossiilisen lähteen olevan lähinnä maakaasua (500 g CO2/kWh). Muutan tuuli- ja ydinvoimakapasiteettia ja haluan arvioida vastauksen seuraaviin kysymyksiin:

  1. Mikä on sähkön hinta (LCOE) kussakin kombinaatiossa?
  2. Millaiset CO2 päästöt yhdistelmään liittyy?
  3. Kuinka suurta fossiilista kapasiteettia vaihtoehto edellyttää?

Oletin kulutuksen seuraavan Iso-Britannian kulutusta (heinäkuu 2010- kesäkuu 2011) ja tuulivoiman tuotantoprofiili on vanha tuttu kombinaatio Irlannin, BPA:n, ja Australian todellisista tuotantotiedoista. Oletan (pessimistisesti), ettei ydinvoima kykene seuraamaan kysyntää kuin noin 6 tunnin “aikavakiolla”. Toteutan tämän käytännössä leikkaamalla kysynnästä pois korkeammat taajuudet, jotka vastaavat alle noin 6 tunnin sisällä tapahtuvia muutoksia. Ensimmäinen kuva demonstroi mitä tämä tarkoittaa. On helppo huomata, että suodatettu kysyntäfunktio on melko samanlainen, mutta tasaisempi kuin todellinen kysyntä. (Osoittautuu muuten, että noin 97% kysynnästä voidaan kattaa voimalaitoksilla, jotka reagoivat näin hitaasti. Jos kysyntää katetaan ensin tuulivoimalla, korkeiden taajuuksien osuus kasvaa ja nopeammin reagoivia laitoksia tarvitaan enemmän. Kuinka paljon niitä tarvitaan riippuu asennetusta tuulivoimakapasiteetista. Melko hyvä arvio on melko helppo laskea…)

Image

Kuva 1: Kulutus ja suodatettu kulutus

Kustannuksia arvioidessani käytin 7.5 % diskonttokorkoa ja kustannuksiin vaikuttavat parametrit (pääomakustannukset, polttoainekustannukset, ylläpitokustannukset yms.) ovat tästä maailmasta. En jaksa listata niitä tässä, mutta oheisesta matlab macrosta voitte niitä halutessanne onkia (ja muuttaa). Jos leikitte itse datalla niin lasku voi sitten kestää tavallisella PC:llä aika kauan. Laskua voi nopeuttaa paljon pienentämällä 5 minuutin välein annettua dataa vaikka 30 minuutin välein annetuksi. En itse ole edelleenkään täysin vakuuttunut siitä, että LCOE on yksinään täysin oikea kustannusten mittari. Erityisesti diskonttokorkoa ja takaisinmaksuaikaa muuttamalla voidaan saada ihan mikä tahansa tulos. Jos itse sijoittaisin säästöjäni vakaan yrityksen velkapapereihin niin nykyisessä ympäristössä olisin enemmän kuin tyytyväinen paljon alle 7.5% korkoon. Lisäksi laitoksen elinaikaa paljon lyhyempi takaisinmaksuaika on hiukan kyseenalainen. Yhteiskunnassa moni infrastruktuurihanke jäisi varmasti tekemättä mikäli emme käytä ja luo mekanismeja, joilla kompensoidaan sijoittajien paljon infrastruktuurin elinikää lyhyempi aikajänne.

Kuvassa 2 esitän yhteenvedon tuloksistani. x- ja y-akseleilla on ydinvoima- ja tuulivoimakapasiteetti suhteessa yhteiskunnan keskikulutukseen. Paksu sininen viiva antaa arvion siitä minkä oikealla puolella CO2 päästöt ovat alle n. 100 g/kWh. Selvästi sinne viivan oikealle puolelle olisi päästävä. Ensimmäinen kuva näyttää sähkön hinnan. Kun ydinvoimakapasiteetti on nolla ja kasvatamme tuulivoimakapasiteettia kustannukset nousevat tuulivoimakapasiteetin mukana. Jotta päästöt putoavat riittävän alas on asennetun tuulivoimakapasiteetin oltava yli nelinkertainen keskimääräiseen kulutukseen verrattuna. Verkkokustannukset tulisivat tuolloin rajusti nykyistä korkeammiksi, mutta niitä ei ole nyt sisällytetty tähän tarkasteluun. Kustannukset minimoituvat, kun rakennamme pelkkää ydinvoimaa. Sattumalta kustannusminimi on lähellä sitä pistettä missä CO2 päästöt putoavat 100g/kWh tasolle.

Image

Kuva 2: Kustannukset, päästöt ja tarvittava fossiilinen kapasiteetti

Kuvan 2 alin kuva näyttää tarvittavan fossiilisen kapasiteetin. Kun kasvatamme pelkästään tuulivoimaa, ei tarvittava fossiilinen kapasiteetti putoa paljoakaan. Kun kasvatamme pelkästään ydinvoimaa, fossiilisia voimalaitoksia voidaan sulkea melkein samaa tahtia kuin ydinvoimaa rakennetaan. Jos yhteiskunta haluaisi sanoa ei ydinvoimalle ja rakentaa pelkkää tuulivoimaa, tähän tarvittavaan fossiiliseen kapasiteettiin liittyy ikävä pommi. Koska tuulivoiman lisäys kasvattaa kustannuksia, vaatii sen kapasiteetin lisäys (ja ylläpitäminen) jatkuvaa ideologista intoa. Mikäli tämä into joskus heikkenee (tai mikäli sitä intoa ei missään vaiheessa ollutkaan), ei taustalla olevien fossiilisten voimalaitosten uudelleen käynnistys vaadi kauan aikaa. Tilanne on hiukan samanlainen kuin narkomaanilla, joka yrittää lopettaa huumeiden käytön, mutta kantaa jatkuvasti mukanaan huumeruiskua.

Follow me on Twitter

Goodreads

Amnesty international

Punainen risti

Unicef