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

A Greenpeace report commissioned from 100%RE academics from Lappeenranta University of Technology (of course) on electricity generation costs was recently published in Journal of Cleaner Production. Details of the computations were kindly made available as a supplementary spreadsheet. The results left something to be desired. I wrote a response which has now been published. “Response to ‘A comparative analysis of electricity generation costs from renewable, fossil fuel and nuclear sources in G20 countries for the period 2015–2030’” (doi:10.1016/j.jclepro.2018.07.159). Link should work for few months after which you either need access to the journal or download it from here. Take away lesson as usual: Be critical and do not automatically trust the results or conclusions.

Added 18.10.2018: The free share link does not seem to work from WordPress so if you don’t have access otherwise you can download it from here.

Advertisements

Lappeenrannasta Christian Breyerilta on tullut uusi paperi “A comparative analysis of electricity generation costs from renewable, fossil fuel and nuclear sources in G20 countries for the period 2015-2030”: Ram et al.  (Sitä on rahoittanut Greenpeace e.V., jonka Twitter-tili sanoo edustavansa Saksan Greenpeace:ä.) Tämä uusi paperi käsittelee eri sähkön lähteiden kustannuksia. Paperissa summataan kaikenlaisia menoeriä yhteen, lasketaan mukaan loppusijoitus, ulkoiskustannuksia, jätemaksuja, CO2 maksuja jne. jne… lopputuloksena saadaan “levelized cost of electricity” (LCOE) esimerkiksi EU:ssa. Julkaistun paperin siivellä on annettu Excel taulukko laskujen yksityiskohdista, jonka vuoksi olikin helppoa paneutua teemaan huolellisemmin. Muutama kriittinen huomio. (Anteeksi. Niitä on lopulta enemmän kuin aluksi luulin. Uusia tulipaloja syttyi aina, kun luulin sammuttaneeni yhden.)

Screen Shot 2018-08-26 at 19.19.40.png

LCOE kustannuksia EU:ssa Ram et al. mukaan. Ensimmäinen palkki vuodelle 2015 ja toinen on arvaus vuodelle 2030.

    • Ydinvoiman kohdalla käytetään 10% korkoa, kun muille se on 7%. Syynä kehämäinen päätelmä siitä, että ydinvoimaa vastustetaan ja siksi korko on suurempi…ja siksi ydinvoima on kallista ja sitä pitää vastustaa. Ainakaan TVO ei tuollaisia korkoja lainoistaan maksa. Alle 3% näyttävät olevan tällä hetkellä. Lisäksi vaikka tuo olisikin totta, niin kyse on ydinvoiman vastustajien aiheuttamasta ulkoiskustannuksesta eikä ydinvoiman kustannuksesta.  Onko liikaa toivottu, että pidetään pelikenttä tasaisena?
    • Ydinvoiman pääomakustannus on ensin laitettu melko järkevään 4000-6000€/kW haarukkaan. Sen jälkeen sitä nostetaan 20-40%, koska Olkiluoto. Artikkelissa siteerataan uutista, jossa OL3:n hinnaksi kerrotaan 8.5 miljardia eli 300% alussa arvioitua korkeampi. Lähtöhintaa Ram et al. eivät kuitenkaan asettaneet uutisen mukaiseksi eli 2100 €/kW. Käytetty pääomakustannus oli siis paperissa ensin lähellä OL3:n hintaa, jonka päälle sitten lisättiin satunnaista lisää. Ei aivan korrektia.
    • Käyttökustannukset annetaan prosentteina pääomakustannuksista. Kun pääomakustannuksia paisutetaan, paisutetaan samalla käyttökustannuksia korkeammaksi kuin mitä niiden on syytä olettaa olevan.
    • Litium akuille (utility scale) annetaan vuonna 2015 hintahaarukka 390-590 €/kWh.  HELEN otti vuonna 2016 käyttöön litium akun, jonka kapasiteetti on 600kWh ja hinta noin 2 miljoonaa. Tuo tarkoittaa noin 3300 €/kWh. Tuo reaalimaailman datapiste ei osu edes likipitäen annettuun haarukkaan. Missä on muuten se yritys, joka toimittaa asiakkaalle litium-varaston 390 €/kWh hintaan (itse asiassa toimitti, koska kyse on vuodesta 2015)? Tiedän, että pöhinämedia tuollaisia hintoja esittää, mutta olisi kiva nähdä joku oikea esimerkki näiden tueksi.
    • Tuulivoiman kapasiteettikertoimelle EU:ssa (vuonna 2015) on annettu haarukka 26%-70% niin, että mediaani on 41%. EU:ssa keskiarvo on todellisuudessa jossain 24% nurkilla…??? Mediaani on siis ehkä 66% liian korkea mikä heijastuu vastaavan kokoisena vääristymänä lopputuloksissa. No mutta, jos kerran tietokone sanoo, että se on 26-70%, niin mikäs minä olen sitä kyseenalaistamaan? Kysyin tästä Breyerilta Twitterissä, mutta sen jälkeen, kun  hän pyysi minua olennaisesti toistamaan kysymykseni en ole valitettavasti saanut vastausta.  Lähteenä mainittiin Stetterin väitöskirja, mutta siellä OECD Euroopan keskiarvo kapasiteettikerroin tuulivoimalle 2030 on järkevästi 27.9% (taulukko sivulla 66).
      CF_Wind_Breyer

      Confused.gif

      “The procedure for estimating FLH was complex, but took into account both geographic and temporal variation of the resources. Data was derived from (Stackhouse, 2016; Stetter, 2012), which gave irradiation and wind speed data on an hourly resolution for the years indicated. The geographic resolution of the data…” EU:ssa tuulivoiman maksimi kapasiteettikerroin on tämän jälkeen yli 70%???!!! (Brasiliassa yli 80%. Big if true. Saksassa minimi on paperin mukaan 32%, kun maan toteutunut keskiarvo on oikeasti 19%.)

    • Laitoksen purkamisen kustannuksia ei ole laskuissa diskontattu. Tämä on virhe. (Vaikuttaa kuitenkin melko vähän lopputuloksiin.)
    • Korko on kaikkialla melko korkea 7% mikä ei ole konsistentti pitkäjänteisen ilmastopolitiikan kanssa, mikä edellyttää sukupolvien yli ulottuvaa aikahorisonttia ja (tavalla tai toisella) alhaista diskonttokorkoa. Näissä laskuissa tulisi varioida käytettyä korkoa niin, että sen vaikutus lopputuloksiin on selkeästi esitetty.
    • Aurinkosähkön osalta Suomessa toteutuva kapasiteettikerroin ei sisälly annettuun EU:n haarukkaan. Muuten aurinkosähkön kapasiteettikerroin oletukset ovat vähemmän vinksallaan kuin tuulivoiman vastaavat.
    • Aurinkosähkö+varasto combo ei sisällä riittävää varastoa niin, että tuotanto vastaisi kulutusta. Kustannus on otettu jonkinlaisena summana aurinkosähkön ja varaston hinnoista, mutta koska varaston koko on riittämätön sen vaikutus hintoihin on tietenkin suhteellisen pieni. En oikein muuten ymmärrä tämän kaavaa Excelissä eikä sitä myöskään avata paperissa. Esimerkiksi combon sanotaan ymmärtääkseni tuottavan FLH/2+FLH/2*efficiency verran sähköä. Eli jos varaston “efficiency” on nolla, tuotto on puolet täydestä tuotosta ilman varastoa. Eli on jotenkin oletettu, että puolet tuotannosta johdetaan akkuun, mutta ei ole selvää mistä tämä oletus tuli tai oliko akun koko riittävä ottamaan tuon verran tuotantoa sisään? Mitä tuossa oikeastaan tapahtuu? Kun varasto on ilmainen ja sen tehokkuus on 100%, miksi luku ei ole tismalleen sama kuin aurinkosähkön LCOE mikä laskettiin ilman varastoa? Minun Excelissä lukuihin jää pieni ero.  Riittämätön varasto tarkoittaa etteivät lopulliset kustannukset ole vertailukelpoisia. Eri vaihtoehdot eivät toimita kuluttajalle samaa arvoa mikä jää helposti lukijalle epäselväksi, koska sitä ei kerrota.
    • Ulkoiskustannusten kohdalla Ram et al. viittaavat Grausz:in raporttiin, jossa myös arvioidaan eri vaihtoehtojen hintoja. Tulokset ovat tuossa alla ja ydinvoiman kustannus näyttää alhaisimmalta. Ulkoiskustannukset ovat kuitenkin kaikilla hiilettömillä vaihtoehdoilla melko pienet eivätkä vaikuta hirveän paljon lopputuloksiin.

      Screen Shot 2018-08-27 at 11.23.58.png

      Kustannuksista Grauszin mukaan. Mikä olikaan se huokein vaihtoehto valitun lähteen mukaan?

    • Akuille ei ole laskettu mitään ulkoiskustannusta. Kai niiden tuotanto nyt jotain ympäristöhaittoja aiheuttaa?
    • Hiilidioksidille on laitettu hinta (vuodelle 2030) perustuen Sternin raporttiin (olkoonkin, että paperin viite Stern, N., 2007 on itseasiassa Nordhausin kirjoittamaan kritiikkiin Sternin raportista). Tämä kuitenkin perustui Sternin olettamaan alhaiseen korkoon. Miksi ratkaisupuolella käytetään 7-10% korkoa, mutta hiilen hintaa laskiessa alhaista? Eikö tässä pitäisi olla konsistentti? (Epäilen, että tämä ei ole mitenkään Ram et al. paperin erikoisuus.) Ongelman suuruutta arvioitaessa tunnustetaan tarve pitkälle aikahorisontille, mutta ongelmaa ratkaistaessa ei? Hiilimaksun vaikutus hiilellä tuotetun sähkön hintaan vuonna 2030 on paperissa noin noin 60€/MWhe eli vaikutus on merkittävä. Ilman merkittävää hiilimaksua hiili on alhaisen kustannuksen vaihtoehto (huolimatta myös sille lätkäistystä 10% diskonttokorosta).

Katsotaan mitä tapahtuu, kun oletukset korjataan ensin järkevämmäksi ja sitten osin arvovalintoihin liittyvää diskonttokorkoa aletaan muuttamaan. Seuraava animaatio näyttää mitä tapahtuu tuuli- ja ydinvoimalle, kun vääristävät oletukset poistetaan.

RealityDistortion_crop.gif

Poistetaan vääristävät oletukset Ram et al. paperista. (lähinnä lasketaan tuulen kapasiteettikerroin 0.25-0.38 haarukkaan, ydinvoiman pääomakustannus 3000-6000€/kW, käyttökustannukset irroitetaan pääomakustannuksesta…)

Ydinvoima ei olekaan enää erityisen kallis tapa dekarbonisoida. Seuraavassa animaatiossa lähtökohta on korkealla korolla laskettu kustannus, jonka jälkeen laskemme koron sille tasolle missä päätöksenteon aikahorisontti on pitkä (sama mitä Stern käytti eli 1.4%).

Lowerdiscount_crop

Siirrytään kvartaalikapitalismista sukupolvien yli ulottuvaan ilmastopolitiikkaan laskemalla laskuissa käytettyä korkoa.

Jos tavoitteena on pitkän tähtäimen kustannusten minimointi samalla, kun energiantuotantoa dekarbonisaatioidaan, näyttää melko selvältä, että ydinvoiman on oltava osa energiapalettia. Jos katsomme tilannetta muidenkin vaihtoehtojen osalta niin vuonna 2015 saan kahdella eri korolla seuraavan kuvan kaltaiset tulokset. Ydinvoiman kustannus on tuulen kanssa vertailukelpoinen jopa Breyerin omilla luvuilla, kunhan tuulen liioitellut kapasiteettikertoimet korjataan. Aurinkosähkö on selvästi kalliimpaa.

LCOE2015.png

Vuoden 2015 luvut. Neljä ensimmäistä palkkiryhmää käyttää Ram et al. arvoja paitsi korko on konsistentisti sama kaikilla vaihtoehdoilla ja aurinkosähkön kapasiteettikerroin Suomelle sopiva. Kaksi viimeistä korjaa artikkelin eriskummalliset oletukset ydinvoimalle ja tuulivoimalle takaisin maaplaneetalle. (Sininen palkki alhainen hinta, keltainen korkea ja vihreä siltä väliltä.) Ydinvoima ja tuuli hyvällä paikalla alhaisimman kustannuksen valinnat.

Vuonna 2030 taas arvomme seuraavaa. Sama juttu…ydinvoima pysyy halpana vaihtoehtona vaikka Breyer et al. haaveilevat aurinkosähkölle suuret hinnanalennukset ja VAIKKA emme olettaisi ydinvoimalle mitään suotuisaa kustannuskehitystä. Etenkin katoille asennettavat paneelit ovat selvästi muita vaihtoehtoja kalliimpia.

LCOE2030.png

Sama kuin edellinen, mutta vuodelle 2030 arvatuin parametrein. Ydinvoima on LCOE laskun pohjalta halvin tapa harjoittaa ilmastopolitiikkaa. Siinä emme myöskään nojaa kuviteltuihin hinnan alennuksiin tai kuviteltuihin varastointi- ja integrointiongelmien ratkaisuihin.

Ydinvoima ei siis ole erityisen kallista ja sen kohdalla emme nojaa toiveisiin jatkuvasti alenevista hinnoista tai kuvitteellisiin teknologisiin läpimurtoihin esimerkiksi sähkövarastoissa. Teknologiariskit ovat sen kohdalla pienempiä. Päinvastaiset väitteet ovat laiskaa puhetta eikä niiden paikkaansa pitävyyttä ole vaivauduttu oikeasti tarkistamaan.

P.S. Jos joku haluaa tutustua laskuihin tarkemmin. Tässä linkki joihinkin edustaviin Matlab-macroihin.

Lappeenrannassa rakennelleen malleja joissa yhden jos toisen alueen sähköntarve katettaisiin täysin uusiutuvilla.

Kuva 1: 100% RE pukkaa...koetetaan sivuuttaa tuo energian ja sähkön sotkeminen.

Kuva 1: 100% RE pukkaa…koetetaan sivuuttaa tuo energian ja sähkön sotkeminen.

Olen kommentoinut tyytymättömyyttäni näihin ulostuloihin aikaisemmin (tässä ja tässä). Nyt ryhmä on tehnyt nettiin visualisoinnin jota kutsutaan vaatimattomasti nimellä “Internet of Energy” (jos voin ehdottaa, “IntREnet of energy” olisi vielä parempi). Tämä visualisointi kuulemma demonstroi tarkasti kuinka täysin uusiutuviin pohjaava sähköntuotanto toimii ja siksi meidän pitäisi vain alkaa rakentamaan. Olen erimieltä. Visualisointi ei lisää substanssia vaan nojaa pohjalla olevaan malliin. Mikäli malli on puutteellinen, ei sitä voi korjata visualisoinnilla. Lappeenrannan ryhmä osoittaa kuitenkin esimerkillistä avoimuutta jakamalla visualisoinnin yhteydessä siihen liittyvät data-tiedostot. Tiedostot ovat suuria Excel-tiedostoja, joista löytyy tuntikohtaiset tuotanto- ja kulutustiedot eri alueista (myös tiedot siitä kuinka varastoja täydennetään ja kuinka niitä puretaan). En ymmärrä miksi 100%RE -skenaarioita tehtaillaan juuri Excelillä, mutta näillä mennään. Seuraavaksi joitain poimintoja Euroopan alueen skenaariosta.

  • Miksi Norjan ja Islannin sähkönkulutuksen vuodenaikavaihtelu puuttuu?
  • Miksi Ruotsi tuottaa sähköä alle 80TWh, kun todellisuudessa heidän tuotantonsa on ollut noin 140TWh? Mallissa Ruotsi tuo sähköä noin 1800 kertaa enemmän kuin vie? Suomi tuottaa mallissa enemmän sähköä kuin Ruotsi.
  • Onko joku kysynyt haluavatko Ruotsin lisäksi esim. Sveitsi ja Benelux maat oikeasti tuoda noin paljon enemmän sähköä kuin vievät?
  • Miksi Norja tuottaa mallissa 265TWh, kun todellisuudessa he tuottavat noin 130TWh? Tällä hetkellä liki kaikki heidän tuotantonsa on vesivoimaa, mutta mallissa sitä ei ole kuin 96TWh. Häh?
  • Monessa maassa malli olettaa tuulivoiman kapasiteettikertoimen olevan noin 50%. Miksi näin? Toisaalta esimerkiksi Saksassa kerroin on mallissa noin 37%, kun toteutunut on 20-25% välillä. Tämä liioittelee tuotantoa merkittävästi. Suomelle malli olettaa n. 30% mikä on järkevämpää. (Ja ei, kyse ei ole siitä, että mallissa oletettaisiin suuria määriä esimerkiksi merituulivoimaa. Melkein kaikki tuulivoima on mallissa sijoitettu maalle.)
  • Iso-Britanniasta Ranskaan ja Benelux maihin oletetaan 26GW+17GW siirtokapasiteettia. Onko tämä järkevää, kun todellinen on käsittääkseni noin 2+1GW? Ylipäätään Iso-Britannia on mallissa massiivinen sähkönviejä. (Suomesta pitäisi muuten vetää Balttiaan 3GW piuha Ruotsiin menevän 3GW piuhan lisäksi.)

Muutama huomio myös tuulivoiman tuotantoprofiileista on paikallaan. Voimme helposti laskea todennäköisyysjakaumat sille, että tuulivoiman tuotanto on joku tietty osuus kapasiteetista. Seuraava kuva näyttää tuloksen Suomesta sekä mallin mukaan, että todelliseen tuotantotietoon perustuen ( vuosi 2016 tähän asti).

Kuva x: Jakauma Suomen tuulivoimatuotannosta. Kvalitatiivista yhteneväisyyttä havaittavissa, mutta mutta...

Kuva 2: Jakauma Suomen tuulivoimatuotannosta. Kvalitatiivista yhteneväisyyttä havaittavissa, mutta mutta…

Jotain kvalitatiivista yhdenmukaisuutta on havaittavissa, mutta huomaa kuinka LUT-mallin jakauma vaikuttaa huomattavasti toteutunutta leveämmältä. Se näyttää antavan merkittävästi suuremman todennäköisyyden korkeaan tuotantoon kuin mitä toteutunut antaa ymmärtää. Entä sama Tanskassa, joka on mallissa merkittävä sähkönviejä?

Kuva x: Sama Tanskalle yhdessä sen kanssa miltä jakauma oikeasti näytti vuonna 2015. Ööhh??? Miten tuollaisen jakauman saa? Honest question.

Kuva 3: Tuotannon jakauma Neocarbon-mallissa ja miltä se oikeasti näytti vuonna 2015.

??? Jakauma ei näytä juuri lainkaan siltä miltä todellinen tuotantojakauma näyttää. Mitä ihmettä tässä on tapahtunut? Vastaavia esimerkkejä on muitakin…tässä tulos Iso-Britannialle.

Kuva 4: Sama Englannista, joka on myös mallissa merkittävä sähkön viejä.

Kuva 4: Sama Briteistä, joka on myös mallissa merkittävä sähkön viejä.

Jakauma näyttää pikemminkin vastakkaiselta kuin se mikä on toteutunut. Todennäköisyys on mallissa suurin maksimiteholla. Missaanko nyt jotain olennaista? Päätäni alkaa taas särkeä.headache

Lopuksi on myös hyvä huomata, että tässä “100%RE”-mallissa on ympäri Eurooppaa yli 150GW kaasuturbiinikapasiteettia. Suomessakin näitä laitoksia olisi yli 6GW edestä. Sitä miksi näitä tarvitaan näkyy mallissa hienosti esimerkiksi Saksassa Joulun aikaan. Heidän tuotantonsa (ks. kuva) on yli 120 GW, mutta sitten alkaa päivä jota verkon vakaudesta vastuussa olevat pitäisivät varmasti jännittävänä haasteena. Noin 10 tunnin aikana uusiutuvasta tuotannosta katoaa yli 100 GW, kun heidän kulutuksena on jossain 70GW nurkilla. Kaikki vaipat heitetään polttouuniin, tuodaan mitä voidaan, mutta tämä ei silti riitä. He käynnistävät nopeasti yli 20GW edestä kaasuturbiineja, jotta Joulu ei menisi pilalle. Näitä kaasuvoimaloita on siis ympäri Eurooppaa ja niiden käyttäaste on maasta riippuen 3-22% (keskiarvo 12%). Mallissa ei kerrota mistä se kaasu ilmestyi, mutta mitään synteettisen kaasun tuotantoon liittyviä menoeriä en siitä löydä. Tulee siis luultavasti töpselistä.

Kuva x: Saksa Joulun alla. Hauska päivä verkon ylläpitäjillä?

Kuva 5: Saksa Joulun alla. Hauska päivä verkon ylläpitäjillä. (Vihreällä tuuli+aurinko+vesivoima, punaisella siihen on vielä lisätty tuonti, varastot ja bio- ja jätevoima. Ei riitä…)

Kuva x: höyryvoimalat ja kaasuturbiinit auttoivat Joulun tunnelmaan.

Kuva 6: 24GW kaasuturbiineja pelasti Joulun tunnelman.

Summa summarum. Yhtä sun toista korjattavaa mallissa löytyy ja ehkä kannattaa vielä odottaa hetki ennen kuin aloitamme vain rakentamaan.

Edit: Ilmeisesti kaasun on tarkoitus olla synteettistä, mutta en ymmärrä kuinka prosessin vaatima energia oli jyvitetty kulutusprofiileihin. Myös hyötysuhde on itselleni epäselvä.

Edit : Tuulivoiman tuotantojakaumat näyttävät Excel-tiedostossa kummallisilta, koska ilmeisesti kategoriaan “excess” on laitettu hämäävästi osa tuotannosta. “Wind onshore” ja “Wind offshore” kategoria ilmeisesti pitää vain sisällään sen osan tuotantoa mikä käytetään. Jos tämä tulkinta on oikein, niin esimerkiksi Tanskassa hukattu tuulivoimateho voi mallissa olla samaa suuruusluokkaa kuin kulutettu teho.  Eli asennettu kapasiteetti on noin kaksinkertainen siihen nähden mitä voimalat korkeintaan syöttävät verkkoon. Tämä muuten myös korjaa kapasiteettikertoimia alaspäin, koska ne maat joiden kapasiteettikerroin on anomaalisen korkea, ovat maita joissa tämä hukattu teho on suurempi.

Lion Hirth (Potsdam Institute for Climate Impact Research) on kirjoittanut kiinnostavan artikkelin (pdf tässä), jossa hän tutkii sitä millainen tuuli- ja aurinkovoiman määrä optimoi hyvinvoinnin (ekonomistien käyttämässä merkityksessä). Hirth2Hän mallintaa tätä käyttäen todellisia säätietoja, kulutusprofiileja yms. GAMS pohjaisella työkalulla “Electricity Market Model EMMA”, joka on itse asiassa saatavilla Creative Commons lisenssillä. Malli vaikuttaa myös aika hyvin dokumentoidulta ja sieltä on helppo käydä tarkistamassa esimerkiksi oletetut parametrit eri teknologioiden hinnoille. En huomannut, että sinne olisi kätketty mitään kummallista. Hirth käytti mallissaan 7% korkoa investoinneille. Malli minimoi kokonaiskustannukset annettujen teknisten reunaehtojen puitteissa. Hirth näyttää tietävän mitä tekee ja mallinnus on paljon perinpohjaisempaa kuin mihin minun kaltaiseni harrastelija pystyisi.

Kun hän olettaa, että tuulivoiman hinta putoaa 30% nykyisestä tasolle 50€/MWh, optimi tuulivoiman osuus luoteis-Euroopassa (sisältää Saksan lisäksi myös esim. Ruotsin ja Norjan) olisi noin 20%. Jos kustannukset ovat nykyisenlaiset, optimi olisi n. 2%. Aurinkovoiman kohdalla tilanne on vielä masentavampi. Vaikka hän olettaisi kustannusten putoavan 60% tasolle 70€/MWh, optimi aurinkovoiman osuus on noin nolla prosenttia. Näitä osuuksia rajoittaa nimenomaan tuotannon satunnaisuus ja osuudet nousevat vain hiukan esimerkiksi lisäämällä vesivoimavarastointia tai laajentamalla verkkoja. Tämä tulos siis tuskin muuttuu olennaisesti teknisen kehityksen seurauksena. (Tuulivoiman varastoinnista hänellä on myös kiinnostava pointti. Varastointi altaisiin toimii nähtävästi yleensä niin, että altaat pumpataan täyteen noin 8 tunnissa, kun taas tuulivoiman vaihtelevuuden kompensointi vaatii pidempia ajanjaksoja ja varastointiteknologiaa, jossa energia/teho suhde on suurempi. Siitä vain miettimään missä sellainen varastointiteknologia on.)

Kiinnostavasti hän myös huomaa, että hiilidioksimaksujen korottaminen kasvattaa vaihtelevien uusiutuvien osuutta korkeintaan vain n. 25% tasolle. Jos maksut nousevat korkeammalle kuin noin 40 €/tCO2, tuulivoiman osuus laskee. Tämä siksi, koska tuon tason yläpuolella käynnistyvät investoinnit ydinvoimaan ja hiilentalteenottoon.

Kuva 1: Optimiosuus tuuli- ja aurinkovoimalle hiilidioksidimaksun funktiona. (Hirth 2015 Energy Journal 36, 127-162.)

Kuva 1: Optimiosuus tuuli- ja aurinkovoimalle hiilidioksidimaksun funktiona. (Hirth 2015 Energy Journal 36, 127-162.)

Jos ydinvoima kielletään, kustannukset ja päästöt nousevat rajusti siitä mitä ne olisivat muuten olleet. Nämä ovat siis teknofetissien ulkoisia kustannuksia. Hirthin sanoin….

However, the unavailability of nuclear and CCS comes at the price of increased emissions and welfare losses: CO2 emissions increase by 100-
200% (depending on VRE cost reductions), the electricity price increases by 15-35%, and total system costs by 13-25%. In absolute terms, welfare is reduced by 15-30 €bn per year, which would increase if the assumption of price-inelastic demand was relaxed

Ainoa tapa kasvattaa tuulivoiman osuutta edes 40% tasolle oli asettaa yli 100 €/tCO2 maksu päästöille, kieltää ydinvoima ja olettaa tuulivoimalle merkittävästi nykyistä alhaisempi hinta. On tietenkin sanomattakin selvää, että myös 40% osuus on koomisen riittämätön ilmastotavoitteita silmälläpitäen.

On myös kiinnostavaa huomata mitä Hirth ei tehnyt. Hän keskittyi nimenomaan tuulivoiman osuuden kasvattamiseen eikä esimerkiksi päästöjen minimointiin. Hän ei siis kertonut mikä on optimaalinen sähköntuotantotapa, kun tavoitteena on minimoida kustannukset sillä reunaehdolla, että päästötaso on riittävän alhainen. (Tuolla EMMA mallilla tämän voisi varmaan tehdä helposti, mutta valitettavasti minulla ei ole GAMS lisenssiä. Tämä projekti jää siis toistaiseksi pilkkeeksi silmäkulmaan.) Koska haittamaksun nosto ajoi investoinnit ydinvoimaan ja hiilentalteenottoon, luen kuitenkin rivien välistä tähän vastauksen, joka ei ole saksalaisessa keskusteluympäristössä korrekti. Kuten olen itsekin moneen kertaan arvioinut (esim. täällä ja täällä), jos vaadimme rajuja päästövähennyksiä “heavy lifting” perustuu suurella todennäköisyydellä ydinvoimaan. Ennen kuin tämä itsestäänselvyys ymmärretään voimme nauttia nykyisestä tragikoomisesta ilmastopolitiikasta.

Toistin aikaisemmin Tanskalle tekemäni arvion nyt myös Saksalle. Tiedot ovat vuodelta 2012. Saksassa markkinahinnan aleneminen on keskimäärin n. 60 €/MWh x tuuli- ja aurinkovoiman osuus kulutuksesta. Suhde on siis jyrkempi kuin Tanskassa. Voimme myös tarkastella kuinka sähkön tuonti ja vienti korreloivat uusiutuvien tuotannon kanssa. Samaan tapaan kuin Tanskassa myös Saksassa sähkön vienti tyypillisesti nousee, kun tuuli- ja aurinkovoiman määrä lisääntyy. Siinä missä aikaisemmin arvioin, että 78% Tanskan tuulivoimasta viedään Tanskan ulkopuolelle Saksan kohdalla osuus on alhaisempi. Kun siellä tuuli- ja aurinkovoiman tuotanto nousee 1GW, vienti kasvaa noin 300 MW. Ts. noin 30% Saksan tuuli- ja aurinkosähköstä dumpataan sen rajojen ulkopuolelle.

Germany2014_PriceRESShare

Tuuli- ja aurinkosähkön osuus kulutuksesta vs. sähkön spottihinta Saksassa vuonna 2012 (kuukauden kokoisina paloina).

Minulla on epäilys, että nämä kaksi asiaa eivät ole toisistaan riippumattomia. Tanska on pieni maa, jossa on paljon sähkönsiirtokapasiteettia naapurimaihin. Heillä on mahdollisuus dumpata suurin osa tuulisähköstään maan rajojen ulkopuolelle eivätkä ne samassa määrin romuta Tanskan konventionaalisen tuotannon tulosta. Tanska kykenee ulkoistamaan systeemitason kustannuksista leijonanosan muihin maihin. Saksa on sen sijaan suuri maa piempien naapurien keskellä eivätkä he kykene talikoimaan tuotantoaan samassa määrin naapureille. Heidän on integroitava tuotannosta suurempi osa omaan järjestelmäänsä ja tämä näkyy jyrkempänä markkinahinnan alennuksena suhteessa vaihtelevien uusiutuvien osuuteen kulutuksesta. Tämä tarkoittaa myös sitä, että Saksassa vaihtelevan tuotannon integrointiongelmat eskaloituvat nopeammin kuin Tanskassa.

Vihreiden puheenjohtaja Ville Niinistö kannusti kaikkia perehtymään sähkömarkkinoiden toimintaan Oras Tynkkysen opastuksessa. Kannustus opiskeluun ja uuden oppimiseen on hienoa ja toivon sitä lisää! Toisaalta…

Niinisto2015-01-22 14:25:33
Tuulivoiman kalleuteen on kaksi syytä. Ensinnäkin syöttötariffin kautta maksetaan alkuun korkeampaa tukea enintään kolmen vuoden ajan. Näin pyritään polkaisemaan Suomen tuulivoimamarkkinat vauhtiin. Selvästi alempaan ja siten veronmaksajille edullisempaan tukitasoon siirrytään jo ensi vuoden alussa. 

Toiseksi syöttötariffi perustuu sähkön hintaan. Korkean sähkön hinnan aikoina tukea tarvitaan vähemmän. Kun taas sähkön hinta on viime aikojen tapaan alhaalla, tukea joudutaan maksamaan enemmän.

On vähän nurinkurista murehtia halvan sähkön takia kohoavaa tariffilaskua. Kuluttajat säästävät alentuneen sähkön hinnan ansiosta paljon enemmän kuin mitä kohonneen tukitarpeen takia joutuvat veronmaksajina maksamaan.” Oras Tynkkynen.

Ensimmäisessä kohdassa Tynkkynen jättää sopivasti mainitsematta, että myös tulevaisuuden alhaisempi syöttötariffi on merkittävästi korkeampi kuin sähkön markkinahinta. Toisen väitteensä osalta Tynkkynen nojaa Energiakolmioon, joka on (kirsikan) poiminut tuulisia päiviä ja todennut, että (ihme ja kumma) tarjonnan lisääminen kysynnän pysyessä samana luo laskupaineita sähkön markkinahintaan.  He toteavat:Huomioiden päivän spot-oston hinta nähdään kuitenkin, että syöttötariffin kustannus on monin verroin pienempi verrattuna sähkön markkinahinnan muutoksesta tulevaan kustannukseen.” Mutta vahvat väitteet vaativat vahvoja todisteita. Voisiko sähkömarkkinoiden toimintaan perehtyä huolellisemminkin kuin poimimalla itseä miellyttävä ajanhetki ja sitten sulkea silmät? Pitäisikö esimerkiksi tarkastella pidempiä ajanjaksoja markkinoilla sen sijaan, että kerää anekdootteja? (Keskustelua seuranneet ovat varmasti törmänneet toistuvaan tuulisten tai aurinkoisten sunnuntaipäivien esiin nostamiseen argumenteilla “X tuotti uusiutuvilla Y % energiastaan.” Vastaava ilmiö esiintyy tietenkin myös ilmastodenialistien puolella. Lämpötilan alkuhetkeksi valitaan joku lämmin hetki, jääpeitteen kehitystä aletaan seurata kesällä yms. yms.)

Kuinka ollakaan allekirjoittanut tarkasteli äskettäin tätä ongelmaa muutaman tunnin ajan (Ilmaiseksi. Ole hyvä! Linkki tässä). Säästääkö markkinahinnan aleminen kuluttajille enemmän rahaa kuin mitä valtio maksaa syöttötariffeina? Vastaus: en löytänyt väitteelle tukea. Markkinahinnan aleneminen “säästää” selvästi vähemmän kuin mitä valtio syöttötariffeina maksaa.

Miksi näin? Sanotaan konkreettisuuden vuoksi, että maa tuottaa 10% sähköstään tuulivoimalla ja markkinahinta on ilman tuulivoimaa 35 euroa/MWh. Perustuen Tanskan tuotanto- ja hintatietoihin koko vuoden 2013 ajalta arvioin, että “Tanskassa tuulivoima alentaa markkinahintaa keskimäärin 25.4 €/MWh x tuulivoiman osuus kulutuksesta.Tästä voimme laskea arvion, että 105.3 €/MWh syöttötariffilla maa maksaa sähköstään noin 39.7 €/MWh…eli enemmän kuin ilman tuulivoimaa. Ylimääräinen kustannus on noin 3 kertaa suurempi kuin markkinahinnan alenemisesta saatu säästö. Kun tariffi laskee 83.5 €/MWh tasolle, on ylimääräinen kustannus noin kaksi kertaa korkeampi.  Ehkä Tanska on jotenkin omituinen ja tilanne on toinen muualla? Ohessa myös Saksan hintojen kehitys viimeaikoina. Kuten voi huomata on laskua tapahtunut ehkä suuruusluokkaa 10 €/MWh. Koska kulutus siellä on suuruusluokaa 600TWh, tarkoittaa tämä noin 6 miljardin säästöä. Samaan aikaan uusiutuvien syöttötariffeista lankeaa Saksassa yli 20 miljardin lasku vuodessa. Johtopäätös on siis lienee Saksan kokemusten perusteella sama. (Toki tämän voisi tehdä huolellisemmin, mutta ehkä joskus todistuksen taakka kuitenkin lankeaa uskovaisen ylle?)

Kuriositeettina voin muuten mainita, että (perustuen Tanskan lukuihin) mikäli syöttötariffin suuruus olisi noin 58  €/MWh niin syöttötariffin ylimääräinen kustannus olisi jotakuinkin yhtä suuri kuin markkinahintojen alenemisen aiheuttama “säästö”. As it happens…Vihreiden mukaan on olemassa energianlähde jolla tähän päästään. Tosin tässä yhteydessä 50 €/MWh maksava sähkö onkin liian kallista. Jotenkin tämä säästöargumentti ilmeisesti lakkaa toimimasta, kun jännite-eroja töpseliin luokin joku toinen energianlähde.

Britney ei selvästi ole perehtynyt sähkömarkkinoiden toimintaan

Britney ei selvästi ole perehtynyt sähkömarkkinoiden toimintaan

Kuten myös aikaisemmassa kirjoituksessani huomautin säästö mitä tuulivoiman aiheuttama markkinahinnan aleneminen tuottaa on osin kuvitteellista, koska lasku ei ota huomioon kasvaneita ylläpito yms. kustannuksia kapasiteetista jota joudutaan ylläpitämään kompensoimaan tuulivoiman satunnaisuus. Jo muutaman prosentin penetraatiolla nämä ylimääräiset systeemitason kustannukset ovat merkittävästi suurempia kuin markkinahinnan alenemisesta saatu “säästö” ja penetraation noustessa nämä kustannukset nousevat nopeammin kuin markkinahinta laskee.

Päästövähennysten myyminen ilmaisina tai kenties suorastaan rahaa säästävinä näin heppoisin perustein on minusta vaarallisen epärehellistä. Se luo kuvaa, että ilmastotoimet eivät maksaisi mitään.  Yllättävää ylimääräistä laskua voi olla hankalaa perustella myöhemmin, kun maksun aika tulee. On järkevämpää perustaa väitteet tukevalle pohjalle epävarmuudet reilusti tunnustaen kuin myydä kuuta taivaalta.

Päivitys  29.1.2015: Twitterissä mm. Janne Korhonen kyseli tästä teemasta Ville Niinistöltä, joka on toistanut väitteensä. Korhonen antoi myös hyödyllisen viittauksen artikkeliin (Cludius et al.), jossa tätä asiaa on käsitelty huolellisemmin Saksan osalta. Lopputulos näyttää olevan samansuuntainen kuin minun nopeasti antamani arvio. Valitettavasti Niinistö ei ole ainakaan toistaiseksi kyennyt tukemaan hurjaa väitettään mitenkään.

Päivitys 19.2.2015: Nyt tätä huuhaata levittää Tuulivoimayhdistys. Täytyy vain ihmetellä näiden ihmisten lyhytnäköisyyttä. Epärehellinen retorinen kikkailu vain syö uskottavuuden myöhemmin olkoonkin, että onnistuisi jotain asiantuntematonta juksaamaankin.

Usein huomaan väitettävän, että kuluttajat saisivat tuulivoiman syöttötariffit “takaisin” alentuneena sähkön markkinahintana. Tuulisena päivänä alhaisten käyttökustannusten tuulivoima, kun painaisi markkinahinnan alas. Tämä argumentti on osin kummallinen siksi, koska tuulivoiman tuottajat saavat ymmärtääkseni tukiaisena 105.3 €/MWh ja markkinahinnan välisen erotuksen. Tuulinen päivä voi siis laskea markkinahintaa, mutta veronmaksaja maksaa joka tapauksessa enemmän. Sähkön hinta ei muodostu pelkästään markkinoilla. (Esim. Saksassa syöttötariffit muodostavat kuluttajien sähkölaskusta merkittävästi suuremman siivun kuin sähkön markkinahinta.)

Minua alkoi kuitenkin kiinnostamaan se kuinka suuri merkitys tuulivoimalla on sähkön markkinahintaan. Voidakseni muodostaa perustellun suuruusluokka-arvion suunnistin Tanskaan ja imuroin sieltä sähkön spottihinnat sekä tuulivoimatuotannon ja sähkönkulutuksen tiedot vuodelta 2013. Oheinen kuva näyttää spottihinnan ja tuulivoiman osuuden kulutuksesta kuukauden mittaisissa paloissa koko vuoden ajalta. Sininen viiva on lineaarinen sovitus dataan.

Tuulivoiman osuus vs. markkinahinta (Tanska 2013 1kk palat)

Tuulivoiman osuus vs. markkinahinta (Tanska 2013, 1 kk palat). Hinta €/MWh. (Huom. x-akselin % on typo.)

Tästä opin, että Tanskassa tuulivoima alentaa markkinahintaa keskimäärin -25.4 €/MWh x tuulivoiman osuus kulutuksesta.  Jos oletamme meidän markkinoiden reagoivan suunnilleen samalla tavalla voimme tehdä joitain arvioita. Esim. jos tuulisena päivänä Suomessa on tuulivoimaa 500MW, kun kokonaiskulutus on 10GW Tanskan esimerkki antaisi ymmärtää keskimäärin 1.3 €/MWh laskua markkinahinnassa. Koska yleensä tuulivoiman osuus olisi paljon alhaisempi, keskimäärin vuoden aikana “alennus” olisi pikemminkin noin 0.3 €/MWh.

On muuten hyvä huomata, että tämä hinnanalennus on osin kuvitteellista, koska sähköntuottajien alhaisemmat tulot tarkoittavat ettei olemassaolevan infrastruktuurin ylläpitämiseen kannata välttämättä investoida. Vaihtelevat uusiutuvat rakennetaan kuitenkin sillä oletuksella, että konventionaalinen tuotanto on valmis paikkaamaan vaihtelevien uusiutuvien puutteet. Hinnanalennus on ehkä tässä mielessä nähtävä hetkellisenä anomaliana, joka poistuu kun kapasiteetin ylläpidon kustannukset tavalla tai toisella sälytetään kuluttajien maksettavaksi. Kuten oheisesta kuvasta näkyy, nämä systeemitason kustannukset ovat merkittävästi suurempia kuin tuo markkinahinnan aleneminen.

Kiinnostavaa on myös huomata, että vuonna 2013 Tanskan naapurissa Ruotsissa sähkön keskimääräinen spottihinta oli hiukan korkeampi kuin Tanskassa. Sen sijaan Ruotsissa sähkön hinta vaihteli merkittävästi vähemmän. Standardipoikkeama Ruotsissa oli noin 8.9 €/MWh, kun se oli Tanskassa 11.7 €/MWh. Ruotsissa hinta ei missään vaiheessa kohonnut 110 €/MWh korkeammalle, kun taas Tanskassa katto oli 160 €/MWh. (Tähän hintaan päädyttiin silloin, kun tuulivoiman tuotanto oli hyvin alhainen keskellä arkipäivää.) Ruotsissa hinta oli alimmillaan noin 0 €/MWh ja Tanskassa -62 €/MWh.

Tuulivoiman "kustannukset", kun systeemitason kustannuksia otetaan huomioon. Lähde: F Ueckerdt et al.

Tuulivoiman kustannukset, kun systeemitason kustannuksia otetaan huomioon. Lähde: F. Ueckerdt et al.

IMG_1276.JPGAikaisemmin olen viitannut siihen kuinka tuotanto käyttäen epäluotettavaa teholähdettä maksaa enemmän, koska teholähteen kapasiteettikerroin asettaa rajan siihen kytketyn tehtaan kapasiteetin käyttöasteelle. En kuitenkaan silloin jaksanut katsoa asiaa tarkemmin. Palaan nyt asiaan pienen kenties tulevaisuudessa relevantin esimerkin kautta. Koska ennemmin tai myöhemmin joudumme dekarbonisoimaan myös liikenteen, on melko todennäköistä, että tulemme tarvitsemaan massiivisen määrän synteettisiä polttoaineita, jotka on tuotettu käyttäen jotain hiiletöntä energianlähdettä.

Aihetta tutkitaan aktiivisesti ja monessa alan tutkimuksessa spekuloidaan näiden polttoaineiden tuotantoa uusiutuvien energianlähteiden avulla. Tämä liittynee siihen, että skenen rahoitus pyörii tämän “lupauksen” ympärillä olkoonkin, että itse tutkimustulokset ja lopputuotteet eivät ole mitenkään riippuvaisia teholähteestä jota tuotannossa on käytetty. Tilanne samanlainen kuin puhuttaessa sähkön varastoinnista. Sitä spekuloidaan toistuvasti ratkaisuna uusiutuvien energianlähteiden ongelmiin olkoonkin, että varastoinnin vaatimat investoinnit on helpompaa perustella taloudellisesti perusvoimalaitosten yhteydessä.

Kuvitellaan nyt vaihtoehto A, jossa rakennamme maahan ydinvoimaloita niin paljon, että ne voivat kattaa maksimikulutuksen. Sähköntuotanto on näin dekarbonisoitu ja käytössä on ylijäämäsähköä jota voitaisiin käyttää vaikkapa synteettisten polttoaineiden valmistukseen.  Vaihtoehdossa B teemme saman kuin A:ssa, mutta käyttäen tuulivoimaa. Rakennamme turbiineja niin paljon, että niiden vuosituotanto vastaa vaihtoehdon A sähköntuotantoa ja käytämme ylijäämäsähkön taas polttoaineiden tuotantoon. Koska minulla on nopeasti hyppysissäni Iso-Britannian tuotanto- ja kulutustiedot vuodelta 2013, käytän niitä laskuissani.

Synfuels_Pin

Kuva 1: Synteettisiä polttoaineita valmistava laitos käyttää toimintaansa nämä tehot. Toisessa kuvassa näkyy myös muun sähkönkulutuksen kattamiseen tarvittava säätöteho.

Seuraava taulukko antaa Iso-Britannian lukuihin perustuvat arviot tarvittavasta kapasiteetista ja siitä millaisella käyttöasteella synteettisten polttoaineiden tehtaiden kapasiteettia voidaan ajaa. Koska tuulivoimateho voi pudota liki nollaan, sen kohdalla muun sähkönkulutuksen kattaminen tarvitsee edelleen säätövoimaa merkittäviä määriä. Tehtaan käytössä oleva sähkönmäärä on varmastikin verrannollinen lopulliseen polttoainetuotannon määrään. Tuulivoimaan kytketyn laitoksen käyttöaste on merkittävästi alhaisempi, koska sen täytyy kyetä syömään merkittävästi suurempia tehoja olkoonkin, että sillä on keskimäärin käytössä tätä maksimitehoa paljon alhaisempi teho.

Esimerkki A Esimerkki B
Kapasiteetti 63 GW 163 GW
Tehtaan kapasiteetti 36 132
Tehtaan käyttöaste 56% 20%
Sähköä sisään 180 TWh 231 TWh
Backup 0 W 47 GW

Näistä tiedoista voimme laskea myös arvioita tuotettavan synteettisen polttoaineen hinnasta. Oletan konkreettisuuden vuoksi, että tehdas maksaa 3 miljardia/GW, sen elinikä on 40 vuotta ja kustannuksia diskontataan 5% korolla. (Otin numerot takapuolestani. Tässä on nyt olennaista verrata sitä kuinka vaihtoehdot suhtautuvat toisiinsa, eikä saada tarkkoja oikeita lukuja.) Tuulivoimaan kytketyn suuremman laitoksen pääomakustannukset voivat ehkä olla alhaisempia gigawattia kohden (economies of scale), mutta toisaalta sen pitää maksaa enemmän satunnaisen tehonlähteen aiheuttamista hankaluuksista. Ensimmäisessä aproksimaatiossa oletus samoista pääomakustannuksista vaikuttaa reilulta. Oletan myös käyttökustannusten olevan samoja. Tämä tarkoittaa esimerkiksi sitä, että tehtaat maksavat saman hinnan (tai eivät mitään) käyttämästään sähköstä. Ainoa ero on siis käytettävissä teholähteissä.

Kuva 2 näyttää lopputuloksen niin, että x-akselilla on käyttäkustannusten suhteellinen osuus kokonaishinnasta. Ydinvoimaan kytketyn laitoksen tuotteella on hyvin merkittävästi alhaisempi yksikköhinta ja tämä johtuu ennen kaikkea eroista kapasiteetin käyttöasteissa. Jos öljy halutaan syrjäyttää, se tapahtuu luonnollisesti helpommin vaihtoehdolla, jonka kustannukset ovat alhaisempia. (Toisaalta kaikkia tämä tavoite ei tunnu erityisesti kiinnostavan.)

SynFuelCosts1

Kuva 2: Hintavertailu polttoaineen hinnasta tapauksissa A ja B. (Älä kiinnitä turhaan huomiota y-akselin yksikköön. Se ei ole nyt olennaista.)

Voimme toki kuvitella luopuvamme ylijäämäsähkön käytöstä ja rakentavamme uutta hiiletöntä kapasiteettia näiden tehtaiden pyörittämiseen myös suoraan. Kuva 3 demonstroi tätä ja näyttää kuinka tämä ei aiheuta olennaista muutosta suhteellisiin kustannuksiin.

Kuva 3: Käytetään koko tuotanto polttoaineiden tuotantoon. Perusvoima vs. vaihteleva.

Kuva 3: Käytä koko tuotanto polttoaineiden tuotantoon. Perusvoima vs. vaihteleva.

On hyvä huomata, että nämä erot eivät katoa teknisellä kehityksellä tai poliittisella tahdolla. Käytettävän teholähteen luonne vaikuttaa sitä käyttävän tehtaan (tai palveluntuottajan) tuotannon kustannuksiin. Tuottaja, joka on kytketty aina päällä olevaan teholähteeseen, voi päästä korkeampaan kapasiteetin käyttöasteeseen ja kilpailla tältä osin vaihtelevaan teholähteesen kytketyn kilpailijansa hautaan. Tämä on itsestään selvää, mutta silti yllättävän harva sen huomaa. Tässä puhe oli synteettisistä polttoaineista, mutta tietenkin aivan sama argumentti pätee mille tahansa sähköä kuluttavalle tuotannolle. Vaikka sähkö olisi ilmaista, kuluttajille kustannukset eri vaihtoehdoista eivät ole samoja. Hinta ei ole sama asia kuin arvo. Jos tulen lasten kanssa päiväkodista ja alan tekemään ruokaa, on tehoa oltava tarjolla tiettyyn aikaan. Jos näin ei ole, kärsin hyvinvointitappioita. Kuluttajan perspektiivistä olen valmis maksamaan haluamaani aikaan toimitetusta palvelusta enemmän kuin samasta palvelusta toimitettuna satunnaiseen aikaan.

Vielä lopuksi “disclaimer” vision mittaluokasta. Perustuen John Morganin esittämiin laskelmiin, vaihtoehdossa A Iso-Britannia voisi tuottaa ylijäämäsähköllä tarvitsemastaan öljystä vain murto-osan (alle 5%, jos en väärin laskenut). Suomessa sähköntuotanto on henkeä kohden suurempaa joten meillä tuotanto riittäisi jonkin verran pidemmälle. (Olisiko meillä peräti suhteellinen kilpailuetu tässä?) Jos tätä oikeasti ryhdytään tekemään, sähköntuotanto pitää kuitenkin moninkertaistaa nykytasosta. En näe mitään riskiä siihen, että me rakentaisimme “liikaa” kapasiteettia. Tämä on mahdollista vain, jos ilmastonmuutokselle päätetään olla tekemättä mitään.

Ilmastokeskustelun laatu ja vaikuttavuus voisi parantua merkittävästi mikäli siinä seurattaisiin Carl Saganin klassisia ohjeita järkevästä argumentoinnista ja hölynpölyn välttämisestä.SmallBig Yksi tärkeä asia olisi liittää esitettäviin väitteisiin lukuja todellisesta maailmasta yhdessä relevanttien vertailujen kanssa. Kyse on kuitenkin asioista, jotka voidaan (ja pitää) usein kvantifioida. Tässä nyt pikainen vertailu siitä kuinka suuren kontribuution saksalainen tuuli- ja aurinkosähkö antaa ilmastoponnisteluihin verrattuna esimerkiksi Fennovoiman ydinvoimahankkeeseen.

Saksa Suomi
Väkiluku (miljoonaa) 80.6 5.5
PV (TWh) 31.4
Tuuli (TWh) 53.3
Fennovoima (TWh) 9.5

Kaikki Saksaan rakennettu tuuli- ja aurinkosähkö siis tuottaa noin 1050 kWh sähköä per asukas vuodessa ja noin 23 MWh per asukas elinikänsä aikana. Fennovoima tuottaisi 1700 kWh per asukas ja elinikänsä aikana 100 MWh per asukas.

Vuositasolla Fennovoiman kontribuutio dekarbonisaatioon olisi 60% korkeampi kuin kaiken saksalaisen tuuli- ja aurinkosähkön ja eliniän yli lasketaessa sillä vältettäisiin yli 4 kertaa enemmän hiilidioksidipäästöjä. Tämä siis yhdestä ydinvoimaprojektista. Nämä suuremmat päästövähennykset saavutetaan lisäksi merkittävästi alhaisemmin kustannuksin ja nopeammin. Jos puhumme pienistä asioista suurina ja suurista pieninä, päädymme ojasta allikkoon. Ei riitä ilmaista olevansa asiasta huolissaan vaan tarvitaan myös keinovalikoima, jonka mittaluokka on vertailukelpoinen ongelman suuruuden kanssa. Ei ole järkevää puhua samaan aikaan planetaarisesta kriisistä ja kaupitella ratkaisuja, jotka ovat joko scifiä tai joiden mitaluokka on aivan liian pieni.

Tuulivoiman syöttötariffit jäivät kiinnostamaan aikaisemman kirjoitukseni jälkeen. Elämme maassa missä nämä tuet ja niiden saajat ovat julkisia joten selailin niitä tovin. Alla on yhteenveto tariffia saavista yrityksistä ja tariffien suuruuksista tähän asti.

Omistaja Syöttötariffeja (euroa)
Kaikki 61 000 000
Tuuliwatti Oy 21 529 000
Rajakiiri Oy 10 533 000
Haminan Energia Oy 4 422 000
Innopower Oy 3 916 000
Puhuri Oy 3 813 000
Oy Perhonjoki Ab 3 676 000
Honkajoen Tuulipuisto Ky 3 660 000
TuuliMuukko Ky 2 466 000
Suomen Voima Oy 1 270 000
Sumituuli Oy 700 000
Raahen Tuulienergia Oy 356 000
Pettumäen Mylly Oy 211 000
Kotkan Energia Oy 191 000
Lumituuli Oy 43 000
Manni Mika 0
Koskenkorvan Tuulivoima Oy 0

St1ShellTällä hetkellä selvästi eniten tukia on maksettu Tuuliwatti Oy:lle. Tämä yhtiö on jaettu S-ryhmän ja St1:n kesken. St1:n omistaa Mika Anttonen
ja se tunnetaan paremmin St1:n ja Shellin bensa-asemana. Jos selailee St1:n nettisivuja, voi saada sen kuvan, että yritys on erityisen keskittynyt uusiutuviin polttoaineisiin, mutta sen yli kahden miljardin liikevaihdosta about 99% tulee fosiilisten polttoaineiden myynnistä. Liikevaihdon kasvu öljyn myynnistä on ollut paljon suurempaa kuin heidän uusiutuvan energian bisneksien kokonaisliikevaihto ja tuloksesta nähtävästi melkein kaikki on peräisin fosiilisten polttoaineiden myynnistä. Biopolttoaineet ovat heille tappiollisia ja kun taas tuulivoimabisnekset ovat voitollisia. St1 on siis uusiutuvan energian yritys samaan tapaan kuin vaikkapa Royal Dutch Shell (biopolttoaineita ja tuulivoimaa).  Anttonen on muuten sitä mieltä, että että asetetut ympäristötavoitteet ovat epärealistisia ja poliitikot pihalla. Hän on tässä oikeassa.

Tämän jälkeen listalla seuraa joukko yhtiöitä, jotka ovat kunnallisten sähköyhtiöiden ja teollisuuden omistuksessa (ilmeisesti Mankala-periaatteen kautta ). Siellä on mm. Helsingin Energia, Vantaan Energia, UPM-Kymmene, Rautaruukki ja Kemira (ja monia muita). Viime aikoina toiset ovat kauhistelleet sitä kuinka he arvioivat Fennovoiman ydinvoimalahankkeen omakustannushinnaksi 5 senttiä/kWh ja kuinka tämä on korkeampi kuin heidän arvaamansa sähkön markkinahinta. Tämä on kuulemma kamalaa, koska ihan tavallinen kuntalainen voi joutua maksumieheksi. Kuten olen maininnut aikaisemminkin se tavallinen kuntalainen maksaa 10.53 senttiä/kWh tuulisähköstä ja pitää näin ollen kunnallisen sähköyrityksen muuten tappiollisen tuulivoimatuotannon pystyssä. Sama kuntalainen siis kelpaa sekä lyömäaseeksi, että lounaaksi riippuen tilanteesta. Söpöä.

Syöttötariffeilla on muuten hupaisa yhteys Outokumpuun. Yksi näistä Fennovoimaa viimeaikoina paheksuneista on Tuomas Saloniemi. Tuomaksella oli myös melko originaali kauhistuksen kohde — Fennovoiman osakas Outokumpu.

Ainoa joka Fennovoiman omistajista mahdollisesti saattaisi hyötyä on taho, joka ostaisi Fennovoiman lisäksi oman tuotantonsa pyörittämiseen merkittävästi sähköä markkinoilta markkinahinnalla. Tällä hetkellä mukana oleva tällainen taho on Outokumpu.

Outokumpu kuluttaa vuosittain sähköä 3,5 TWh. Outokummun Fennovoimasta omakustannushintaan ostaman sähkön määrä on ainoastaan 1 TWh/a, joten mikäli Fennovoimalla saadaan laskettua sähkön markkinahintaa edes 5-10% sijoitus voi olla Outokummulle kannattava, vaikka Fennovoima itsessään tuottaisikin markkinoita kalliimpaa sähköä. Käytännössä siis joudutaan tilanteeseen, jossa kunnat subventoivat Outokummun toimintaa saamatta itse mitään.

Huoli siis on, että sähkön lisääntynyt tarjonta laskee markkinahintaa niin, että Outokumpu hyötyy vaikka saisikin takkiin Fennovoima sijoituksestaan. Markkinahinnan lasku on tietenkin yksi uusiutuvia ajavien säännöllisiä markkinointiargumentteja. Tuuli- ja aurinkovoiman käyttökustannukset ovat alhaisia joten, kun pääomakustannuksista ei puhuta, ne painavat tuulisena ja aurinkoisena päivänä markkinahintaa alas. Kun tätä argumenttia käyttää on toki aina vältettävä mainitsemasta markkinoiden ulkopuolella maksettavaa syöttötariffia. Voisimmeko kuvitella Outokummulle jotain vielä katalampaa hyötymisen mahdollisuutta? Jotain tapaa jolla he voisivat välttää ottamasta takkiin investoinneista kapasiteettiin, jonka omakustannushinta on markkinahintaa korkeampaa? Kelpaisiko syöttötariffi vastaukseksi? Tämä kuvio on jo todellisuutta Rajakiiri osakeyhtiössä, jonka osakkaana Outokumpu on. Tappiollinen investointi muutetaan syöttötariffilla kannattavaksi ja sillä olisi taipumus painaa markkinahintaa alas. Täydellistä! En tosin aio pidättää hengitystäni odottaessani sitä, että Outokummun toimintaa Rajakiirissä pidetään yhtä kamalana kuin heidän toimintaansa Fennovoimassa. Ensimmäinen on selvästikin jaloa, koska tuulivoima. Jälkimmäinen on moraalitonta, koska ydinvoima.

Honkajoen tuulipuiston taas omistaa Peter Fagernäsin Taaleritehdas. Taaleritehdas on yksityispankkiiri- ja omaisuudenhoitopalveluihin keskittyvä sijoitusyhtiö. He valikoivat asiakkaikseen varakkaita ihmisiä:

Haluamme mahdollistaa varakkaiden ja vaurastuvien suomalaisten aktiivisen osallistumisen pääomamarkkinoiden kehittämiseen ja tehdä omistajuudesta arvon ja ylpeyden aiheen.”

Tuulivoima sijoituksia Taaleritehtaassa pyörittää erityisesti heidän Tuulitehdas pääomarahastonsa. Siinä on sijoituskapasiteettia 150 miljoonaa ja sen kapasiteetin takana on noin 200 sijoittajaa…siis keskimäärin melkein miljoona per sijoittaja. Tuollainen rahoitusvarallisuus sijoittanee Tuulitehtaan omistajat varakkaimman 0.1% joukkoon. (Löytääkö joku relevanttia jakaumaa? En nyt löydä sitä tilastokeskuksen sivulta. Mediaani rahoitusvarallisuus taitaa kuitenkin olla alle 10000 euroa.) TuuliMuukko taas on LähiTapiolan 100  miljoonan pääomarahaston omistuksessa. Syöttötariffia saavista yrityksistä Lumituuli Oy taitaa olla “tavallisten ihmisten” omistama (1200 osakasta). Sen osuus tariffeista on alle 0.1%.

Tämä opintomatka internetin syövereihin vain vahvisti käsitystäni syöttötariffien rajusta regressiivisyydestä. Jotta ylläolevasta ei kuitenkaan vedettäisi liian hätiköityjä johtopäätöksiä, on syytä mainita, että en ole aina regressiivisiä tulonsiirtoja vastaan. Ilmastonmuutoksen torjumiseen tarvittavat työkalut syövät usein suuria määriä pääomia ja niitä pääomia on lähinnä rikkailla. Se tarkoittaa sitä, että monin paikoin sijoittajia on hemmoteltava tavoilla, joita muuten pitäisi vastenmielisinä. Sen sijaan regressiivistä politiikkaa ei pidä harjoittaa mikäli palkkiona on lähinnä joidenkin teknologiafetissin tyydyttäminen. Investoinneille saatavat voitot on sidottava päästövähennyksiin niin, että tuotot ovat suurimpia suurimmista päästövähennyksistä. Näin kenties regressiivinenkin politiikka auttaa saavuttamaan koko yhteiskunnan kannalta tärkeän tavoitteen.

En myöskään paheksu sijoittajia heidän toiminnastaan. He sijoittavat pääomia kohteisiin, jotka arvioivat riittävän kannattaviksi. Jos yhteiskunta on päättänyt taata jonkin toiminnan voitot, totta kai pääomia ilmestyy sen takuun houkuttelemina. On kuitenkin huolestuttavaa, että harjoitetun politiikan tulonjakovaikutuksia ei edes mainita. On yksi asia tehdä kompromisseja asioiden eteenpäin viemiseksi ja toinen tehdä päätöksiä sokeana niiden seurauksista.

Follow me on Twitter

Goodreads

Punainen risti

Unicef

Advertisements