Uusiutuva energia Suomessa 1

Uusiutuva energia Suomessa

01/01/16

Uusiutuva energia Suomessa 2

SisällysluetteloUusiutuvassa energiassa on järkeä 3Monta hyvää perustelua 4Uusiutuvan energian tuotanto Suomessa energialähteittäin 5Enemmän uusiutuvaa energiaa Suomeen 7UE-järjestelmän asentaminen vaatii osaamista 8Aurinkoenergia Suomessa 9Bioenergia Suomessa 15Tuulivoima Suomessa 27Lämpöpumput Suomessa 35

01/01/16

Uusiutuva energia Suomessa 3

Uusiutuvassa energiassa on järkeä

• Uusiutuva energia on peräisin auringosta – Aurinkolämpö ja -sähkö– Tuulivoima, lämpötilaerot synnyttävät paine-eroja– Vesivoimankin takana on aurinko– Bioenergia, yhteyttäminen eli fotosynteesi

tapahtuu auringon voimalla • Puuperäiset polttoaineet, peltobiomassat, biokaasu

ja kierrätyspolttoaineiden biohajoava osa– Maalämpö eli geoenergia, kallioperään maahan ja

vesistöihin varastoinut lämpö – Aaltoenergia, liittyy tuuliin ja lämpötilaeroihin

• Vuoroveden liikkeet ovat myös uusiutuvaa energiaa, jonka saa aikaa kuun vetovoima

• Geoterminen energia maapallon sisältä

01/01/16

401/01/16

Monta hyvää perustelua

Uusiutuva energia ei lisää kasvihuonekaasupäästöjä.

Uusiutuva energia edistää Suomen energiaomavaraisuutta ja parantaa kauppatasetta.

Uusiutuva energia luo uutta yritystoimintaa.• Työllisyysvaikutus kotimaassa• Uusi teknologia tuo mahdollisuuksia

innovaatioiden vientiin

Uusiutuva energia Suomessa 5

Uusiutuvan energian tuotanto energialähteittäin 2015

01/01/16

Uusiutuva energia Suomessa 6

Tavoitteena on nostaa uusiutuvan energian osuus Suomen energian loppukäytöstä 50 prosenttiin vuonna 2030 (Energia- ja ilmastostrategia 2016).

01/01/16

7

Enemmän uusiutuvaa energiaa Suomeen

Tavoitteen saavuttamiseksi esimerkiksi

• Tuetaan uusiutuvan energian tuotantoa ja investointeja sekä alaa kehittävää yritystoimintaa ja hankkeita

• Verotetaan muita energian tuotantomuotoja• Koulutetaan alan ammattilaisia• Viestitään ja tiedotetaan sekä tarjotaan neuvontaa

uusiutuvan energian hyödyntämisestä• Huomioidaan uusiutuva energia kaavoituksessa

01/01/16 Uusiutuva energia Suomessa

8Uusiutuva energia Suomessa

UE-järjestelmän asentaminen vaatii osaamista

01/01/16

Uusiutuvan energian järjestelmää hankkivan kannattaa käyttää sertifioitua asentajaa. Asentajarekisteri: www.motiva.fi/sertifioidutasentajat

Suomessa käytössä oleva vapaaehtoinen sertifiointi- ja koulutusjärjestelmä on tarkoitettu seuraavien järjestelmien asentajille:• aurinkosähkö• aurinkolämpö• biolämpö• lämpöpumppu

Sertifioitu asentaja osaa asentaa laitteiston laadukkaasti. Asentajille koulutus on osoitus alan osaamisesta ja tapa ylläpitää ammattitaitoa.

Järjestelmän takana ovat uusiutuvan energian valtakunnalliset yhdistykset, täydennyskoulutukseen erikoistuneet oppilaitokset ja Motiva. Ympäristöministeriö tukee järjestelmän kehittämistä.

Aurinkoenergia Suomessa

01/01/16 Uusiutuva energia Suomessa 9

1001/01/16

Auringon säteilymäärät• Etelä-Suomessa on yhtä paljon

säteilyä kuin Pohjois-Saksassa.

• Säteily painottuu Suomessa enemmän kesään.

• Suomessa on paljon hajasäteilyä.

• Helsingissä säteilyä on vuodessa noin 1000 kWh/m² vaakapinnalle, Sodankylässä noin 800 kWh/m².

.

Aurinkoenergia Suomessa 11

Sähköä ja lämpöä auringosta• Auringon säteilyä voidaan käyttää sekä aktiivisesti että

passiivisesti• Passiiviseen hyödyntämiseen ei tarvita laitteita vaan talon

sijainnin, suuntauksen, arkkitehtuurin ja rakenteiden hyvää suunnittelua

• Aurinkopaneeleilla tuotetaan sähköä• Aurinkokeräimillä tuotetaan lämpöä• Vaihtelevan tuotannon vuoksi aurinkoenergian varastointi on

monessa kohteessa tärkeää ja korostuu tulevaisuudessa• Ei riitä ainoana energianlähteenä, yhdistetään muihin

järjestelmiin• Suuntauksella ja asennuskulmalla voi vaikuttaa

tuotantomääriin ja -aikoihin• Asennus yleensä katolle tai julkisivuun• Sertifioidun asentajan käyttöä suositellaan• Tarvitaan usein toimenpidelupa, tilanne vaihtelee kunnittain01/01/16

12

Aurinkolämpö• Aurinkokeräimillä lämmitetään rakennusta ja/tai käyttövettä• Käytössä on sekä tasokeräimiä että tyhjiöputkikeräimiä • Keräinten hyötysuhde voi olla jopa 70 %, riippuen tekniikasta

ja olosuhteista• Järjestelmään tarvitaan keräimet, lämmönvaihdin,

lämminvesivaraaja, pumppu, säätö ja ohjaus• Pientaloon tarvitaan noin 8−12 m²

– Puolet lämpimästä vedestä ja osa huoneiden lämmityksestä

• Alaan perehtynyt voi rakentaa järjestelmän myös itse

Kuva: Kimmo Haimi01/01/16

Aurinkoenergia Suomessa

Aurinkoenergia Suomessa 13

Aurinkosähkö• Omavarainen tai yleiseen sähköverkkoon

liitetty järjestelmä• Paneelien hyötysuhde on noin 15−20 %• Oikea mitoitus on tärkeää. Kannattavinta on, kun pystytään

hyödyntämään tuotto itse, korvaus sähköverkkoon syötetystä sähköstä on pieni.

• Ylijäämän voi syöttää verkkoon tietyin edellytyksin.• Pientalojärjestelmä noin 3−5 kW, 1 kW noin 6 m²

01/01/16

Aurinkoenergia Suomessa 14

Lisätietoja

• http://motiva.fi/aurinkoenergia

• http://www.finsolar.net/

• http://www.motiva.fi/sertifioidutasentajat

01/01/16

Uusiutuva energia Suomessa 15

Bioenergia Suomessa

01/01/16

Bioenergia Suomessa 16

Bioenergia on Suomessa tärkeä energialähde• Metsähake, teollisuuden puutähde ja polttopuut työllistävät

Suomessa– Kokonaistyöllistävyys 7 500 henkilötyövuotta

• Parantaa omavaraisuutta ja sitä kautta tuotantovarmuutta• Parantaa kauppatasetta• Vähentää riippuvuutta öljyn hinnan vaihtelusta• Edistää metsien hoitoa

22/12/2016

Puuhake palaa lämpölaitoksen hakekattilassa. Kuva: Johanna Kokkola

Kuva

: Joh

anna

Kok

kola

1722/12/2016

Bioenergiaa monesta lähteestäPuun osuus Suomen energian kokonaiskulutuksesta on neljäsosa ja uusiutuvasta energiasta kolme neljäsosaa.

Puuenergia

Peltoenergi

a

Biokaasu

Bioenergia Suomessa

18

Bioenergiaa monesta lähteestä

22/12/2016 Bioenergia Suomessa

Puuenergia Peltoenergia BiokaasuHalot ja klapit Ruokohelpi LannatRangat Olki VihermassatKokopuu Öljykasvit Peltoenergia-

kasvitLatvusmassa Vihermassat Öljykasvien

puristekakutKannot Suojakaistojen

biomassaBioöljyt ja rasvat

Hakkeet Järviruoko BiojätteetJätepuu (puhdas)

Energiapaju Teurasjätteet

Bioenergia Suomessa 19

Puupolttoaineet teollisessa käytössä• Metsäteollisuudessa syntyy monia energiaksi

hyödynnettäviä jakeita – Mustalipeä, kuori, erilaiset purut ja puutähdehakkeet – Käytetään teollisuuden voimalaitoksissa ja

lämpökattiloissa tuottamaan sähköä, prosessihöyryä ja lämpöä

– Näistä muodostuu noin viidennes Suomen koko energiankulutuksesta

• Metsähake – Haketus tai murskaus joko metsässä, terminaalissa tai

laitoksella– Käyttö aluelämpölaitoksissa, taajamien ja teollisuuden

lämpö- ja voimalaitoksissa sekä kiinteistöjen lämmityslaitteissa

– Eniten käytetty kiinteä puupolttoaine Suomessa• Pelletit

– Käytetään aluelämpölaitoksissa ja voimalaitosten seospoltossa kivihiilen kanssa sekä kiinteistöjen lämmityslaitteissa

22/12/2016

Bioenergia Suomessa 20

Puupolttoaineet kotitalouksissa• Polttopuu: halot, klapit, pilkkeet

– Merkittävä puuenergian muoto: pientalot, maatilat, saunat, suuret kiinteistöt

– Kattilat, tulisijat ja kiukaat– Polttopuulla pientalojen lämmityksestä 40 % vuonna 2012

• Pelletit ja briketit– Valmistetaan mekaanisen metsäteollisuu- den sivutuotteista: kutterinlastusta, hiontapölystä ja sahanpurusta– Kuiva tasalaatuinen polttoaine

22/12/2016

Kuva: Juha Rautanen

Bioenergia Suomessa 21

Puusta polttoaineeksi, esimerkkejä

22/12/2016

Puuhake on parhaimmillaan kuivaa ja puhdasta.

Käyttämällä havutukkeja voidaan tehostaa hakkuutähteen kuljetuksia.

Puhdas jätepuu voidaan hakettaa .

Puupelletti on tasalaatuista.

Kuva

: Iiri

s Lap

pala

inen

Koivu on energiasisällöltään paras ja suosituin polttopuu.

Rangat haketetaan usein metsässä tien varressa

Kuva

: Juh

a Ra

utan

en

Kuva

: Juh

a Ra

utan

enKu

va: J

uha

Raut

anen

Kuva

: Juh

a Ra

utan

en

Kuva

: Joh

anna

Kok

kola

Bioenergia Suomessa 22

Lämpöyrittäjyys• Lämpöyrittäjä toimittaa asiakkaalle lämpöä ja

laskuttaa energiasta (€/MWh)– Kaukolämpöä, kuumaa vettä tai höyryä

• Yrittäjä – Investoi lämpölaitokseen– Rakentaa laitoksen ja tarvittaessa verkon– Hankkii polttoaineen, hoitaa lämmön-

tuotannon ja kunnossapidon• Sopimukset tyypillisesti noin 10 vuotta ja

lämmön hinta sidotaan indekseihin• Vuonna 2016 Suomessa oli

– 620 lämpöyrittäjän hoitamaa kohdetta– Lämpöyrittäjiä 300-350– Kattilateho yhteensä yli 300 MW, yhden kattilan teho yleensä 200 – 4 000 kW

22/12/2016

Puuwatti Oy:n toimitusjohtaja Veli-Matti Alanen esittelee Ylöjärven biolämpölaitoksen hakevarastoa. Laitos toimittaa lämpöä Parman betonielementtitehtaalle ja Ylöjärven muille kiinteistöille.Kuva: Kimmo Haimi

Bioenergia Suomessa 23

Peltobiomassat• Peltobiomassoja ovat mm.

– Ruokohelpi, hamppu, öljykasvit, nopeakasvuinen energiapaju ja viljakasvien osat, kuten olki

• Peltobiomassoja voidaan viljellä elintarviketuotannosta poistetuilla pelloilla, kesannoilla ja entisillä turvetuotantosoilla

• EU:n tukijärjestelmä sallii ei-ruoantuotantoon tarkoitettujen energiakasvien viljelyn tukemisen– Tuet ovat peltoenergiakasvien viljelylle taloudellisesti ratkaisevia

22/12/2016

Ruokohelpipaaleja Kokkolassa. Ruokohelpiviljely on alkuinnostuksen jälkeen vähentynyt. Kuva: Katri Pahkala.

24

Biokaasu• Biokaasu on kaasuseos, jota syntyy eloperäisen

aineksen mädäntyessä hapettomissa, anaerobisissa olosuhteissa bakteerien vaikutuksesta

• Biokaasua saadaan monista raaka-aineista– Jätevesiliete, lanta, nurmi,

orgaaniset jätteet ja sivuvirrat – Kaatopaikkakaasun keräys

• Biokaasun koostumus – Metaani CH4 40−70 prosenttia– Hiilidioksidi CO2 30−60 prosenttia– Pieniä määriä vettä, typpeä, happea,

vetyä, ammoniakkia, rikkivetyä• Biokaasun palaessa syntyy vettä ja

hiilidioksidia

22/12/2016 Bioenergia Suomessa

Biokaasulaitoksen mädätysjätteiden erottelua kiinteään ja nestemäiseen osaan Envor Biotechin biokaasulaitoksella Forssassa. Kuva: Iiris Lappalainen

25

Liikenteen biopolttoaineet• Biomassasta jalostettavilla polttoaineilla korvataan

fossiilisia polttoaineita– Vähentävät liikenteen öljyriippuvuutta ja

ympäristövaikutuksia. – Mikäli biopolttoaineet tehdään kotimaisista raaka-aineista,

lisäävät ne myös Suomeen jääviä tuloja ja maamme huoltovarmuutta.

• Liikenteen polttoaineiksi soveltuvia biopolttoaineita ovat muun muassa:– Biodiesel, bioetanoli, biobutanoli,

biometanoli, ETBE eli esteröity bioetanoli, bioöljy, biokaasu ja puukaasu

– Uusia mahdollisia liikennepoltto-aineiden raaka-aineita ovat esimerkiksielintarviketeollisuuden jätteistä ja

levistä 22/12/2016 Bioenergia Suomessa

Kalmarin tilan biokaasuasemalla tankataan traktoria tilalla tuotetulla biokaasulla. Kuva: Metener Oy

Bioenergia Suomessa 26

Lisätietoa

• http://motiva.fi/lampoyrittajyys

• www.tehokkaastipuulla.fi

• http://motiva.fi/bioenergia

• http://motiva.fi/toimialueet/uusiutuva_energia/uusiutuva_energia_suomessa/motivan_uusiutuvan_energian_hanketoiminta/bioenergy4business-hanke

• www.motiva.fi/sertifioidutasentajat

22/12/2016

Uusiutuva energia Suomessa 27

Tuulivoima Suomessa

01/01/16

Tuulivoima Suomessa 28

Miksi tuulivoimaa?• Tuulivoima on kotimaista lähienergiaa.• Tuulivoima vähentää riippuvuutta energiatuonnista ja

lisää omavaraisuutta.• Se on uusi maaseutuelinkeino, joka parantaa

maaseudun elinvoimaa.• Tuulivoima työllistää myös paikallisesti.• Tuulivoima ei tuota päästöjä, se on uusiutuvaa

energiaa.• Tuulivoiman ympäristöhyödyt ovat selkeät verrattuna

fossiilisiin polttoaineisiin.• Tuulivoima on edullinen uusiutuvan energian muoto.• Mielipidekyselyissä enemmistö suomalaisista

kannattaa tuulivoiman rakentamisen lisäämistä.

22/12/2016

Tuulivoima Suomessa 29

Tuulivoima vaikuttaa talouteen ja ympäristöön• Vähentää energiantuotannon

kasvihuonekaasupäästöjä• Vähentää energiantuotannon hiukkas-, raskasmetalli-

ja elohopeapäästöjä• Lisää energiaomavaraisuutta• Vahvistaa Suomen kauppatasetta, vähentää tuontia• Oma polttoaine ja tuotanto• Pienempi energian hintariski• Muuttaa maisemia• Voimalasta kuuluu ääntä• Voimalat valaistaan lentoliikenteen vuoksi• Voi olla vaikutuksia nisäkkäisiin ja lintuihin• Mahdollinen jäänheittovaara

22/12/2016

Kuva: StudioTimo Heikkala

Tuulivoima Suomessa 30

Tilanne Suomessa tänään

Vuonna 2015:• 1 005 MW (2014: 627 MW)• Noin 400 voimalaa (2014: 260

voimalaa)• Vuonna 2016 arvioidaan

rakennettavan arviolta 400 megawattia

• Energia- ja ilmastostrategia 2016– Nykyisenkaltaisesta tuulivoiman

syöttötariffijärjestelmästä luovutaan sovitusti.

– Vuosina 2018-2020 kilpailutetaan yhteensä 2 TWh teknologianeutraalisti

– tuotantotukea jatketaan siten, että vuonna 2021–2024 saadaan tuotantoon 2 TWh uutta tuulivoimakapasiteettia.

22/12/2016

Tuulivoima Suomessa 31

Tuulivoimalan sijoittaminen• Alueen tuulisuus:

– Suomen tuuliatlas www.tuuliatlas.fi ja jäätämisatlas– Paikalliset tuulimittaukset

• Sähkön siirtoverkkoon kytkentä– Isot tuulivoima-alueet yli 15 MW liitetään kantaverkkoon– Alle 15 MW:n tuulivoima-alueet sijoitetaan jakeluverkon

lähelle• Alueen muu infrastruktuuri• Maanomistus

22/12/2016

Tuulivoima Suomessa 32

Tuulivoiman suunnittelu vaatii paljon taustatietoja• Tuulivoima vaikuttaa ympäristöön, joten tuulivoima-

alueiden suunnittelussa ja voimaloiden käytössä on otettava huomioon muun muassa seuraavia asioita:– Tuulivoimaloiden jaksottainen ääni, etäisyys asutuksesta

meluhaitan vuoksi• Ympäristöministeriö suosittelee melun ohjearvoiksi 40-45 dB, alimmillaan

yöaikaanloma-asumiseen käytettävillä ja kansallispuistoissa

– Isot tuulivoimalat 3-5 MW näkyvät kauas, maisemat muuttuvat• Roottorin liikkeestä aiheutuva valon välke• Arvokkaat maisema-alueet ja kulttuuriympäristöt• Luonnonsuojelualueet, erämaa-alueet

– Linnut• Lintujen muuttoreitit• Päiväpetolinnut • Kansainvälisesti tärkeät linnuston alueet (IBA)

– Tutkavaikutukset ja lentoliikenne22/12/2016

Kuva: Studio Timo Heikkala

Tuulivoima Suomessa 33

Mitä lupia tarvitaan tuulivoiman rakentamiseen?

22/12/2016

• Jokainen teollisen kokoluokan tuulivoimala tarvitsee kunnan myöntämän rakennusluvan.

• Sijainnista riippuen tarvitaan myös vesilain mukainen vesilupa tai ympäristösuojelulain mukainen ympäristölupa.

• Yli 30 metriä korkeat voimalat tarvitsevat aina ilmailulain mukaisen lentoesteluvan.

• Ympäristövaikutusten arviointi, YVA, vaaditaan voimala-alueilta, jonne on suunnitteilla vähintään 10 suurta tuulivoimalaa.

Kuva: Studio Timo Heikkala

Tuulivoima Suomessa 34

Lisätietoa

• http://www.tuulivoimaopas.fi/

• http://www.motiva.fi/tuulivoima

• http://www.tuulivoimayhdistys.fi/

22/12/2016

Uusiutuva energia Suomessa 35

Lämpöpumput Suomessa

01/01/16

Lämpöpumput Suomessa 36

Lämpöpumput yleisestiLämpöpumpun termodynaaminen toimintaperiaate keksittiin jo 1800-luvulla• Ensimmäiset lämpöpumput rakennettiin 1950-luvulla,

ensimmäiset maalämpöpumput 1970-luvulla Suomessa• Ilmalämpöpumppu suunniteltiin alunperin vain

jäähdytyskäyttöön• Jääkaappi on yleisin (ilma)lämpöpumppu • Lämpöpumpun teho ja hyötysuhde on korkein, kun

lämpötilaero lämmönkeruu suhteessa lämmönluovutukseen on pieni

• Lämpöpumppu soveltuu parhaiten 50..60 asteen lämpöisen veden tuottamiseen

• Soveltuu parhaiten vesikiertoisen lattialämmityksen yhteyteen (ilmalämpöpumppua ei kytketä lämmönjakoverkkoon)

• Suomessa on nykyään yli 700 000 lämpöpumppua• Sertifioidun asentajan käyttöä suositellaan22/12/2016

Lämpöpumput Suomessa 37

Maalämpöpumppu hyödyntää geoenergiaa• Geoenergia on peruskallioon, maaperän

pintakerroksiin tai veteen varastoitunutta auringon lämpöenergiaa

• Edullista ja päästötöntä lämpöenergiaa ja soveltuu rakennusten lämmittämiseen, pienistä omakotitaloista varastohalleihin

• Soveltuu kiinteistön ainoaksi lämmönlähteeksi• Lämpökaivoa voidaan kesällä käyttää myös

jäähdytykseen ja lämmön varastointiin• Maalämpöjärjestelmän lämpöenergiasta noin 2/3

otetaan maaperästä ja 1/3 tuotetaan sähköllä• Järjestelmän hankintahinta on melko korkea ja sen

hankinta on kannattavampaa suureen taloon

22/12/2016

Lämpöpumput Suomessa 38

Ilmalämpöpumput• Täydentävä lämmitysjärjestelmä, joka ottaa lämpöä

ulkoilmasta ja lämmittää huoneilmaa • Ilma-ilmalämpöpumpun rinnalle vaaditaan aina

täysteho-mitoitettu päälämmitysjärjestelmä • Mitä alemmaksi ulkoilman lämpötila laskee, sitä

vähemmän ilma-ilmalämpöpumppu tuottaa lämpöä. Myös hyötysuhde laskee samalla

• Soveltuu erityisesti sähkölämmitteisiin taloihin • Käytössä noin 600 000 talossa

22/12/2016

Ilmalämpöpumpun suodattimet pitää puhdistaa imuroimalla ja tarvittaessa myös pesemällä.Kuva: Hannu Laatunen/Vastavalo

Lämpöpumput Suomessa 39

Poistoilmalämpöpumput Ilma-vesilämpöpumput• Tuottavat lämmintä vettä

lämmitykseen ja käyttövedeksi

• Lämmönlähde ilmanvaihdon poistoilma (korvaa samalla ilmanvaihtokoneen)

• Sopii erityisesti matalaenergia- ja passiivitaloon

• Lämmitystarpeen kasvaessa tarvitaan lisälämpöä, joka tuotetaan yleensä sähkövastuksella

• Ilma-vesilämpöpumppu vaatii useimmiten lisälämmitysmuodon yli 50…60 asteen lämpötiloille

• Siirtää lämpöä ulkoilmasta vesikiertoiseen lämmönjakojärjestelmään ja lämmittää myös lämpimän käyttöveden

• Voidaan usein kattaa talon lämmitystarve yleensä jopa ̶ 20 celsiusasteeseen saakka

• Sopii öljylämmityksen tai vesikiertoisen sähkölämmityksen rinnalle

• Uusiin taloihin ja saneerauskohteisiin

22/12/2016

Lämpöpumput Suomessa 40

Lisätietoa

• http://motiva.fi/toimialueet/uusiutuva_energia/lampopumput

• http://www.sulpu.fi/

• www.motiva.fi/sertifioidutasentajat

22/12/2016

Kiitos.

01/01/16 Uusiutuva energia Suomessa 42