Browsing by Subject "vesivoima"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-20 of 20
  • Haveri, Petteri (2008)
    Hydropower is one of the most important sources of electricity in Finland and in the Nordic countries. It is studied in this work how the water resources are allocated under perfect competition and in a monopoly. The question is considered from the viewpoints of a planner and a producer. A number of alternative models to model and plan the use of water resources are presented. The first chapters present shortly how the electricity is generated and consumed in Finland and in the Nordic countries. Furthermore it is given an overview on the transmission and distribution systems of electricity. The reader gets also an idea how a hydro power plant is operated. In the following chapters the planner's solution is presented and how the water resources get allocated under perfect competition and in monopoly. The planner's solution is studied with the help of two models. The first model is a simple two-period model and the second model a costs minimizing model. The solution under perfect competition is first analyzed with a two-period model and then with a more realistic multi-period model. In the chapter of monopoly the behaviour of private and public monopolies are analyzed with the help of two-period model. At the end a novel model is presented. With this model the opportunities to abuse market power are eliminated. Also the problems and justifications of wind fall taxation are considered from a juridical and an economic viewpoint. The following aspects of the different market structures are considered: price formation, market power, efficiency and welfare distribution. The theoretical results are compared with studies and analysis about the Nordic power markets.
  • Koivunen, Tero; Syri, Sanna; Veijalainen, Noora (Wiley-Interscience, 2022)
    International Journal of Energy Research
    The Government of Finland is targeting carbon neutrality by 2035. Increasing electrification emphasizes the need for significant emission reductions in power generation. As reduction in power generation emissions is partly realized by increase in intermittent energy sources, electricity storage may become an important part of a carbon neutral power system. This study investigates the behavior of electrical storages as a part of a large-scale national carbon-free power system model. As a case study, a three-year model of a carbon-free Finnish power system set in 2050 with the aim to identify various factors affecting electricity storage, and the results are compared with literature. The proposed case study features various scenarios with a national power system with very high amounts of renewables and a significant hydro capacity, while amount of combustion-based energy production is minimal. In addition, hydrological stress scenarios representing historically severe drought years were introduced. The amount of electricity storage needed was found to be most affected by nuclear and electricity trading capacities, which is consistent with literature findings. The data period used as basis for modeling also affected the need for electricity storage, as interannual variations in renewable production were found to have a large effect on modeled results. The needed electricity storage capacities increased significantly in the stress scenarios. The electricity storage need was found to be seasonal in nature, but this may be partly due to missing demand flexibility within the modeled power system, which caused very large individual storage discharge peaks. The results emphasize the need to take several years of historical data into account to ensure system availability in different conditions. Highlights • Nuclear energy was found to decrease system costs in a 100% carbon-free power system. • Multi-year modeling is essential to secure system availability due to the important role of hydropower and seasonal wind variability. • Electricity storages were found to be seasonal in nature. The main reason was exceptionally low windiness during individual periods, which resulted in large but temporarily short power deficits due to insufficient flexibility obtained from hydropower and power imports. This was especially evident in stress scenarios and mainly contributed to the higher costs in low-nuclear scenarios. • Detailed hydropower modelling of historically exceptional dry seasons in Finland was utilized as one stress scenario. Exceptionally, dry long-term period increased the need for electricity storages significantly due to the lost flexibility offered by hydro and reduced electricity import capacities.
  • Kivisaari, Visa (Helsingfors universitet, 2016)
    Earlier research has shown that it is important in climate change adaptation to take into account the indirect impacts of climate change. These are impacts resulting from climate change that have their initial direct effects outside Finland but reflect to Finland through for example international markets. For example, climate change could affect Finland indirectly through changing prices in global food markets. In this thesis I study the impacts of increasing hydropower potential in the Nordic electricity markets because of climate change. Nordic aspect is important as most of the hydropower in the Nordic power markets is produced outside Finland. Climate science has shown that climate change can affect the precipitation and hydropower potential in the Nordic countries. Majority of studies give reason to believe that the hydropower potential will increase and change so that the potential increases more in winter and spring months. However, a lot of uncertainty is related to the results, which is crucial to bear in mind. According to a Nordic research report it is nevertheless very plausible that climate change will affect the hydrology and hydropower potential in Nordic countries from place to place. Hydropower is an important technology in the Nordic electricity markets as depending on the year about half of the power is produced by it. As hydropower’s producing costs are low the annual precipitation affects the electricity price levels so that in a wet year the prices decrease and vice versa. Hydropower has also its role in balancing the production and consumption of power as its production is comparably easy to adjust. I use a simulation model of the Nordic electricity markets by Maria Kopsakangas-Savolainen and Rauli Svento in this thesis. In my analysis I increase the hydropower production (+10%) and study how it affects i.a. the price level and capacities of different power production technologies. This sensitivity analysis is made in various scenarios resulting from different climate and energy policies. In the thesis’ simplified setting increasing the amount of hydropower decreased significantly the price of electricity and thus profits of electricity producers and decreased the amount of thermal power production. Thermal and nuclear production are important technologies for Finland and thus the results are interesting from the Finnish point of view. The results are in-line with a previous Norwegian study. Another potentially significant impact of climate change might the decreasing electricity consumption due to warmer winters but is out of the scope of this thesis.
  • Unknown author (Vesihallitus, 1972)
    Vesihallitus. Tiedotus 33
  • Tarvainen, Anne; Verta, Olli-Matti; Marttunen, Mika; Nykänen, Jukka; Korhonen, Toivo; Pönkkä, Heikki; Höytämö, Jukka (Suomen ympäristökeskus, 2006)
    Suomen ympäristö 37/2006
    Koitereen säännöstelyn kehittämisselvitys toteutettiin vuosina 2004-2006. Selvitystyö perustui Koitere-Koitajoki työryhmän, Ilomantsin kunnan, voimayhtiön ja Pohjois-Karjalan ympäristökeskuksen aloitteeseen Koitereen säännöstelyn vaikutuksien ja kehittämismahdollisuuksien selvittämiseksi. Hankkeessa tuotettiin tietoa säännöstelyn vaikutuksista Koitereella ja siitä kuinka eri sidosryhmät kokevat vaikutukset sekä arvioitiin tarvetta ja mahdollisuuksia säännöstelykäytännön muuttamiseen. Säännöstelyn vaikutusten arviointia tukevia osaselvityksiä tehtiin 10 kappaletta. Hankkeen yhteydessä tiedotettiin Koitereen tilasta, säännöstelystä ja säännöstelyselvityksestä sekä tunnistettiin keinoja tiedottamisen parantamiseksi. Laaja ja monitieteinen selvitys toteutettiin vesistön eri käyttäjäryhmien, viranomaisten ja tutkijoiden yhteistyönä. Erityistä huomiota kiinnitettiin sidosryhmien ja paikallisen väestön kuulemiseksi sekä heidän näkemystensä huomioon ottamiseksi selvitystyössä. Tässä raportissa on esitetty selvitystyön toteutustapa, yhteenveto Koitereen säännöstelyn vaikutuksista sekä hankkeen keskeiset tulokset, 22 suositusta. Suositukset koskevat säännöstelykäytännön parantamista, rantojen kunnostusta, kalakantojen hoitoa ja kalastusta, virkistyskäyttöä ja veneilyä, yhteistyötä ja viestintää sekä seurantaa ja jatkotutkimuksia. Selvitystyön ohjausryhmä on hyväksynyt suositukset yksimielisesti 28.3.2006
  • Dufva, Mikko; Marttunen, Mika (Suomen ympäristökeskus, 2010)
    Suomen ympäristö 20/2010
    Suomen luonnonsuojeluliitto ja Fortum käynnistivät syksyllä 2009 yhteistyössä ympäristö- ja kalatalousviranomaisen sekä Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksen ja Suomen ympäristökeskuksen kanssa selvityshankkeen Mustionjoen kunnostamismahdollisuuksista. Mustionjoki-hanke oli ensimmäinen Ekoenergia-merkityn sähkön myynnistä kertyneillä ympäristörahasto-varoilla toteutettu hanke. Hankkeen tavoitteena oli selvittää vaihtoehtoisia toimia simpukoiden ja lohikalojen kantojen parantamiseksi, arvioidaan järjestelmällisesti niiden hyötyjä, haittoja ja kustannuksia sekä toteutettavuutta. Lisäksi selvitettiin eri sidosryhmien suhtautumista vaihtoehtoihin ja niiden vaikutuksia koskeviin arvioihin. Tässä raportissa on esitetty hankkeen eteneminen monitavoitearvioinnin kannalta. Raportissa esitellään arvioitavat vaikutukset ja vaihtoehdot, päätösanalyysihaastattelujen tulokset sekä arviot toimenpiteiden kustannuksista ja toteutettavuudesta. Erityistä huomiota on kiinnitetty näkemyserojen kuvaamiseen. Monitavoitearvioinnin avulla saatiin muodostettua kokonaiskuva vaihtoehtojen hyödyistä, haitoista, kustannuksista ja toteutettavuudesta sekä eri osapuolten välillä olevista näkemyseroista. Arviointi ei kuitenkaan antanut vastausta siihen, mikä muodostetutuista vaihtoehdoista olisi paras, sillä yksiselitteisesti parasta vaihtoehtoa ei Mustionjoki-tapauksessa ole. Erittäin vuorovaikutteinen ja moniulotteinen tarkastelu vie parhaimmillaan tulevia suunnittelua ja täytäntöönpanoa tukevia hankkeita eteenpäin.
  • Aartolahti, Joel (Helsingin yliopisto, 2021)
    Suomessa on etenkin viime vuosina esitetty sähköntuotannon näkökulmasta merkitykseltään vähäisten vesivoimalaitosten purkamista vesistöistämme. Keskeisimpänä syynä tälle on pienvesivoiman aiheuttamat haitalliset vaikutukset vesiekosysteemeille ja esimerkiksi vaelluskalakannoille, joista monet ovat uhanalaisia. Vesivoimalla on yleisesti katsottuna tärkeä rooli uusiutuvan energian tuotannossa ja samalla ilmastonmuutoksen torjunnassa erityisesti säätövoiman muodossa, mutta pienvesivoiman kohdalla tämä rooli on varsin marginaalinen. Vuonna 2015 yli puolet maan vesivoimalaitoksista oli teholtaan alle 2 MW laitoksia. Tämän tutkielman tarkoituksena on perehtyä pienvesivoiman purkamista koskevaan sääntelyyn ja tarkemmin siihen, 1) kenellä on mahdollisuus ryhtyä ajamaan pienvesivoiman purkamista vesistöstä, 2) miten pienvesivoimalaitoksen purkuhanketta säännellään ja mitä ympäristöoikeudellisia haasteita hankkeeseen voi tyypillisesti liittyä, ja 3) miten pienvesivoiman purkamista voitaisiin lainsäädännön keinoin edistää? Tutkimaani aihetta sääntelee pitkälti vesitalousasioiden yleislakina tunnettu vesilaki, ja erityisesti sen sisältämällä vesilain 3 luvun mukaisella lupajärjestelmällä on tämän aiheen kannalta keskeinen rooli. Vesiluvilla on perinteisesti katsottu olevan vahva pysyvyyssuoja lupien jälkikäteistä puuttumista vastaan, minkä lisäksi jälkikäteistä puuttumista vesivoimahankkeisiin vaikeuttaa vesivoiman kuuluminen perustuslaissa turvatun omaisuuden suojan piiriin. Näiden estämättä vesilupaa voidaan hakea raukeamaan siten kuin vesilain 3 luvun 24 §:ssä säädetään ja sen myötä luvanmukaiseen hankkeeseen liittyvät rakennelmat voidaan määrätä poistettavaksi. Lupa voidaan määrätä raukeamaan esimerkiksi sillä perusteella, että luvanhaltija sitä pyytää tai että hanke on menettänyt alkuperäisen merkityksensä. Käytännössä kuitenkin muiden kuin luvanhaltijan on varsin hankala saada vesivoiman tuotantoon liittyvät luvat raukeamaan ja rakennelmat poistettaviksi. Koska vesivoimalaitoksen purkaminen voi aiheuttaa muutoksia ympäristöönsä ja näin myös mahdollisia haittoja yksityiselle ja yleiselle edulle, edellyttää purkaminen käytännössä vesilain mukaista lupaa. Tämän lisäksi vesivoimalaitoksen purkamisen voisi tulkita olevan vesilain 3 luvun 3 §:n 2 mom. mukaan aina luvanvarainen hanke. Vesilupa voidaan myöntää joko haittaamattomuuden tai intressivertailun perusteella, minkä lisäksi luvassa on otettava huomioon mm. vesipuitedirektiivin mukaiset tilatavoitteet ja luonnonsuojelulain sekä maankäyttö- ja rakennuslain vaatimukset. Tutkielman lopussa esitetään ehdotuksia vesilain muuttamiseksi, siten että käytöstä pois jääneen vesivoimalaitoksen luvan raukeamisen hakeminen ja näin myös laitoksen purkaminen voisi olla nykyistä helpompaa myös muun kuin luvanhaltijan hakemuksesta. Lisäksi vesivoiman tuotantoon liittyvän vesiluvan raukeaminen voitaisiin säätää tehosteeksi kalatalousmääräysten toteuttamiselle samalla, kun vesilakia on aikomus päivittää siten, että uusien kalatalousmääräysten lisääminen ns. nollavelvoitelaitoksiin tulee mahdolliseksi.
  • Kaarlamo, Topi (Helsingin yliopisto, 2020)
    The Master's thesis examines the profitability of small hydropower production and the factors affecting it in Finland. During the last century, almost all of Finland's watercourses have been dammed for the needs of industry and energy production. Hydropower is detrimental to the aquatic ecosystem and to migratory fish, which are unable to ascend to their breeding grounds. The impact of hydropower production on fish stocks can be reduced, for example, by fishways, but for the smallest power plants, building a fishway is a big investment. The purpose of the study is to build a calculation model that can be used to assess the profitability of a small hydropower plant renovation investment or the construction of a fishway. Society’s pressure to make solutions that reconcile hydropower and water ecology is growing all the time. It is therefore important to be able to analyze cases where the construction of fishway or the repair of a hydropower plant is not socially viable, but efforts should be made to dismantle the dam and restore the stream water ecosystem. The method of assessing profitability is the private cost-benefit analysis and the net present value method. The calculation model can be used to estimate when it is not worth investing in small hydropower plants, but the model does not directly tell when the investment would be profitable, as it only takes into account the largest sections of costs and does not take into account environmental damage. The dissertation also makes example calculations for three small hydropower plants: Kantturakoski, Ritakoski and Kangaskoski. The aim is to find out the main factors influencing the profitability of small hydropower production and to clarify the understanding of what the future of small hydropower production looks like. According to the results of the study, the construction of the Kantturakoski fishway is not profitable from the owner's point of view. The net present values for the repair of the Ritakoski and Kangaskoski power plants in Hiitolanjoki and the construction of the fishway are positive. The sensitivity analysis showed that the net present values of the projects depend in particular on the price of electricity and the operating and maintenance costs of the power plant.
  • Unknown author (Vesihallitus, 1976)
    Vesihallitus. Tiedotus 118
  • Unknown author (Tie- ja vesirakennusten ylihallituksen hydrografinen toimisto, 1911)
  • Lehtinen, Antti; Keto, Antton; Marttunen, Mika; Wahlgren, Aarne; Jormola, Jukka (Suomen ympäristökeskus, 2006)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 24/2006
  • Aaltonen, Juha; Ahopelto, Lauri; Dubrovin, Tanja; Hjerppe, Turo; Kallio, Johanna; Lehtoranta, Virpi; Maunula, Markku; Puustinen, Markku; Väisänen, Sari (Suomen ympäristökeskus, 2016)
    Suomen ympäristökeskuksen raportteja 23/2016
    Suomi on vesirikas maa. Moni suomalainen asuu, mökkeilee, harrastaa tai rentoutuu vesien äärellä. Maamme tunnetaan ulkomailla tuhansien järvien maana ja on suosittu ulkomaanlomakohde. Ehkä vasta itsekin ulkomaan matkan jälkeen huomaamme, miten etuoikeutettua on voida juoda ja käyttää puhdasta ja riittoisaa vesijohtovettä. Kun ajattelee tarkemmin, vesi liittyy lähes kaikkeen elämiseen ja taloudelliseen toimintaan. Maatalous tarvitsee vettä kasteluun ja eläinten juomavedeksi. Teollisuus käyttää vettä raaka-aineena, valmistusprosesseissa ja lauhdevetenä. Vedestä saadaan sähköä vesivoimaloiden avulla ja vesistöt tuottavat ravintoa ja virkistystä käyttäjilleen. Vesiympäristöön liittyy myös luontaista tulvasuojelua ja puhdistusmekanismeja, joita voidaan ihmistoiminnalla joko voimistaa tai heikentää. Vaikka Suomessa ei toistaiseksi ole ollut määrällisesti suurta pulaa vedestä, on hyvälaatuisen veden saatavuudessa jo koettu paikallista puutetta. Ilmastonmuutoksen on ennakoitu yleisesti lisäävän veden määrää Suomessa, mutta sääolojen ajalliset ja paikalliset muutokset sekä äärevöityminen voivat kuitenkin tulvien ohella lisätä myös kuivuutta. Hyödynnettävissä olevan veden määrän ja laadun muutosten lisäksi muutokset veden käytössä voivat aiheuttaa paineita käyttökelpoisen veden riittävyyteen. Tiedot saatavilla olevan ja käytetyn veden määrästä ovat tärkeitä ja tulevat korostumaan. Luonnonvarojen kestävä ja ekotehokas hyödyntäminen, siihen liittyvä liiketoimintojen ja osaamisen edistäminen ja päätöksenteko edellyttävät tietoja luonnonvarojen saatavuudesta ja riittävyydestä. Vesien osalta tämä on sinistä biotaloutta, joka kuuluu nykyisen hallituksen kärkihankkeisiin. Tämän selvityksen tavoitteena on tuottaa uudet tai päivitetyt valtakunnalliset arviot veden ja sen käytön määristä sekä vesivarojen käytön välittömistä taloudellisista arvoista. Tavoitteena on myös arvioida veden tarjoamien palveluiden välillisiä arvoja ja mahdollistaa niiden suhteuttaminen muihin biotalouden tuottamiin arvoihin. Selvityksessä tarkastellaan ensisijaisesti makean veden eri käyttömuotojen keskimääräistä vuotuista tuottoarvoa ja/tai vedenhallinnan tuottamaa keskimääräistä lisäarvoa. Selvitystä varten on käyty läpi ja koottu yhteen jo olemassa olevaa kirjallisuutta ja muu aineisto, sekä tehty niistä tarvittaessa uusia arviolaskelmia. Samalla on kartoitettu myös aiheeseen liittyviä tietoaukkoja ja puutteita tilastoinneissa. Raportti esittelee myös uudenlaisia vesiimme liittyviä taloudellisia arviointimenetelmiä ja painotuksia esimerkiksi vesien virkistyskäytön ja loma-asumisen osalta.