Irti kivihiilestä : Kustannus-hyötyanalyysi uusiutuvien energialähteiden lisäämisestä Helsingissä

Abstract

Helsingissä energianhankinta nojaa pitkälti fossiilisiin polttoaineisiin, ja suuria päästöjä aiheuttavalla kivihiilellä tuotetaan edelleen noin kolmasosa energiasta. Ilmastonmuutoksen ehkäisemiseksi tulisi kivihiilen käytöstä luopua ja uusiutuvien energialähteiden käyttöä lisätä.

Tässä työssä pohditaan keinoja korvata Helsingin kivihiilituotanto vuoteen 2030 mennessä energian säästöllä ja hajautetulla uusiutuvan energian käytöllä. Tutkielma tehtiin toimeksiantona WWF Suomelle ja se on osa järjestön Näytä voimasi - kaupunkienergiakampanjaa.

Aluksi selvitetään paikalliset olosuhteet, jonka perusteella muodostetaan kivihiilen korvaava Maalämpöskenaario. Skenaarion ensimmäisenä askeleena etsitään tapoja vähentää energian kulutusta nykyisessä rakennuskannassa energiatehokkuuden parannuksien avulla. Seuraavaksi esitetään uusiutuvista energialähteistä muodostuva Helsingin paikallisiin olosuhteisiin sopiva energiapaletti, joka pyrkii vastaamaan kysyntään sekä vuosi- että kuukausitasolla. Maalämpöskenaariossa pääosa energiasta tuotetaan maalämmöllä, minkä lisäksi hyödynnetään tuulivoimaa, aurinkoenergiaa sekä biomassaa. Maalämpöskenaarion kannattavuutta arvioidaan kustannus-hyötyanalyysin avulla, jossa projektin nettonykyarvot on arvioitu eri aikahorisonteilla.

Kustannus-hyötyanalyysin tuloksina nettonykyarvot lyhyellä, keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä jäävät negatiivisiksi. Aikahorisontin merkitys on suuri, sillä nettonykyarvot vaihtelivat noin -3 miljardista noin -200 miljoonaan. Herkkyysanalyysissa testattiin päästöoikeuden, kivihiilen ja biomassan hintojen sekä korkotason merkitystä tuloksiin. Huomattavimpia olivat vaikutukset pitkällä aikavälillä. Työssä ei otettu huomioon markkinattomia arvoja.

The City of Helsinki relies strongly on the use of fossil fuels as its main energy source. Coal power with high level of emissions covers one third of the city’s energy production. To mitigate the effects of climate change, the city should stop using coal and replace it with the use of renewable energy.

The goal of this thesis is to find a way for Helsinki to replace coal by 2030 with energy efficiency improvements and distributed renewable energy. Thesis was an assignment from WWF Finland and it is a part of urban energy campaign called Seize your Power.

First of all, the local circumstances have to be understood. This gives a basis to Geothermal Scenario that is formed to replace coal. First step of the Scenario is to reduce the demand of coal power by energy efficiency improvements in buildings. Next, a set of locally functional renewable energy sources is formed based on decreased demand. Main energy source of the Scenario is geothermal energy but also biomass,solar and wind power are utilized. The Geothermal Scenario is then evaluated with costbenefit analysis.

Results of Cost-Benefit Analysis show that the net present value (NPV) is negative in short, medium, and long term. The values vary between -200 million and circa -3 billion euros. In the sensitivity analysis, the effects of the changes in prices of emission permit, coal, and bio-SNG as well as discount rate were estimated. The length of time horizon had a huge impact on the results. Non-market values were not included in the analysis.