Suomen energiamurroksen kansantaloudellisia vaikutuksia : raakaöljyn, maakaasun, kivihiilen, keskitisleiden ja raskaan polttoöljyn nykyinen asema sekä visio niiden primäärienergian korvaamisesta ydinvoimalla ja uusiutuvilla tuotantomuodoilla
Salminen, Saku (2022)
Diplomityö
Salminen, Saku
2022
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022101461921
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022101461921
Tiivistelmä
Tutkimuksessa selvitettiin fossiilisten polttoaineiden – erityisesti raakaöljyn, maakaasun,
nesteytetyn maakaasun, keskitisleiden ja raskaan polttoöljyn –
osuutta ja vaikutusta Suomen kansantalouden avainlukuihin vuosina 2010-2020 sekä tutkittiin edellä mainittujen fossiilisten polttoaineiden primäärienergian korvaamista päästöttömillä tuotantomuodoilla ja edelleen korvaamisen vaikutusta kansantalouden avainlukuihin. Edellä lueteltujen fossiilisten polttoaineiden osuus Suomen tuonnin arvosta oli merkittävä tarkastellulla ajanjaksolla 2010-2020 ¬– ollen vuosittain 7,4 miljardia euroa ja 12 prosenttia kaiken tuonnin arvosta. Venäjä oli merkittävin tuontimaa yli 70 prosentin osuudella edellä mainittujen fossiilisten polttoaineiden tuonnin arvosta ja yli 80 prosentin osuudella tuotujen polttoaineiden energiasisällöstä. Pohjoismaiden osuus oli noin 20 prosenttia tuonnin arvosta ja niistä tuodun energian laskennallinen hinta yksikköä kohden oli noin 30 prosenttia Venäjän vastaavaa korkeampi. Raakaöljy oli määrällisesti ja arvollisesti suurin tuoduista polttoaineista. Sen energiasisällön määrän todettiin myös pysyneen noin 20 prosentin sisällä aina vuodesta 1970 lähtien. Viennin osalta Suomen jalostusteollisuudella nähtiin olevan positiivinen vaikutus fossiilisten aiheuttamaan tuonnin alijäämään. Alussa listattujen fossiilisten polttoaineiden korvaaminen Suomessa tuotetuilla uusiutuvilla vaihtoehdoilla vaatisi vuoden 2022 markkinahintaan työssä esitetyllä visiolla 160 miljardin euron investoinnit. Investoinneilla olisi kotimaisuusasteesta riippuen noin 5-10 prosentin bruttokansantuotetta kasvattava suora vaikutus sekä noin seitsemän prosentin ja noin 150 miljardin euron positiivinen vaikutus kauppataseeseen, kun tarkastelujakso oli 25 vuotta. Nykytahtisen markkinaehtoisen investointitahdin todettiin olevan riittämätön energiamurroksen toteuttamiseksi. Työssä esitetyssä visiossa fossiilisten polttoaineiden primäärienergia korvattaisiin noin 70 prosenttisesti tuulivoimalla, 20 prosenttisesti ydinvoimalla ja 10 prosenttisesti aurinkovoimalla. Uutta sähköntuotantokapasiteettia syntyisi 84 GW, josta 50 GW tuulivoimaan, 6 GW ydinvoimaan ja 28 GW aurinkovoimaan. Lämmöntuotantoon tarvittaisiin 0,6 GW lämpöpumppuja ja vedyntuotantoon 18 GW elektrolyysikapasiteettia. Visiossa olisi käytettävissä nykyisen tuotannon päälle vuositasolla 145 TWh sähköä, 48 TWh vetyenergiaa sekä 20 TWh lämpöpumpputeho. Tämä vastaa vuosien 2010-2020 keskimääräistä vuosittaista fossiilisten polttoaineiden primäärienergiamäärää (213 TWh). Uusien investointien energian todettiin pystyvän kilpailemaan markkinaehtoisesti energian hinnassa, mutta investointien vaatiman pääomituksen nähtiin muodostuvan energiamurroksen suurimmaksi ongelmaksi. The thesis investigated the share of fossil fuels and impact on the key figures of the Finnish national economy in the years 2010 to 2020 – especially crude oil, natural and liquefied gas, middle distillates and heavy oil. The work investigated the replacement of the primary energy of fossil fuels, mentioned above, with emission-free forms of production and fur-ther the effect of the replacement on the key figures of the national economy. The share of crude oil, natural gas, liquefied natural gas (LNG), coal, middle distillates and heavy fuel oil in the value of imports in Finland was significant in the period under review from 2010 to 2020. The annual value was 7.4 billion euros on average and 12 percent of the value of all imports. Russia was the largest importing country with more than 70 percent of the val-ue of the fossil fuels mentioned above and more than 80 percent of the energy content of the imported fuels. The share of the Nordic countries was about 20 percent of the import value. The calculated price of energy imported from the Nordic countries per unit was about 30 percent higher than the equivalent in Russia. Crude oil was the largest imported fuel in terms of quantity and value. It was also found that crude oils energy content has remained within about 20 percent since 1970. Regarding exports, Finland's refineries was seen to have a positive effect on the import deficit caused by fossil fuels. Replacing the fossil fuels - listed at the beginning - by nuclear and renewable alternatives would require investments of 160 billion euros at the market price of 2022 as the vision presents in the work. Depending on the degree of domesticity, the investments would have a direct effect of increasing the gross domestic product (GDP) by about 5 to 10 percent. A positive effect for the trade balance was about seven percent and about 150 billion euros, when the review period was 25 years. The current market-based investment pace was found to be insuffi-cient to implement the energy transition. In the vision - presented in the work - the primary energy of fossil fuels would be replaced approximately 70 percent by wind power, 20 per-cent by nuclear power and 10 percent by solar power. New electricity production capacity would be 84 GW, of which 50 GW by wind power, 6 GW by nuclear power and 28 GW by solar power. Heat pumps would be needed 0.6 GW for the heat production and 18 GW of electrolysis capacity for hydrogen production. In the vision, 145 TWh of electricity, 48 TWh of hydrogen energy and 20 TWh of heat pump power would be available annually excluding current production. This corresponds to the average annual primary energy amount of fossil fuels for the years 2010 – 2020 (213 TWh). The energy of the new in-vestments was found to be able to compete on market terms in the price of energy, but the capitalization required by the investments was seen to be a problem.
nesteytetyn maakaasun, keskitisleiden ja raskaan polttoöljyn –
osuutta ja vaikutusta Suomen kansantalouden avainlukuihin vuosina 2010-2020 sekä tutkittiin edellä mainittujen fossiilisten polttoaineiden primäärienergian korvaamista päästöttömillä tuotantomuodoilla ja edelleen korvaamisen vaikutusta kansantalouden avainlukuihin. Edellä lueteltujen fossiilisten polttoaineiden osuus Suomen tuonnin arvosta oli merkittävä tarkastellulla ajanjaksolla 2010-2020 ¬– ollen vuosittain 7,4 miljardia euroa ja 12 prosenttia kaiken tuonnin arvosta. Venäjä oli merkittävin tuontimaa yli 70 prosentin osuudella edellä mainittujen fossiilisten polttoaineiden tuonnin arvosta ja yli 80 prosentin osuudella tuotujen polttoaineiden energiasisällöstä. Pohjoismaiden osuus oli noin 20 prosenttia tuonnin arvosta ja niistä tuodun energian laskennallinen hinta yksikköä kohden oli noin 30 prosenttia Venäjän vastaavaa korkeampi. Raakaöljy oli määrällisesti ja arvollisesti suurin tuoduista polttoaineista. Sen energiasisällön määrän todettiin myös pysyneen noin 20 prosentin sisällä aina vuodesta 1970 lähtien. Viennin osalta Suomen jalostusteollisuudella nähtiin olevan positiivinen vaikutus fossiilisten aiheuttamaan tuonnin alijäämään. Alussa listattujen fossiilisten polttoaineiden korvaaminen Suomessa tuotetuilla uusiutuvilla vaihtoehdoilla vaatisi vuoden 2022 markkinahintaan työssä esitetyllä visiolla 160 miljardin euron investoinnit. Investoinneilla olisi kotimaisuusasteesta riippuen noin 5-10 prosentin bruttokansantuotetta kasvattava suora vaikutus sekä noin seitsemän prosentin ja noin 150 miljardin euron positiivinen vaikutus kauppataseeseen, kun tarkastelujakso oli 25 vuotta. Nykytahtisen markkinaehtoisen investointitahdin todettiin olevan riittämätön energiamurroksen toteuttamiseksi. Työssä esitetyssä visiossa fossiilisten polttoaineiden primäärienergia korvattaisiin noin 70 prosenttisesti tuulivoimalla, 20 prosenttisesti ydinvoimalla ja 10 prosenttisesti aurinkovoimalla. Uutta sähköntuotantokapasiteettia syntyisi 84 GW, josta 50 GW tuulivoimaan, 6 GW ydinvoimaan ja 28 GW aurinkovoimaan. Lämmöntuotantoon tarvittaisiin 0,6 GW lämpöpumppuja ja vedyntuotantoon 18 GW elektrolyysikapasiteettia. Visiossa olisi käytettävissä nykyisen tuotannon päälle vuositasolla 145 TWh sähköä, 48 TWh vetyenergiaa sekä 20 TWh lämpöpumpputeho. Tämä vastaa vuosien 2010-2020 keskimääräistä vuosittaista fossiilisten polttoaineiden primäärienergiamäärää (213 TWh). Uusien investointien energian todettiin pystyvän kilpailemaan markkinaehtoisesti energian hinnassa, mutta investointien vaatiman pääomituksen nähtiin muodostuvan energiamurroksen suurimmaksi ongelmaksi.