Helsingin energiapäätöksen vaihtoehdot 2015

Tätä menoa

Tätä menoa -vaihtoehdossa Hanasaaren B- ja Salmisaaren B-voimalaitosten pääasiallisena polttoaineena pysyy kivihiili, mutta biopolttoaineet otetaan käyttöön lisätään enintään 5−10 %:n osuudella ja teollisuuspäästödirektiivin edellyttämät muutokset voimalaitoksissa toteutetaan. Teollisuuspäästödirektiivi määrittää Euroopan Unionissa sijaitseville voimalaitoksille uudet päästöraja-arvot 1.1.2016 alkaen. Näiden raja-arvojen saavuttaminen edellyttää sekä Hanasaaren että Salmisaaren voimalaitoksissa muutoksia.

Hanasaaressa toteutettavat muutokset ovat:

• rikinpoiston tehostaminen
• katalyyttinen typpipäästön vähentäminen (SCR) tai ei-katalyyttinen typpipäästön vähentäminen (SNCR), tai polttotekniset ratkaisut
• sähkösuodattimien toiminnan tehostaminen tai uusiminen

Salmisaaren toimenpiteet pitävät sisällään:

• rikinpoiston tehostamisen
• katalyyttinen typpipäästön vähentäminen tai polttotekniset ratkaisut
• sähkösuodattimien toiminnan tehostaminen tai uusiminen

Päästöt

Esimerkki leviämismallinnuksen tuloksista kartalla. Pienhiukkasten (PM10) korkein WHO:N vuorokausiohjearvoon verrannollinen pitoisuus vaihtoehdossa BAU.

Hanasaaren laitokselle tuodaan korkeintaan 11 rekkalastillista pellettejä päivässä ja Salmisaarelle korkeintaan 14.

Hanasaaren ja Salmisaaren sivutuotteet Tätä menoa -vaihtoehdossa.

	Lentotuhka (t/a)	Pohjatuhka (t/a)	Rikinpoiston lipputuotteet (t/a)	Yhteensä (t/a)
Hanasaari, biopolttoaineita 10 %	59 000	12 000	8 000	79 000
Salmisaari, biopolttoaineita 10 %	45 000	11 000	9 000	65 000
Yhteensä	104 000	23 000	17 000	144 000

Hanasaaren ja Salmisaaren päästöt Tätä menoa -vaihtoehdossa

Päästölähde	CO2 kt/a	CO2-ekv kt/a (sis. fosiilisten polttoaineiden khk-päästöt)	CO2-ekv kt/a (sis. fossiilisten ja biopolttoaineiden päästöt)
Voimalapäästöt	2 524	2 533	2 687
Polttoainekuljetusten päästöt	8
Total		2 540	2 700

Salmisaaren päästöt Tätä menoa -vaihtoehdossa.

	NO2 (t/a)	SO2 (t/a)	Hiukkaset (t/a)
Salmisaari A ja B	946	996	92

Päästökertoimet

Kustannukset

Ei kiinteitä kustannuksia, koska mitään ei rakenneta tai uusita.

Käyttökustannukset

Tuotanto

Energiantuotanto Hanasaaren ja Salmisaaren voimaloissa.

	Sähkö MW	Lämpö MW	Polttoaine
Hanasaari	220	420	kivihiili, pelletit
Salmisaari	160	300	kivihiili, pelletit
Yhteensä	380	720

Vuosaari

Vuosaareen rakennetaan uusi voimala. Uusi voimala (Vuosaari C) voi polttaa biopolttoaineita, lähinnä puuhaketta, ja hiiltä millä tahansa suhteella. Vuosaasesta rakennetaan energiatunneli Hanasaareen sähkön ja kaukolämmön siirtämiseksi Helsingin keskustaan.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannukset
• Liikenne
• Melu (Natura 2000 -alue vieressä)
• Ilmanlaatu
• Metsät lähialueilla ja kauempana Suomessa
• Hiilineutraalius-tavoitteen saavuttaminen
• Tuotantoteho
• Rakennusalan työapaikat
• Päätöksentekjä: Helsingin kaupunki, Helen

Kuvaus

Vuosaareen rakennetaam uusi C-voimalaitos sekä kaukolämmön ja sähkön siirtoon tarkoitettu energiatunneli Vuosaaresta Hanasaareen. Vuosaaren C-voimalaitoksen suunnitelmien perustana on oletus, että laitoksessa käytetään pääosin biopolttoaineita (enintään 80%) sekä kivihiiltä (20%). Käytettäviksi biopolttoaineiksi on suunniteltu metsähaketta ja pellettejä sekä pieniä määriä peltobiomassoja. Myös biohiilen käyttö on mahdollista. Laitos on suunniteltu varustettavaksi biopolttoaineiden polttoon kehitetyllä kiertoleijupetikattilalla. Kaukolämmön tuotantovarmuuden takaamiseksi laitos suunnitellaan niin, että polttoaineena voidaan käyttää myös pelkkää kivihiiltä, mutta tarvittaessa voimalaitos voidaan suunnitella myös 100 % biopolttoaineiden käyttöön. Jo tehdyssä YVA:ssa käytettiin vertailuvaihtoehtoina 100 % biopolttoaineita sekä ääritilanteena 100 % kivihiiltä.

Samalla Vuosaaren ja Hanasaaren välille suunnitellaan 12 kilometriä pitkää kallioon louhittavaa energiatunnelia kaukolämmön ja mahdollisesti sähkön siirtämiseksi koko kaupungin tarpeisiin. Voimalaitoksen viereen rakennetaan polttoaineiden varastot, juna- ja rekkapurkupaikka, kuljetin ja mahdollinen tieyhteys radan yli.

Kartta Vuosaaren voimala-alueesta. Hiilivarasto (ruskea) saatetaan sijoittaa myös junaradan koillispuolelle.

Vuosaaresta Hanasaareen suunniteltu energiatunneli.

Päästöt

Vuosittainen nitraattilaskeuma Vuosaaren A, B ja C voimaloista yhteensä.

Vuosittainen rikkilaskeuma Vuosaaren A, B ja C voimaloista yhteensä.

Esimerkki leviämismallinnuksen tuloksista kartalla. Pienhiukkasten (PM10) korkein WHO:n vuorokausiohjearvoon verrannollinen pitoisuus Vuosaaren vaihtoehdossa.

Uuden voimalaitoksen päästöt tulisivat pääasiassa kahdesta lähteestä: biopolttoaineiden ja kivihiilen poltosta sekä polttoaineiden kuljetuksesta Vuosaareen.

Polttoaine tuodaan voimalaitokselle laivalla, proomulla, junalla ja kuorma-autoilla. Laivakuljetuksia tullaan käyttämään biopolttoaineille, hiilelle ja öljylle. Jatkossa laiva- ja proomukuljetuksiin on viitataan laivakuljetuksina.

Juna- ja kuorma-autokuljetuksia käytetään pääasiassa biopolttoaineiden, junaa myös kivihiilen kuljetuksiin. Koska Vuosaaren C-voimalaitoksessa tarvittavat polttoainemäärät ovat suuria, on voimalaitoksen polttoainehuolto suunniteltu toteutettavaksi pääosin merikuljetuksin. Juna ja kuorma-autot ovat täydentäviä kuljetustapoja. Kuljetuksia voidaan suorittaa seitsemänä päivänä viikossa 24 tuntia päivässä.

Savukaasut johdetaan savukaasun puhdistukseen, jossa mukana seuranneet hiukkaset poistetaan, minkä jälkeen savukaasut johdetaan savukaasupuhaltimien kautta savupiippuun. Polttoaineen tuhka poistetaan pohjatuhkana tulipesästä ja lentotuhkana savukaasun puhdistuksesta.

Voimalaitoksen savukaasut puhdistetaan tehokkaasti, joten haitat lähiympäristön kasvillisuudelle pysyvät vähäisinä. Piipun korkea päästökorkeus edesauttaa päästöjen tehokasta laimenemista ulkoilmaan, joten vaikutukset yksittäisen alueen pitoisuuksiin minimoituvat. Leviämismallilaskelmien tulosten perusteella voidaan arvioida, että Vuosaareen rakennettavaksi suunniteltu uusi C-voimalaitosyksikkö tulee aiheuttamaan vain pienen lisän koko pääkaupunkiseudun ilman epäpuhtauspitoisuustasoihin. Laskeumalla ei arvioida olevan haitallisia vaikutuksia Natura-alueiden kasvillisuuteen Östersundomin lintuvesien ja Mustavuoren lehdon Natura-alueella tai etäämpänä koillisen suunnassa sijaitsevalla Sipoonkorven Natura-alueella.

Leviämismallilaskelmien tulosten perusteella voidaan arvioida, että Helsingin Energian voimalaitosten normaalitoiminnan typenoksidi-, rikkidioksidi- tai pienhiukkaspäästöt eivät aiheuta terveydellistä riskiä lähialueen asukkaille, sillä terveyden suojelemiseksi annetut ilmanlaadun ohje- ja raja-arvot alittuvat kaikissa tarkasteluvaihtoehdoissa. Leviämislaskelmien tuloksia arvioitaessa on otettava huomioon, että tässä työssä ei ole tarkastelu laitosten mahdollisia päästöjä häiriötilanteessa eikä voimalaitosten ja alueen muiden päästölähteiden yhteisvaikutusta alueen ilmanlaatuun.

Vuosaaren voimaloiden päästöt

Voimalaitos	NO2 (t/a)	SO2 (t/a)	Hiukkaset (t/a)
Vuosaari C	853	853	57
Vuosaari A and B	550	-	-
Yhteensä	2 349	1 849	149

Vuosaaren uuden voimalaitoksen polttosuhteissta on esitetty kolme vaihtoehtoa:

• V1: 80% biopolttoaineita, 20% hiiltä
• V2: 100% biopolttoaineita
• V3: 100% hiiltä

Laskennalliset sivutuotteiden määrät Vuosaari C:stä eri polttosuhteilla

Alavaihtoehto	Lentotuhka (t)	Pohjatuhka (t)	Rikinpoiston lopputuote (t)	Yhteensä (t)
V1	59 000	10 000	-	69 000
V2	52 000	9 800	-	62 000
V3	82 000	52 000	-	134 000

Vuosaari C:n päästöt eri polttosuhteille.

	CO2, kt/a	CO2-ekv, kt/a (sis. fossiilisten polttoaineiden khk-päästöt)	CO2-ekv, kt/a (sis. fossiilisten ja biopolttoaineiden khk-päästöt)
V1 voimanapäästöt	1 468	1 402	3 061
V2 voimalapäästöt	1 073	1 114	3 090
V3 voimalapäästöt	2 722	2 882	2 947
V1 polttoainekuljetuksen päästöt	15
V2 polttoainekuljetuksen päästöt	23
V3 polttoainekuljetuksen päästöt	6
V1 yhteensä		1 480	3 080
V2 yhteensä		1 140	3 110
V3 yhteensä		2 890	2 950

Kustannkset

Rakennuskustannukset

Nyt valmistunut YVA-selvitys sivuaa energiainvestointivaihtoehtojen vaikutuksia talouteen. Vuoden lopulla valmistuva hankesuunnitelma ottaa talousvaikutuksiin tarkemmin kantaa. Uusi voimala olisi luultavasti tuplasti kalliimpi investointi kuin vanhojen voimaloiden muutostyöt. Taloudellisten vaikutusten arviointi ei kuitenkaan ole yksinkertaista. Vuosaaren voimalan käyttö tulisi vuosittain kymmeniä miljoonia euroja kakkosvaihtoehtoa halvemmaksi. Helsingin kaupunki häviää rahaa myös, jos Hanasaareen ei pystytäkään rakentamaan asuinaluetta suunnitellusti.

Itse voimala maksaa arviolta noin 650 miljoonaa euroa, energiatunneli 180 miljoonaa. Arvio kokonaiskustannuksista 1,2 miljardia euroa (vuodelta 2011).

Käyttökustannukset

Mikäli Vuosaaren C-voimalaitos käyttäisi 100 %:sesti biopolttoaineita (suhde 90 % metsähaketta, 10 % pellettiä), niin se tarkoittaa polttoainemääränä vuodessa 1,8 miljoonaa tonnia haketta ja 103 000 tonnia pellettiä.

Mikäli biopolttoaineen osuus olisi 80 % (suhde 90 % metsähaketta, 10 % pellettiä), tarkoittaisi se polttoainemääränä vuodessa 1,46 miljoonaa tonnia haketta, 82 000 tonnia pellettejä ja 140 000 tonnia kivihiiltä.

Mikäli Vuosaaren C-voimalaitos käyttäisi pelkästään kivihiiltä, sitä tarvittaisiin vuodessa 660 000 tonnia.

Puupelettien vientihinta on 133 €/t [1]

Hakkeen hinta 20€/MWh? [2][3]

Tämän sivun mukaan hiilen hinta on noin 50 €/t.

Polttoaineen kulutus Vuosaari C:ssä C

		Kivihiili	Metsähake	Puupelletti
Polttoaineen kulutus	t/h	0–108	0–334	0–178
Polttoaineen kulutus	m3/h	0–135	0–1 113	0–255

Laskenta:

Jos Vuosaaressa poltetaan 100% hiiltä:

660 000 t/a * 50 €/t = 33 000 000 €/a

Jos poltetaan 20% hiiltä ja 80% biopolttoaineita:

hiili: 140 000 t/a * 50€/t = 7 000 000 €/a

pelletit: 82 000 t/a * 133 €/t = 10 906 000 €/t

hake: 1 460 000 t/a * €/t =

Jos poltetaan pelkkiä biopolttoaineita:

hake: 1 800 000 t/a * €/t =

pelletit: 103 000 t/a * 133 €/t = 13 699 000 €/a

Tuotanto

Vuotuinen polttoaineen kulutus tulee olemaan noin 4 TWh riippuen vuodesta sekä laitoksen ajotavasta. Uuden voimalaitoksen kaukolämpöteho olisi noin 350 MW ja sähköteho noin 200 MW.

Noin 40–50 % lämmöstä siirtyy tulipesässä tulipesän seiniin ja mahdolliseen tulipesätulistimeen. Loppu lämpö siirretään konvektio-osassa.

Vaikutukset Natura 2000 -alueelle

Vallitseva tuulensuunta on lounaasta. Sataman melumuuri ja ennen kaikkea Niinisaaren metsäinen vyöhyke rajoittavat päästöjen leviämistä koilliseen ja mm. Natura-alueelle. Kasvillisuus sitoo pölyä erityisesti kesäaikaan.

Hanasaaren purku

Hanasaaren voimalaitos puretaan ja sen tilalle rakennetaan asuinrakennuksia.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannukset
• Maankäyttö lähellä Helsingin keskustaa
• Asuntojen hinnat Helsingissä
• Keskustaympäristön miellyttävyys
• Tuotantoteho
• Rakennusalan työpaikat
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki, Helen

Päästöt

Hanasaaren voimalasta ei sen sulkemisen jälkeen tule päästöjä.

Kustannukset

Purun kustannukset, asuinrakennusten rakennuskustannukset.

Hyöty?

Hyvä paikka keskustassa vapautuu asuinrakennusten käyttöön. Myös maisemallisesti merkittävää, kun hiilikasoja ei enää ole.

Hanasaari 40 bio

Hanasaaren voimala remontoidaan polttamaan 40% biopolttoaineita hiilen seassa.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannukset
• Metsät ympäri Suomea
• Tuotantoteho
• Biopolttoaineita myyvien kaupunkien talous
• Rakennusalan työpaikat
• Päätöksentekjä: Helsingin kaupunki, Helen

Hanasaaren alue vaihtoehdossa Hanasaari 40 bio.

Päästöt

Hanasaaren voimalaitokselle pelletti tuodaan pääasiassa laivoilla. On arvioitu, että Hanasaareen tulisi noin 18 autokuljetusta pellettiä vuorokaudessa. Hanasaareen on vuodessa arvioitu tulevan yhteensä noin 100 alusta, joka sisältää sekä pelletti- että kivihiilikuljetukset.

Savukaasu päästöt Hanasaaresta, jos se polttaa 40% biopolttoaineita.

	NO2 (t/a)	SO2 (t/a)	Hiukkaset (t/a)
Hanasaari B	1 224	1 224	122

Hanasaaren voimalaitoksiella vuodessa syntyvät sivutuotemäärät kun se polttaa 40% biopolttoaineita.

Lentotuhka (t/a)	Pohjatuhka (t/a)	Rikinpoiston lopputuote (t/a)	Yhteensä (t/a)
40 000	9 000	6 000	54 000

Päästöt Hanasaaresta ja Salmisaaresta yhteensä, jos ne polttavat 40% biopolttoaineita

	CO2, kt/a	CO2-ekv, kt/a (sis. fossiilisten polttoaineiden khk-päästöt)	CO2-ekv, kt/a (sis. fossiilisten ja biopolttoaineiden khk-päästöt
Voimalan päästöt	1 594	1 606	2 837
Polttoainekuljetuksen pästöt	11
Yhteensä		1 620	2 850

Päästökertoimet

Kustannukset

Rakennuskustannukset

Pelkkä voimalaitos noin 100 miljoonaa, kokonaisvaikutus Helsingin Energian investointikustannuksiin 500 miljoonaa (arvio vuodelta 2011).

Käyttökustannukset

Vaihtoehdossa Hanasaari 40 % biopolttoaineita käytetään noin 390 000 tonnia kivihiiltä vuodessa ja pellettiä noin 380 000 tonnia. Tuki- ja varapolttoaineena öljyä arviolta 11 500 tonnia vuodessa.

Tuotanto

Energiantuotanto Hanasaaressa.

Sähkö MW	Lämpö MW	Polttoaine
220	420	hiili, pelletit

Salmisaari 40 bio

Salmisaaren voimala remontoidaan polttamaan 40% biopolttoaineita hiilen seassa.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannukset
• Metsät ympäri Suomea
• Tuotantoteho
• Biopolttoaineita myyvien kaupunkien talous
• Rakennusalan työpaikat
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki, Helen

Salmisaaren alue vaihtoehdossa Salmisaari 40 bio

Kuvaus

Salmisaaren voimalaitokselle pelletit tulevat autokuljetuksilla. On arvioitu, että Salmisaareen tulisi noin 53 autokuljetusta pellettiä vuorokaudessa. Helsingin Energia selvittää myös kuljetusvaihtoehtoa, jossa Salmisaaressa käytettäviä pellettejä tuotaisiin myös Hanasaaren sataman kautta. Jos kaikki Salmisaaressa käytettävät pelletit kuljetettaisiin Hanasaaren kautta, sen satamaan kulkisi vuosittain noin 90 pelletti- ja kivihiilialusta enemmän, kuin muutoin.

Päästöt

Savukaasupäästöt Salmisaaresta, kun se polttaa 20% biopolttoaineita.

NO2 (t/a)	SO2 (t/a)	Hiukkaset (t/a)
946	996	92

Salmisaaren voimalaitoksilla vuodessa syntyvät sivutuotemäärät 40% biopolttoaineosuudella

Lentotuhka (t/a)	Pohjatuhka (t/a)	Rikinpoiston lopputuote (t/a)	Yhteensä (t/a)
30 000	8 000	6 000	44 000

Päästöt vaihtoehdossa Hanasaari 40 + Salmisaari 40.

	CO2, kt/a	CO2-ekv, kt/a (sis. fossiilisten polttoaineiden päästöt)	CO2-ekv, kt/a (sis. fossiilisten ja biopolttoaineiden pääästöt)
Voimalaitospäästöt	1 594	1 606	2 837
Polttoainekuljetusten päästöt	11
Yhteensä		1 620	2 850

Salmisaaressa käytetään kivihiiltä noin 290 000 tonnia vuodessa ja pellettiä noin 280 000 tonnia. tuki- ja varapolttoaineena öljyä arviolta 11 500 tonnia vuodessa.

Tuotanto

Tuotanto Salmisaaren voimalaitoksella.

Sähkö MW	Lämpö MW	Polttoaine
160	300	hiili, pelletit

Loviisan ydinkaukolämpö

Loviisaan rakennetaan uusi ydinvoimala, josta kuljetetaan kaukolämpöä Helsinkiin.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannusket
• Ydinjäte
• Turvallisuudentunne
• Tuotantoteho
• Rakennusalan työt
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki, Fortum, Loviisan kaupunki

Nesteen hukalämpö

Hukkalämpö Nesteen öljynjalostamolta Porvoosta käytetään Helsingissä kaukolämpönä.

Vaikutukset:

• Kustannukset
• Tuotantoteho
• Rakennusalan työpaikat
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki, Neste

Hajautettu energiantuotanto

Hajautetun energian osuutta Helsingissä lisätään esimerkiksi lämpöpumpuilla, maalämmöllä ja aurinkopaneeleilla, joilla tuotetaan sähköä tai lämpöä yksittäisille rakennuksille.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannukset
• Tuotantoteho
• Turismi ja Suomen imago
• Rakennusalan työt
• Työt tutkimuksessa?
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki, kaupungin asukkaat

Suuret lämpöpumput

Rakennetaan suuria lämpöpumppuja, jotka ottavat lämpöä Itämerestä (kuten Tukholmassa) tai erittäin syvistä porarei'istä ja tuottavat kaukolämpöä.

Vaikutukset:

• Päästöt
• Kustannukset
• Itämeri
• Tuotantoteho
• Ympäristöön ja politiikkaan liittyvät huolet
• Turismi ja Suomen imago
• Rakennusalan työpaikat
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki

Energiansäästö

Helsingin rakennuksia remontoidaan, isoilla kampanjoilla vaikutetaan ihmisten asenteisiin ja nollaenergiataloja rakennetaan, jotta energiankulutusta vähennetään huomattavasti.

Vaikutukset

• Päästöt
• Kustannukset
• Turismi ja Suomen imago
• Tuotantoteho
• Ranekuksalan työt
• Päätöksentekijä: Helsingin kaupunki, kaupungin asukkaat