Helsingin energiapäätöksen vaihtoehdot 2015

Opasnet Suomista
Versio hetkellä 10. kesäkuuta 2015 kello 13.47 – tehnyt Heta (keskustelu | muokkaukset) (→‎Vuosaari)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun


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.[1]

Hanasaaressa toteutettavat muutokset ovat:[1]

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

Salmisaaren toimenpiteet pitävät sisällään:[1]

  • 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.[1]

Hanasaaren ja Salmisaaren sivutuotteet Tätä menoa -vaihtoehdossa.[1]
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[1]
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.[1]
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.[2]
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.[1]

Kartta Vuosaaren voimala-alueesta. Hiilivarasto (ruskea) saatetaan sijoittaa myös junaradan koillispuolelle.[1]
Vuosaaresta Hanasaareen suunniteltu energiatunneli.[1]

Päästöt

Vuosittainen nitraattilaskeuma Vuosaaren A, B ja C voimaloista yhteensä.[1]
Vuosittainen rikkilaskeuma Vuosaaren A, B ja C voimaloista yhteensä.[1]
Esimerkki leviämismallinnuksen tuloksista kartalla. Pienhiukkasten (PM10) korkein WHO:n vuorokausiohjearvoon verrannollinen pitoisuus Vuosaaren vaihtoehdossa.[1]

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.[1]

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.[1]

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.[1]

Vuosaaren voimaloiden päästöt[1]
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[1]
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.[1]
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.[3]

Itse voimala maksaa arviolta noin 650 miljoonaa euroa, energiatunneli 180 miljoonaa. Arvio kokonaiskustannuksista 1,2 miljardia euroa (vuodelta 2011).[4]

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.[1]

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[1]
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.[1] Uuden voimalaitoksen kaukolämpöteho olisi noin 350 MW ja sähköteho noin 200 MW. [5]

Noin 40–50 % lämmöstä siirtyy tulipesässä tulipesän seiniin ja mahdolliseen tulipesätulistimeen. Loppu lämpö siirretään konvektio-osassa.[1]

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.[1]

Hanasaari shutdown

Hanasaari power plant is shut down and demolished. Apartment buildings are constructed in its place.

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Land use near city center
  • Market rates for apartments in Helsinki
  • Quality of inner city environment
  • Running level
  • Jobs in construction
  • Decision-maker: Helsinki city, Helen

Emissions

Ei päästöjä?

Cost

Hyöty?

Hanasaari 40 biofuel

Hanasaari power plant is renovated to burn 40% biofuels among coal.

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Forests around Finland
  • Running level
  • Economy of cities selling biofuels
  • Jobs in construction
  • Decision-maker: Helsinki city, Helen
Tiedosto:Hanasaari new map.png
What Hanasaari would look like in option Hanasaari 40 biofuel.[1]

Emissions

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.[1]

The flue gas emissions in Hanasaari when is burns 40% biofuels.[1]
NO2 (t/a) SO2 (t/a) Particles (t/a)
Hanasaari B 1 224 1 224 122
Hanasaaren voimalaitoksiella vuodessa syntyvät sivutuotemäärät kun se polttaa 40% biofuels.[1]
Lentotuhka (t/a) Pohjatuhka (t/a) Rikinpoiston lopputuote (t/a) Yhteensä (t/a)
Hanasaari power plant: 40 % biofuels, 60 % coal 40 000 9 000 6 000 54 000
Emissions for Hanasaari 40% biofuels + Salmisaari 40% biofuels.[1]
CO2, kt/a CO2-eqv, kt/a (incl. fossilfuel ghg-emissions) CO2-ekv, kt/a (incl. fossilfuel and biofuel emissions)
Power plant emissions 1 594 1 606 2 837
Fuel transport emissions 11
Total 1 620 2 850

Emission coefficients

Cost

Building cost

Pelkkä voimalaitos noin 100 miljoonaa, kokonaisvaikutus Helsingin Energian investointikustannuksiin 500 miljoonaa (arvio vuodelta 2011).[4]

Usage cost

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.[1]

Production

Energy production in Hanasaari. [6]
Electricity MW Heat MW Fuel
Hanasaari 220 420 coal, pellets

Salmisaari 40 biofuel

Salmisaari power plant is renovated to burn 40% biofuels among coal.

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Forests around Finland
  • Running level
  • Economy of cities selling biofuels
  • Jobs in construction
  • Decision-maker: Helsinki city, Helen
Tiedosto:Salmisaari new map.png
What Salmisaari would look like in option Salmisaari 40 biofuel.[1]

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.[1]

Päästöt

Flue gas emissions for Salmisaari 40% biofuels.[1]
Power plant unit NO2 (t/a) SO2 (t/a) Particles (t/a)
Salmisaari A and B 946 996 92
Salmisaaren voimalaitoksilla vuodessa syntyvät sivutuotemäärät 40% biopolttoaineosuudella[1]
Lentotuhka (t/a) Pohjatuhka (t/a) Rikinpoiston lopputuote (t/a) Yhteensä (t/a)
Salmisaari power plant: 40 % biofuels, 60 % coal 30 000 8 000 6 000 44 000
Päästöt vaihtoehdossa Hanasaari 40 + Salmisaari 40.[1]
CO2, kt/a CO2-eqv, kt/a (incl. fossilfuel ghg-emissions) CO2-ekv, kt/a (incl. fossilfuel and biofuel emissions)
Power plant emissions 1 594 1 606 2 837
Fuel transport emissions 11
Total 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.[1]

Electricity MW Heat MW Fuel
Salmisaari 160 300 coal, pellets

Cost

Production

Loviisa nuclear CHP

A new nuclear power plant is built in Loviisa and used for district heating in Helsinki.

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Nuclear waste
  • Perceived safety
  • Running level
  • Jobs in construction
  • Decision-maker: Helsinki city, Fortum, Loviisa city?

Neste excess heat

Excess heat from Neste's oil refinery in Porvoo is used for district heating in Helsinki.

Effects:

  • Cost
  • Running level
  • Jobs in construction
  • Decision-maker: Helsinki city, Neste

Decentralised energy production

Small-scale energy production units are built around Helsinki, such as heat pumps, geothermal and sun panels, for producing energy for a single building.

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Running level
  • Tourism & Finland's imago
  • Jobs in construction
  • Jobs in research?
  • Decision-maker: Helsinki city, Citizens

Large heat pumps

Heat pumps are installed to draw large amounts of heat from the Gulf of Finland (similar system as in Stockholm) or from deep drilled hole from the ground (similar system as piloted in Espoo).

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Baltic sea
  • Running level
  • Environmental and political concerns
  • Tourism & Finland's imago
  • Jobs in construction
  • Decision-maker: Helsinki city

Energy saving

Buildings in Helsinki are renovated, big campaigns to affect attitudes are organised and zero-energy houses are built to reduce the consumption of power significantly.

Effects:

  • Emissions
  • Cost
  • Tourism & Finland's imago
  • Running level
  • Jobs in construction
  • Decicion-maker: Helsinki city, Citizens

See also

Helsingin energiapäätös 2015
Suomeksi
Yhteenveto

Loppuraportti: Helsingin energiapäätös 2015 raportti · Helsingin energiapäätöksen tulokset 2015 · Helsingin energiapäätös 2015 · Helsingin energiapäätöksen vaihtoehdot 2015 · Helsingin energiapäätökseen liittyviä arvoja · Rakennuskantamalli · Energiatasemalli · Terveysvaikutusmalli · Otakantaa-keskustelu · Helsingin energiapäätös 2015 · Helsingin energiapäätös 2015 -evaluaatio · Helsingin energiapäätöksen 2015 liitteet kaupungin sivuilta

Englanniksi
Arviointi

Main page · Helsinki energy decision options 2015

Helsingin data

Climate change policies in Helsinki · Building stock in Helsinki · Energy balance in Helsinki · Helsinki energy production · Helsinki energy consumption · Energy use of buildings · Emission factors for burning processes · Prices of fuels in heat production

Mallit

Building model · Energy balance · Health impact assessment

Aiheeseen liittyviä arviointeja

Climate change policies in Helsinki · Climate change policies and health in Kuopio

References

  1. ↑ 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 1,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,17 1,18 1,19 1,20 1,21 1,22 1,23 1,24 1,25 1,26 1,27 1,28 1,29 1,30 1,31 1,32 1,33 1,34 1,35 Helsingin Energian biopolttoaineiden käytön lisääminen, Helsinki YVA 2013
  2. ↑ Helen: Voimalaitokset
  3. ↑ Helsingin Sanomat: Helsingin vaihtoehdot: Kallis voimala luonnonsuojelualueen viereen tai Hanasaari ilman asuntoja
  4. ↑ 4,0 4,1 Helsingin Sanomat: Näistä isoista investoinneista päätetään
  5. ↑ Helsingin Energia
  6. ↑ Helen: Hanasaaren voimala
Noudettu kohteesta ”https://fi.opasnet.org/index.php?title=Helsingin_energiapäätöksen_vaihtoehdot_2015&oldid=29227”