Kasvener

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään arviointi. Sivutunniste: Op_fi5907
Moderaattori:Jouni (katso kaikki) Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi5907}}

Kasvener on Suomen ympäristökeskuksen laatima Excel-pohjainen kasvihuonekaasupäästöjä arvioiva malli, joka on kehitetty kuntien käyttöön ja jota on eritysesti käytetty 2010-luvun alkupuolella.

Kysymys

Millaiset ovat Kasvener-mallin rakenne, muuttujat ja päästökertoimet?

Oletettu käyttö ja käyttäjät

Mallia käytetään esimerkkinä Hiilineutraali Helsinki 2035 -toimenpideohjelman vaikutusarviointityössä ja Ilmastovahti-työkalun kehittämisessä. Ilmastovahti löytyy tältä sivulta.

Osallistujat

Katso Ilmastovahti.

Perustelut

Yleistä

Mallin avulla voidaan laskea kunnan vuotuiset kasvihuonekaasupäästöt sekä energiantuotanto ja -kulutus. Energiasektorilta malli laskee varsinaisten kasvihuonekaasujen lisäksi myös päästökomponentit, joilla on vaikutusta paikalliseen ilmanlaatuun tai jotka ovat välillisiä kasvihuonekaasuja.

Indeksit

Indeksejä käytetään tarkentamaan tutkittavaa ilmiötä, esimerkiksi aktiviteettia tai päästöä. Indekseillä voi olla tarkentavia alaindeksejä. Esimerkiksi jokainen sektori on jaettu edelleen alasektoreiksi hyvin yksityiskohtaisesti. Indeksejä voidaan myös käyttää yhdessä. Esimerkiksi päästöt esitetään energiantuotannosta ja -kulutuksesta polttoaineittain. Päästöt esitetään erikseen tuotannosta ja kulutuksesta.

Mallissa käytetyt indeksit

Päästösektori Energia Teollisuuden prosessit (ei energiaperäiset) Maatalous Jätehuolto

Päästösektori (tuotantoperusteinen) Kaukolämpö Sähköntuotanto Erillislämmitys Teollisuuden lämpö Muu polttoaine Liikenne Jätehuolto Maatalous Teollisuusprosessit

Päästösektori (kulutusperusteinen) Kaukolämpö Sähkölämmitys Erillislämmitys Muu sähkö Muu polttoaine Liikenne Jätehuolto Maatalous Teollisuusprosessit Kotitaloudet Kunta Muu julkinen sektori Palvelusektori Erittelemätön

Päästö hiilidioksidi metaani typpidioksidi typpioksiduuli hiilimonoksidi hiukkaset rikkidioksidi typenoksidit kasvihuonekaasut

Polttoaine kivihiili turve maakaasu raskas polttoöljy kevyt polttoöljy dieselöljy bensiini nestekaasu koksi koks.kaasu masuunikaasu jal.kaasu yhdyskuntajäte muu fossiilinen polttohake kuori muu puu mustalipeä biokaasu muu bio teollisuuden jätelämpö lämpöpumpun lämpö sähkö

Päästöjen jaottelu

Päästöt lasketaan sekä kunnan alueen energiantuotannon (tuotantoperusteiset päästöt) että kunnan energiankulutuksen (kulutusperusteiset päästöt) mukaan.

Tuotantoperusteisessa päästöjen laskennassa kuntataso on määritelty kunnan alueellisten rajojen mukaan. Tämän laskentaperiaatteen ainoa poikkeus on jätehuolto, jossa kuntataso on määritelty jätteiden syntypaikan mukaan. Kaatopaikkojen ja jätevesipuhdistamojen päästöjä ei siis lasketa mallissa näiden laitosten sijaintipaikkojen mukaan. Sen sijaan energiasektorin päästöt lasketaan laitosten sijaintipaikan mukaan.

Kulutusperusteisessa päästöjen laskennassa kuntataso on jätehuollon (ja maatalouden sekä teollisuusprosessien osalta) sama kuin tuotantoperusteisessa laskennassa. Liikenteen osalta laskennat ovat molemmissa vaihtoehdoissa muutoin samat (tiedot VTT:n LIPASTO- mallin suoriteperusteisesta laskennasta) lukuunottamatta liikenteen sähkön käyttöä.

Kuntatason määrittely

Energiasektorin kulutusperusteisessa laskennassa kuntataso on määritelty seuraavasti:

Kaukolämmön tuotanto ja kulutus

-Usean kunnan alueelle kaukolämpöä tuottavan laitoksen tuotanto (myös sähkö) ja polttoaineiden käyttö sekä päästöt jaetaan kuntien ko. laitoksen kaukolämpökuormien suhteessa.

-Kaukolämpöyhtiöiden pienimittakaavainen lämpökauppa lasketaan ao. kunnan kaukolämmöntuotannon keskimääräisten lukujen mukaan myös silloin, kun kunnan yhtiö on ostavana osapuolena. Vaikutuksia ei uloteta sähköntuotannon jakoon. Sähkön tuotanto ja kulutus:

Seuraavat voimalaitokset ovat 'paikallisia kuntatason' tuotantolaitoksia:

• teollisuuden prosessivoimalaitokset (myös ns. prosessilauhde) laitosten omistustaustasta riippumatta
• kaukolämpövoimalaitokset (ml. kaukolämpöä tuottavat väliottolauhdutusvoimalaitokset) omistustaustastaan riippumatta
• vesi-, tuuli- ja huippuvoimalaitokset, jos niillä on paikallinen omistustausta

Seuraavat voimalaitokset ovat 'valtakunnallisia' tuotantolaitoksia:

• ydinvoimalaitokset
• tavalliset lauhdutusvoimalaitokset (ei ydin-, prosessilauhde- tai väliottolauhdutusvoimalaitokset)
• vesi-, tuuli- ja huippuvoimalaitokset, jos niillä ei ole paikallista omistustaustaa.

Jos näin laskettu kunnan paikallinen sähköntuotanto alittaa kunnan sähkönkulutuksen, niin erotus täytetään valtakunnallisella 'ostosähköllä'. Jos taas kunnan paikallinen sähköntuotanto ylittää kunnan sähkönkulutuksen, niin ylittävän osan päästöjä ei lasketa mukaan kunnan kulutusperusteisiin päästöihin.

Laskettavat päästöt

Mallin kasvihuonekaasupäästöjä ovat hiilidioksidi, metaani ja typpioksiduuli. Malli ei sisällä Kioton sopimuksessa olevia kolmea ns. uutta kaasua (rikkiheksafluoridi, fluorihiilivedyt ja perfluorivedyt) eikä maankäytön muutoksista aiheutuvia ’päästöjä’ eikä niihin osittain kytkeytyviä polttoaineiden haihdunnan päästöjä.

Mallin laskennassa noudatetaan IPCC:n metodiikkaa ja käytetään Suomen päästöinventaarioiden laskentaparametreja (päästökertoimet ja vakiot).

Mallissa lasketaan energiasektorin päästöistä myös hiilimonoksidi, hiukkaset, rikkidioksidi ja typen oksidit. Hiukkasia lukuunottamatta nämä kaasut kuuluvat myös IPCC:n laskentaohjeiden piiriin, koska niillä on välillisiä vaikutuksia kasvihuoneilmiöön. Näitä kaasuja ei oteta kuitenkaan huomioon, kun mallissa lasketaan kasvihuonekaasujen hiilidioksidi-ekvivalentti -päästöt, koska ko. päästökomponentit eivät kuulu Kioton sopimukseen.

Päästöjen laskenta

Lähtötiedot

Päästölaskentaan tarvittavat lähtötiedot: määrät, energiantuotannon ja -kulutuksen jakautuminen, jätehuollon, maatalouden sekä teollisuusprosessien tarkka erittely, vakiot ja päästökertoimet, Ostosähkön laskennassa käytettävät kertoimet, lähtötiedot energiantuotannolle ja -kulutukselle. Osa lähtötiedoista on annettu valmiiksi Kasvener mallissa ja osa pitää selvittää erinäisistä lähteistä.

Määrät

Kotieläimet jaoteltu tarkemmin Ihmiset Maatalousmaa jaoteltu tarkemmin Jätteiden käsittely jaoteltu tarkemmin Teollisuusprosessit jaoteltu tarkemmin Kaukolämmönkulutus Sähkönkulutus Sähköntuotanto jaoteltu tarkemmin Liikenteen polttoaineet jaoteltu tarkemmin Energiantuotannon polttoaineet jaoteltu tarkemmin Lämmönkulutus (Hyötyenergian kulutus) jaoteltu tarkemmin Lämmöntuotanto jaoteltu tarkemmin Sähköntuotanto jaoteltu tarkemmin Valtakunnallinen 'ostosähkö' (tiedot annettu valmiina) jaoteltu tarkemmin

Maatalouden määrätiedot ovat saatavissa kunnan maataloussihteeriltä (tai vastaavalta) tai Maa- ja metsätalousministeriön Tietopalvelukeskuksesta, johon kuntakohtaiset tiedot on kerätty. Jätehuollon tiedot ovat saatavissa suoraan kunnan tiedoista tai teollisuuslaitosten viranomaisille tekemistä ilmoituksista. Teollisuusprosesseista tarvittavat määrätiedot ovat ympäristölupalainsäädännön kautta useimmiten myös viranomaisten tiedossa. Energiasektoreita koskevia tietoja saa laitosten ilmansuojeluilmoituksista, yritysten vuosi- ja ympäristökertomuksista sekä Kaukolämpö ry:n ja Adaton tilastoista.

Energiantuotannon ja -kulutuksen jakautuminen

Energiasektorin lisätietoja, joiden perusteella kunnan energiantuotantoa sisällytetään kunnan kulutukseen ja lisäksi jakosuhdetietoja siitä, miten energiankulutus jakaantuu eri loppukulutussektoreille.

Jätehuollon, maatalouden sekä teollisuusprosessien tarkka erittely

Jätehuollon määrätietojen jaottelun eri sektoreille (vastaavasti kuin energiatiedot). Lisäksi jätehuolto- ja maataloussektorilta sekä teollisuusprosesseista oletustietoja.

Vakiot ja kertoimet

IPCC:n oletusarvot tai Suomen valtakunnallisissa inventaarioissa käytetyt arvot.

Lähtötiedot energiantuotannolle ja -kulutukselle

Energiantuotannon päästökertoimet polttoaineiden energiasisältöä kohden

-Polttoaineiden polton päästökertoimet ja ne on jaoteltu polttotekniikan, polttoainetehon ja polttoaineen mukaan. Päästökomponentit ovat: hiilidioksidi, metaani, typpioksiduuli, hiilimonoksidi, hiukkaset, rikkidioksidi ja typen oksidit. Neljän ensiksi mainitun komponentit päästökertoimet perustuvat Tilastokeskuksen/SYKE käyttämiin arvoihin ja kolmen jälkimmäisen komponentit päästökertoimet vastaavat pääosin Valtioneuvoston ohjeiden arvoja.

----arg1586: . Tuotanto, polttoaineiden käyttö ja päästöt ovat kolme eri asiaa. Kuvatkaa siis jokaisesta erikseen: a) onko tämä dataa muualta vai Kasvenerissä laskettua, ja b) mikä on datalähde tai c) millä yhtälöllä se on laskettu. --Jouni Tuomisto (keskustelu) 26. marraskuuta 2019 kello 14.04 (UTC) (type: ; paradigms: science: comment)

• Valtakunnallisen ostosähkön lähtötiedot sähköntuotannosta sekä polttoaineiden käytöstä ja päästöistä
• Kaukolämpölaitosten lähtötiedot lämmöntuotannosta ja polttoaineiden käytöstä sekä päästöistä
• Kaukolämpövoimalaitosten lähtötiedot sähkön ja kaukolämmön tuotannosta sekä polttoaineiden käytöstä ja päästöistä
• Teollisuuden prosessivoimalaitosten lähtötiedot sähkön ja prosessihöyryn tuotannosta sekä polttoaineiden käytöstä ja päästöistä
• Kaukolämpö- ja prosessivoimalaitosten lähtötiedot sähkön- ja lämmöntuotannosta sekä polttoaineiden käytöstä ja päästöistä
• Huippuvoimalaitosten lähtötiedot sähköntuotannosta ja polttoaineiden käytöstä sekä päästöistä
• Lauhdutusvoimalaitosten lähtötiedot sähköntuotannosta ja polttoaineiden käytöstä sekä päästöistä
• Teollisuuden lähtötiedot hyötyenergian kulutuksesta ja polttoaineiden käytöstä sekä päästöistä
• Rakennusten erillislämmityksen lähtötiedot lämmönkulutuksesta ja polttoaineiden käytöstä sekä päästöistä
• Muun polttoaineiden käytön lähtötiedot hyötyenergian kulutuksesta ja polttoaineiden kulutuksesta sekä päästöistä
• Lämpöpumppujen lähtötiedot energialähteistä ja hyötyenergian kulutuksesta
• Lähtötiedot liikenteen ajoneuvosuoritteista ja polttoaineiden käytöstä sekä päästöistä

Laskentakaavat

Kulutusta vastaavat kasvihuonekaasujen ekvivalenttipäästöt

Metaani

Maatalous

Maatalouden metaanipäästöt = (ruuansulatuksen + lannankäsittelyn metaanipäästöt) * metaanin GWP-kerroin

• Ruuansulatuksen metaanipäästöt = summa kaikkien eri tuotantoeläinlajien ruuansulatuksen metaanipäästöistä

Yhden eläinlajin ruuansulatuksen metsäänipäästöt (tonnia/vuosi) = e*f/1000

missä,

e = eläintenlukumäärä kpl

f = ruuansulatuksen metaanipäästökerroin kg/v = ([l/m]+[(r+s+t+u)/v]/k*100)/h/100*365/55.65

l = nettoenergian kulutus MJ/vrk kasvuun = 4.18*(0.0635*(0.891*n*0.96*478/o/p)^0.75*(q*0.92)^1.097)

n = paino kg

o = referenssipainon korjauskerroin

p = referenssipaino kg

q = painonlisäys kg/vrk

m = nettoenergiat /sulava bruttoenergia kasvu = 1.164-5.16*k/1000+1.308*k^2/100000-37.4/k

k = rehun sulavuus (% energiasisällöstä)

r = nettoenergian kulutus MJ/vrk sen hetkisen tilan ylläpitoon = r2*n^0.75

r2 = sen hetkisen tilana ylläpitokerroin

s = nettoenergian kulutus MJ/vrk laiduntamiseen = s2*s3/365*r

s2 = laiduntamisen lisäenergiakerroin

s3 = laidunkauden pituus vrk/v

t = nettoenergian kulutus MJ/vrk maidontuotantoon = t2*t3/365

t2 = 0.4*t21+1.47

t21 = maidon rasvaprosentti %

t3 = maidontuotanto kg/v

u = nettoenergian kulutus MJ/vrk raskaudenylläpitoon = u1*r

u1 = raskauden ylläpitokerroin

v = nettoenergiat /sulava bruttoenergia muuhun = 1.123-4.092*k/1000+1.126*k^2/100000-25.4/k

• Lannankäsittelyn metaanipäästöt

Kasvenerin yksityiskohtainen rakenne

Tuotantoa vastaavat kokonaispäästöt

• Liikenne
  • Maantieliikenne
    • Henkilöautot
    • Pakettiautot
    • Linja-autot
    • Kuorma-autot
    • Laivat
    • Junat
    • Lentokoneet
      • Polttoaineiden käyttö (GWh)
      • Ajosuorite (milj. km)
      • Hiilidioksidin päästöt (1000 t)
      • Metaanin päästöt (t)
      • Typpioksiduulin päästöt (t)
      • Hiilimonoksidin päästöt (t)
      • Hiukkasten päästöt (t)
      • Rikkidioksidin päästöt (t)
      • Typen oksidien päästöt (t)
        • kivihiili
        • turve
        • maakaasu
        • raskas polttoöljy
        • kevyt polttoöljy
        • dieselöljy
        • bensiini
        • nestekaasu
        • koksi
        • koks.kaasu
        • mas.kaasu
        • jal.kaasu
        • yhdyskuntajäte
        • muu fossiilinen
        • polttohake
        • kuori
        • muu puu
        • mustalipeä
        • yhd.jäte
        • biokaasu
        • muu bio

• Erillinen sähköntuotanto
  • Muu erillinen sähköntuotanto
    • Huippuvoimalaitokset
      • Ominaispäästöt
        • Hiilidioksidi (g/MJ)
        • Metaani (mg/MJ)
        • Typpioksiduuli (mg/MJ)
        • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
        • Hiukkaset (mg/MJ)
        • Rikkioksidit (mg/MJ)
        • Typen oksidit (mg/MJ)
          • Polttoaineiden kulutus yhteensä (GWh)
            • maakaasu
            • raskas polttoöljy
            • kevyt polttoöljy
            • muu fossiilinen
            • biokaasu
    • Lauhdutusvoimalaitokset
      • Ominaispäästöt
        • Hiilidioksidi (g/MJ)
        • Metaani (mg/MJ)
        • Typpioksiduuli (mg/MJ)
        • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
        • Hiukkaset (mg/MJ)
        • Rikkioksidit (mg/MJ)
        • Typen oksidit (mg/MJ)
          • Polttoaineiden kulutus yhteensä (GWh)
            • kivihiili
            • turve
            • maakaasu
            • raskas pö.
            • kevyt pö.
            • muu foss.
            • polttohake
            • kuori
            • muu puu
            • muu bio
• Prosessivoimalaitokset ja muu teollisuus
  • Prosessivoimalaitokset
    • Lämmöntuotanto
    • Sähköntuotanto
      • Ominaispäästöt
        • Hiilidioksidi (g/MJ)
        • Metaani (mg/MJ)
        • Typpioksiduuli (mg/MJ)
        • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
        • Hiukkaset (mg/MJ)
        • Rikkioksidit (mg/MJ)
        • Typen oksidit (mg/MJ)
          • Yksiköiden polttoaineiden käyttö (GWh)
            • kivihiili
            • turve
            • maakaasu
            • raskas pö.
            • kevyt pö.
            • koksi
            • koks.kaasu
            • mas.kaasu
            • jal.kaasu
            • polttohake
            • kuori
            • muu puu
            • mustalipeä
            • biokaasu
            • muu bio
            • te. jätelämpö
  • Muu teollisuus
    • Ominaispäästöt
      • • Hiilidioksidi (g/MJ)
        • Metaani (mg/MJ)
        • Typpioksiduuli (mg/MJ)
        • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
        • Hiukkaset (mg/MJ)
        • Rikkioksidit (mg/MJ)
        • Typen oksidit (mg/MJ)
          • Yksiköiden polttoaineiden käyttö
            • kivihiili
            • turve
            • maakaasu
            • raskas pö.
            • kevyt pö.
            • jal.kaasu
            • bensiini
            • nestekaasu
            • koksi
            • muu foss.
            • polttohake
            • kuori
            • muu puu
            • biokaasu
            • muu bio
            • te. jätelämpö
            • lp:n lämpö
            • sähkö
• Kaukolämpövoima- ja kaukolämpölaitokset
  • Kaukolämpövoimalaitokset
    • Lämmöntuotanto
    • Sähköntuotanto
      • Ominaispäästöt
      • Hiilidioksidi (g/MJ)
      • Metaani (mg/MJ)
      • Typpioksiduuli (mg/MJ)
      • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
      • Hiukkaset (mg/MJ)
      • Rikkioksidit (mg/MJ)
      • Typen oksidit (mg/MJ)
        • Yksiköiden polttoaineiden käyttö (GWh)
        • kivihiili
        • turve
        • maakaasu
        • raskas pö.
        • kevyt pö.
        • yhd.jäte (f)
        • muu foss.
        • polttohake
        • kuori
        • muu puu
        • biokaasu
        • yhd.jäte (b)
        • te. jätelämpö
  • Kaukolämpö- ja prosessivoimalaitokset
    • Lämmöntuotanto
    • Sähköntuotanto
      • Ominaispäästöt
        • Hiilidioksidi (g/MJ)
        • Metaani (mg/MJ)
        • Typpioksiduuli (mg/MJ)
        • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
        • Hiukkaset (mg/MJ)
        • Rikkioksidit (mg/MJ)
        • Typen oksidit (mg/MJ)
          • Yksiköiden polttoaineiden käyttö (GWh)
            • kivihiili
            • turve
            • maakaasu
            • raskas pö.
            • kevyt pö.
            • koksi
            • koks.kaasu
            • mas.kaasu
            • muu foss.
            • polttohake
            • kuori
            • muu puu
            • mustalipeä
            • biokaasu
            • muu bio
            • te. jätelämpö
  • Kaukolämpölaitokset
    • Ominaispäästöt
      • Hiilidioksidi (g/MJ)
      • Metaani (mg/MJ)
      • Typpioksiduuli (mg/MJ)
      • Hiilimonoksidi (mg/MJ)
      • Hiukkaset (mg/MJ)
      • Rikkioksidit (mg/MJ)
      • Typen oksidit (mg/MJ)
        • Yksikön polttoaineiden käyttö

• Rakennusten erillislämmitys
• Muu polttoaineiden käyttö
• Maatalous
• Jätehuolto
• Teollisuusprosessit

Vaihtoehtoinen tapa jaotella tuotantoa vastaavat kokonaispäästöt -taulukko

• Liikenne
  • Liikennevälineet
  • Käytetty polttoaine
• Erillinen sähköntuotanto
  • Voimalaitokset (huippu/lauhdutus)
  • Käytetty polttoaine
• Pros.voimalait. ja muu teoll.
  • Pros-voimalait /muu teollisuus

(->jos prosessivoimalaitos (mutta ei muu teollisuus) jaotellaan edelleen sähkön- ja lämmöntuotantoon, niin miten merkitään)

• • Käytetty polttoaine
• Kl-voima- ja kl-laitokset
  • Laitokset
    • Sähkön- / lämmöntuotanto (ei sis. kaukolämpölaitoksiin)
  • Käytetty polttoaine
• Rakennusten erillislämmitys
  • Polttoaine
  • Rakennustyyppi
• Muu polttoaineiden käyttö
  • Polttoaine
  • Sektori/talous (Kuntasektori/ koti-/ maatalous)
• Maatalous
  • Eläimet
    • Lanta
  • Lannoitteet
• Jätehuolto
  • Lähde
  • Käsittely
• Teollisuusprosessit
  • Tuotteet

Kulutusta vastaavat kokonaispäästöt -jaottelu

• Päästöt
  • Sektori (esim. kunta/teollisuus)
  • Käyttötapa

Perustelut

Arvioinnin yksityiskohtainen kuvaus. Linkit muuttujasivuihin. Kaaviokuva syysuhdeverkosta.

Alkuperäinen malli löytyy täältä: Kasvener

Ajoneuvojen päästökertoimet(g/MJ)

Obs	Ajoneuvo	Vuosi	Päästökerroin	Kuvaus
1	Bensiinihenkilöauto	2000	1.5
2	Dieselhenkilöauto	2019	0.6

Katso myös

• Hiilineutraali Helsinki 2035
• Ilmastovahti