KUINKA KÄY HIILEN KÄYTÖN KANSSA - SÄHKÖÄ VAI ILMASTON MUUTOS?

Tuolla TheOilDrum'in sivuilla on hiljan käsitelty hiilen käytön statusta nyt ja tulevaisuudessa sekä vaikutuksia hiilidioksidin määrään ilmakehässä. Teen tässä noista jutuista jonkunlaisen yhteenvedon ihmeteltäväksi.

Pari sanaa hiilestä ennen kuin menemme itse asiaan.

  • fossiilisista polttoaineista maailmassa eniten on hiiltä. Hiiltä on erilaisia laatuja, ainakin ruskea ja musta on eri yhteyksissä nimetty. Musta on parempilaatuista (korkeampi energiatiheys) ja kuten arvata saattaa, sen tuotanto on selvässä laskussa (viisas, tulevaa ennakoiva ihminen jne.).
  • kun öljy- ja kaasuvarannot laskevat, nopein tapa lisätä tarjolla olevaa kokonaisenergiaa on hiili.
  • ilmakehän hiilidioksidin kannalta hiilen polttaminen on "pahinta", koska puhdas hiili poltettaessa vapauttaa puhdasta hiilidioksidia. Öljyn ja kaasun poltosta sitävastoin vapautuu myös vettä.
  • hiilen käytön kannalta pop-sana on tällä hetkellä CCS (carbon capture and storage) eli hiilidioksidin keräys ja varastointi. CCSn tuomista laajaan käyttöön vakuutellaan tapahtuvaksi hyvin pian.
  • hiilen poltto vapauttaa tonneittain raskasmetalleja (lyijy tärkeimpänä) ilmakehään joka vuosi. Varsinkin Afrikassa, Aasiassa ja Kiinassa hiilivoimaloiden palokaasujen puhdistus on heikkoa tai olematonta.
  • lähihistoriaa kun katsotaan, niin happamet sateet Euroopassa vähenivät hiilen käytön vähentämisellä. Nyt on odotettavissa kehityksen kääntyminen takaisin, jos kun hiilen käyttö lisääntyy ja CCS ei tule käyttöön toivotussa laajuudessa.

Ensimmäinen tarina on Rembrandt'in pureskelema IEAn hiilenkäytön arviointiraportti.

 

hiilen tulevaisuus
Kuvassa on kolme skenaariota eli hiilen 2% käytön vuosittainen kasvu sekä ilmakehän 550 ja 450 ppm maksimi hiilidioksidipitoisuuksien vaatimat käyttörajat. Tällä hetkellä ilmakehän CO2-pitoisuus on 385 ppm tuntumassa.
  • Referenssi skenario - Hiilen käyttö kasvaisi 61% vuoteen 2030 mennessä.
  • 550 ppm skenario - Hiilen käyttö kasvaisi 21% vuoteen 2020 mennessä ja laskisi hissukseen sen jälkeen. Silti hiilenkäyttö 2030 olisil 17% korkeampi kuin tänään.
  • 450 ppm skenario - Hiilen käytön huippu 2020 tuntumassa ja lasku sen jälkeen. Vuonna 2030 maailman hiilen käyttö olisi 2002 tasolla.

 

550 ppm skenarion tekijöinä olisivat:

  • päästökaupan laajeneminen energia- ja teollisuussektoreilla antaen hiilelle hinnan 90 US$/tonni vuoteen 2030 mennessä. Uusiutuvat, ydinvoima ja CCS tulisivat kilpailukykyisemmiksi fossiilisten polttoaineiden rinnalla.
  • laaja tutkimustyö, joka parantaisi tehokkuutta ja hintaa OECD-maissa.
  • kansainväliset sopimukset tiekuljetuksista ja lentoliikenteestä.
  • uusien lentokoneiden tehokkuuden parantaminen 20% 2020 ja 30% 2030 mennessä.
  • OECD maissa tuettaisiin uusien teknologioiden käyttöönoton kilpailukykyä.
  • OECD-maissa sähköverkostosta tehtäisiin enemmän uusiutuvia integroiva ja hyödyntävä.
  • Nousevien valtioiden (Kiina, Intia) toiminta uusien tehokkaampien fossiilisia polttavien voimaloiden käyttöönoton tehostamiseksi.
  • Sähkön jakelun tehokkuuden parantaminen muissa valtioissa.
  • Ydinvoiman lisärakennus ja sen markkinointi.
  • Uusiutuvien käyttöönottoon kannustaminen rahallisesti ja säännöksillä.

 

Seurauksena olisi:

  • CCS-kykenevien seitsemän hiili- ja kolmen kaasuvoimalan rakentaminen joka vuosi (mahdollisimman nopeasti) 2030 asti.
  • 11 uutta ydinvoimalaa joka vuosi (mahdollisimman nopeasti) 2030 asti.
  • 12,000 tuulivoimalaa 2030 mennessä.
  • vesivoiman voimakas laajentaminen (kolme kpl Kiinan Kolmen Rotkon patoa joka toinen vuosi 2030 asti eli 64 GW).
  • hiilivoimaloiden vähentämistä 762 GW 2030 mennessä.
  • kaasuvoimaloiden lisäämistä 107 GW 2030 mennessä.
  • henkilöautojen parantaminen 2030 mennessä 120 g CO2/km (polttoainekulutus 5 l/100 km).
  • raskaan liikenteen parantaminen 2030 mennessä 560 g CO2/km (nyt 840 g CO2/km).

 

Pakko sanoa, mutta kovin on monta toiverikasta sopimusta noissa tavoitteissa lueteltu.

 

hiili450

450 ppm skenariossa kaikki olisi tietenkin selvästi isompia muutoksia. Itseäni hirvittää oheisen kuvan toiverikkaus, mistä saadaan noin paljon esim. vesivoimaa lisää?

Ydinvoiman rakentaminenkaan ei tämän päivän ilmapiirissä näytä kovin todennäköiseltä. Vähentämispuolella vastaavasti hiilen käyttöä pitäisi leikata todella paljon.

 

Kaikkinensa molemmissa tavoitteissa on ISO paino tuolla hiilidioksidin keräyksen käyttöön otolla. Mitä olen eri yhteyksissä lukenut, niin ei oikein lupaavalta tällä hetkellä näytä.

Hinta on energeettisesti karkeasti 20-30% voimalan kapasiteetista pelkästään palokaasujen puhdistamiseen. Uusiutuvien laajentamisessa se toivo taitaa loppujen lopuksi olla, mutta ne ottavat pahasti kuonoonsa seuraavat 5v ekonomisten reaaliteettien keskellä.

Seuraamme tilanteen kehitystä.

 


 

Toinen juttu on Rembrandt'n kokoama laaja katsaus hiilen tuotantoon ja tulevaisuuden näkymiin.

Alkuperäinen teksti on pitkä ja otan siitä omasta mielestäni oleelliset kohdat tässä käsittelyyn. Ja kuten aina kuvat kertovat enemmän kuin tuhat sanaa. Suosittelen lukemaan koko tekstin jos aikaa ja kiinnostusta vain on.

 

Introssa kaveri toteaa, että jos otetaan IEAn listaamat luvut sellaisenaan, niin hiilen käytön kasvun on mahdollista IEAn arvioiden mukaisesti.

Vastapainona maailman hiilivarastojen auditointi on monissa paikoissa vajavaista. Todellisuuden ja paperilla olevien arvioiden ristiriidasta kohta lisää.

 

Käytännön ongelmat tulevat olemaan monelle käyttäjälle suuria, koska varantojen sijainti ei ehkä ole "mieluisa". Esim. Kiina tuottaa nyt 40% maailman hiilestä, mutta siellä tuotannon kasvu tullee yskimään niin, että tuotanto saavuttanee huippunsa 2015 ja 2025 välillä.

Mistä maa siis saa tarvitsemansa hiilen jatkossa? Mitä ilmeisimmin hiilikaupan fungibiliteetin katoaminen tulevaisuudessa on samansuuntainen kuin öljykaupassa jo lähitulevaisuudessa.

 

hiilen_tuottajat

Taulukossa on maailman 15 suurinta tuottajaa, jotka vastaavat 96%'sta maailman hiilen tuotantoa. Muutama kommentti luvuista osoittaa miten heikko noiden lukujen luotettavuus on.

  1. Venäjän (2. suurin tuottaja) reservien päiväys on vuodelta 1996 eikä ota huomioon kulutusta tähän päivään mennessä. 
  2. Kiinan (3. suurin) reservit ovat vuodelta 1990. Jälleen ei ole huomioitu kulutusta.
  3. 38.9% lasku Intian reserveissä (5. suurin) 2007 vs 2004 arvioiden välillä. Syynä on laskutavan muutos kokonaisreserveistä recovable eli hyödynnettäviin reserveihin.
  4. Etelä-Afrikan (6. suurin) reserviluku perustuu vuoden 1987 arvioon, mutta tätä on sentään laskettu tuotannon mukaan.
  5. Puolan (10. suurin) reservien laskeminen muutettiin kuten Intian kokonaismäärästä hyödynnettäviin reserveihin.

Kaikkinensa luvut tuntuvat noudattelevat pitkälti öljyn tuottajamaiden raportointia. Ei ulkopuolisia arvioijia ja ulkopuolisille kerrotaan useimmiten kaunisteltuja lukuja. Hmm...

 

PeakHiili


Oheinen kuva kertoo samaa mitä öljyn tuotanto Pohjanmerellä. Hiilen tuotannon profiili muistuttaa pitkälti kirkon kellon profiilia eli vasemmalta noustaa huipulle. Huipulta kun lähdetään laskuun, niin takaisin ei enää päästä.

Vastaavia käppyröitä odottaisin näkeväni myös uraanin tuotannosta jossain välissä. Ja se jos mikä kertoo, että nykyihmisen elämäntapa (poltetaan kaikki - puut, öljy, kaasu, hiili, uraani) vaatii oikeasti uutta ajattelutapaa, jos halutaan päästä pysyvämmälle kehityskaarelle.

Muutoin kaari - nimensä mukaan - kaareutuu ALAS.

 


 

Tästä ennustusten ja todellisuuden epätasapainosta kertoo TOD'in kolmas teksti.

En tässä sitä kommentoi kuin yhteenvedon osalta, mutta suosittelen lukemaan koko tekstin jos kieli taipuu. Tekstissä käsitellään lähinnä CO2-pitoisuuksien kasvua fossiilisten polttoaineiden käytön ja varantojen ennusteiden valossa.

  • IEAn skenariot perustuvat epävarmojen varantojen olemassa oloon, jotka ovat selvästi korkeampia kuin energia-alan omat arviot ja itsenäisten tutkijoiden ilmoittamat. Kaikkinensa arviot ovat kovin sokerikuorrutettuja käytettävissä olevan energian kasvun suuntaan. 
  • IEA perustaa hiilidioksidin kasvunsa IPCCn ennusteisiin, jotka eivät perustu energian käytettävyyteen.
  • IEAn arvioiden hiilidioksidin lasku ilmakehässä tapahtunee ei omaehtoisen fossiilisten polttoaineiden vähentämisen kautta vaan yksinkertaisesti siksi, että poltettavat varannot eivät todellakaan ole niin isoja kuin meille vakuutellaan.
  • Tästä tietysti tulee epäilys päästökaupan järkevyyteen...
  • Jotta arviot voitaisiin tehdä luotettavammiksi IEAn pitäisi antaa lukunsa yleiseen jakeluun halukkaiden pureskeltavaksi.
  • Näiden ennusteiden vastapainona pitäisikin olla energiaköyhyyden estäminen OECD-maissa, kun fossiiliset väistämättä lähtevät laskuun.

Kokonaisuutena tekstit ovat lähestulkoon puhdasta käännöstyötä (98%?), joten älkää ampuko kirjoittajaa.

 

Kommentoi 

 


09.12.2008 07:40 |