• Energy Research
• Open Access close
• Closed Access close
• Finnish close

Tässä raportissa on esitelty energiajärjestelmän ja sen ympäristövaikutusten mallintamisväline EFOM-ENV sekä Valtion teknillisessä tutkimuskeskuksessa (VTT) Suomea varten laaditun mallin perusversio. EFOM-ENV-ohjelmistolla laaditut mallit ovat laajassa kansainvälisessä käytössä, ja Euroopan yhteisössä ne ovat saaneet tärkeän aseman vertailukelpoisia tuloksia tuottavina yhteistyömalleina. Tämä on ollut yksi syy mallin käyttöönottoon Suomessa. EFOM-ENV-malli on dynaaminen lineaarinen optimointimalli. Järjestelmämallina se tarjoaa monipuoliset mahdollisuudet analysoida edullisimpia keinoja energian tuotannon ja käytön aiheuttamien päästöjen vähentämiseksi. Mallin rakenne sallii kaikentyyppisten päästöjen käsittelyn, mutta käyttökelpoisimpia tuloksia saadaan laajalle leviävien kaasumaisten päästöjen tarkasteluissa, joihin tässä työssä on rajoituttu. Rakenteellisten muutosten, tekniikan kehittymisen ja energian käytön tehostamisen mahdollisuudet voidaan mallissa ottaa huomioon, mikä on tärkeää tiukkoja päästötavoitteita analysoitaessa. Mallin avulla rikin ja typen oksidien sekä hiilidioksidipäästöjen yhtaikaisen rajoittamisen tarkastelu on vaivatonta. Mallin tulokset kuvaavat energiajärjestelmän ja päästönvähennystoimenpiteet, joilla edullisimmin saavutetaan asetetut päästötavoitteet tarkasteluaikavälillä. Raportin tarkoituksena on antaa hyvä yleiskuva EFOM-ENV-mallien käytöstä. Mallien yksityiskohtia on esitelty melko laajasti niiden ilmaisukyvyn ymmärtämisen helpottamiseksi. Erityistä painoa on pantu mallien käyttömahdollisuuksien ja rajoitusten analysointiin. Raportissa kuvataan Suomen EFOM-ENV-mallin erityispiirteet ja sen keväällä 1991 valmistuneen perusversion käytöstä saatuja kokemuksia. Käyttökokemukset ovat olleet pääosin hyviä, mutta mallin kehittäminen jatkuu. Perusmalli ei vielä sisällä kaikkia järjestelmän rakenteellisia vaihtoehtoja, eikä siinä käytettyjä parametreja ole kaikin osin vielä huolellisesti analysoitu. Saatujen tulosten tarkasteluun ei siksi ole tässä raportissa pantu suurta painoa.

Projekti on osa Ympäristöklusterin kolmannen ohjelmakauden 2003-2005 "Ekotehokas Yhteiskunta" tutkimusohjelmaa. Rakennuskannan koon kasvu ja laatutason nosto lisäävät energiankulutusta enemmän kuin mitä poistuvaa rakennuskantaa energiatehokkaampi uudistuotanto ja energiansäästötoimenpiteet vähentävät. EKOREM-mallilla laskettu asuin- ja palvelurakennusten hyötylämmitysenergian sekä talous- ja kiinteistösähkön yhteiskulutus kasvaa vuoden 2000 arvosta 77 TWh/a vuoden 2010 arvoon 81 TWh/a eli 5 % kymmenessä vuodessa. EKOREM-mallin laskelmien mukaan asuin- ja palvelurakennusten aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen määrä oli vuonna 2000 19,2 milj. tonnia CO2-ekv. Vuonna 2010 päästömäärän on arvioitu olevan 20,4 milj. tonnia CO2-ekv eli kasvua olisi 10 vuodessa 6 %. Vuonna 2010 asuin- ja palvelurakennusten aiheuttamista kasvihuonekaasupäästöistä tulee noin neljäsosa huoneisto- ja kiinteistösähkön käytöstä, toinen neljäsosa lämmityssähkön käytöstä, reilu neljäsosa kaukolämmön käytöstä ja viidesosa lämmitysöljyn käytöstä. Tuotantorakennusten aiheuttamat vastaavat kasvihuonekaasupäästöt voi arvioida vai karkeasti. Niiden suuruusluokaksi on saatu 7 milj. tonnia CO2-ekv vuonna 2010.

Julkaisu on osa laajempaa tutkimusta "Suomen energiantuotannon elinkaaritiedot -projekti" (SEEP). Polttoaineiden varastointi käsitellään erillisenä raporttina, samoin polttoaineiden hankinta ja jalostus, loppukäyttöenergian tuotanto ja loppukäyttöenergian siirto. Executive Summary -raportissa esitetään erillis-raporttien keskeiset tulokset. Tässä raportissa käsitellään polttoainevarastoinnin ja -kuljetuksien ympäristö-tietoja. Polttoaineista saatiin varastoinnin osalta SEEP-kyselyssä tietoja polttoöljystä, kivihiilestä, turpeesta sekä puupolttoaineesta. Tarkasteltuja tietoja ovat varastoinnista aiheutuvat kiinteät jätteet, päästöt ilmaan ja veteen sekä epäsuorasti vaikuttava varastoinnin oma energiankäyttö. Aihetta on raportissa käsitelty pääosin SEEP-tuottajakyselyn vastausten pohjalta. Varastointi- ja kuljetustavoista on tehty muutamia oletuksia ja yhdenmukaistuksia yhtenäisen kuvan luomiseksi, eli kaiken polttoaineen (polttoainejaottelun sisällä) on oletettu läpikäyvän samat varastointivaiheet ja käyttävän samaa kuljetus-välinettä, kuljetusmatkat taas on otettu huomioon siirtyvällä polttoainemäärällä painotettuina keskiarvoina. Lopullisessa tietokannassa käytettävät kuljetus-prosessit on esitetty Polttoaineketjut-raportissa. Ongelmana raportin laatimisessa on ollut tiedon puute. Tuottajakyselyyn vastanneiden huono polttoainevarastoinnin ympäristövaikutusten tuntemus yllätti yleisyydellään, samoin paikkaavan tiedon huono saatavuus. Täydentävien tietojen lähteistä merkittävin on sveitsiläinen "Ökoinventare fr Energiesysteme" -tietokanta.

Haastattelujen ja seurantamittausten avulla on tutkittu Forssan Paavolan vuoden 1982 asuntomessualueen 31 asunnon energiankulutusta ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Energiankulutuksen lisäksi on paneuduttu asuntojen laitetekniikan käyttöön sekä viihtyisyyteen. Tutkimuksen tulosten saattamiseksi vertailukelpoisiksi messualueen hyvin erilaisten taloratkaisujen kesken on tutkimuksessa kehitetty seurantamittauksiin soveltuva tase. Tutkimuksessa on melko tarkasti voitu erottaa energiankulutuksessa merkittäviä ja yleensä mitattavissa olevia tekijöitä. Tutkimuksen aiheen mukaisesti on keskitytty asumistottumusten ja tilajärjestelyn osuuteen energiankulutuksessa. Menetelmässä haetaan taseesta ne termit, joihin em. tekijöiden voidaan olettaa vaikuttavan ja verrataan eroja eri asuntojen välillä. Suurimpiin poikkeamiin pyritään löytämään selittäviä tekijöitä. Asumistottumusten vaikutusta energiankulutukseen on voitu seurata varsin konkreettisesti ja havaita selviä vaikutustekijöitä. Tässä tutkimuksessa on voitu myös kartoittaa vaikeasti havaittavaa asuntojen tuuletusta ja ilmanvaihtoa normaalissa asumistilanteessa. Tilajärjestelyjen vaikutus energiankulutukseen on vähemmän konkreettinen ja vaikeammin seurattavissa oleva tekijä. Tältä osin tutkimuksessa on paneuduttu lähinnä auringonsäteilystä ikkunoiden kautta saatavaan ilmaisenergiaan sekä eri lämpötilaisten vyöhykkeiden esiintymiseen.