Ilmastonmuutoksen vaikutukset energiasektoriin Itämeren alueella

Ilmastonmuutoksella voi olla sekä myönteisiä että kielteisiä vaikutuksia energiaan liittyviin seikkoihin. Tässä osassa painotetaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia lämmittämisestä ja jäähdyttämisestä syntyvään energian kysyntään sekä uusiutuviin energialähteisiin.

Eri tutkimuksista tehty yhteenveto ilmastonmuutoksen vaikutuksista energiantuotantoon on esitetty taulukossa 1. Lisätietoa kaikista alakohdista ja tutkimuksista saa napsauttamalla taulukon alla olevia linkkejä. Vinkkejä taulukon tietojen tulkitsemiseen saa oikealla olevasta Ruotsin esimerkistä (englanniksi).

Taulukko 1. Ilmastonmuutoksen vaikutukset energiaan BalticClimate-hankkeeseen osallistuvissa maissa – yhteenveto löydettyjen ilmastoskenaarioiden yleisnäkymistä,  koottu useista eri tutkimuksista. 
(↑↑ huomattava kasvu, ↑ vähäinen kasvu, ↓↓ huomattava vähennys, ↓ vähäinen vähennys, ○ ei muutosta tai merkityksetön muutos, ~ tulos hyvin epävarma, ~↑ tulos epävarma, suuntauksen kasvu, ~↓ tulos epävarma,
suuntauksen heikkeneminen, ─ ei mukana analyysissä)

Ilmastonmuutoksen vaikutukset seuraaviin asioihin:

SWE

FIN

EST

LAT

LIT

RUS

GER

Vesivoiman tuotanto
Vesivoimavarat ↑ (↑↑)
Tuulivoimaresurssit ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑
Tuulivoiman tuotanto
Lämmitys- ja jäähdytystarpeet talvi: ↓ kesä: ↑
Lämmitystarpeet ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓
ähdytystarpeet ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Lisätietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksista on seuraavissa alakohdissa:

Vesivoimatuotanto (Skandinavia)

EEA:n (2008) raporttiin sisältyi tutkimustuloksia arviosta, jossa selvitettiin ilmastonmuutoksen vaikutuksia vesivoiman tuotantoon Skandinaviassa. Tutkimuksessa käytettiin ilmastotietoja kahdesta alueellisesta virtausmallista (HadAM ja ECHAM), joiden perustana oli SRES B2 -päästöskenaario vuosille 2070–2100 ja vertailukautena olivat vuodet 1961–1990. Vaikutuksen mallintamis- tai arviointitapa ei selviä.

Kuvassa 1 kuvataan arvioitu vesivoimatuotanto alueittain. Tuotannon arvioidaan pysyvän tulevaisuudessa samana tai kasvavan kaikkialla Ruotsissa ja Suomessa. ECHAM-mallista saadaan yleensä suuremmat luvut tulevaisuuden vesivoimatuotannolle kuin HadAM-mallista. Yleinen arvio tulevaisuuden vesivoimatuotannosta Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 2 EEA:n (2008) tuloksista tulkittuna.









Kuva 1. Arvio ilmastonmuutoksen aiheuttamista muutoksista vesivoiman tuotannossa Skandinaviassa (kuva 7.8, EEA [2008]).

Taulukko 2. Yhteenveto vesivoiman tuotannosta.
(↑ vähäinen kasvu, ─ ei mukana analyysissä)


SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ─ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Vesivoiman potentiaali (Ruotsi)

Ruotsin hallituksen nimeämän Swedish Commission on Climate and Vulnerability (2007) -komission raporttiin sisältyi tutkimustuloksia ilmastonmuutoksen vaikutuksista vesivoimaan. Ruotsin vesivoimavaroja vuosina 2071–2100 verrattuna vuosiin 1961–1990 arvioitiin simuloidulla sisäänvirtauksella energiaksi muutettuna Ruotsin suurimmissa joissa neljän ilmastoskenaarion osalta (RCAO-H/A2, RCAO-H/B2, RCAO-E/A2 ja RCAO-E/B2) (kuva 2). Laskelmat suoritettiin EMPS-mallilla, joka jäljittelee voimajärjestelmän käyttöä valittuna säävuotena (ibid.).

SRES B2 -ilmastosimulaatioiden mukaan vesivoima lisääntyy 7–22 prosenttia, kun taas A2-ilmastoskenaarion tuloksena on 10–31 prosentin kasvu (Gode et al., 2007). Tuotannon arvioidaan kasvavan eniten pohjoisissa joissa, joiden tuotanto on jo nyt suurin. Yleisarvio tulevaisuuden vesivoimavaroista Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 3 Swedish Commission on Climate and Vulnerability (2007) -komission raportin tuloksista tulkittuna.





 

Kuva 2. Vesivoimavarojen vuosittaisen kasvun (%) neljä ilmastoskenaariota vuosille 2071–2100 verrattuna vuosiin 1961–1990 (kuva 4.16, Swedish Commission on Climate and Vulnerability [2007]).

Taulukko 3. Yhteenveto vesivoimavaroista.
(↑↑ huomattava kasvu, ↑ vähäinen kasvu, ─ ei mukana analyysissä) 

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑ (↑↑) ─ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Tuulivoimaresurssit (Pohjois-Eurooppa)

Pryor et al. (2005) analysoivat alueellisen ilmastomallin avulla ilmastonmuutoksen mahdollista vaikutusta Pohjois-Euroopan tuulivoimaresursseihin. RCAO-mallista neljä kertaa päivässä saatavien tuulen nopeustulosten avulla laskettiin tuulien keskinopeudet, tuulen nopeuden jakauman prosenttipisteet, äärimmäiset tuulen nopeudet, suuntataajuudet, Weibull-jakauman parametrit, energiatiheys jokaisessa ruudukon yksikössä sekä alueelliset ja ajalliset autokorrelaatiofunktiot. Tulokset osoittivat muutoksia tuulen keskinopeudessa, tuulienergiassa ja 90. prosenttipisteen tuulen nopeudessa vertailukauden 1962–1990 ja vuosien 2071–2100 välillä (kuva 3). RCAO A2 -simulaatiot ajettiin kaksille rajaehdoille: ECHAM4/OPYC3 ja HadAM3H.

Rajaehdoilla ECHAM4/OPYC3 Itämeren alueelle saaduissa arvioissa oli suurempi muutos kuin rajaehdoilla HadAM3H saaduissa. ECHAM4/OPYC3-simulaatioissa tuulen keskinopeuden laskettiin kasvavan noin 10–15 prosenttia ja HadAM3H-simulaatioissa 5–10 prosenttia. Lasketun energian keskitiheyden arvioitiin kasvavan noin 30–45 prosenttia ECHAM4/OPYC3-arvioissa ja 15–30 prosenttia HadAM3H-arvioissa. Arviot tuulen nopeudesta ja energiatiheydestä mantereella olivat yleensä samanlaiset molemmissa simulaatioissa. Arviot tuulen keskinopeuden muutoksesta vaihtelivat 5 prosentin vähennyksestä 10 prosentin kasvuun, ja energiatiheyden arvioitiin kasvavan 15–30 prosenttia. Yleinen arvio tulevaisuuden tuulivoimaresursseista Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 4 Pryor et al. (2005) tuloksista tulkittuna.

 Kuva 3. Tuulennopeuden keskiarvo (a) tuulen energiatiheys (b) ja 90. persentiili tuulennopeudesta (c), ero kontrolliajon ja RCAO simulaation 2071 – 2000 välillä. Kuvassa on käytetty A2 simulaatiota ja sitovana olosuhteena ECHAM4/OPYC3. Kuvat (d), (e) ja (f) kuten (a)- (c), mutta sitovana olosuhteena HadAM3H. Arvo 0,1 osoittaa 10% lisäyksen A2 simulaation arvossa suhteessa kontrolliajoon. (Kuva 6 Pryor ym (2005) mukaan). (klikkaa suurentaaksesi kuvan)

Taulukko 4. Yhteenveto tuulen keskinopeudesta ja energiatiheydestä.
(~↑ tulos epävarma, suuntauksen kasvu, ─ ei mukana analyysissä) 

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ ~↑ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Tuulivoimatuotanto(Ruotsi, Suomi)

Ilmastonmuutoksen vaikutuksia tuulivoiman tuotantoon Skandinaviassa on tutkinut Nordic Energy Research (2007). Vertailukauden 1961–1990 alueellista tuulivoiman tuotantoa verrattiin vuosien 2070–2100 Hadley B2- ja Max Planck B2 -ilmastoskenaarioihin. Hadley B2 ei simuloinut merkittävää muutosta tuulivoiman tuotannossa vuosien kuluessa, mutta Max Planck B2 -ajon tuloksena oli yleisesti enemmän tuulta pohjoisissa osissa. Pohjois-Suomessa tuulivoimatuotannon ennustettiin kasvavan kymmenen prosenttia. Yleinen arvio tulevaisuuden tuulivoimatuotannosta Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 5 Nordic Energy Research (2007) -laitoksen tuloksista tulkittuna.

Taulukko 5. Yhteenveto tuulivoiman tuotannosta.
(↑ vähäinen kasvu, ─ ei mukana analyysissä)


SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ─ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Lämmitystarpeet (Ruotsi)

Swedish Commission on Climate and Vulnerability (2007) -komission raporttiin sisältyivät tulokset tutkimuksesta, jossa selvitettiin asuntojen ja liiketilojen tulevia lämmitystarpeita Ruotsissa. Tutkimuksen perustana olivat RCA3-E A2 -ilmastoskenaario ja nykyiset kiinteistöomistukset. Ilmastonmuutoksen vaikutukset energiatarpeisiin määriteltiin käyttämällä oletusta lämmitystarveluvun ja energiatarpeiden välisestä lineaarisesta suhteesta. Simuloitua 2000-luvun lämmitystarvelukua verrattiin vuosiin 1961–1990. Euroopan unionin tavoitteena on optimoida energiankäyttö rakennus- ja kiinteistöalalla. Ruotsille tavoite merkitsee 30 prosentin optimointimahdollisuutta asumiselle ja kiinteistöomistuksille vuoteen 2020 mennessä. Tässä lämmityksen energiatarpeisiin keskittyvässä tutkimuksessa kyseisen EU-tavoitteen oletettiin täyttyvän.

Tuloksena olevien arvioiden mukaan lämmittämisen energiatarve vähenee Ruotsissa noin 28 prosenttia 2020-luvulla, 32 prosenttia 2050-luvulla ja 37 prosenttia 2080-luvulla, mikäli EU:n optimointitavoite saavutetaan (kuva 4). Mikäli EU:n tavoite sivuutettaisiin ja ainoastaan ilmastonmuutos huomioitaisiin, energiankulutus vähenisi silti, mutta vähemmän.

Kuva 4. Muuttunut lämmitystarveluku ja energian optimoinnin vaikutus lämmitystarpeisiin 2000-luvulla RCA3-EA2-ilmastoskenaarion mukaan (kuva 4.21, Swedish Commission on Climate and Vulnerability [2007], pohjana IVL [2007]).

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Lämmitys- ja jäähdytystarpeet (Suomi)

Hanson et al. (2007) ovat mallintaneet energiankulutuksen kehitystä seuraavien sadan ilmastonmuutosvuoden ajalta Suomessa. He käyttivät mallia, joka perustui lämmitystarvelukuun (HDD) ja jäähdytystarvelukuun (CDD) sekä kuukausittaiseen energiankulutukseen. Lämmitys- ja jäähdytystarveluvun vaihteluilla kuvattiin mallissa kasvanut tai vähentynyt sähkön ja kaasun kysyntä kuukausittain. Ilmastonmuutos perustui SRES A1FI-, A2-, B2- ja B1-päästöskenaarioihin.

Verrattaessa tulevaisuuden sähkönkulutusta (30 vuoden keskimääräiset kuukausisuhteet) vuosiin 1961–1990 saatiin tulos, joka viittaa Suomen sähkönkulutuksen vähenevän talvisin ja lisääntyvän kesäisin noin viisi prosenttia 2080-luvulla (kuva 5). Yleinen arvio tulevaisuuden tuulivoimaresursseista Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 6 Hanson et al. (2007) tuloksista tulkittuna.

Kuva 5. Suomen kuukausittaiset sähkönkulutusarvot neljän SRES skenaarion mukaan suhteutettuna vertailutasoon (1961 – 1990). Tulokset on laskettu mallilla joka perustuu jäähdytys- ja lämmitystarvelukuihin vuosille 2050 ja 2080. (Kuva 3 Hanson ym. (2007) mukaan). (klikkaa suurentaaksesi kuvan)

Taulukko 6. Yhteenveto lämmitys- ja jäähdytystarpeisiin menevästä energiankulutuksesta.
(↑ vähäinen kasvu, ↓ vähäinen vähennys, ─ ei mukana analyysissä).


SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos talvi: ↓ kesä: ↑ ─ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Lämmitys- ja jäähdytystarpeet (Eurooppa)

Eskeland et al. (2009) ovat arvioineet tulevaisuuden lämmitys- ja jäähdytystarpeita Euroopassa. He perustivat arvionsa lämmityksen ja jäähdytyksen kysyntään. He kehittivät täsmällisen mikrotaloudellisen mallin, johon kuuluivat vaikutukset ja sopeutuminen optimoituun kehykseen. Mallin arviointia ja ilmastonmuutoksen vaikutusten simulointia varten tarvittiin useita tietoja: kotitalouksien sähkönkulutus henkeä kohti, yksikkökohtaiset sähkön hinnat (tai tariffit), sähkönkulutuksen verot, tulot henkeä kohti sekä tiedot aiemmista lämmitys- ja jäähdytystarveluvuista. Ilmastonmuutokset arvioitiin SRES A1b -skenaarioon perustuvalla empiirisellä tilastollisella pienennyksellä (E-SDS). Itämeren alueen maiden tulokset on koottu taulukkoon 7. Yleisempi arvio Itämeren alueen lämmitys- ja jäähdytystarpeista on kuvattu taulukossa 8 ja taulukossa 9 Eskeland et al. (2009) tuloksista tulkittuna.

Taulukko 7. Muutokset jäähdytystarveluvuissa (CDD) ja lämmitystarveluvuissa (HDD) ennen 2000-luvun ilmastonmuutosta ja sen jälkeen A1b-ilmastoskenaarion mukaan (perustuu Eskeland et al. [2009] taulukkoon 2b).

Maa CDD ennen CDD jälkeen HDD ennen HDD jälkeen
Viro 5 14 4128 3215
Suomi 1 1 4601 3654
Saksa 56 133 3022 2150
Latvia 21 53 4132 3181
Liettua 45 102 4194 3163
Ruotsi 8 18 3904 3081


Taulukko 8. Yhteenveto lämmitystarpeista.

(↓↓ huomattava vähennys, ─ ei mukana analyysissä)


SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ ↓↓ 


Taulukko 9. Yhteenveto jäähdytystarpeista.

(↑↑ huomattava kasvu, ○ ei muutosta tai merkityksetön muutos, ─ ei mukana analyysissä)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Tutustu vaikutuksiin muilla sektoreilla:

» Maatalous
» Asuminen ja vesi
» Kokonaistalous
» Metsätalous
» Terveys
» Luonnonympäristö