Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään: EL-TRAN-konsortion suositukset

Pinja Lehtonen; Pami Aalto; Juhani Heljo; Mikael Hildén; Hannele Holttinen; Pertti Järventausta; Juha Kiviluoma; Matti Kojo; Kalle Aro; Tomas Björkqvist; Pirkko Harsia; Jari Ihonen; Jari Kaivo-oja; Kari Kallioharju; Jukka Konttinen; Juha Koskela; Kirsi Kotilainen; Jyrki Luukkanen; Yrjö Majanne; Fanni Mylläri; Sirja-Leena Penttinen; Päivi Pulkki; Anna Pääkkönen; Antti Rautiainen; Ilkka Ruostetsaari; Topi Rönkkö; Kim Talus; Seppo Valkealahti; Jussi Valta; Jarmo Vehmas; Matti Vilkko

doi:10.32040/2242-122X.2021.T397

Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään: EL-TRAN-konsortion suositukset

Pinja Lehtonen (Editor), Pami Aalto (Contributor), Juhani Heljo (Contributor), Mikael Hildén (Contributor), Hannele Holttinen (Contributor), Pertti Järventausta (Contributor), Juha Kiviluoma (Contributor), Matti Kojo (Contributor), Kalle Aro (Contributor), Tomas Björkqvist (Contributor), Pirkko Harsia (Contributor), Jari Ihonen (Contributor), Jari Kaivo-oja (Contributor), Kari Kallioharju (Contributor), Jukka Konttinen (Contributor), Juha Koskela (Contributor), Kirsi Kotilainen (Contributor), Jyrki Luukkanen (Contributor), Yrjö Majanne (Contributor), Fanni Mylläri (Contributor)Sirja-Leena Penttinen (Contributor), Päivi Pulkki (Contributor), Anna Pääkkönen (Contributor), Antti Rautiainen (Contributor), Ilkka Ruostetsaari (Contributor), Topi Rönkkö (Contributor), Kim Talus (Contributor), Seppo Valkealahti (Contributor), Jussi Valta (Contributor), Jarmo Vehmas (Contributor), Matti Vilkko (Contributor)

Research output: Book/Report › Report

Abstract

Tämä tiekartta tiivistää Suomen Akatemian yhteydessä toimivan Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittaman EL-TRAN-konsortion (2015–2021) työn ilmastoneutraaliin ja resurssitehokkaaseen sähköenergiajärjestelmään siirtymiseksi. Tiekartta erottaa kolme vaihetta tässä energiasiirtymässä, jossa sähköstä tulee asteittain energiajärjestelmän perusta.

Ensimmäisessä vaiheessa uusiutuvan sähkön tuotanto kasvaa voimakkaasti. Siitä muodostuu useimmissa maissa keskeisin energiaresurssi olemassa olevien ilmastoneutraalien tai vähähiilisten resurssien kuten vesivoiman, bioenergian ja ydinvoiman rinnalle.

Toisessa vaiheessa lisääntynyt sääriippuvan, vaihtelevan sähköntuotannon määrä vaatii lisääntyvää varavoima- ja energiavarastokapasiteettia sekä kulutuksen joustoa myös kansainvälisten energiamarkkinoiden avulla. Näillä keinoilla hallitaan ajoittaisia ali- ja ylituotantotilanteita, ylläpidetään tuotannon ja kulutuksen välistä tasapainoa ja taataan sähköistyvän yhteiskunnan toimintakyky.

Kolmannessa vaiheessa liikennesektorin, rakennusten ja teollisuuden energiankäyttö siirtyy yhä enemmän sähköön sektorikytkennän ansiosta. Energiajärjestelmää hallitaan älyverkkojen avulla. Järjestelmään kuuluu sekä pienten tuottajakuluttajien hajautettuja resursseja, kuten energiayhteisöjä ja mikroverkkoja, että keskitettyjä suurten voimalaitosten verkkoinfrastruktuureja tietojärjestelmineen. Ylituotantosähköä voidaan käyttää nestemäisten ja kaasumaisten ilmastoneutraalien polttoaineiden tuotantoon.

Suomi on parhaillaan siirtymässä kohti energiasiirtymän toista ja kolmatta vaihetta. Toinen vaihe ei kuitenkaan Suomen tapauksessa ole erityisen dramaattinen maan vesivoima- ja bioenergiaresurssien johdosta, samalla kun rajat ylittävä sähkönsiirtoinfrastruktuuri liittää maan osaksi pohjoiseurooppalaisia sähkömarkkinoita.

Koska yksikään maa ei kuitenkaan toistaiseksi ole täysin siirtynyt kolmanteen vaiheeseen, monenlaisia haasteita on odotettavissa. Tästä syystä tämä tiekartta esittelee yli sata eri toimijoille kohdennettua suositusta uusiutuvan sähköntuotannon lisäyksen jatkamiseksi, näin syntyvien resurssien käyttämiseksi liikenteen ja rakennusten sähköistämiseen, älyverkkojen kehittämiseksi, jatkossa tarvittavan kansainvälisen yhteistyön tukemiseksi sekä energiasiirtymän tuomien vientimahdollisuuksien hyödyntämiseksi teknologian, infrastruktuurien ja konseptien avulla.

Original language	Finnish
Publisher	VTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages	54
ISBN (Electronic)	978-951-38-8758-2
DOIs	https://doi.org/10.32040/2242-122X.2021.T397
Publication status	Published - 2021
MoE publication type	D4 Published development or research report or study

Publication series

Series	VTT Technology
Number	397
ISSN	2242-1211

Keywords

climate neutrality
energy transition
multidisciplinary
policy recommendations

Access to Document

10.32040/2242-122X.2021.T397

https://publications.vtt.fi/pdf/technology/2021/T397.pdf

EL-TRAN: Transition to a Resource Efficient and Climate Neutral Electricity System
Rinne, E. (Participant), Kiviluoma, J. (Manager), Helistö, N. (Participant), Holttinen, H. (Participant) & Pursiheimo, E. (Participant)
1/05/15 → 30/04/21
Project: Academy of Finland project

Cite this

Lehtonen, P. (Ed.), Aalto, P., Heljo, J., Hildén, M., Holttinen, H., Järventausta, P., Kiviluoma, J., Kojo, M., Aro, K., Björkqvist, T., Harsia, P., Ihonen, J., Kaivo-oja, J., Kallioharju, K., Konttinen, J., Koskela, J., Kotilainen, K., Luukkanen, J., Majanne, Y., ... Vilkko, M. (2021). Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään: EL-TRAN-konsortion suositukset. VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Technology No. 397 https://doi.org/10.32040/2242-122X.2021.T397

@book{80c1c8c95938494d93838e91e57bee04,

title = "Tiekartta ilmastoneutraaliin s{\"a}hk{\"o}energiaj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n: EL-TRAN-konsortion suositukset",

abstract = "T{\"a}m{\"a} tiekartta tiivist{\"a}{\"a} Suomen Akatemian yhteydess{\"a} toimivan Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittaman EL-TRAN-konsortion (2015–2021) ty{\"o}n ilmastoneutraaliin ja resurssitehokkaaseen s{\"a}hk{\"o}energiaj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n siirtymiseksi. Tiekartta erottaa kolme vaihetta t{\"a}ss{\"a} energiasiirtym{\"a}ss{\"a}, jossa s{\"a}hk{\"o}st{\"a} tulee asteittain energiaj{\"a}rjestelm{\"a}n perusta. Ensimm{\"a}isess{\"a} vaiheessa uusiutuvan s{\"a}hk{\"o}n tuotanto kasvaa voimakkaasti. Siit{\"a} muodostuu useimmissa maissa keskeisin energiaresurssi olemassa olevien ilmastoneutraalien tai v{\"a}h{\"a}hiilisten resurssien kuten vesivoiman, bioenergian ja ydinvoiman rinnalle. Toisessa vaiheessa lis{\"a}{\"a}ntynyt s{\"a}{\"a}riippuvan, vaihtelevan s{\"a}hk{\"o}ntuotannon m{\"a}{\"a}r{\"a} vaatii lis{\"a}{\"a}ntyv{\"a}{\"a} varavoima- ja energiavarastokapasiteettia sek{\"a} kulutuksen joustoa my{\"o}s kansainv{\"a}listen energiamarkkinoiden avulla. N{\"a}ill{\"a} keinoilla hallitaan ajoittaisia ali- ja ylituotantotilanteita, yll{\"a}pidet{\"a}{\"a}n tuotannon ja kulutuksen v{\"a}list{\"a} tasapainoa ja taataan s{\"a}hk{\"o}istyv{\"a}n yhteiskunnan toimintakyky. Kolmannessa vaiheessa liikennesektorin, rakennusten ja teollisuuden energiank{\"a}ytt{\"o} siirtyy yh{\"a} enemm{\"a}n s{\"a}hk{\"o}{\"o}n sektorikytkenn{\"a}n ansiosta. Energiaj{\"a}rjestelm{\"a}{\"a} hallitaan {\"a}lyverkkojen avulla. J{\"a}rjestelm{\"a}{\"a}n kuuluu sek{\"a} pienten tuottajakuluttajien hajautettuja resursseja, kuten energiayhteis{\"o}j{\"a} ja mikroverkkoja, ett{\"a} keskitettyj{\"a} suurten voimalaitosten verkkoinfrastruktuureja tietoj{\"a}rjestelmineen. Ylituotantos{\"a}hk{\"o}{\"a} voidaan k{\"a}ytt{\"a}{\"a} nestem{\"a}isten ja kaasumaisten ilmastoneutraalien polttoaineiden tuotantoon. Suomi on parhaillaan siirtym{\"a}ss{\"a} kohti energiasiirtym{\"a}n toista ja kolmatta vaihetta. Toinen vaihe ei kuitenkaan Suomen tapauksessa ole erityisen dramaattinen maan vesivoima- ja bioenergiaresurssien johdosta, samalla kun rajat ylitt{\"a}v{\"a} s{\"a}hk{\"o}nsiirtoinfrastruktuuri liitt{\"a}{\"a} maan osaksi pohjoiseurooppalaisia s{\"a}hk{\"o}markkinoita. Koska yksik{\"a}{\"a}n maa ei kuitenkaan toistaiseksi ole t{\"a}ysin siirtynyt kolmanteen vaiheeseen, monenlaisia haasteita on odotettavissa. T{\"a}st{\"a} syyst{\"a} t{\"a}m{\"a} tiekartta esittelee yli sata eri toimijoille kohdennettua suositusta uusiutuvan s{\"a}hk{\"o}ntuotannon lis{\"a}yksen jatkamiseksi, n{\"a}in syntyvien resurssien k{\"a}ytt{\"a}miseksi liikenteen ja rakennusten s{\"a}hk{\"o}ist{\"a}miseen, {\"a}lyverkkojen kehitt{\"a}miseksi, jatkossa tarvittavan kansainv{\"a}lisen yhteisty{\"o}n tukemiseksi sek{\"a} energiasiirtym{\"a}n tuomien vientimahdollisuuksien hy{\"o}dynt{\"a}miseksi teknologian, infrastruktuurien ja konseptien avulla.",

keywords = "climate neutrality, energy transition, multidisciplinary, policy recommendations",

author = "Pami Aalto and Juhani Heljo and Mikael Hild{\'e}n and Hannele Holttinen and Pertti J{\"a}rventausta and Juha Kiviluoma and Matti Kojo and Kalle Aro and Tomas Bj{\"o}rkqvist and Pirkko Harsia and Jari Ihonen and Jari Kaivo-oja and Kari Kallioharju and Jukka Konttinen and Juha Koskela and Kirsi Kotilainen and Jyrki Luukkanen and Yrj{\"o} Majanne and Fanni Myll{\"a}ri and Sirja-Leena Penttinen and P{\"a}ivi Pulkki and Anna P{\"a}{\"a}kk{\"o}nen and Antti Rautiainen and Ilkka Ruostetsaari and Topi R{\"o}nkk{\"o} and Kim Talus and Seppo Valkealahti and Jussi Valta and Jarmo Vehmas and Matti Vilkko",

editor = "Pinja Lehtonen",

year = "2021",

doi = "10.32040/2242-122X.2021.T397",

language = "Finnish",

series = "VTT Technology",

publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",

number = "397",

address = "Finland",

}

Lehtonen, P (ed.), Aalto, P, Heljo, J, Hildén, M, Holttinen, H, Järventausta, P, Kiviluoma, J, Kojo, M, Aro, K, Björkqvist, T, Harsia, P, Ihonen, J, Kaivo-oja, J, Kallioharju, K, Konttinen, J, Koskela, J, Kotilainen, K, Luukkanen, J, Majanne, Y, Mylläri, F, Penttinen, S-L, Pulkki, P, Pääkkönen, A, Rautiainen, A, Ruostetsaari, I, Rönkkö, T, Talus, K, Valkealahti, S, Valta, J, Vehmas, J & Vilkko, M 2021, Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään: EL-TRAN-konsortion suositukset. VTT Technology, no. 397, VTT Technical Research Centre of Finland. https://doi.org/10.32040/2242-122X.2021.T397

TY - BOOK

T1 - Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään

T2 - EL-TRAN-konsortion suositukset

A2 - Lehtonen, Pinja

A2 - Aalto, Pami

A2 - Heljo, Juhani

A2 - Hildén, Mikael

A2 - Holttinen, Hannele

A2 - Järventausta, Pertti

A2 - Kiviluoma, Juha

A2 - Kojo, Matti

A2 - Aro, Kalle

A2 - Björkqvist, Tomas

A2 - Harsia, Pirkko

A2 - Ihonen, Jari

A2 - Kaivo-oja, Jari

A2 - Kallioharju, Kari

A2 - Konttinen, Jukka

A2 - Koskela, Juha

A2 - Kotilainen, Kirsi

A2 - Luukkanen, Jyrki

A2 - Majanne, Yrjö

A2 - Mylläri, Fanni

A2 - Penttinen, Sirja-Leena

A2 - Pulkki, Päivi

A2 - Pääkkönen, Anna

A2 - Rautiainen, Antti

A2 - Ruostetsaari, Ilkka

A2 - Rönkkö, Topi

A2 - Talus, Kim

A2 - Valkealahti, Seppo

A2 - Valta, Jussi

A2 - Vehmas, Jarmo

A2 - Vilkko, Matti

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Tämä tiekartta tiivistää Suomen Akatemian yhteydessä toimivan Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittaman EL-TRAN-konsortion (2015–2021) työn ilmastoneutraaliin ja resurssitehokkaaseen sähköenergiajärjestelmään siirtymiseksi. Tiekartta erottaa kolme vaihetta tässä energiasiirtymässä, jossa sähköstä tulee asteittain energiajärjestelmän perusta. Ensimmäisessä vaiheessa uusiutuvan sähkön tuotanto kasvaa voimakkaasti. Siitä muodostuu useimmissa maissa keskeisin energiaresurssi olemassa olevien ilmastoneutraalien tai vähähiilisten resurssien kuten vesivoiman, bioenergian ja ydinvoiman rinnalle. Toisessa vaiheessa lisääntynyt sääriippuvan, vaihtelevan sähköntuotannon määrä vaatii lisääntyvää varavoima- ja energiavarastokapasiteettia sekä kulutuksen joustoa myös kansainvälisten energiamarkkinoiden avulla. Näillä keinoilla hallitaan ajoittaisia ali- ja ylituotantotilanteita, ylläpidetään tuotannon ja kulutuksen välistä tasapainoa ja taataan sähköistyvän yhteiskunnan toimintakyky. Kolmannessa vaiheessa liikennesektorin, rakennusten ja teollisuuden energiankäyttö siirtyy yhä enemmän sähköön sektorikytkennän ansiosta. Energiajärjestelmää hallitaan älyverkkojen avulla. Järjestelmään kuuluu sekä pienten tuottajakuluttajien hajautettuja resursseja, kuten energiayhteisöjä ja mikroverkkoja, että keskitettyjä suurten voimalaitosten verkkoinfrastruktuureja tietojärjestelmineen. Ylituotantosähköä voidaan käyttää nestemäisten ja kaasumaisten ilmastoneutraalien polttoaineiden tuotantoon. Suomi on parhaillaan siirtymässä kohti energiasiirtymän toista ja kolmatta vaihetta. Toinen vaihe ei kuitenkaan Suomen tapauksessa ole erityisen dramaattinen maan vesivoima- ja bioenergiaresurssien johdosta, samalla kun rajat ylittävä sähkönsiirtoinfrastruktuuri liittää maan osaksi pohjoiseurooppalaisia sähkömarkkinoita. Koska yksikään maa ei kuitenkaan toistaiseksi ole täysin siirtynyt kolmanteen vaiheeseen, monenlaisia haasteita on odotettavissa. Tästä syystä tämä tiekartta esittelee yli sata eri toimijoille kohdennettua suositusta uusiutuvan sähköntuotannon lisäyksen jatkamiseksi, näin syntyvien resurssien käyttämiseksi liikenteen ja rakennusten sähköistämiseen, älyverkkojen kehittämiseksi, jatkossa tarvittavan kansainvälisen yhteistyön tukemiseksi sekä energiasiirtymän tuomien vientimahdollisuuksien hyödyntämiseksi teknologian, infrastruktuurien ja konseptien avulla.

AB - Tämä tiekartta tiivistää Suomen Akatemian yhteydessä toimivan Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittaman EL-TRAN-konsortion (2015–2021) työn ilmastoneutraaliin ja resurssitehokkaaseen sähköenergiajärjestelmään siirtymiseksi. Tiekartta erottaa kolme vaihetta tässä energiasiirtymässä, jossa sähköstä tulee asteittain energiajärjestelmän perusta. Ensimmäisessä vaiheessa uusiutuvan sähkön tuotanto kasvaa voimakkaasti. Siitä muodostuu useimmissa maissa keskeisin energiaresurssi olemassa olevien ilmastoneutraalien tai vähähiilisten resurssien kuten vesivoiman, bioenergian ja ydinvoiman rinnalle. Toisessa vaiheessa lisääntynyt sääriippuvan, vaihtelevan sähköntuotannon määrä vaatii lisääntyvää varavoima- ja energiavarastokapasiteettia sekä kulutuksen joustoa myös kansainvälisten energiamarkkinoiden avulla. Näillä keinoilla hallitaan ajoittaisia ali- ja ylituotantotilanteita, ylläpidetään tuotannon ja kulutuksen välistä tasapainoa ja taataan sähköistyvän yhteiskunnan toimintakyky. Kolmannessa vaiheessa liikennesektorin, rakennusten ja teollisuuden energiankäyttö siirtyy yhä enemmän sähköön sektorikytkennän ansiosta. Energiajärjestelmää hallitaan älyverkkojen avulla. Järjestelmään kuuluu sekä pienten tuottajakuluttajien hajautettuja resursseja, kuten energiayhteisöjä ja mikroverkkoja, että keskitettyjä suurten voimalaitosten verkkoinfrastruktuureja tietojärjestelmineen. Ylituotantosähköä voidaan käyttää nestemäisten ja kaasumaisten ilmastoneutraalien polttoaineiden tuotantoon. Suomi on parhaillaan siirtymässä kohti energiasiirtymän toista ja kolmatta vaihetta. Toinen vaihe ei kuitenkaan Suomen tapauksessa ole erityisen dramaattinen maan vesivoima- ja bioenergiaresurssien johdosta, samalla kun rajat ylittävä sähkönsiirtoinfrastruktuuri liittää maan osaksi pohjoiseurooppalaisia sähkömarkkinoita. Koska yksikään maa ei kuitenkaan toistaiseksi ole täysin siirtynyt kolmanteen vaiheeseen, monenlaisia haasteita on odotettavissa. Tästä syystä tämä tiekartta esittelee yli sata eri toimijoille kohdennettua suositusta uusiutuvan sähköntuotannon lisäyksen jatkamiseksi, näin syntyvien resurssien käyttämiseksi liikenteen ja rakennusten sähköistämiseen, älyverkkojen kehittämiseksi, jatkossa tarvittavan kansainvälisen yhteistyön tukemiseksi sekä energiasiirtymän tuomien vientimahdollisuuksien hyödyntämiseksi teknologian, infrastruktuurien ja konseptien avulla.

KW - climate neutrality

KW - energy transition

KW - multidisciplinary

KW - policy recommendations

U2 - 10.32040/2242-122X.2021.T397

DO - 10.32040/2242-122X.2021.T397

M3 - Report

T3 - VTT Technology

BT - Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

ER -

Tiekartta ilmastoneutraaliin sähköenergiajärjestelmään: EL-TRAN-konsortion suositukset

Abstract

Publication series

Keywords

Access to Document

Projects

EL-TRAN: Transition to a Resource Efficient and Climate Neutral Electricity System

Cite this