EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen

Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla

Translated title of the contribution: Unilateral emission reductions of the EU and multilateral emission reductions of the developed countries: Assessing the impact on Finland with TIMES model

Tommi Ekholm, Antti Lehtilä, Ilkka Savolainen

Research output: Book/ReportReportProfessional

Abstract

Tutkimuksessa tarkastellaan EU:n ehdottaman yksipuolisen kasvihuonekaasujen päästöjen rajoittamisen vaikutuksia Euroopan ja Suomen energiantuotannon rakenteeseen TIMES-malleilla. Kyseiset mallit ovat teknistaloudellisia energiajärjestelmämalleja, joissa on laaja kuvaus energiantuotannon ja käytön teknologioista. Malleissa käytetään lähtötietona talousskenaarioita, jotka kuvaavat kysyntää eri sektoreilla. Mallit laskevat markkinatasapainon perusteella optimaalisen tavan tyydyttää kysyntä ja täyttää annetut muut rajoitteet. Eurooppaa koskevissa laskelmissa käytettiin lähtökohtana ns. Common POLES-IMAGE -talouskenaariota, jossa BKT kasvaa keskimäärin 2,4 % vuodessa vuoteen 2020 saakka. Herkkyystarkasteluja tehtiin myös alemman kasvun talousskenaariolla. Mallilaskelmien tulosten mukaan EU:n päästöjen rajoittaminen 20 prosentilla vuoteen 2020 mennessä vuoden 1990 tasosta kohdistaisi toimet pääosin sähköntuotantosektoriin. Hiilen käyttö sähköntuotannossa vähenisi voimakkaasti. Pidemmällä aikavälillä osa maakaasuun perustuvasta tuotannosta kytkettäisiin hiilidioksidin erotukseen ja varastointiin (CCS). Tuulienergian käyttö lisääntyisi voimakkaasti. Päästöoikeuden hinta nousisi mallilaskelmien mukaan vuoden 2020 kohdalla tasolle 25-30 /tCO2, jos päästöjä rajoitetaan ilman joustomekanismeja. Jos EU:n päästönrajoitustavoite vuonna 2050 on noin 30 %, nousisi hinta tasolle 40-50 , jos rajoitustavoite on 60 %, päästöyksikön hinta olisi luokkaa 100 . Suomea koskevat tarkastelut perustuvat valtionvarainministeriön ja Valtion taloudellisen tutkimuskeskuksen kansantalouden kehitysarvioon. Laskelmissa tarkasteltiin optimaalista päästöjen rajoittamista, kun päästökaupan hinnaksi oletetaan 20, 30, 40 ja 50 /tCO2 ja ei-päästökauppasektorilla tehdään vastaavaa kustannustasoa olevat päästönrajoitustoimet. Tulosten mukaan kivihiilen käyttö lähtee vähenemään kaikissa hintaskenaarioissa vuoden 2010 jälkeen, ja toisaalta maakaasun käyttö kasvaa. Bioenergian hyödyntäminen kasvaa kokonaisenergiataseessa merkittävästi. Myös tuulivoiman hyödyntäminen lisääntyy voimakkaasti. Hiilidioksidin talteenotto alkaa korkeammilla hintatasoilla vuoden 2020 jälkeen. Päästöjen suhteelliset muutokset ovat suurimpia erillisessä sähköntuotannossa. Rakennuskanta kasvaa merkittävästi, mutta lämmitysenergian kulutus kääntyy jopa pieneen laskuun. Liikenteen biokomponenttien lisääminen tulee yhä kannattavammaksi päästöoikeuksien hinnan noustessa. Päästökaupan ulkopuolelle jäävillä sektoreilla päästöjen väheneminen toimenpiteiden kustannustason noustessa on melko vähäistä. Jos Suomen päästönvähennystavoite on 20 % vuonna 2020, niin Suomi ostaisi päästöoikeuksia kaikilla tarkastelussa olleilla hintatasoilla. Jos vähennystavoite on 10 %, niin kalleimmilla hintatasoilla suomalaisten yritysten kannattaisi myydä päästöoikeuksia tarkasteluvälin loppupuolella. Työssä on myös arvioitu päästöjen rajoittamisen suoria kustannuksia huomioon ottaen investointi-, käyttö-, polttoaine- ja raaka-ainekustannukset sekä päästöoikeuksien kaupan kustannukset tai tuotot.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages58
ISBN (Electronic)978-951-38-7156-7
Publication statusPublished - 2008
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

NameVTT Working Papers
PublisherVTT
No.96
ISSN (Electronic)1459-7683

Fingerprint

Finland
Developed Countries
dioxotechnetium

Keywords

  • energy system
  • greenhouse gas
  • EU
  • Finland
  • CCS

Cite this

Ekholm, T., Lehtilä, A., & Savolainen, I. (2008). EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen: Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Working Papers, No. 96
Ekholm, Tommi ; Lehtilä, Antti ; Savolainen, Ilkka. / EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen : Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. 58 p. (VTT Working Papers; No. 96).
@book{b012a3cb9b244b6db67d4371f29127b4,
title = "EU:n yksipuolinen p{\"a}{\"a}st{\"o}jen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen p{\"a}{\"a}st{\"o}jen rajoittaminen: Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla",
abstract = "Tutkimuksessa tarkastellaan EU:n ehdottaman yksipuolisen kasvihuonekaasujen p{\"a}{\"a}st{\"o}jen rajoittamisen vaikutuksia Euroopan ja Suomen energiantuotannon rakenteeseen TIMES-malleilla. Kyseiset mallit ovat teknistaloudellisia energiaj{\"a}rjestelm{\"a}malleja, joissa on laaja kuvaus energiantuotannon ja k{\"a}yt{\"o}n teknologioista. Malleissa k{\"a}ytet{\"a}{\"a}n l{\"a}ht{\"o}tietona talousskenaarioita, jotka kuvaavat kysynt{\"a}{\"a} eri sektoreilla. Mallit laskevat markkinatasapainon perusteella optimaalisen tavan tyydytt{\"a}{\"a} kysynt{\"a} ja t{\"a}ytt{\"a}{\"a} annetut muut rajoitteet. Eurooppaa koskevissa laskelmissa k{\"a}ytettiin l{\"a}ht{\"o}kohtana ns. Common POLES-IMAGE -talouskenaariota, jossa BKT kasvaa keskim{\"a}{\"a}rin 2,4 {\%} vuodessa vuoteen 2020 saakka. Herkkyystarkasteluja tehtiin my{\"o}s alemman kasvun talousskenaariolla. Mallilaskelmien tulosten mukaan EU:n p{\"a}{\"a}st{\"o}jen rajoittaminen 20 prosentilla vuoteen 2020 menness{\"a} vuoden 1990 tasosta kohdistaisi toimet p{\"a}{\"a}osin s{\"a}hk{\"o}ntuotantosektoriin. Hiilen k{\"a}ytt{\"o} s{\"a}hk{\"o}ntuotannossa v{\"a}henisi voimakkaasti. Pidemm{\"a}ll{\"a} aikav{\"a}lill{\"a} osa maakaasuun perustuvasta tuotannosta kytkett{\"a}isiin hiilidioksidin erotukseen ja varastointiin (CCS). Tuulienergian k{\"a}ytt{\"o} lis{\"a}{\"a}ntyisi voimakkaasti. P{\"a}{\"a}st{\"o}oikeuden hinta nousisi mallilaskelmien mukaan vuoden 2020 kohdalla tasolle 25-30 /tCO2, jos p{\"a}{\"a}st{\"o}j{\"a} rajoitetaan ilman joustomekanismeja. Jos EU:n p{\"a}{\"a}st{\"o}nrajoitustavoite vuonna 2050 on noin 30 {\%}, nousisi hinta tasolle 40-50 , jos rajoitustavoite on 60 {\%}, p{\"a}{\"a}st{\"o}yksik{\"o}n hinta olisi luokkaa 100 . Suomea koskevat tarkastelut perustuvat valtionvarainministeri{\"o}n ja Valtion taloudellisen tutkimuskeskuksen kansantalouden kehitysarvioon. Laskelmissa tarkasteltiin optimaalista p{\"a}{\"a}st{\"o}jen rajoittamista, kun p{\"a}{\"a}st{\"o}kaupan hinnaksi oletetaan 20, 30, 40 ja 50 /tCO2 ja ei-p{\"a}{\"a}st{\"o}kauppasektorilla tehd{\"a}{\"a}n vastaavaa kustannustasoa olevat p{\"a}{\"a}st{\"o}nrajoitustoimet. Tulosten mukaan kivihiilen k{\"a}ytt{\"o} l{\"a}htee v{\"a}henem{\"a}{\"a}n kaikissa hintaskenaarioissa vuoden 2010 j{\"a}lkeen, ja toisaalta maakaasun k{\"a}ytt{\"o} kasvaa. Bioenergian hy{\"o}dynt{\"a}minen kasvaa kokonaisenergiataseessa merkitt{\"a}v{\"a}sti. My{\"o}s tuulivoiman hy{\"o}dynt{\"a}minen lis{\"a}{\"a}ntyy voimakkaasti. Hiilidioksidin talteenotto alkaa korkeammilla hintatasoilla vuoden 2020 j{\"a}lkeen. P{\"a}{\"a}st{\"o}jen suhteelliset muutokset ovat suurimpia erillisess{\"a} s{\"a}hk{\"o}ntuotannossa. Rakennuskanta kasvaa merkitt{\"a}v{\"a}sti, mutta l{\"a}mmitysenergian kulutus k{\"a}{\"a}ntyy jopa pieneen laskuun. Liikenteen biokomponenttien lis{\"a}{\"a}minen tulee yh{\"a} kannattavammaksi p{\"a}{\"a}st{\"o}oikeuksien hinnan noustessa. P{\"a}{\"a}st{\"o}kaupan ulkopuolelle j{\"a}{\"a}vill{\"a} sektoreilla p{\"a}{\"a}st{\"o}jen v{\"a}heneminen toimenpiteiden kustannustason noustessa on melko v{\"a}h{\"a}ist{\"a}. Jos Suomen p{\"a}{\"a}st{\"o}nv{\"a}hennystavoite on 20 {\%} vuonna 2020, niin Suomi ostaisi p{\"a}{\"a}st{\"o}oikeuksia kaikilla tarkastelussa olleilla hintatasoilla. Jos v{\"a}hennystavoite on 10 {\%}, niin kalleimmilla hintatasoilla suomalaisten yritysten kannattaisi myyd{\"a} p{\"a}{\"a}st{\"o}oikeuksia tarkasteluv{\"a}lin loppupuolella. Ty{\"o}ss{\"a} on my{\"o}s arvioitu p{\"a}{\"a}st{\"o}jen rajoittamisen suoria kustannuksia huomioon ottaen investointi-, k{\"a}ytt{\"o}-, polttoaine- ja raaka-ainekustannukset sek{\"a} p{\"a}{\"a}st{\"o}oikeuksien kaupan kustannukset tai tuotot.",
keywords = "energy system, greenhouse gas, EU, Finland, CCS",
author = "Tommi Ekholm and Antti Lehtil{\"a} and Ilkka Savolainen",
note = "Project code: 15904",
year = "2008",
language = "Finnish",
series = "VTT Working Papers",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "96",
address = "Finland",

}

Ekholm, T, Lehtilä, A & Savolainen, I 2008, EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen: Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla. VTT Working Papers, no. 96, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen : Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla. / Ekholm, Tommi; Lehtilä, Antti; Savolainen, Ilkka.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. 58 p. (VTT Working Papers; No. 96).

Research output: Book/ReportReportProfessional

TY - BOOK

T1 - EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen

T2 - Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla

AU - Ekholm, Tommi

AU - Lehtilä, Antti

AU - Savolainen, Ilkka

N1 - Project code: 15904

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - Tutkimuksessa tarkastellaan EU:n ehdottaman yksipuolisen kasvihuonekaasujen päästöjen rajoittamisen vaikutuksia Euroopan ja Suomen energiantuotannon rakenteeseen TIMES-malleilla. Kyseiset mallit ovat teknistaloudellisia energiajärjestelmämalleja, joissa on laaja kuvaus energiantuotannon ja käytön teknologioista. Malleissa käytetään lähtötietona talousskenaarioita, jotka kuvaavat kysyntää eri sektoreilla. Mallit laskevat markkinatasapainon perusteella optimaalisen tavan tyydyttää kysyntä ja täyttää annetut muut rajoitteet. Eurooppaa koskevissa laskelmissa käytettiin lähtökohtana ns. Common POLES-IMAGE -talouskenaariota, jossa BKT kasvaa keskimäärin 2,4 % vuodessa vuoteen 2020 saakka. Herkkyystarkasteluja tehtiin myös alemman kasvun talousskenaariolla. Mallilaskelmien tulosten mukaan EU:n päästöjen rajoittaminen 20 prosentilla vuoteen 2020 mennessä vuoden 1990 tasosta kohdistaisi toimet pääosin sähköntuotantosektoriin. Hiilen käyttö sähköntuotannossa vähenisi voimakkaasti. Pidemmällä aikavälillä osa maakaasuun perustuvasta tuotannosta kytkettäisiin hiilidioksidin erotukseen ja varastointiin (CCS). Tuulienergian käyttö lisääntyisi voimakkaasti. Päästöoikeuden hinta nousisi mallilaskelmien mukaan vuoden 2020 kohdalla tasolle 25-30 /tCO2, jos päästöjä rajoitetaan ilman joustomekanismeja. Jos EU:n päästönrajoitustavoite vuonna 2050 on noin 30 %, nousisi hinta tasolle 40-50 , jos rajoitustavoite on 60 %, päästöyksikön hinta olisi luokkaa 100 . Suomea koskevat tarkastelut perustuvat valtionvarainministeriön ja Valtion taloudellisen tutkimuskeskuksen kansantalouden kehitysarvioon. Laskelmissa tarkasteltiin optimaalista päästöjen rajoittamista, kun päästökaupan hinnaksi oletetaan 20, 30, 40 ja 50 /tCO2 ja ei-päästökauppasektorilla tehdään vastaavaa kustannustasoa olevat päästönrajoitustoimet. Tulosten mukaan kivihiilen käyttö lähtee vähenemään kaikissa hintaskenaarioissa vuoden 2010 jälkeen, ja toisaalta maakaasun käyttö kasvaa. Bioenergian hyödyntäminen kasvaa kokonaisenergiataseessa merkittävästi. Myös tuulivoiman hyödyntäminen lisääntyy voimakkaasti. Hiilidioksidin talteenotto alkaa korkeammilla hintatasoilla vuoden 2020 jälkeen. Päästöjen suhteelliset muutokset ovat suurimpia erillisessä sähköntuotannossa. Rakennuskanta kasvaa merkittävästi, mutta lämmitysenergian kulutus kääntyy jopa pieneen laskuun. Liikenteen biokomponenttien lisääminen tulee yhä kannattavammaksi päästöoikeuksien hinnan noustessa. Päästökaupan ulkopuolelle jäävillä sektoreilla päästöjen väheneminen toimenpiteiden kustannustason noustessa on melko vähäistä. Jos Suomen päästönvähennystavoite on 20 % vuonna 2020, niin Suomi ostaisi päästöoikeuksia kaikilla tarkastelussa olleilla hintatasoilla. Jos vähennystavoite on 10 %, niin kalleimmilla hintatasoilla suomalaisten yritysten kannattaisi myydä päästöoikeuksia tarkasteluvälin loppupuolella. Työssä on myös arvioitu päästöjen rajoittamisen suoria kustannuksia huomioon ottaen investointi-, käyttö-, polttoaine- ja raaka-ainekustannukset sekä päästöoikeuksien kaupan kustannukset tai tuotot.

AB - Tutkimuksessa tarkastellaan EU:n ehdottaman yksipuolisen kasvihuonekaasujen päästöjen rajoittamisen vaikutuksia Euroopan ja Suomen energiantuotannon rakenteeseen TIMES-malleilla. Kyseiset mallit ovat teknistaloudellisia energiajärjestelmämalleja, joissa on laaja kuvaus energiantuotannon ja käytön teknologioista. Malleissa käytetään lähtötietona talousskenaarioita, jotka kuvaavat kysyntää eri sektoreilla. Mallit laskevat markkinatasapainon perusteella optimaalisen tavan tyydyttää kysyntä ja täyttää annetut muut rajoitteet. Eurooppaa koskevissa laskelmissa käytettiin lähtökohtana ns. Common POLES-IMAGE -talouskenaariota, jossa BKT kasvaa keskimäärin 2,4 % vuodessa vuoteen 2020 saakka. Herkkyystarkasteluja tehtiin myös alemman kasvun talousskenaariolla. Mallilaskelmien tulosten mukaan EU:n päästöjen rajoittaminen 20 prosentilla vuoteen 2020 mennessä vuoden 1990 tasosta kohdistaisi toimet pääosin sähköntuotantosektoriin. Hiilen käyttö sähköntuotannossa vähenisi voimakkaasti. Pidemmällä aikavälillä osa maakaasuun perustuvasta tuotannosta kytkettäisiin hiilidioksidin erotukseen ja varastointiin (CCS). Tuulienergian käyttö lisääntyisi voimakkaasti. Päästöoikeuden hinta nousisi mallilaskelmien mukaan vuoden 2020 kohdalla tasolle 25-30 /tCO2, jos päästöjä rajoitetaan ilman joustomekanismeja. Jos EU:n päästönrajoitustavoite vuonna 2050 on noin 30 %, nousisi hinta tasolle 40-50 , jos rajoitustavoite on 60 %, päästöyksikön hinta olisi luokkaa 100 . Suomea koskevat tarkastelut perustuvat valtionvarainministeriön ja Valtion taloudellisen tutkimuskeskuksen kansantalouden kehitysarvioon. Laskelmissa tarkasteltiin optimaalista päästöjen rajoittamista, kun päästökaupan hinnaksi oletetaan 20, 30, 40 ja 50 /tCO2 ja ei-päästökauppasektorilla tehdään vastaavaa kustannustasoa olevat päästönrajoitustoimet. Tulosten mukaan kivihiilen käyttö lähtee vähenemään kaikissa hintaskenaarioissa vuoden 2010 jälkeen, ja toisaalta maakaasun käyttö kasvaa. Bioenergian hyödyntäminen kasvaa kokonaisenergiataseessa merkittävästi. Myös tuulivoiman hyödyntäminen lisääntyy voimakkaasti. Hiilidioksidin talteenotto alkaa korkeammilla hintatasoilla vuoden 2020 jälkeen. Päästöjen suhteelliset muutokset ovat suurimpia erillisessä sähköntuotannossa. Rakennuskanta kasvaa merkittävästi, mutta lämmitysenergian kulutus kääntyy jopa pieneen laskuun. Liikenteen biokomponenttien lisääminen tulee yhä kannattavammaksi päästöoikeuksien hinnan noustessa. Päästökaupan ulkopuolelle jäävillä sektoreilla päästöjen väheneminen toimenpiteiden kustannustason noustessa on melko vähäistä. Jos Suomen päästönvähennystavoite on 20 % vuonna 2020, niin Suomi ostaisi päästöoikeuksia kaikilla tarkastelussa olleilla hintatasoilla. Jos vähennystavoite on 10 %, niin kalleimmilla hintatasoilla suomalaisten yritysten kannattaisi myydä päästöoikeuksia tarkasteluvälin loppupuolella. Työssä on myös arvioitu päästöjen rajoittamisen suoria kustannuksia huomioon ottaen investointi-, käyttö-, polttoaine- ja raaka-ainekustannukset sekä päästöoikeuksien kaupan kustannukset tai tuotot.

KW - energy system

KW - greenhouse gas

KW - EU

KW - Finland

KW - CCS

M3 - Report

T3 - VTT Working Papers

BT - EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Ekholm T, Lehtilä A, Savolainen I. EU:n yksipuolinen päästöjen rajoittaminen ja kehittyneiden maiden yhteinen päästöjen rajoittaminen: Vaikutukset Suomeen arvioituna TIMES-mallilla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 2008. 58 p. (VTT Working Papers; No. 96).