Energian aika -kirjan esipuhe (Alf Rehn)

Kaksi Ilmastotiedon kirjoittajaa, Aki Suokko ja Rauli Partanen, ovat kirjoittaneet ilmastonmuutosta käsittelevän kirjan, Energian aika. Kirjan kustantaa WSOY ja se julkaistaan 14.2.

Kirja on laaja-alainen katsaus talouden, yhteiskunnan ja energian keskinäisiin riippuvuussuhteisiin. Julkaisemme alla kirjan esipuheen, jonka on kirjoittanut professori Alf Rehn.

Yllättävän suuren osan maailman kaikista talousajattelijoista voi jakaa kahteen leiriin – materialisteihin ja immaterialisteihin. Näitä käsitteitä ei tietenkään käytetä, eivätkä kaikki talousajattelijat ja -kommentoijat niitä välttämättä edes tunnistaisi. Talousajattelussa on varsin kiintoisa rajapyykki aineellisen ja aineettoman välillä ja täten myös mitattavan ja mittaamattoman, rajallisen ja rajattoman välillä.

Viime vuosikymmeninä on etenkin rajaton ja aineeton ollut talousajattelun kaikkein muodikkain ja rakastetuin osa. Suitsutamme ideoita, yrittäjyyttä, innovaatiota. Puhumme tietoyhteiskunnasta ja datasta uutena öljynä. Viittaamme käsitteisiin, kuten teknologiaan, kehitykseen ja globalisaatioon, jotka kuulostavat aineellisilta mutta jotka ajatellaan rajattomiksi ja aineettomiksi. Niin, ja sitten tietenkin puhutaan »digitalisaatiosta», joka keskustelun perusteella mitä ilmeisimmin on ääretön, rajaton ja ihan kaiken muuttava pysäyttämätön voima.

Tähän kenttään kuuluvat myös heppoiset heitot, joissa vain todetaan »luovuudella Suomi nousuun» tai »digitalisaatio rikkoo vanhat mallit» ja jotka sinänsä ovat varsin rajallisia. Vaikka ideat ja digitalisaatio ovat tärkeitä ja kannatettavia asioita, nekin vaativat aineellisia asioita, rajallisia resursseja ja energiaa.

Tämä kirja ottaa kantaa juuri tähän. Se huomioi tärkeän mutta usein unohdetun tosiasian, nimittäin sen, että vaikka kuinka ihannoimme innovaation kaltaisia asioita, talous palaa aina juurilleen. Ja nämä juuret ovat riippuvaisia esimerkiksi raaka-aineista ja kenties ennen kaikkea energiasta. Yrittäjyys ilman toimivaa energiainfrastruktuuria on mahdottomuus, ja vaikka luovuutta voi löytää keskeltä korpeakin, ideoiden luominen kehittämisestä puhumattakaan helpottuu ihmeellisesti, jos voi nauttia myös sähköstä ja lämmöstä.

Startup-yrittäjien kannettavat tarvitsevat energiaa puhumattakaan digitalisaation vaatimista jättimäisistä konesaleista. Biotalous ja clean techovat luonnollisesti osa energiataloutta mutta eivät itsessään sen valmiita ratkaisuja eivätkä siitä erillään olevia osia. Vaikka on kovin helppoa viitata epämääräisiin lupauksiin siitä, että kehitys, teknologia tai tiede ratkaisee energiatalouden ongelmat ja rikkoo sen nykyiset rajat, olisi varsin vaarallista vain luottaa siihen.

Aki Suokko ja Rauli Partanen ovat heittäytyneet tämän ongelman kimppuun, ja heidän kirjansa on tärkeä ja laaja-alainen katsaus talouden, yhteiskunnan ja energian keskinäisiin riippuvuussuhteisiin. Se ei rakenna olkinukkeja vaan analysoi niitä monia tapoja, joilla energiasta ja sen taloudesta puhutaan tai ollaan puhumatta, ja esittää vakuuttavan kuvan niistä haasteista, jotka meillä on edessämme.

Tämä ei tarkoita, etteivätkö Suokko ja Partanen myös ottaisi kantaa. He esittävät väkevän argumentin sokean kasvunpalvonnan kyseenalaistamisen puolesta ja pyrkivät osoittamaan energian todelliset kustannukset eivätkä vain sen hetkellistä hintaa. Nämä ovat vaikeita kysymyksiä, joita ei vieläkään tajuta tarpeeksi hyvin yhteiskunnassamme, ja olisikin hienoa, jos ainakin pari päättäjää kirjan luettuaan oivaltaisi hieman paremmin, mitä talous- ja energiapolitiikkaa tehtäessä tulisi ymmärtää.

Ennen kaikkea olisi toivottavaa, että kirja herättäisi laajemman keskustelun siitä, mitä uskomme tietävämme ja mitä tiedämme uskovamme – taloudesta, energiasta ja siitä, miten siirrymme tulevaisuuteen. Kenelläkään ei ole varaa olla tietämätön energiataloutemme kustannuksista ja niistä haasteista, joiden edessä yhteiskuntamme on.

Joten puhutaan vain aineettomista asioista. Puhutaan innovaation voimasta ja innostuksen tärkeydestä. Puhutaan ideoista ja fiiliksestä, eikä usko kehitykseen ole sekään huono asia. Mutta tätä ei tulisi tehdä yksisilmäisesti vaan ymmärtäen, miten tärkeitä energia, energiatalous ja energiapolitiikka ovat rakentaessamme uutta, uljasta talouttamme.

Turussa 30.11.2016

Professori Alf Rehn

Ilmastonmuutos heikentää talouden tuottavuutta

Aiemmin ajateltiin, että ilmastonmuutos ei juuri vaikuta talouden tuottavuuteen varakkaissa maissa. Uusi, 160 maata ja 50 vuotta kattava tutkimus kumoaa tämän. Näyttäisi myös, että teknologian kehitys ja varallisuuden kasvu eivät suojaa ilmastonmuutoksen tuottavuutta alentavalta vaikutukselta. llmastonmuutoksen hillintään kannattaa investoida enemmän nyt jos teknologinen kehitys ei suojaa talouksia ilmastonmuutoksen tuottavuusvaikutuksilta. Paljonko ilmastonmuutoksen hillintä maksaisi? 

Ilmastonmuutoksen kustannukset vallitsevan taloustieteen mukaan

Vallitsevan taloustieteen parissa tehdyissä tutkimuksissa ilmastonmuutos vaikuttaa talouskasvuun lähinnä kehittyvissä maissa. Esimerkiksi tunnettu taloustieteilijä Thomas Schelling järkeilee, että Yhdysvaltain BKT:sta vain pieni osa tehdään sisätilojen ulkopuolella ja ilmastonmuutos vaikuttaa vain siihen osaan. Schelling laskee, että Yhdysvalloissa maa- ja metsätalous on vain 3 % BKT:sta ja jos vaikka puolet maa- ja metsätaloudesta menetettäisiin yhtenä vuonna, niin silloin BKT laskisi vain 1,5 prosenttia. Schellingin järkeily perustuu täydellisten tuotannontekijämarkkinoiden oletukseen, jossa jokaisesta tuotannontekijästä maksetaan sen tuottavuuden mukaan. Tällöin tuotannontekijän vaikutus tuottavuuteen on yhtä suuri kuin sen BKT-osuus.

Schellingin soveltama ”kustannusosuusteoreema” paljastuu intuitiivisesti epäilyttäväksi pienellä ajatuskokeella. Ajatellaan vaikkapa, että öljy kattaa kolme prosenttia globaalista BKT:sta. Tällöin globaalista BKT:sta menetettäisiin kolme prosenttia, jos jonakin vuonna ei tuotettaisi öljyä lainkaan. On kuitenkin vaikea uskoa, että ilman öljyä kaikki muu talous eli se ”97 %” toimisi kuin ennenkin. Pelkästään ajatuskokeeseen ei tarvitse edes tyytyä, sillä esimerkiksi James Hamilton (2011) on tutkinut öljyshokkeja (tilanteita, joissa öljyn saanti alenee ja hinta nousee äkisti) ja havainnut, että öljyn pienentynyt saatavuus on pienentänyt bruttokansantuotetta noin kymmenkertaisesti siihen nähden kuin sen BKT-osuus antaisi olettaa. Schellingin soveltamaa kustannusosuusteoreemaa onkin kritisoitu ekologisen taloustieteen piirissä. Hiljan Larry Summers, entinen Harvardin yliopiston professori ja presidentti Obaman talousneuvoston puheenjohtaja, päätyi samantapaiseen tulokseen IMF:n tilaisuudessa pitämässään puheessaan (Summers, 2015) päättelemällä, että vaikka finanssisektorin BKT-osuus on suhteellisen pieni, niin ilman sitä maailmantalous ei voi toimia.

On siis aivan mahdollista, että vaikka maatalous on vain pieni osa BKT:sta varakkaissa maissa, niin suuret sadonvaihtelut vaikuttavat voimakkaammin talouteen kuin maatalouden pieni BKT-osuus vihjaa (varsinkin jos ruuan varastointi ja/tai tuonti eivät kompensoi).

 

Ilmastonmuutos vaikuttaakin rajusti tuottavuuteen myös kehittyneissä maissa

Lämpötila vaikuttaa niin ihmisen fysiologiaan kuin moniin luonnon prosesseihinkin. Stanfordin yliopiston professori Marshall Burke kollegoineen julkaisi viime syksynä Nature-lehdessä Suomessa aika vähälle huomiolle jääneen tutkimuksen keskimääräisen lämpötilan vaikutuksista talouskasvuun. Tutkimuksessa analysoitiin 160 maata 50 vuoden ajalta. Talouden kannalta optimaaliseksi keskilämpötilaksi paljastui noin 13 celsiusastetta. Maissa, joissa keskilämpötila on lähellä tätä muodostuu liki koko maailman BKT (kuva 1a). Mikäli lämpötila kohoaa yli 13 asteen, talouskasvu (muut asiat vakioituna) hidastuu tutkimuksen mukaan voimakkaasti.Vaikka poistaisi USA:n, Kiinan tai öljyntuottajat, niin tulos ei juuri muutu. Tulos ei eroa myöskään sen suhteen, että onko kyseessä köyhät vai rikkaat maat. Ajanjakson valintakaan ei vaikuta juuri lainkaan (ks. kuva 1c). Ehkä selvintä eroa on siinä, että köyhien maiden talouskasvu on herkempi lämpötilan kohoamiselle (1d ja 1e). Lämpötilan vaikutus talouden tuottavuuteen ei siis uusimman tutkimuksen mukaan ole mitätön kehittyneille maille ja lineaarinen kehittyville maille kuten aiemmin on ajateltu vaan vaikuttaa tutkimuksen mukaan molempiin voimakkaan epälineaarisesti (suhteellisesti enemmän). Tutkimuksessa havaitun korrelaation taustalla olevista mahdollisista syy-seuraussuhteista ei tiedetä juuri mitään, mutta käytetty aineisto on sen verran laaja, että sen tulos on otettava vakavasti.

Enter a caption

Kuva 1. Pystyakselilla on logaritminen BKT/capita muutos. Käyrät ovat mediaaneja ja sininen vaihteluväli on 90 prosentin luottamusväli. Lähde: Burke ja muut, 2015.

 

Kehittyneet taloudet eivät ole sopeutuneet korkeampiin lämpötiloihin

Burke ja kumppanit muodostivat havaintoaineiston perusteella eräänlaisen integraalifunktion. jonka avulla he mallinsivat ilmastonmuutoksen tuottavuusvaikutuksia. Mallin mukaan ilmastonmuutoksen kustannukset taloudellisen tuotannon menetyksinä ovat 2,5-100-kertaa suuremmat verrattuna aiempiin tutkimuksiin. Mallissa ei ole otettu huomioon merenpinnan nousua tai trooppisia sykloneja yms. vaan huomioitu vain taloudellisen tuotannon menetykset. Ehkä hämmentävin tulos Burken ja kumppaneiden tutkimuksessa on se, että heidän tuloksensa mukaan kasvanut BKT ja kehittyneempi teknologia eivät lisää sopeutumista lämpötilan muutokselle (kuvassa 1c käyrät 1960-1989 ja 1990-2010 kulkevat liki päällekkäin), kuten aiemmin on ajateltu. Tällä perusteella he olettavat, että ilmaston lämpeneminen pienentää merkittävästi taloutta vuoteen 2100 mennessä verrattuna siihen, että ilmastonmuutosta ei olisi.

Burken ja kollegoiden (2015) tutkimus myötäilee muita tutkimuksia siinä, että ilmastonmuutoksesta tulee suurin taakka taloudellisessa tuotannossa niissä maissa joissa tuotetaan vain pieni osa kasvihuonekaasuista. Ilmastonmuutos siten kasvattanee tuloeroja maiden välillä. Burken ja kumppaneiden (2015) mallinnukset eivät sisällä tuloerojen kasvusta mahdollisesti aiheutuvia konflikteja, siirtolaisuutta yms. Eurooppa tulee kokonaisuutena etenemään kohti optimaalista lämpötilaa, mutta sen kauppakumppaneista moni on jo optimaalisen lämpötilan yläpuolella, joten kokonaisuutena ei ole selvää, että Eurooppa hyötyy ilmastonmuutoksesta. Myöskään mahdollista tautien leviämistä, metsätuhoja ja ilmastosiirtolaisuutta ei siis huomioida tässä.

Kiinassa myönnetään yrityksille tukea helleaaltojen työn tuottavuutta alentavan vaikutuksen kompensoimiseksi. Tuoreen tutkimuksen mukaan ilmaston lämpenemisen myötä useammin esiintyvien lämpöaaltojen takia kompensointiin käytetyt maksut voivat kasvaa nykyisestä 0,2 prosentin BKT-osuudesta jopa 3 prosenttiin vuoteen 2100 mennessä. Kolme prosenttia ei kuulosta suurelta osuudelta, mutta se on yli puolitoista kertaa Kiinan sotilasmenojen osuus. Niinpä edes armeijan lopettaminen ei riittäisi lämpöaaltojen tuottavuusmenetysten kompensointiin mikäli tutkimuksen suurin arvio tuottavuustappioista otetaan vertailuun. Ennenaikaisten kuolemien lisäksi helleaallot alentavat tuottavuutta ja ilmeisesti altistavat kognitiivisille virheille (ks. esim. tämä, tämä ja tämä) jopa Australiassa, jossa ihmiset ovat tottuneet helleaaltoihin. Euroopassa helleaaltojen vaikutukset ovat odotettavasti suurempia. Pitkittyneestä helleaallosta saatiin Euroopassa kokemusta vuonna 2003, jolloin kuoli arviolta yli 70 000 ihmistä helleaallon seurauksena (Robine, 2008).

 

Ilmastonmuutoksen hillinnän kustannukset suhteessa muihin projekteihin

Kuinka paljon ilmastonmuutoksen rajoittaminen 2 asteen lämpenemiseen maksaisi? Tätä on erittäin vaikea arvioida, mutta esimerkiksi Nicholas Stern arvioi kuuluisassa raportissaan vuonna 2006, että prosentti globaalista BKT:sta olisi kohdistettava ilmastonmutoksen hillintään (CO2-taso 500-550 ppm). Vuonna 2008 Stern kohotti arvionsa kahteen prosenttiin. Sternin arvio voi olla vieläkin alakanttiin, koska nykyisin arvellaan, että sallittu hiilidioksidipitoisuus on pienempi (arviot vaihtelevat) mikäli halutaan (usein 66 prosentin varmuustasolla laskettuna) pysyä alle kahden asteen lämpenemän. Kuinka paljon tuo kaksi prosenttia olisi? Se ei kuulosta paljolta, mutta se on paljon kun tarkemmin katsotaan. Esimerkiksi Suomessa noin 42 000 työntekijää pitäisi valjastaa ja noin kaksi prosenttia tuotantopääomasta siirtää ilmastonmuutoksen torjuntaan. Moni teollisuudenala (saastuttavimmat ensin?) pitäisi lopettaa kokonaan. Yhteiskunnassa on tunnetusti vaikea ottaa yhdeltä sektorilta pois resursseja ja antaa niitä toisille (”yhteiskuntasopimuksen” vaikeus on tästä esimerkki). Tästä arvatenkin seuraisi voimakasta lobbausta, sillä mikään taho ei tyypillisesti halua luopua resursseista vaan kaikki haluavat mieluummin lisää. Jos lopettaisimme puolustusvoimat niin saisimme lähes kaksi kolmannesta resursseja ilmastonmuutoksen torjuntaan, sillä puolustusvoimien osuus Suomen BKT:sta on noin 1,3 prosenttia. Emeritusprofessori Eero Paloheimon ajatus, että maailman armeijat kohdennetaan ilmastonmuutoksen torjuntaan, näyttäisi siten olevan suuruusluokaltaan oikean suuruinen sillä Maailmanpankin mukaan sotilasmenoihin kului 2,3 % maailman BKT:sta vuonna 2014, vaikka sen realistisuudesta voidaan keskustella.

Miten 1-2 prosenttia BKT:sta vertautuu historiaan? Deborah Stinen laskelmien mukaan sodan ja kylmän sodan aikaiset Manhattan- ja Apollo-projektit olivat suurimmillaan noin 0,4 % Yhdysvaltojen bruttokansantuotteesta ja 70-luvun öljyshokkien jälkeen panostukset energiateknologioiden kehittämiseen keskimäärin 0,1 % BKT:sta (energiapanostuksissa on ollut suurta ajallista vaihtelua, mitä symboloi se, että Jimmy Carter asennutti aurinkopaneelit Valkoisen talon katolle ja Ronald Reagan poistatti ne melkein ensi töikseen astuttuaan presidentin virkaan). Suomen Neuvostoliitolle maksamat sotakorvaukset olivat jopa 4 prosenttia bruttokansantuotteesta vuosina 1946-1952. Vertailukohtana Suomen sotakorvaukset ei ehkä ole kovin hyvä, sillä työvoima sotakorvauksiin lienee vapautunut pitkälti sota-ajan tuotannosta ja kenties maa- ja metsätaloudesta, jonka tuottavuus oli alkanut kasvaa jo 1920-luvulta alkaen voimakkaasti. Sota-ajan tuotanto (sekä Suomessa että esimerkiksi Yhdysvalloissa) ja kenties sotakorvauksetkin ovat toisaalta esimerkkejä resurssien voimakkaasta kohdentamisesta yhteisesti hyväksi koetun asian eteen ilman suuria konflikteja.

Saksan Energiewende olisi ollut mielenkiintoinen vertailukohde, mutta en löytänyt lähdettä, jonka luotettavuudesta olisin varmistunut. Jos lukijani sattuu tietämään hyvän lähteen, niin mielelläni päivitän tätä tekstiä siltä osin. Jos palaamme kysymykseen, että kuinka paljon on 1-2 prosenttia BKT:sta johonkin asiaan kohdistettuna, niin hankalinta on kuitenkin se, että tuo 1-2 prosenttia tai kenties vielä suurempi osuus on laskettu pitkälle aikajaksolle keskiarvoksi. Aluksi panosten täytyy olla huomattavasti suurempia, sillä niiden hyöty jakautuu pitkälle ajalle, mutta panoksia vaaditaan etupainotteisesti.

Ilmastonmuutoksen torjunnan kustannuksia tai etuja voidaan hahmottaa myös hiilidioksiditonnin sosiaalisella hinnalla (hinnalla, joka pyrkii ottamaan myös markkinaosapuolien ulkopuoliset haitat huomioon). Yhdistetyissä talous- ja ilmastomalleissa (IAM) hiilidioksiditonnin sosiaalisen hinnan parhaaksi arvioksi saadaan 100 dollaria tai alle. Hiljan eräässä tutkimuksessa arvioitiin parhaaksi arvioksi 200 dollaria tonnilta vaikka siinä olettiin, että sopeutuminen ilmastonmuutokseen on nopeaa. On huomattava, että usein näissä ”parhaissa arvioissa” on enemmän virhemahdollisuutta ylöspäin kuin pienempään suuntaan. Marshall Burken ryhmä on vasta laskemassa omaa arviotaan CO2-tonnin sosiaaliseksi hinnaksi, mutta hänen ensimmäinen arvionsa on, että heidän laskelmansa antavat korkeamman luvun kuin 200 dollaria. EU:n päästökaupassa CO2-tonni oli hinnaltaan 5-17 euroa vuosina 2011-2012.

Näyttää yhä varmemmalta, että ilmastonmuutoksen hillintä on kannattavampaa kuin on aiemmin luultu. Nicholas Sterniä kritisoitiin aikanaan, kun hän valitsi raportissaan suhteellisen alhaisen, lähellä nollaa olevan diskonttokoron. Alhainen diskonttokorko suosii tulevien sukupolvien näkökulmaa tämän päivän päätöksenteossa ja kannustaa tekemään enemmän nyt. Se, että rikkaat maat kärsivät köyhiä maita vähemmän ilmastonmuutoksen haitoista, puoltaa pienempää diskonttokorkoa eli enemmän toimintaa nyt. Tarkempaa pohdintaa ja hyviä linkkejä diskonttokorosta on mm. täällä. Sternin valintaa alhaisesta korkotasosta voi siten puolustaa maiden välisten tuottavuuserojen kasvun lisäksi sillä, että ilmastonmuutoksen hillintä on aiemmin yleisesti arveltua ”kannattavampaa”, sillä ilmaston lämpeneminen on tulevien sukupolvien vauraudesta pois myrsky- ja muiden vahinkojen lisäksi nähtävästi myös tuottavuuden alentumisen muodossa eikä mahdollinen vaurauden kasvu suojaa tältä niin hyvin kuin aiemmin ajateltiin, mikäli Burken ja kumppaneiden (2015) tutkimukseen on luottaminen.

 

Ilmastonmuutoksen rajoittaminen uusiutuvan energian investointiohjelmalla?

Ugo Bardi on kollegoineen hiljan arvioinut (Sgouridis et al.,2016), että nykyinen uusiutuvan energian investointien taso olisi noin kymmenkertaistettava, jotta ilmaston lämpeneminen jää alle kahden asteen. Bardin ja kumppaneiden tarkastelun lähtökohta on minusta siinä mielessä hyvä, että siinä huomioitiin ainakin periaatteellisesti globaalin talouden vaatima nettoenergia tai energiaylijäämä eli että investoinnit eivät voi olla liikaa pois nykyisestä kulutuksesta, koska muuten maailmantalous ajautuisi taantumaan. Vähän kuin perunanviljelijä, joka saa kolme perunaa satoa per istutettu siemenperuna, ei voi joka vuosi istuttaa (investoida) kolmea perunaa per siemenperuna, mikäli aikoo myös syödä perunoita ja/tai käydä kauppaa perunoilla (eli kuluttaa perunoita). Toisaalta, mitä useampi peruna saadaan sadoksi per siemenperuna (energiaylijäämä tai energiapanoksen tuottokerroin EROEI on korkea), sitä vähemmän tarvitsee perunoita istuttaa (mitä korkeampi energiaylijäämä, sitä vähemmän tarvitaan energiainvestointeja bruttona). Bardi kollegoineen tavallaan siis optimoi sen välillä, että perunoita on paljon tulevaisuudessa (ilmastonmuutoksen hillinnässä onnistutaan) mutta missään vaiheessa ei nähdä nälkää liiallisen perunoiden istuttamisen vuoksi (maailmantalous ei ajaudu taantumaan investointien vuoksi). Minusta lähtökohtaa voi kuitenkin kritisoida siitä, että se keskittyi vain uusiutuviin eikä vähäpäästöinen ydinvoima ollut mukana. (Minusta ydinvoima olisi voinut olla mukana ainakin siirtymäajalla, jona investoinnit kasvavat ja ei ainakaan alusta alkaen ole sopeuduttu uusiutuvan energian vaihtelevaan tuottoprofiiliin.)

Minulle jäi paperista vaikutelma, että se on monilta osin hyvin epärealistinen vaikka lähtökohta oli hyvä kuten edellisessä kappaleessa kuvasin. Paperissa mahdollisesti oletettiin uusiutuville energiamuodoille varsin korkea energiaylijäämä suhteessa siihen, että energian varastointia ja/tai tarvetta ylikapasiteettiin ei huomioitu lainkaan. Satunnaisesti (tai sään ja ajan mukaan) vaihtelevien uusiutuvien energiamuotojen tuottaman energian varastoinnin tai ylikapasiteetin tarve oli siis jätetty huomiotta. Myöskään ei ollut huomioitu mittavia muutoksia fossiilisen energian varassa rakentuneeseen ”infrastruktuuriin” (maailmassa on esimerkiksi yli miljardi polttomoottoria ja määrä on kasvussa), mikäli investoinnit fossiiliseen energiaan vähenisivät rajusti. Muita mahdollisia pullonkauloja ei otettu huomioon (esimerkiksi joistakin magneettisista metalleista voi tulla pulaa, mikäli investoinnit kaivoksiin eivät pysy perässä).

Öljyntuotanto kääntyisi maailmassa IEA:n mukaan 9 prosentin vuosittaiseen laskuun jos investoinnit öljyntuotantoon lakkaisivat täysin. Bardin ja kumppaneiden paperissa öljyntuotanto laskee noin 4 prosenttia (digitoin datan kuvasta 1a WebPlotDigitizer-sovelluksella) vuodesta 2025 alkaen eli he eivät ilmeisesti oleta, että investoinnit öljyntuotantoon lakkaavat täysin (investoinnit saavat pudota suhteessa enemmän kuin öljyn tuotanto investointien alenevan rajatuoton vuoksi, mikä on hyvä asia). Neljän prosentin pudotus öljyn tuotannossa on sekin hurja ja sitä voi hahmottaa sillä, että jos kaikki tuotannosta poistuva öljy otettaisiin pois EU:n kulutuksesta niin 3-4 vuodessa EU ei kuluttaisi öljyä lainkaan (kehittyvien maiden tarve saattaa samalla kasvaa edelleen, jolloin nettona kehittyneissä maissa öljynkulutus putoaisi enemmän kuin 4 %). Viime vuonnakin, kun öljystä oli ylitarjontaa, sen kulutus oli n. 1,5 prosentin kasvussa. Koskaan ei ole ollut tilannetta, jossa öljynkulutus pienenisi globaalisti 4 % vuosittain useiden vuosien ajan. Miten maailmantalous sopeutuisi tällaiseen tilanteeseen?

Toisaalta uusiutuvan energian loppukäyttö on sähköä, joka mahdollistaa korkeamman lopullisen hyötysuhteen kuin fossiilisesta energiasta usein saadaan, joten osa nykyisestä fossiilisen energian tarpeesta korvautuisi paremmalla hyötysuhteella. Tämä puolestaan vaikuttaisi parempaan suuntaan. Uusiutuvan energian energiaylijäämä saattaa kasvaa teknologisen kehityksen myötä, mutta aurinko- ja tuulivoimaa joudutaan kenties asentamaan huonommille paikoille ja investointeihin käyttämään heikompia mineraaliaesiintymiä, mikä vaikuttaa puolestaan toiseen suuntaan. Aurinkopaneelien hinnat voivat hyvin pudota vielä vaikkapa 50%, mutta itse paneelien osuus kustannuksista on jo varsin pieni, joten kokonaishinnassa pudotus on paljon pienempi.

Henkilökohtainen tuntumani on, että Bardin ja kumppaneiden laskelmat investointitarpeesta ovat alakanttiin ja toisaalta he ehkä yliarvioivat maailmantalouden sopeutumiskyvyn öljyn tuotannon voimakkaaseen laskuun. Jos Bardin ja kumppaneiden laskelmat kuitenkin pitävät likimäärin paikkansa (olen siis mielelläni väärässä), niin investointien vaadittava taso on suunnilleen tuplasti se mitä nykyisin käytetään fossiiliseen energiaan, uusiutuviin ja ydinenergiaan yhteensä, joka on nyt noin 2 % globaalista BKT:sta. Eli noin 4 prosenttia globaalista BKT:sta olisi kohdistettava ei-fossiilisiin energiainvestointeihin ja jatkettava näin vuoteen 2050 asti, minkä jälkeen tahti hiukan taittuisi. Bardin ja kollegoiden laskelmissa päädyttäisiin suurin piirtein samoihin suuruuslukuihin kuin Sternin päivitetty arvio. Bardin ja kumppaneiden laskelmissa on toisaalta kaksi kertaa Sternin arvio, jotka voimme hahmottaa osissa. Ensin noin 2 % BKT:sta on siirrettävä fossiiilisesta energiasta ei-fossiiliseen energiaan (aurinko- ja tuulienergiaan mainitussa paperissa). Fossiilienergiateollisuus taistelisi oletettavasti kynsin hampain tällaista muutosta vastaan. Fossiilienergiateollisuuden vähittäinen alasajo ei kuitenkaan vielä riittäisi, sillä olisi vielä siirrettävä kulutusta tai muita investointeja (käytännössä jokin yhdistelmä) 2 % BKT:sta vähähiiliseen energiaan. Eero Paloheimo kenties sanoisi, että armeijojen resurssit (2,3 % maailman BKT:sta) on siirrettävä tähän tehtävään ja olisi suuruusluokassaan Bardin ja kumppaneiden arvion kanssa linjassa. Tällöin ilmaston lämpeneminen saataisiin rajoitettua kahteen asteeseen siirtämällä resurssit fossiilienergiateollisuudesta ja sotilasmenoista ilmastonmuutoksen hillitsemiseen. Ilmastonmuutosta voi hillitä muutenkin kuin investoimalla vähähiiliseen energiantuotantoon ja osa tällaisista keinoista saattaa olla edullisempiakin. Esimerkiksi lihan korvautuminen viljalla ruokavaliossa voisi vapauttaa karjan laiduntamiselle raivattua metsää uudelleen metsittämiselle, mikä sitoisi hiiltä samalla kun kansanterveys paranisi.

 

Lähteet

1. Marshall Burke, Sol Hsiang, and Ted Miguel. 2015. Global non-linear effect of temperature on economic production. Nature. Burken ryhmän tutkimusta (2015) on siteerattu monissa sanomalehdissä, kuten The Guardian-lehdessä (1, 2).  Myös HS julkaisi tutkimuksesta jutun.
   2. Tord Kjellström. 2014. Productivity Losses Ignored in Economic Analysis of Climate Change.
2. Hamilton, James. 2011. Historical oil shocks.
3. 4. Robine JM, et al. 2008. Death toll exceeded 70,000 in Europe during the summer of 2003. C R Biol 331(2):171–178.

5. Larry Summers. 2015. IMF Economic Review 63:277-280.

6. Sgouris Sgouridis, Ugo Bardi, Denes Csala. 2016. A Net Energy-based Analysis for a Climate-constrained Sustainable Energy Transition.

Ydinvoiman rakennuskustannukset eivät ole yleisesti nousseet

Vastoin yleistä luuloa ydinvoiman rakennuskustannukset eivät ole nousseet yleisesti uuden tutkimuksen mukaan. Joissain maissa rakentamiskustannukset ovat nousseet ja joissain laskeneet. Ydinvoiman rakennuskustannukset ovat muuttuneet eri suuntiin eri aikakausina, eri maissa ja rakennuskokemuksen mukaan.

Hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin (IPCC) mukaan ydinvoima on hiilipäästöjen vähennyksessä avainasemassa. Tällä hetkellä ydinvoiman osuus vähähiilisestä energiasta on noin kolmannes. Korkeat rakennuskustannukset ovat hidastaneet ydinvoiman käyttöönottoa kehitysmaissa, koska vähähiilinen ydinvoima ei pysty kilpailemaan halvemman fossiilienergian kanssa ainakaan vapailla markkinoilla. Ydinvoiman kustannusarviot ovatkin tärkeitä, kun arvioidaan tulevaa kehitystä ilmastonmuutoksen hillinnässä.

Ydinvoiman rakennuskustannuksia on tutkittu yllättävän vähän. Aiemmissa tutkimuksissa on keskitytty lähinnä 1970- ja 1980-luvuilla tapahtuneisiin kustannusten muutoksiin Yhdysvalloissa ja Ranskassa. Näiden tutkimusten piiriin on kuulunut vain 26 prosenttia tähän mennessä valmistuneista ydinreaktoreista. Yhdysvallat ja Ranska eivät välttämättä anna kaikkein parasta kuvaa rakennuskustannusten kehityksestä, sillä molemmat maat olivat voimakkaasti mukana ydinvoiman kehitysvaiheessa ja molemmat maat rakensivat suurimman osan reaktoreistaan yli 30 vuotta sitten. Yhdysvaltojen uusinta valmistunutta reaktoria alettiin rakentaa vuonna 1978. Lisäksi Three Mile Islandissa vuonna 1979 tapahtuneeseen onnettomuuteen reagoitiin ydinvoima-alalla voimakkaasti, mikä saattoi vaikuttaa rakennuskustannuksiin.

Yhdysvalloissa ja Länsi-Euroopassa lopetettiin ydinvoiman rakennus 1990-luvulla, mutta Itä-Euroopassa ja Aasiassa jatkettiin ydinvoiman rakentamista. Paljon ydinvoimaa rakensivat Japani, Etelä-Korea, Intia ja Kiina. Näiden alueiden rakennuskustannusten on todettu olleen pienet, mutta kyseisillä alueilla ei ole kunnolla tutkittu rakennuskustannusten kehitystä pidemmällä aikavälillä.

Uudessa tutkimuksessa on selvitetty ydinvoiman rakennuskustannusten muutoksia pitkällä aikavälillä maailmanlaajuisesti. Tutkimus kattaa 58 prosenttia maailman ydinreaktoreista. Mukana on 349 reaktoria seitsemästä maasta (Yhdysvallat, Ranska, Saksa, Kanada, Japani, Etelä-Korea ja Intia). Tarkoituksena oli ottaa mukaan kaikki suurimmat ydinvoimamaat, mutta Venäjän, Kiinan ja Ison-Britannian ydinreaktoreista ei löytynyt luotettavaa tietoa.

Tutkimuksen tuloksissa verrataan ensin Yhdysvaltojen uusia tuloksia aiempien tutkimusten tuloksiin. Aiempien tutkimusten mukaan rakennuskustannukset ovat nousseet Yhdysvalloissa voimakkaasti. Uuden tutkimuksen kattavampi aineisto osoittaa, että tilanne ei ole aivan niin yksinkertainen. Rakennuskustannukset olivat nimittäin huomattavan korkeat 1950- ja 1960-luvuilla ja kustannukset laskivat 1970-luvulle tultaessa. Aiemmat tutkimukset keskittyivät 1970- ja 1980-luvuille, joten niissä ei näkynyt alkuvaiheen korkeita kustannuksia. Kustannukset alkoivat taas nousta, mikä todennäköisesti johtuu Three Mile Islandin onnettomuuden vaikutuksista, kuten oheinen kuva osoittaa.

Seuraavaksi vertailtiin Ranskan uusia tuloksia aiempien tutkimuksien tuloksiin. Ranskassakin ydinvoiman rakennuskustannukset olivat aluksi korkeat ja laskivat huomattavasti 1970-luvulle tultaessa. Sen jälkeen kustannukset ovat olleet tasaisessa mutta lievässä nousussa (1950- ja 1960-lukujen kustannukset olivat nykyistä suuremmat tai samansuuruiset). Ranskan lievän kustannusten nousun on arvioitu johtuneen työvoimakustannusten noususta, lisääntyneestä ydinvoimateknologian valvonnasta ja suurempien reaktoreiden vaatimasta monimutkaisemmasta tekniikasta. Lisäksi Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuus vuonna 1986 näyttää aiheuttaneen pienen, mutta havaittavissa olevan nousun ydinvoiman rakennuskustannuksiin Ranskassa.

Kanadan rakennuskustannukset ovat kehittyneet melko samalla tavalla kuin Ranskassa, eli ensin korkeat kustannukset, nopea kustannusten lasku ja sitten hidas, tasainen nousu. Saksassa tilanne on enemmän Yhdysvaltojen kaltainen: korkeat kustannukset, nopea lasku ja nopea nousu. Japanissa kustannusten kehitys on aluksi samanlainen kuin Yhdysvalloissa ja Saksassa, mutta kustannusten kasvu pysähtyi 1980-luvun alussa ja sen jälkeen kustannukset ovat pysyneet muuttumattomana. Intiassa rakennettiin melko halpoja reaktoreita 1960- ja 1970-luvuilla, mutta kustannukset nousivat yhtäkkiä korkeammiksi 1970-luvun loppupuolella. Kustannukset nousivat edelleen 1990 luvulle asti, mutta 2000-luvulla rakennettiin muutama reaktori, joiden kustannukset olivat pudonneet noin kymmenen prosenttia 1990-luvun alkupuolella rakennetuista reaktoreista. Etelä-Koreassa ydinreaktoreiden rakennuskustannukset ovat laskeneet melko tasaisesti 1970-luvulta lähtien.

Maailmanlaajuisesti tarkasteltuna rakennuskustannusten muutokset ovat monimutkaiset, eikä niitä välttämättä ole mielekästä edes tarkastella kokonaisuutena. Uusissa ydinvoimamaissa, jotka ovat aloittaneet ydinvoiman rakentamisen vasta 1980-luvulla, ydinvoiman rakennuskustannukset ovat muuttuneet eri tavalla kuin 1950-luvulla rakentamisen aloittaneissa pioneerimaissa. Yleisesti ottaen ydinvoiman rakentaminen oli aluksi kallista, koska tekniikka oli vielä uutta. Sen jälkeen rakentaminen halpeni rajusti. Tämän jälkeen rakennuskustannusten muutokset ovat erilaisia alueittain ja rakennuskokemuksen suhteen. Aasiassa rakentaminen on pysynyt melko samanhintaisena tai jopa laskenut, kun taas Länsi-Euroopassa ja Yhdysvalloissa kustannukset ovat yleisesti nousseet ja paikoin voimakkaasti.

Tutkimuksessa verrattiin myös ydinvoiman rakennuskustannusten kehitystä aurinkovoiman ja hiilivoiman hintakehityksiin. Kaikissa kolmessa energiamuodossa on nähtävissä sama alkuvaiheen kehitys, että kustannukset ovat aluksi korkeat ja laskevat sitten nopeasti. Aurinkovoiman tapauksessa rakennuskustannukset ovat laskeneet jatkuvasti ja toivottavasti tämä kehitys jatkuu edelleen. Alkuvaiheen kustannusten laskun jälkeen hiilivoiman rakennuskustannukset ovat nousseet todennäköisesti voimaloiden päästöjen sääntelyn tuloksena.

Lähde: Jessica R. Lovering, Arthur Yip, Ted Nordhaus (2016), Historical construction costs of global nuclear power reactors, Energy Policy, Volume 91, April 2016, Pages 371–382, doi:10.1016/j.enpol.2016.01.011. [koko artikkeli on vapaasti luettavissa]

Kiertotalous näköpiirissä?

Kiertotaloudessa pyritään vähentämään käyttöön otettavien raaka-ainevirtojen määrää sekä minimoimaan taloudellisen toiminnan myötä syntyvien jätteiden syntyminen. Kiertotaloudesta puhutaan paljon. Tuoreen tutkimuksen perusteella voidaan hahmottaa, että kuinka lähellä ollaan tilannetta, jossa ”läpivirtaustaloudesta” ollaan siirrytty kiertotalouteen. Millaisia mahdollisuuksia ja haasteita kiertotalouteen siirtymisessä on?

Luonnonvarojen ehtyessä sekä raaka-aineiden hinnat että niiden vaihtelu saattavat kasvaa. Toisaalta kasvavan taloudellisen toiminnan myötä syntyvien jätteiden määrä on jo ylittänyt ympäristön kyvyn ottaa päästöjä vastaan (esim. ilmastonmuutos, biologisen monimuotoisuuden vähentyminen ja merten happamoituminen). Kiertotalous voi periaatteessa vastata näihin haasteisiin, sillä siinä pyritään vähentämään käyttöön otettavia raaka-aineita ja syntyviä päästöjä sulkemalla raaka-aineiden kiertoja kierrätyksen avulla. Raaka-aineiden kierrättäminen kuluttaa tyypillisesti paljon energiaa, joten energiahuolto on aivan keskeisessä osassa kiertotaloudessa. Energiaa ei voida kierrättää, joten energiahuolto pitää järjestää muuten kestävällä tavalla. Iso osa ongelmaa on, että noin 87 % maailman energiankulutuksesta tuotetaan fossiilisten polttaineiden avulla. Esiintymien laatu heikkenee eli koko ajan joudutaan sijoittamaan suurempi määrä energiaa ja pääomia tietyn energiamäärän saamiseksi yhteiskunnan käyttöön.

Luonnonvarojen ehtyminen on suhteellista siinä mielessä, että jos käytössä on liki rajaton määrä sopivassa muodossa olevaa energiaa ilman merkittäviä paikallisia tai globaaleja haittavaikutuksia, niin juuri mikään raaka-aine ei maapallolla ehdy. Tällaista energialähdettä ei ole ainakaan vielä näköpiirissä, joten joidenkin mineraalien ja energiankantajien ehtyminen voi synnyttää talouskasvua hidastavia palautekytkentöjä ja geopoliittisia jännitteitä.

Maailmantalouden sosiaalis-taloudellista aineenvaihduntaa on tutkittu varsittu vähän. Tuoreessa tutkimuksessa (Haas et al., 2015) analysoitiin maailmantalouden ja EU:n raaka-ainevirrat vuodelta 2005. Tutkijat hämmästyivät itsekin tulostaan, jonka mukaan globaalin talouden materiaalivirroista vain 6 % kierrätetään. EU:n osalta luku oli suurempi, mutta silti pienehkö 13 %. Koko maailman tasolla vuonna 2005 raaka-aineita otettiin käyttöön 62 gigatonnia, josta 4 gigatonnia (6 %) on kierrätysmateriaalia ja 58 gigatonnia neitseellisiä materiaaleja. Nk. Sankey-diagrammeilla voidaan havainnollistaa tätä (kuva 1). Viivan paksuus heijastaa virran suuruutta (kuvan luvut gigatonnia vuodessa). Kuvan alimmainen osa kuvastaa kierrätystä (”Stocks”-laatikon alapuolella). Tällainen tutkimus ei koskaan voi olla täydellinen, mutta on kaikki syyt uskoa, että ko. tutkimuksen mukainen suuruusluokka on oikea. Haasin ja kumppaneiden (2015) tutkimus antaa tekijöiden mukaan todennäköisesti liian optimistisen kuvan kiertotaloudesta. Esimerkiksi rakennusten käytöstä poistetun purkujätteen, jota ei käytetä uudelleen, määrän arviot vaihtelevat suuresti, mutta Haas ja kumppanit (2015) käyttivät pienintä mahdollista julkaistua arviota, joka johtaa suurimpaan kierrätysasteeseen.

Kuva 1. Sankey-diagrammi globaaleista ja EU27-maiden raaka-ainevirroista (Haas et al., 2015). Creative Commons attribution license.

Sankey-diagrammista paljastuu mielenkiintoisia asioita. Stocks-laatikko kuvastaa talouden käyttöön kumuloituneita eli kerääntyneitä raaka-aineita (jalostettuna), kuten rakennus- ja laitekantaa. Kuten nähdään kuvasta, Stocks-laatikkoon virtaa enemmän ainetta enemmän kuin siitä poistuu sekä maailmantalouden että EU27-maiden kohdalla. Eli EU:ssakaan ei olla vielä tilanteessa, jossa rakennus- ja laitekanta olisi vakaa. Globaalisti se kasvaa vielä nopeammin kuin EU:ssa. Vuosina 1950-2010 raaka-ainevirrat ovat kasvaneet keskimäärin 3,6 prosentin vuosivauhtia (eli kaksinkertaistuvat alle 20 vuodessa). Euroopan unioniin tuodaan nettona paljon raaka-aineita (Net Imports), mikä viittaa siihen, että EU:n kulutuksesta varsin merkittävä osa näkyy jätteiden synnyssä jossain muualla kuin EU:ssa (tämä on hyvin linjassa aiemmassa kirjoituksessani käytettyjen lähteiden kanssa).

Raaka-ainevirtojen yhdistäminen Sankey-diagrammaksi ei ole ongelmatonta. Siinä yhdistetään raaka-ainevirtoja, joiden energiankulutus ja päästöt tuotettua yksikköä kohti eivät ole yhtäläisiä. Esimerkiksi alumiinin valmistus kuluttaa paljon enemmän energiaa tonnia kohti kuin vaikkapa kuparin. Biomassa (kuvassa vihreänä) on periaatteessa kierrätettävissä yhteyttämisen kautta takaisin, mutta käytännössä tässä on paljon ongelmia. Esimerkiksi ravinnepitoisen maan ravinteet eivät välttämättä palaudu takaisin. Tanskassa on tutkittu ainetaseet typen, fosforin ja kaliumin osalta (Markussen & Østergård, 2013). Tuloksena oli, että Tanskaan näistä ravinteista 80-90 % tuodaan ulkomailta. Suuri osa näistä tuontiravinteista päätyy laimentuneena meriin eikä takaisin maaperään sinne missä ruoka/rehu kasvatettiin. Osa ruuan- ja rehuntuotannosta on uusiutumattomien pohjavesivarojen varassa. Käytettyä biomassaa vastaavaa määrää uutta biomassaa ei siis synny automaattisesti.

Kiertotaloutta voitaisiin lisätä sillä, että ruokaa ja rehua tuotettaisiin enemmän paikallisesti, jolloin ravinteiden kierrättäminen takaisin kasvupaikalle olisi helpompaa. Kasvispainotteiseen ruokavalioon siirtyminen olisi suurehko askel kiertotalouden suuntaan, sillä eläinten suuri osuus ruokavaliossa on varsin materiaali- ja energiaintensiivistä. Arviolta 20-30 % ruuasta päätyy hukkaan kun koko ketju korjuusta kulutukseen huomioituna, joten ruuan hävikissä on suuri potentiaali kiertotalouden edistämisen kannalta.

Uusiutuva energia lisää kiertotaloutta ainakin niiltä osin kuin se korvaa fossiilista energiaa. Fossiilisten polttoaineiden osuus globaaleista materiaalivirroista on lähes puolet eli 44 % ja vain 0,26 % fossiilisista polttoaineista kierrätetään tällä hetkellä lähinnä muovien muodossa. Kierrättämisen yksi haaste paljastuukin juuri muoveissa, eli laadun heikkeneminen kierrätettäessä, kun pakkausmuovia kierrätetään mm. muovipusseiksi. Joissakin metalleissa on samaa laadun heikkenemistaipumusta, sillä osa arvokkaista metallilejeeringeistä ”laimentuu” raakaraudaksi kierrätyksessä. Samoin paperia kierrätettäessä selluloosaketjujen keskimääräinen pituus pienenee ja lujuusominaisuudet heikkenevät.

Joidenkin metallien osalta kierrätysaste on jo lähellä täydellistä. Lyijystä lähes kaikki käytetään lyijyakuissa, ja lyijyakkujen kierrätysaste on yli 90 %, joten lyijystä kierrätetään globaalistikin yli 90 %. Raudastakin noin 90 % kierrätetään. Asfaltista arviolta noin 99 % kierrätetään Yhdysvalloissa, joskin asvaltin kierrättäminen on energiaintensiivinen prosessi sekin. Paperistakin jo noin 50 % kierrätetään sekä Euroopassa että globaalisti. Joidenkin metallien kierrätyksessä jäädään alle yhteen prosenttiin, kuten litiumin ja talliumin kohdalla. Metallien kierrätys ei ole niin kehittynyttä teknologiaa kuin kaivostoiminta, joten kierrätysasteen nostossa on useiden metallien kohdalla sekä potentiaalia että haasteita.

Kierrätys ei aina ole ongelmatonta senkin vuoksi, että kierrättäminen saattaa vaatia runsaasti energiaa ja kierrätetyn materiaalin mahdollisesti alentunutta laatua joudutaan kompensoimaan jollain muulla tavalla, kuten suuremmalla määrällä neitseellistä materiaalia. Kierrätyksen kasvattamisessa on potentiaalia varsinkin metallien suhteen, ennen kaikkea jos jo suunnitteluvaiheessa otettaisiin kierrätettävyys huomioon paremmin ja taloudellisia kannustimia lisättäisiin. Toisaalta kierrätettävyyden nosto on monen metallin kannalta hankalaa. Esimerkiksi jos lopputuotteessa on pienempi pitoisuus metallia kuin parhaissa kaivos-esiintymissä. Kierrätettävyyttä ei pitäisikään optimoida itseisarvona vaan vain silloin kun se on ympäristörasituksen vähentämisen kannalta järkevää (eikä esimerkiksi johda suurempiin ympäristöhaittoihin kuin neitseellisen materiaalin tuottaminen).

Metalleista kierrätetään maailmanlaajuisesti 71 % (kokonaismassasta). Käytännössä kierto-osuus on kuitenkin noin 40 %, koska maailmantalous ja sen myötä metallien käyttö kasvaa. Suurin ongelma metallien kierrättämisen ongelma onkin niiden kasvava käyttö. Jos esimerkiksi raudan tai lyijyn käyttö kasvaa esimerkiksi 3,5 % vuosittain, niin 20 vuoden keskimääräinen käyttöikä tarkoittaa sitä, että täydelliselläkin kierrätyksellä tarvitaan silti yhtä suuri määrä ”tuorerautaa” talouteen kuin käytöstä palautuva rautavirta on. Jos metallin käyttö kasvaa 7 % vuosittain, niin 20 vuoden päästä käytöstä poistuvan metallin täydellinen kierrättäminen riittää kattamaan enää noin 25 % koko metallin tarpeesta ja lähes 75 % on katettava neitseellisellä materiaalivirralla (kuva 2 kirjoituksen lopussa havainnollistaa tätä). Kasvava maailmantalous tuo siten haasteita kiertotalouteen siirtymisessä. Toki ainakin osaratkaisuna voidaan kasvattaa tehokkuutta, jolla materiaaleja käytetään. Silti Haas et al. (2015) näkevät, että raaka-aineiden käytön fyysisen kasvun on vähintäänkin tasaannuttava (tällöin stocks-laatikkoon tulee sama määrä ”kantaa” kuin sieltä poistuu) tai mieluummin raaka-ainevirrat pitäisi pystyä kääntämään lasku-uralle.

Raaka-aineiden hinnanvaihtelu tekee kierrätyksestä haastavaa alan toimijoiden kannalta. Esimerkiksi nyt öljyn hinta on alhainen (”vain” kaksin-kolminkertainen 1990-luvun tasoon nähden), jolloin muovia kierrätetystä materiaalista valmistavat yhtiöt ovat vaikeassa kilpailutilanteessa. Neitseellisten materiaalien käyttöönotossa voisi olla eräänlainen globaali raaka-ainevero, joka tasoittaisi hinnanvaihteluita ja kannustaisi kierrättämään (mutta vain silloin kun se on kokonaisuuden kannalta järkevää).

Maailmantalouden raaka-aineiden ”sosioekonominen aineenvaihdunta” on kasvanut hurjaa 3,6 prosentin vuositahtia vuosina 1950-2010 (Schaffartzik et al., 2014). Globaalit ja paikalliset haitalliset vaikutukset ovat olleet huomattavia jo vuoden 2000 aineenvaihdunnan tasolla, mutta silti raaka-aineiden tarpeen odotetaan kaksinkertaistuvan vuoteen 2020 mennessä. Monet raaka-aineita vievät maat harjoittavat vientiä oman infrastruktuurinsa kustannuksella ja globaali epätasa-arvo onkin tässä mielessä kasvanut. BBC julkaisi hiljan varsin havainnollisen jutun Mongolian Baotoun alueen kaivosteollisuuden paikallisista vaikutuksista.

Haasin ja kumppaneiden (2015) mukaan on yllättävää, että EU:ssakin ollaan hyvin kaukana kiertotaloudesta kun ottaa huomioon kierrätystä edistävän EU:n politiikan. Teollisissa maissakin kierrätettävät materiaalivirrat ovat varsin pieniä suhteessa koko raaka-aineaineenvaihduntaan ja kierrättämisen ohella fyysisten resurssien kulutuksen kasvu pitää pystyä taittamaan tai jopa kääntämään laskuun. Tämä voi olla ristiriidassa talouden jatkuvan kasvun vaatimusten kanssa. Tai kuten tutkijat (Haas et al.,  2015) toteavat hienovaraisemmin: raaka-aineiden kulutuksen kasvun pysäyttäminen pysyy haasteistamme suurimpana.

Lähteet

1. Haas et al., 2015. How Circular is the Global Economy? An assessment of material flows, waste production, and recycling in the European Union and the World in 2005. Journal of industrial ecology.

2. Schaffartzik et al., 2014. The global metabolic transition: Regional patterns and trends of global material flows, 1950–2010. Global Environmental Change 26:87–97.

2. Markussen, Mads & Hanne Østergård, 2013. Energy Analysis of the Danish Food Production System: Food-EROI and Fossil Fuel Dependency. Energies 6:4170-4186.

Kuva 2. Eksponentiaalisen kasvun vaikutus tarvittavaan kierrossa olevaan raaka-aineiden määrään. Mitä nopeammin raaka-aineiden tarve kasvaa, sitä vähemmän voidaan tarvetta tyydyttää jo olemassa olevalla raaka-aineen kannalla (kierrätys).

Faktantarkastus: Onko tuulivoima kehittynyt tasolle, jossa se voi markkinaehtoisesti kilpailla uuden ydinvoimalla tuotetun sähkön kanssa

Blogissaan kansanedustajaehdokas Lilja Tamminen (vihr.) käsittelee sähköntuotannon kustannuksia, hintoja ja investointien kannattavuutta. Johtopäätöksiin hän kirjoittaa tarkastettavaksi päätyneen väitteen:

”Tuulivoima on kehittynyt tasolle, jossa se voi markkinaehtoisesti kilpailla uuden ydinvoimalla tuotetun sähkön kanssa, vaikka ydinvoimaa ei rakennettaisi markkinaehtoisesti. Suurin etu tulee tuulivoiman rakentamisen pienestä investointiriskistä verrattuna suurvoimaloiden poliittistaustaisiin ennusteisiin, jotka tapaavat paisua vähintään 2-3-kertaisiksi oikeassa maailmassa.”

Blogi

***

Maalle rakennettavan tuulivoiman tämänhetkiset tuotantokustannukset ovat karkeasti samalla tasolla länsimaisen ydinvoiman kanssa, mutta laskelmien takana olevat oletukset (diskonttokorko, integrointikustannukset ja niiden kehitys eri tuotantomuotojen yleistyessä) vaikuttavat vertailukustannuksiin merkittävästi. Väite myös sisältää keskenään ristiriitaisia oletuksia ja turhan yleistäviä vertailuja ja kommentteja, joista jäljempänä lisää. Väitteen toteaminen täysin vääräksi tai oikeaksi on mutkikasta ja riippuu oletuksista, esimerkiksi siitä miten ”markkinaehtoinen” määritellään. Väite pitää paikkansa ympäristössä, jossa esimerkiksi:

1. Oletetaan että tuulivoimaa on verkossa suhteellisen vähän ja/tai
2. Muuta, säätämiseen kykenevää kapasiteettia on riittävästi ja/tai
3. Tuulivoiman tuottaja ei joudu erikseen vastaamaan säädön tai laajemman integroinnin kustannuksista
4. Tarkastellaan tuotannon hintaa suhteellisen lyhyellä ajanjaksolla (korkeahko diskonttokorko)

Kaikki ehdot pitävät tällä hetkellä paikkansa Suomessa, mutta tämä ympäristö ei ole markkinaehtoinen, eikä se pysy samanlaisena jos tuulivoimaa lisätään voimakkaasti (tästä jäljempänä lisää). Investoinnin tuottojen tarkastelun aikaväli, johon vaikutetaan käyttämällä joko suurta tai pientä diskonttokorkoa, on myös ratkaisevassa asemassa kun tarkastellaan eri tuotantovaihtoehtojen LCOE-hintoja (levelized cost of electricity). LCOE-hintoja ja diskonttokorkoja ei käsitellä tässä tarkemmin, mutta yhteenvetona IPCC:n mukaan suurella diskonttokorolla (~10%) ydinvoima on tuulivoiman kanssa karkeasti samaa hintaluokkaa, kun se pienemmällä korolla on sitä reilusti edullisempaa, johtuen ydinvoimaloiden pidemmästä elinkaaresta.

Kirjoittaja kehottaa artikkelissaan rakentamaan tuulivoimaa ”paljon”, joten emme voi olettaa tuulivoiman kustannukseksi pelkästään tämän hetken ”marginaalikustannusta”, eli seuraavan voimalaitoksen kustannusta suhteessa arvioituun sähkön markkinahintaan. Tuulivoimaa on Suomessa tällä hetkellä rakenteilla ja suunnitteilla monella mittarilla paljon.

”Suurvoimaloiden poliittistaustaiset ennusteet, jotka tapaavat paisua vähintään 2-3 kertaiseksi oikeassa maailmassa” on heikosti perusteltu ja turhan yleistävä väite. Näin on toki tapahtunut joissain tapauksissa – joskin esimerkiksi Olkiluoto 3:n tapauksessa kustannusten maksaja on vielä epäselvä sillä AREVA toimittaa sen avaimet käteen hinnalla – mutta tämän yleistäminen ”oikeaan maailmaan”, jossa ydinvoimaloita yleensä rakennetaan  paremmin budjetissa pysyen (isoissa rakennushankkeissa ylipäätään budjettiylitykset ovat varsin tavallisia, mutta 2-3 kertaiset harvinaisempia) on turhaa kärjistämistä. Artikkelissa eri hintojen ja kustannusten (tariffi, sähkön markkinahinta, LCOE-hinta, tuet, omakustannehinta) vertailut menevät keskenään hieman sekaisin. Kirjoittaja myös rohkeasti ennustaa sähkön hintatasoa 2030-luvulle, ja jättää huomiotta sen, että Suomeen Mankala-periaatteella rakennettavien ydinvoimaloiden keskeinen tarkoitus on pienentää ja hajauttaa omistajilleen sähkön hintariskiä tulevaisuudessa (ja lisätä sen ennustettavuutta), kun omistajat tietävät millä hinnalla Mankala-yhtiön omakustannehinnalla myytävä sähkö on tulevaisuudessa saatavilla.

Tuulivoiman markkinaehtoisuus
Tuulivoimaa ei ole rakennettu, eikä tällä hetkellä rakenneta markkinaehtoisesti merkittäviä määriä juuri missään. Sen rakentaminen on seurannut varsin tarkasti siitä maksettavia takuuhintoja ja tukia. Tuulivoima on myös riippuvainen siitä, että jokin muu tuotantomuoto hoitaa sen tarvitseman säädön, eli lisää tuotantoa silloin kun tuuli laantuu ja vähentää tuotantoa silloin kun tuuli yltyy, jotta sähköverkko pysyy toiminnassa ja laitteita ei rikkoudu. Tämän integroinnin kustannus on esimerkiksi Suomessa vielä pieni, mutta se nousee kun tuulivoiman osuus verkossa nousee. Oheisessa kuvassa on eräs arvio^[1] tuulivoiman integrointikustannusten kehityksestä tuulivoiman markkinaosuuden kasvaessa, mutta on syytä muistaa että nämä perustuvat monimutkaisia järjestelmiä kuvaaviin mallinnuksiin, joissa joudutaan tekemään runsaasti oletuksia. Käyrä ei myöskään pyri kuvaamaan Suomen ympäristöä.

Tuulivoiman rakennuttajan riskit
Kuten kirjoittaja toteaa, takuuhinta poistaa rakentajalta merkittävän osan riskistä. Sellaisilla markkinoilla, joilla takuuhintaa tai muita merkittäviä tukia ei ole, rakentajan riskiksi nousee myös se, että iso osa melko laajankin alueen tuulivoimaloista tuottavat sähköä samanaikaisesti^[2]. Tämä johtaa tuotannon voimakkaaseen vaihteluun. Suomessa tuulivoiman teho on 2015 aikana (8.3. mennessä) vaihdellut karkeasti 5 ja 450 megawatin välillä, kun asennettu kapasiteetti on noin 627 MW. Tämä alentaa tuulisena hetkenä sähkön markkinahintaa (sitä voimakkaammin mitä enemmän kapasiteettia on rakennettu), josta kärsivät ennen kaikkea tuulivoiman tuottajat, mutta myös muut sähköntuottajat, jotka joutuvat säätämään tuotantotehojaan ja siten laitostensa käyttökerrointa alemmas ja myymään osan sähköstä matalampaan hintaan. Niinpä väitteen oletus pienestä investointiriskistä pätee vain, mikäli tuulivoimaa on niin vähän, että se ei merkittävästi vaikuta sähkön hintaan tuulisina päivinä. Korjattu 18.3.2015: Suomen takuuhinta-käytäntö poistaa vain osan tästä riskistä, sillä tuulivoiman tuottaja saa kvartaalin sähkön keskihinnan ja luvatun takuuhinnan välisen eron. Tämä on ominaisuus jota monissa muissa syöttötariffijärjestelmissä ei yleensä ole. (Huom! Kvartaalin keskihinta voi olla korkeampi kuin markkinoille myydyn tuulisähkön keskihinta, joten tämä osa hintariskiä sisältyy tuulivoiman rakentajalle – tuulivoiman tuottaja tässä mielessä hyötyy siitä, että markkinoilla on muuta edullista tuotantokapasiteettia riittävästi, joka pitää myös kvartaalin keskihinnan matalana. Kiitos Jari Ihoselle tästä korjauksesta.)

Eri tuotantomuotojen ulkoiset kustannukset
Nykyinen järjestelmä ei ole markkinaehtoinen moniltakaan osin. Erityisesti polttamisen (biomassa/turve, maakaasu, kivihiili, öljy) kustannukset eivät ole mukana niiden hinnassa, vaan ympäristön ja yhteiskunnan maksettavina. Tämä tekee tällä hetkellä lähes kaikesta vähäpäästöisestä energiantuotannosta suhteessa kallista ja heikentää sen kilpailukykyä.

Kansainvälisen kestävän kehityksen instituutin (IISD) 2011 tekemä eri tutkimuksia yhdistelevä selvitys^[3] toteaa, että ydinvoiman ulkoiskustannukset ovat 1,4 –  8,7 euroa tuotettua megawattituntia kohden. Tämä sisältää sekä onnettomuuksien vaikutukset (myös “vakuutustuen”), että muut vaikutukset. EU:n ympäristöviraston vuonna 2008 tekemässä katsauksessa käytetään arviota 2,5 euroa/MWh. Luvun mainitaan olevan aikaisempia arvioita merkittävästi korkeampi, mutta olettavan, että uudet reaktorit ovat vanhoja selvästi turvallisempia (mikä on näkynyt myös niiden rakennuskustannuksissa). Vaikka eri energiamuotojen ulkoiskustannusten vertailu onkin vaikeaa ja lukuja täytyy pitää vain suuntaa-antavina, päätyi IISD tulokseen, että uusiutuvien ulkoiskustannukset olivat samaa luokkaa tai suuremmat kuin ydinvoimalla. Fossiilisten ulkoistamat kustannukset olivat useita kertoja suuremmat verrattuna ydinvoimaan ja uusiutuviin. Uusiutuvien niputtaminen yhteen kategoriaan tosin on ongelmallista, sillä se sisältää toisistaan poikkeavia tuotantomuotoja.

		€/MWh
Fossiiliset polttoaineet	Suora rahallinen ja T&K-tuki	0,72 – 5,1
	Ulkoiskustannukset	5,1 – 172,5
Ydinvoima	Suora rahallinen ja T&K-tuki	3,6 – 84,1
	Ulkoiskustannukset	1,4 – 8,7
Uusiutuvat	Suora rahallinen ja T&K-tuki	12,3 – 111,6
	Ulkoiskustannukset	1,4 – 23,2

Vertailun ongelmista
Tuulivoiman kustannusten vertaileminen ydinvoiman kustannuksiin on mutkikasta ja vaikeaa. Huomioitavia seikkoja on runsaasti, ja tarjolla on lähteitä, joissa oletuksia on tehty monenlaisin perustein ja monesti puutteellisesti tai painottuneesti esimerkiksi ulkoiskustannusten tai integrointikustannusten osalta. Markkinahintojen, takuuhintojen, tuotantokustannusten ja ulkoistettujen kustannusten vertailu keskenään on vaikeaa ja niiden sekoittaminen keskenään helppoa. Investointeja vertaillaan myös käyttäen apuna diskonttokorkoa, jonka valitsemalla pieneksi tai suureksi voi suosia lyhytikäisiä tai pitkäikäisiä investointeja. Tulevaisuuden sähkön hintojen ennustaminen nyt on puolestaan todella epävarmaa, ja riippuu monista muuttujista joista emme yksinkertaisesti voi olla varmoja. Näitä ovat talouden kehitys, teollisuuden tuotantonäkymät, ympäröivien toimijoiden tekemät toimenpiteet ja esimerkiksi se, mitä toimenpiteitä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi aletaan tehdä. Tilannetta voi hahmottaa esimerkiksi sillä, että moniko osasi 10 vuotta sitten ennustaa nykyisen sähkön alhaisen hinnan?

Kirjoittajat: Rauli Partanen ja Aki Suokko
Faktantarkastuksen koordinoijia (energia- ja ilmastopolitiikka)
Tämä kirjoitus julkaistiin Faktabaarissa 17.3.2015
Faktantarkastuspyyntöjä voi lähettää tämän lomakkeen avulla.

Loppuviitteet ja käytetyt lähteet

^[1] Ueckerdt, F., Hirth, L., Luderer, G., & Edenhofer, O. (2013). System LCOE: What are the costs of variable renewables ? Energy, 63, 61–75. doi:10.1016/j.energy.2013.10.072

^[2] Tätä ongelmaa voidaan pienentää parantamalla siirtoyhteyksiä ja luomalla suurempia sähkön markkina-alueita, mutta nämä vaikuttavat sekä kustannuksiin että tarkastelun muihin ehtoihin.

^[3]Kitson, L., Wooders, P., Moerenhout, T. (2011) Subsidies and External Costs in Electric Power Generation: A comparative review of estimates. International Institute for Sustainable Development (IISD)/Global Subsidies Initiative. Winnipeg. s. 23.  http://www.iisd.org/gsi/sites/default/files/power_gen_subsidies.pdf

Faktantarkastus: ydinvoima ja Ranskan CO2-päästövähennykset

Ilmastotieto tarkastaa yhdessä Faktabaarin kanssa vaalikeskustelun energiapolitiikkaan ja ilmastonmuutokseen liittyviä lausuntoja, uutisia ja väitteitä. Tämä kirjoitus käsittelee tarkastuspyynnön koskien Ranskassa ydinvoiman avulla saavutettuja CO2-päästövähennyksiä.

Eduskuntavaaliehdokas Petrus Pennanen kirjoittaa blogissaan: ”Ydinvoiman ansiosta Ranskan päästöt romahtivat peräti 60%”. Ehdokas Pennasen käyttämästä Maailmanpankin datasta voidaan päätellä, että vuosina 1979-1987 Ranskan sähkön- ja lämmöntuotannosta syntyvät CO2-päästöt vähenivät 62,7 %. Pennanen ei mainitse vertailuvuosia käyttämässään kahdeksanvuotisjaksossa, mutta ne ovat siis 1979-1987, sillä muina jaksoina jäätiin alle 60 prosentin vähennykseen. Ranskan kokonaispäästöt kuitenkin laskivat BP:n (2014) mukaan ”vain” 26 % tuolla Pennasen tarkastelemalla aikavälillä.

Ranskan sähkön- ja lämmöntuotannon historiallisen suuri CO2-päästövähennys 1979-1987 voidaan tulkita ydinvoiman ansioksi, sillä vaikka uusiutuvan energian (lähinnä vesivoima) tuotanto kasvoi samana aikana, niin se kasvoi hitaammin kuin sähkönkulutus. Sähkönkulutus kasvoi Ranskassa voimakkaasti 1979-1987, joten ydinvoiman päästövähennysvaikutus oli todellisuudessa suurempi kuin toteutunut vähennys, koska osa uudesta ydinvoimasta meni kasvaneen kulutuksen kattamiseen. Lämmönkulutusta tilastoissa ei ole eritelty, mutta oletettavasti sen merkitys ei ole kovin suuri.

Pennasen väite 60 %:n CO2-päästövähennyksestä ydinvoiman ansiosta energiantuotannossa (sähkön ja lämmön tuotanto) pitää siis paikkansa. Kokonaisuudessaan Ranskan CO2-päästöt vähenivät ”vain” 26 % 1979-1987.

Pennasen kirjoitus koskee Ranskan ja Saksan sähkön- ja lämmöntuotannon CO2-päästöjen kehitystä. Mikä on ollut uusien energiamuotojen vaikutus CO2-päästöihin globaalisti? Vaikka Ranskassa ydinvoiman päästövähennykset ovat olleet suuret ja ydinvoima aidosti korvasi öljyä ja kivihiiltä sähköntuotannossa, niin globaalisti uudet energiamuodot ovat tähän asti aina tulleet edellisten lisäksi, eivät niitä korvaamaan. Näin ollen maailmanlaajuiset CO2-päästöt ovat kasvaneet huolimatta uusista energiankantajista ja energiateknologioista. Kivihiilenkin käyttö on kasvanut tähän asti, vaikka öljyä ja maakaasua on otettu käyttöön kasvavia määriä (kuva 1). Ilmastonmuutoksen hillinnän haasteen suuruutta kuvaakin hyvin se, että näihin päiviin asti mikään uutena mukaan tullut energiamuoto ei ole onnistunut kääntämään pitkäaikaisesti laskuun jo olemassa olevaa energiantuotantomuodon tuotantoa. Tarkemmin 2000-luvun energiatrendeistä ja ”kivihiilen paluusta” on löydettävissä mm. täältä.

Globaali energiankulutus 1820-2008. Lähde: Vaclav Smil, Energy Transitions, 2010. Vain suurimmat kuusi energiamuotoa ovat mukana.

 

Kirjoittajat: Aki Suokko ja Rauli Partanen,

Faktantarkastuksen koordinoijia (energia- ja ilmastopolitiikka)

Tiedote faktantarkastuksesta on luettavissa täällä. Edellinen faktantarkastus koski EU:n talouskasvun ja CO2-päästöjen yhteyttä.

Tämä kirjoitus julkaistiin hiukan lyhennettynä Faktabaarissa 4.3.

Faktantarkastuspyyntöjä voi lähettää tämän lomakkeen avulla.

Käytetyt lähteet

World Bank’s Development Indicators 1960-2011.

BP Statistical Review of World Energy 2014.

Energy Transitions. History, Requirements, Prospects. Vaclav Smil, 2010.

Faktantarkastus: EU:n talouskasvu ja CO2-päästöt

EU:n talouskasvu ei ole irtautunut CO2-päästöjen kasvusta vastoin varsin yleistä harhaluuloa. Kehittyviin maihin on ulkoistettu melkein kaksi kertaa niin paljon CO2-päästöjä kuin omalla maaperällä vähennettiin 1990-2008.

Eduskuntavaaliehdokas Jaana Pelkonen (kok) kirjoittaa Maailmantalouden tekijät-blogissa: ”EU on onnistunut vähentämään kasvihuonekaasupäästöjään yli 18 % vuoden 1990 tasosta. Se on näin osoittanut, että päästöjen leikkaamisen ei tarvitse tarkoittaa talouskasvun leikkaamista, sillä talous on kasvanut yli 40 % tänä aikana.”

Tämä väite ei pidä paikkaansa.

Eurooppa on kokonaisuudessaan vähentänyt omalla maaperällään syntyviä CO2-päästöjä vuodesta 1990 vuoteen 2008, mutta vastaavasti siirtänyt noin kaksinkertaisen määrän CO2-päästöjä kehittyviin maihin (kuva 1). Kansainväliseen kauppaan liittyvät CO2-päästöt nelinkertaistuivat välillä 1990-2008 eikä niitä voi globaalien toimitusketjujen ja pääoman vapaan liikkumisen aikana jättää huomiotta. Pelkosen puolustukseksi on sanottava, että tutkimusaiheena globaalien toimitusketjujen myötä eri maissa syntyvät päästöt on varsin uusi ja esimerkiksi Kioton protokolla huomioi vain omalla maaperällä syntyvät (tuotantoperusteiset) CO2-päästöt.

Kuva 1. Omalla maaperällä vähennetyt päästöt (vasen puoli kuvassa) ja muualle ulkoistetut päästöt (oikea puoli). Lähde: Peters et al., 2011. ”Europe” kuvassa on EU27-maat lisättynä Kroatialla, Islannilla, Liechtensteinilla, Norjalla ja Sveitsillä. Punainen asterisk-merkki tarkoittaa Kioton protokollan mukaisia päästötavoitteita.

Teollisuusmaat tavallaan käyttävät kehittyviä maita savupiippunaan, jolloin niiden omalla maaperällään tuottamat päästöt pienenevät. Esimerkiksi Bangladeshissa tuotetun, mutta Ruotsissa jälleenmyydyn t-paidan CO2-päästöt voidaan kirjata sekä Bangladeshiin (tuotanto) että Ruotsiin (kulutus).

Tähän asti kenties kattavimmassa tutkimuksessa (Peters et al., 2011) arvioitiin kansainväliseen kauppaan liittyviä CO2-virtoja käyttämällä laajahkoa aineistoa, jossa analysoitiin 113 valtiota jakamalla talous 57 sektoriin. Tutkimuksen perusteella esimerkiksi Ruotsin, joka usein mainitaan esimerkkinä maasta joka on kyennyt katkaisemaan talouskasvun ja CO2-päästöjen määrän kasvun yhteyden, CO2-päästöt olivat jopa 69 % suuremmat vuonna 2008, jos Ruotsin alueella syntyneiden CO2-päästöjen lisäksi huomioitiin kansainvälinen kauppa.

Suomenkin CO2-päästöt olivat yli 40% suuremmat kulutusperusteisesti kohdistettuna vuonna 2008. Koko Euroopan tai EU:n osalta luvut ovat maltillisemmat, mutta silti EU:n CO2-päästövähenemä omalla maaperällä lähes tuplattiin kehittyvissä maissa 1990-2008 kun vienti ja tuonti huomioidaan (kuva 1) eli CO2-päästöjen kasvu ei taittunut 1990-2008. Globaalissa taloudessa teollisuusmaat nettona vievät energiankulutusta ja päästöjä kehittyviin maihin, joista ne puolestaan nettona tuovat arvonlisää ja kulutushyödykkeitä jolloin alueellisten päästöjen kehitys teollisuusmaissa antaa harhaanjohtajan kuvan arvonlisän muodostumisen ja aineellisten resurssien kulutuksen yhteydestä. Koko maailman yhteenlaskettu BKT:n on kasvanut hiukan nopeammin kuin energiankulutus tai CO2-päästöt eli suhteellista irtikytkentää on tapahtunut (kuva 2), mutta absoluuttista irtikytkentää, jossa talouskasvu ei vaadi luonnonvarojen, energian tai CO2-päästöjen kasvua, ei ole tapahtunut teollisissakaan maissa kansainvälinen kauppa huomioiden.

Kuva 2. Koko maailman BKT:n energia- ja CO2-intensiteetit. Lähde: EIA.

Kuvasta 2 voidaan havaita, että  globaalin BKT:n CO2-päästöintensiteetti on laskenut vuodesta 1989 vuoteen 2011 viidenneksellä eli noin 1,5 % vuodessa.  1990-luvun taitteeseen osuva piikki (kuva 2) johtunee paljolti Neuvostoliiton hajoamisesta. Globaali BKT on kasvanut moninkertaisella nopeudella BKT:n CO2-päästöintensiteetin laskuun verrattuna, joten kokonaisuudessaan maailmanlaajuiset CO-päästöt ovat kasvaneet (kuva 3). CO2-päästöt ovat kasvaneet 2000-luvulla nopeammin kuin esimerkiksi vuosina 1983-1997.

Kuva 3. Globaalit CO2-päästöt. Lähde BP (2014).

Tämä kirjoitus julkaistiin hiukan lyhennettynä Faktabaarissa 2.3. Tuossa Faktabaarin kirjoituksessa mainittiin myös Osmo Soininvaaran (vihr) todenneen taannoisessa blogikirjoituksessaan, että absoluuttinen irtikytkentä olisi tapahtunut. Soininvaara kirjoitti blogissaan 24.2.15: ”Teollisissa maissa yhteys reaalisella BKT:lla mitatun talouden volyymin ja raaka-aineiden ja energian käytön välillä taittui. Näin kävi, vaikka luonnonvarojen kulutukseen laskettaisiin mukaan tuontitavaroihin sisältyvät panokset.” Soininvaara teki 3.3.15 lisäyksen kirjoitukseensa, jossa mainitsi viitauksensa ”tehdään vähemmästä enemmän” tarkoittaneen absoluuttisen irtikytkennän sijaan suhteellista irtikytkentää, jossa tuotoksen lisäämiseen tarvitaan siltikin enemmän panoksia, mutta tuotos suurenee nopeammin kuin panosten käyttö. Näin ollen Soininvaara ei väittänyt, että absoluuttinen irtikytkentä talouskasvun ja luonnonvarojen käytön kasvun välillä olisi tapahtunut, vaan tarkoitti suhteellista irtikytkentää. Näiden termien ero on huomattava, joten niiden käytössä on tärkeää olla tarkkana.

Suhteellinen ja absoluuttinen irtikytkentä ovat nimittäin ilmastonmuutoksen hillinnän lopputuloksen kannalta kaksi täysin eri asiaa. Suhteellisen irtikytkennän täytyy toki edeltää absoluuttista irtikytkentää, mutta siitä itsessään on vielä laihanlaisesti lohtua, jos absoluuttinen irtikytkentä ei tapahdu ja talous jatkaa kasvamista. Talouden ”koolla” ei ole lopulta suurta merkitystä, jos ajamme planeetan absoluuttisten päästöjen kasvun (tai liian hitaan pienenemisen) seurauksena katastrofaaliseen ilmastonmuutokseen. Tässä mielessä tulkinnanvarainen terminologia voi lopulta vaikeuttaa ilmastonmuutoksen hillinnän haasteen hahmottamista. Jos ihmiset saavat käsityksen, että päästöt ovat laskussa vaikka talous kasvaa, heille jää helposti käsitys, että ilmastonmuutos voidaan torjua jatkamalla nykyisellä polulla.

Tämä tuskin riittää, sillä todellisuudessa esimerkiksi länsimaiden absoluuttisten päästöjen tulee pienentyä lähes kolme prosenttia vuodessa, joka vuosi, ainakin vuoteen 2050 asti, mikäli tarvittaviin ja suunniteltuihin päästövähennyksiin aiotaan päästä. Mikäli globaali talous kasvaa odotetusti, talouden täytyy PricewaterhouseCoopersin julkaiseman Low Carbon Economy Indexin (2014) mukaan vähentää päästöintensiteettiään (CO2/BKT) 6,2 prosenttia vuodessa, joka vuosi, vuoteen 2100 saakka, jos haluamme suhteellisen todennäköisesti pysytellä alle kahden asteen lämpenemisen rajan. Tämä vauhti on noin viisinkertainen nykyiseen verrattuna, joten ainakin PwC:n laskelmien mukaan olemme vielä kaukana absoluuttisesta päästöjen ja talouden irtikytkennästä.

Absoluuttisen irtikytkennän haastavuuteen viittaavat myös Minq Lin (2014) laskelmat, joiden mukaan globaalin talouden kasvaessa 5 % vuodessa täytyy joka vuosi uuden pääoman olla päästöintensiteetiltään 50%  pienempi kuin jo olemassa oleva pääomakanta keskimäärin (Li olettaa laskuissaan, että 5 % vanhasta pääomakannasta vaihtuu uuteen poistojen myötä vuosittain), jotta CO2-päästöt eivät kasva. Ei siis riitä, että tuleva pääomakanta on 50 % CO2-tehokkaampaa jatkossa kuin nyt vaan tehostumisen täytyy korkoa korolle -ilmiön vuoksi jatkua joka vuosi ollakseen 50 % pienempi päästöintensiteeltään kuin olemassa oleva pääomakanta (joka tehostuu koko) ajan ja tällöinkin saadaan CO2-päästöjen kasvu laskevan uran sijaan vasta pysäytettyä. Mikäli talous kasvaisi ”vain” 3 % vuodessa, niin olemassa olevaa pääomakantaa 50 % CO2-tehokkaampi pääoma saisi aikaan CO2-päästöjen pienentymisen yhdellä prosentilla vuosittain. Absoluuttiseen irtikytkentään vaadittava CO2-päästöintensiteetin pienennys riippuu siis sekä uuden pääomakannan CO2-tehokkuudesta että talouden kasvuvauhdista. Ja pelkkä päästöjen kasvun pysäyttäminen ei siis riitä, vaan CO2-päästöt pitäisi saada vähenemään lähes 3 % vuodessa.

Monet IPCC:n skenaariot, joilla pysytään kohtuullisen todennäköisesti alle kahden asteen lämpenemisen, sisältävät jonkinlaisen oletuksen tulevasta ilmastonmuokkauksesta (geoengineering). Mittakaava hiilidioksidin poistamisessa on huikea, sillä jo lähivuosikymmeninä hiilidioksidia pitäisi poistaa ilmakehästä vuosittain määriä, jotka ovat kymmenen kertaa suurempia kuin maailmanlaajuinen raudan vuosituotanto tai suurempi kuin ihmiskunnan vuosittain tuottaman öljyn, kivihiilen ja maakaasun yhteismäärä. Haaste CO2-päästöjen laskuun saamisessa on historiallisen suuri. Ja mitä nopeammin talous kasvaa ja mitä hitaammin BKT:n CO2-päästöintensiteetti laskee, niin sitä suuremmat haasteet ovat.

Kirjoittajat: Aki Suokko ja Rauli Partanen,

Faktantarkastuksen koordinoijia (energia- ja ilmastopolitiikka)

Tämä kirjoitus julkaistiin hiukan lyhennettynä Faktabaarissa 2.3.

Faktantarkastuspyyntöjä voi lähettää tämän lomakkeen avulla.

Lähteet:

1. Glen P. Peters et al. (2011) PNAS 108: 8903–8908. Growth in emission transfers via international trade from 1990 to 2008.
2. Steven J. Davis & Ken Kaldeira. (2010) PNAS 107:5687–5692. Consumption-based accounting of CO2 emissions.
3. Andreas Malm. (2012) China as Chimney of the World: The Fossil Capital Hypothesis. Organization & Environment 25:146–177.
4. EIA:n CO2- ja energiaintensiteettidata, joka löytyy täältä. Käytettiin ostovoimapariteettikorjattua dataa.
5. BP Statistical Review of WOrld Energy 2014.
6. PricewaterhouseCoopers LLP (2014).
7. Minq Li. (2014) Peak Oil, Climate Change, and the Limits to China’s Economic Growth. (Routledge Studies in Ecological Economics)

Soininvaaran teksti

Pelkosen teksti

Uhkapeli ilmastolla -kirja tulossa kahdelta ilmastotiedon kirjoittajalta

Ilmastotiedossakin kirjoittaneet Janne M. Korhonen ja Rauli Partanen ovat koostaneet myöhemmin syksyllä julkaistavasta tuhdimmasta energia- ja ilmastoaiheisesta tietokirjastaan faktapohjaisen, ytimekkään ja helppolukuisen pamfletin nimellä

”Uhkapeli ilmastolla – vaarantaako ydinvoiman vastustus maailman tulevaisuuden?”

Tällä kirjallaan he haluavat tuoda vertaisarvioituihin lähteisiin ja kansainvälisten järjestöjen raportteihin perustuvaa tietoa eduskuntavaalien energia- ja ilmastokeskusteluun. Kirja on nyt ennakkotilattavissa hintaan 12,9 e toimitettuna.

Ennen 8.3.2015 tilatuista kirjoista kirjoittajat lupaavat jakaa toisen ilmaiskappaleen sopivalle taholle (linkki kampanjaan).

Kirjan yhteydessä he julkaisivat myös teemaan keskittyvän yhteisbloginsa osoitteessa:
http://uhkapeli-ilmastolla.net
Facebook: http://www.facebook.com/uhkapeliilmastolla
Twitter: @ilmastouhkapeli

Ilmastotieto tarkastaa vaalikeskustelun ilmasto- ja energiafaktoja

Ilmastotieto-blogi ja sen taustajoukot ovat mukana kevään 2015 eduskuntavaalikeskusteluun liittyvässä Faktabaari.fi -sivuston faktojen tarkistushankkeessa. Ilmastotieto tarkastaa vaalikeskustelun energiapolitiikkaan ja ilmastonmuutokseen liittyviä lausuntoja, uutisia ja väitteitä maaliskuun alusta vaalipäivään 19.4.2015 asti.

Tarkistukseen ja tulosten julkaisuun käytetään Faktabaari.fi sivustoa sekä sosiaalisen median eri kanavia, kuten Facebookia, Twitteriä ja blogeja.

Hanketta koordinoivat ilmastotiedon taustajoukosta Aki Suokko (FT, DI), Nina Jurvanen (FM) ja Rauli Partanen (tietokirjailija, BBA)

Faktantarkistuksessa tarvitsemme kuitenkin vaalikeskustelua seuraavan yleisön tukea ja apua. Pyydämme teitä ilmoittamaan, jos vaalikeskustelussa (väittelyt, lehtikirjoittelut sekä ehdokkailta että toimittajilta, vaalikonevastaukset, puolueohjelmat jne.) törmäätte faktoja vääristelevään tai ristiriitaiselta tuntuvaan kannanottoon, lausuntoon tai muuhun vastaavaan, jolla saattaa olla merkitystä eduskuntavaalien kannalta.

Kertokaa niistä meille, niin me selvitämme, perustuuko lausunto tai kirjoitus faktoihin, onko se puppua, vai jotain siltä väliltä.

Liitämme kaikkiin vastauksiin tarkistettavissa olevat lähdeviittaukset. Lähdeaineistona käytetään ensisijaisesti esimerkiksi Kansainvälisen Ilmastopaneelin IPCC:n tuoreita raportteja, YK:n alaisten järjestöjen ja Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n raportteja ja arvostettujen tiedeakatemioiden raportteja.

Nojaamme tieteen konsensukseen sekä toteutuneisiin ja raportoituihin asioihin. Tilastojen lähdeaineistona käytämme energia- ja ilmastoasioissa vakiintuneita lähteitä, kuten BP:n (aiemmilta nimiltään British Petroleum ja BP Amoco) ja IEA:n tilastoja.

Lisäksi aiheesta on koottu nettiin argumenttipankki, kun yli 20 suomalaista eri alojen asiantuntijaa osallistui tammi-helmikuussa noin viisi viikkoa kestäneeseen energia- ja ilmastokeskusteluun, joka käytiin uutta digitaalista suomalaisinnovaatiota, Debattibaari.fi -asiakeskustelualustaa hyväksi käyttäen.

Vihjeitä voit lähettää:
Lomakkeella tai sähköpostilla toimitus@faktabaari.fi

Keskustelua voi seurata ja siihen osallistua:
Twitterissä: @Ilmastotieto, @Faktabaari
Netissä: ilmastotieto.wordpress.com, Facebook (ilmastotiedon sivu) ja faktabaari.fi

Kiitämme lämpimästi Tieteen Tiedotus ry:tä hankkeen mahdollistavasta apurahasta, joka myönnettiin Avoin Yhteiskunta ry:lle. Apurahaa myönnettiin 1000 euroa kullekin yllämainitulle koordinaattorille.

Öljyn hinnanlasku on harvinaislaatuinen mahdollisuus ilmastonmuutoksen hillinnässä

Öljynhinta on laskenut yli 50 % viimeisen kuuden kuukauden aikana. Yhdysvalloissa moottoribensiinin kulutus ja ajettujen kilometrien määrä ovat olleet voimakkaassa laskussa viime vuosina kun öljyn hinta on ollut korkealla. Nyt trendi näyttää ainakin tilapäisesti kääntyneen, sillä öljyn hinnanlaskun myötä moottoribensiinin kulutus on noussut yli 40 %. Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) mukaan öljyn hinnan puolittuminen tarjoaa harvinaislaatuisen  mahdollisuuden edistää kestävää energiajärjestelmää ja ilmastonmuutoksen hillintää ilman suurta taloudellista haittaa.

Yhdysvalloissa moottoribensiinin verotus on hyvin kevyttä (keskimäärin alle 23 dollarisenttiä gallonalta eli noin 6 senttiä litralta), joten öljyn hinnanmuutokset päätyvät lähes suoraan moottoribensiinin hintaan. Suomessa bensiinin hinnasta reilusti yli puolet on veroja nykyisellä öljynhinnalla. Vertailua hankaloittaa se, että osa Suomen polttoaineveroista (ja veroluonteisista maksuista) on suhteellisia ja osa absoluuttisia, mutta kokonaiskuva on silti selvä. Bensiinin kulutus on laskenut rajusti vuoden 2007 jälkeen kun öljynhinta on ollut korkealla (kuva 1). Öljyn voimakas hinnanlasku tarjoaa nyt mahdollisuuden tarkastella, että onko moottoribensiinin kulutuksen laskun taustalla pysyvä sosiaalinen muutos vai onko korkea bensiinin hinta lähinnä tuhonnut bensiinin kysyntää. Arvelin vajaa vuosi sitten kirjoituksessani ”Rajoittaako niukka öljyntarjonta talouskasvua jo nyt?”, että Yhdysvalloissa polttoainejalosteiden kysyntää tuhoutuu öljyn korkean hinnan vuoksi eikä muutos johdu pelkästään öljyn hinnasta riippumattomista demografisista tekijöistä, kuten väestön ikääntymisestä. Tuoreimmat tilastot moottoribensiin kulutuksesta ja hintateidoista, jotka on esitetty kuvassa 1, tukevat tuolloisia arvelujani.

Öljyn (Brent-laatu) hinta on laskenut yli 50 % ja sen myötä Yhdysvalloissa bensiinin hinta keskimäärin noin 40 %, joten tämä muutos tarjoaa hyvän mahdollisuuden tarkastella kulutusmuutosten taustoja. Valitettavasti moottoribensiinin kulutustietoja on saatavilla vain lokakuuhun asti eli tämä tilasto laahaa muutaman kuukauden moottoribensiinin hintatietoja perässä, mutta trendinmuutos on silti selkeä. Näyttää siltä, että moottoribensiinin kulutus on noussut liki 50 % vain muutamassa kuukaudessa (kuva 1). Näyttää myös siltä, että bensiinin myynnin lisäys ei ollut tilapäistä, sillä se on jatkunut lokakuun jälkeenkin. The Fortune -lehden mukaan Yhdysvaltain kauppaministeriön tiedot vahvistavat, että marras- ja joulukuussa kuluttajat laskennallisesti säästivät noin 15 miljardia dollaria marras-joulukuussa 2014 kun öljynhinta laski. Tästä säästöstä noin 38 % palautui takaisin bensiinin myyntiin eli polttoainetta myytiin liki 40 % enemmän kuin vertailutilanteessa. Kyse ei siten ilmeisesti ole kuluttajien varastojen lisäämisestä, vaan ihan aidosta kysynnän muutoksesta, joka on seurausta siitä, että kuluttajilla oli enemmän rahaa käytössään öljyn hinnanlaskun seurauksena.

Kuva 1. Yhdysvaltain moottoribensiinin kulutus ja moottoribensiinin hinta 1993-2014. Lähde: EIA. Bensiinin hintatiedot ovat koko vuodelta 2014, mutta bensiinin kulutuksen tilastot päättyvät lokakuuhun 2014.

 

Yhdysvaltain bensiinin kulutuksessa on vuonna 2007 alkaneen laskutrendin lisäksi havaittavissa selkeää syklisyyttä vuodenaikojen mukaan. Tämä johtuu mm. lomakausista. Kuvan 1 resoluutio ei riitä tätä havainnollistamaan. Kuvasta 2 voidaan havaita, että tämä luontainen syklisyys ei selitä nyt nähtävää kulutuksen nousua, sillä yleensä syksyisin bensiinin kulutus on ollut joko laskussa tai paikallaan. Vuoden 2014 syksy poikkeaa muista 2010-luvun vuosista, mikä tukee olettamusta, että bensiinin kulutuksen rajun nousun taustalla on ennen kaikkea bensiinin hinnanlasku.

Kuva 2. Yhdysvaltain moottoribensiinin kulutus kuukausittain vuosina 2010-2014. Lähde: EIA. Bensiinin kulutustilastot päättyvät lokakuuhun 2014.

Näyttäisi siis, että Yhdysvalloissa ei sittenkään bensiinin jo suhteellisen pitkään jatkunut kysynnän lasku ole ollut seurausta ainakaan täysin demografisista tai muista bensiinin hinnasta riippumattomista sosiaalisista tekijöistä eikä siirtymisessä polttoainetaloudellisempaan autokantaan, vaan että bensiinin korkea hinta on ainakin osin padonnut sen kysyntää. Tämä on ikävä asia sekä ilmastonmuutoksen ja öljyn globaaliin tuotantohuippuun varautumisen kannalta. Yhdysvaltain autokannan polttoainetaloudellisuus on parantunut huikeat 25 % vuodesta 2007 vuoteen 2014. Tämä on enemmän kuin Yhdysvaltain polttoainetaloudellisuuden ns. CAFE-standardien täyttämisestä olisi pelkästään seurannut, joten öljyn korkea hinta vuodesta 2007 alkaen on selvästi kannustanut muuttamaan autokantaa polttoainetaloudellisemmaksi. Vuosikymmeniä jatkunut ajettujen kilometrien kasvutrendi alkoi taittua vuosina 2005-2007, mikä on toinen merkittävä tekijä moottoribensiinin alentuneen kysynnän taustalla. Korkea öljyn hinta on ollut voimakas kannustin siirtymään polttoainetaloudellisempaan autokantaan ja ajamaan vähemmän Yhdysvalloissa vuosina. Yhdysvalloissa alle 3 % henkilöautoista on diesel-moottorilla varustettuja, joten tarkastelun rajoittuminen moottoribensiinin kulutustilastoihin ei muuta kokonaiskuvaa kovin paljon.

Polttoainetaloudellisia autoja on vaikeampi myydä, kun polttoaineiden hinnat laskevat. Eikä tässä kaikki, sillä paljon polttoainetta kuluttavien autojen myynti on kasvanut Yhdysvalloissa merkittävästi viime syksynä (viite ja viite). Michiganin liikennetutkimusinstituutin vuonna 2012 tekemän tutkimuksen mukaan amerikkalaisten kuluttajien ostopäätöksissä vaikuttaa yllättävän paljon se polttoaineiden hintataso, joka auton ostohetkellä vallitsee. Tässä kohtaa on hyvä muistaa (tai vilkaista kuvaa 1), että Yhdysvalloissa bensiinin hinta vaihtelee paljon rajummin kuin esimerkiksi Suomessa johtuen esimerkiksi paljon kevyemmästä polttoaineverosta Yhdysvalloissa. Bensiinin hinnan ollessa alhaisempi myydään enemmän paljon polttoainetta kuluttavia autoja ja päinvastoin.

Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) pääjohtaja Maria von der Hoeven totesi hiljan, että voimakkaasti halventunut öljy on hyväksi taloudelle, mutta haitaksi kestävän energiajärjestelmän ja ilmastonmuutoksen hillinnän kannalta. Nyt olisikin IEA:n mukaan ainutlaatuinen (van der Hoeven käyttää kirjoituksessaan ilmaisua once-in-a-generation eli kerran sukupolvessa kohdalle osuva) tilaisuus korottaa fossiilisten polttoaineiden verotusta ja säätää lakeja vähäpäästöisten energiaratkaisujen edistämiseen, sillä hyvin toteutettuna näistä toimista ei juurikaan seuraisi ”taloudellista epämukavuutta” vaan niistä voisi olla jopa nettona hyötyä.

Lähteet

EIA:n tilastot moottoribensiinin keskimääräisestä hinnasta ja kulutuksesta Yhdysvalloissa. Tilastot on otettu käyttöön excel-tiedostoina EIA:n sivuilta.