Sähköautot ja ilmastonmuutos (1) Viimeisen voimalaitoksen periaate

Volk­swa­genin toim­i­tusjo­hta­ja sanoi jokin aika sit­ten, ettei sähköau­toi­hin siir­tymistä pitäisi niin kiire­htiä, kos­ka sähköau­to on aivan yhtä paha saas­tut­ta­ja kuin diese­lau­tokin, kos­ka Euroopas­sa sähkö kuitenkin tehdään kivihiililauhteella.

Todet­takoon ensin, että sähköau­toi­hin kan­nat­taa siir­tyä jo pelkän kaupun­ki-ilman takia, mut­ta tässä kir­joituk­ses­sa keski­tyn hiilidioksidipäästöihin.

Lyhyehkö tähtäin

Lyhyehköl­lä tähtäyk­sel­lä (pari vuot­ta) voimme pitää sähkön tuotan­non kap­a­siteet­tia annet­tuna. Miten siinä tilanteessa on sähkön kulut­ta­jan osu­us hiilid­iok­sidipäästöistä, riip­puu siitä, mihin kysymyk­seen halu­taan vas­taus. Jos tarkoituk­se­na on jakaa maan hiilid­iok­sipäästöt käyt­täjit­täin, on jaet­ta­va tun­tiko­htais­es­ti sähkön kulu­tuk­sen päästöt käyt­täen keskimääräistä omi­nais­päästöä.  Tätä kir­joit­tases­sa 12.11. klo 17:20 Suomen sähkön­tuotan­to jakau­tui seuraavasti

Vesi   16 %
Ydin­voima 25 %
Kaukoläm­pö 15 %
Teol­lisu­us 14 %
Tuulivoima 13 %
Muu 1 %
Sähkön net­to­tuon­ti 17 %

Suomen sähkön­tuotan­non omi­nais­päästöt oli­vat 163 g/kWh, kun ne oli­vat samaan aikaan Virossa 834 g ja Sak­sas­sa 429 g. Näin ajatellen sähköau­toilu näyt­tää Suomes­sa paljon perustel­lum­mal­ta kuin Saksassa.

Tun­nin kulut­tua tilanne var­maankin olisi jo toisenlainen.

Sitä, kan­nat­taako diese­lau­to vai­h­taa sähköau­tok­si tai öljyläm­mi­tys sähköläm­mi­tyk­sek­si, ei kuitenkaan las­ke­ta näin. Lyhyehköl­lä aikavälil­lä jokainen sähkönkäyt­täjä käyt­tää saman hin­ta-alueen viimeistä, mar­gin­aa­likus­tan­nuk­sil­taan kallein­ta voimalaitos­ta. Sähköpörssis­sä tuo viimeinen voimalaitos määrää myös sähkön hin­nan. Sähkön hin­nan on olta­va riit­tävän korkea, että sitä viimeistä voimalaitos­ta kan­nat­taa ajaa, mut­ta ei niin korkea, että kan­nat­taisi käyn­nistää tätäkin kalli­impi voimalaitos.

Mar­gin­aa­likus­tan­nus ker­too aika paljon myös päästöistä, kos­ka päästöt­tömät ener­gialäh­teet kuten ydin­voima tai tuulivoima ja säätämätön vesivoima ovat myös mar­gin­aa­likus­tan­nuk­sil­taan halpo­ja. Kallit mar­gin­aa­likus­tan­nuk­set johtu­vat polt­toaineen ja päästöoikeuk­sien kulu­mis­es­ta. Kali­il­la pääo­makus­tan­nuk­sil­la ei tässä ole merk­i­tys­tä, kos­ka ne ovat upotet­tu­ja kus­tan­nuk­sia. Ydin­voima ja tuulivoimalat ovat kalli­ita rak­en­taa, mut­ta niin halpo­ja käyt­tää, ettei niitä tarvitse juuri koskaan sulkea.sähkön hal­van hin­nan takia

Palataan tuo­hon saman hin­ta-alueen käsit­teeseen seu­raavas­sa postauk­ses­sa. Sitä ennen havain­nol­lis­te­taan tuo­ta viimeisen voimalaitok­sen peri­aatet­ta yksinker­tais­te­tul­la esimerkillä.

Kuvitel­laan maa nimeltä Ekolan­dia, jon­ka sähkönku­lu­tus on 10 GW, jos­ta 9 GW on vesivoimaa (0g/kWh) ja 1 GW hiilivoimaa (850 g/kWh) eli sähkön omi­nais­päästöt ovat 85 g/kWh. Maas­sa on myös öljyläm­mit­teisiä talo­ja, joiden hiilid­iok­sidipäästöt ovat 265 g/kWh. Kan­nat­taisi siis siir­tyä öljys­tä sähköön, kos­ka sähkön omi­nais­päästöt ovat pienem­mät kuin öljyn?

Öljyläm­mi­tyk­sen vai­h­t­a­mi­nen sähköläm­mi­tyk­seen ei lisäisi satei­ta, joten vesivoimaa olisi edelleen 9 GW. Kun sähkön kulu­tus lisään­tyy tai vähe­nee, tuotan­non muu­tos tapah­tuu kivi­hi­il­isähkön eli viimeisen voimalaitok­sen puolel­la. Niin­pä siir­tymä öljys­tä sähköön lisäisi päästöjä eikä vähen­täisi. Yksi kilo­wat­ti­tun­ti vähem­män öljyä ja enem­män sähköä merk­it­see 265 g vähem­män päästöjä öljys­tä, mut­ta 850 g enem­män päästöjä sähköstä.

Vas­taavasti, jos Ekolan­di­an asukas päät­tää säästää sähköä, hänen ei tule ajatel­la, että jokainen säästet­ty kilo­wat­ti­tun­ti vähen­tää päästöjä vain omi­naisku­lu­tuk­sen 85g ver­ran. Se vähen­tää viimeisen voimalaitok­sen mukaan 850 g/kWh.

Vas­ta kun sähkön kulu­tus vähe­nee niin, että viimeinenkin hiilivoimala on sul­jet­tu, sähkön kulu­tus muut­tuu päästöt­tömäk­si eikä sen lisäämi­nen tai vähen­tämi­nen vaiku­ta kokon­ais­päästöi­hin mitään. Sil­loin taas ei kan­na­ta säästää.

Viimeisen voimalaitok­sen peri­aate vas­taa kysymyk­seen, mitä tapah­tuu, jos minä lisään tai vähen­nän sähkönkäyt­töä. Se ei vas­taa kysymyk­seen, miten syn­ti­taak­ka nykyis­es­tä sähkönku­lu­tuk­ses­ta jae­taan kulut­ta­jien kesken. Ne ovat kak­si eri kysymys­tä, eikä niihin voi antaa samaa vastausta.

Siir­tymisessä ben­sa-autoista sähköau­toi­hin on kyse tuos­ta ensim­mäis­es­tä eli viimeisen voimalaitok­sen peri­aat­teesta. Sik­si sähköau­ton vähäpäästöisyys näyt­tää vähän ongel­malliselta, mut­ta tosi­asi­as­sa sähköau­tot ovat tai ne on saatavis­sa vähäpäästöisiksi.

Tästä enem­män osas­sa 3

 

Miksi HSL:n hallitus ei paranna Espoon joukkoliikennettä?

Espoos­sa on suuri val­i­tus siitä, että kaik­ki metro­ju­nat eivät aja Matinkylään (kuten eivät myöskään Vuosaa­reen) ja että suo­ria bus­siy­hteyk­siä halu­taan takaisin. Espoolaiset poli­itikot ovat tätä tuke­neet, mut­ta helsinkiläiset ja van­taalaiset pahik­set ovat HSL:n hal­li­tuk­ses­sa tyr­män­neet tämän.

Vika on tavas­sa, jol­la HSL laskut­taa liiken­teestä kun­tia. Espoolaiset mak­saisi­vat omista paran­nuk­sis­taan vain pienen osan itse, pääosa menisi metron osalta helsinkiläis­ten mak­set­tavak­si. Suorien bus­sil­in­jo­jen osalta myös van­taalaiset pää­si­sivät maksamaan.

HSL laskut­taa metron kokon­aiskus­tan­nuk­sista jäsenkun­ti­aan siinä suh­teessa kuin näi­den asukkaat käyt­tävät metroa ja bus­sili­iken­teen kokon­aiskus­tan­nuk­sista bussin käytön suh­teessa. Tässä ymmärtääk­seni Helsin­ki tukee huo­mat­tavasti naa­pure­itaan, kos­ka matkus­ta­jaa kohden on Helsingis­sä merkit­tävästi halvem­paa kuin muual­la, kos­ka väkeä on enem­män ja kos­ka metron investoin­nit on kuo­letet­tu ajat sitten.

Minus­ta on oikein, että jos espoolaiset halu­a­vat parem­paa joukkoli­iken­net­tä, heil­lä on oikeus saa­da sitä, mut­ta sil­loin hei­dän pitäisi mak­saa lisäkus­tan­nuk­set itse.

Sopimus on muodoltaan aika hölmö. Voisi­vatko espoolaiset ehdot­taa jotain rakentavaa?

 

Markkinaehtoiseen autopaikkapolitiikkaan

Ehdo­tuk­ses­sa Helsin­gin kaupung­in­val­tu­us­ton strate­giak­si lukee nyt näin:

Kaupun­ki hillit­see rakenta­misen kus­tan­nuk­sia ja tiivistää kaupunki­raken­net­ta siir­tymäl­lä kil­pailukykyään ja saavutet­tavu­ut­taan vaaran­ta­mat­ta asteit­tain kohti alueel­lista ja mark­kinaehtoista pysäköin­ti­jär­jestelmää uusista asuinalueista aloittaen.

Tämä voi olla merkit­tävä muu­tos kaupun­gin kaavoituk­seen, sil­lä vaa­timus autopaikoista on estänyt tehokkaasti kaupunki­mais­ten aluei­den kaavoitus­ta. Jätkäsaares­ta ja Her­ne­saares­ta ei ole voitu tehdä Punavuoren tai Töölön kaltaista aluet­ta, kos­ka säädet­ty määrä autopaikko­ja ei olisi mah­tunut mil­lään järkeväl­lä hinnalla.

Tiiviy­den ohel­la olen­naista on myös raha. Jätkäsaa­reen on raken­net­tu velvoitepaikko­ja noin neljän­nesmil­jardil­la eurol­la. Sum­ma ei ole ihan tark­ka, kos­ka näitä kus­tan­nuk­sia ei tilas­toi­da, kos­ka ne koitu­vat muiden kuin kaupun­gin mak­set­tavak­si. Autopaikko­ja on run­saat jotain 4000:n ja 5 000 välil­lä ja ne mak­sa­vat run­saat 50 000 € kappale.

Pysäköin­nis­sä insinöörien ja ekon­o­mistien maail­manku­vat menevät pahasti ris­ti­in. Se alkaa jo ter­meistä. Insinööri puhuu autopaikko­jen tarpeesta ja ekon­o­misti kysyn­nästä. Ekon­o­misti olet­taa, että kysyn­tä riip­puu myös hin­nas­ta, insinöörin mielestä tarve on hin­nas­ta riip­puma­ton. Niin­pä Helsin­gin autopaikkanormis­sa ei ole lainkaan mukana paikan hin­taa, vaan tarve määräy­tyy vain siitä, kuin­ka hyvät joukkoli­iken­nepalve­lut alueel­la on. Paikko­ja tarvi­taan siis sama määrä, mak­sa­vat ne kap­paleelta sit­ten 500 € tai 70 000 €.

Kysyn­tä, tar­jon­ta ja hyv­in­voin­ti­tap­pio Jat­ka lukemista “Markki­nae­htoiseen autopaikkapolitiikkaan”

Rautateiden kilpailu ei ole aivan yksinkertainen juttu

Kun joskus viime vuosi­tuhan­nel­la opiske­lin kansan­taloustiedet­tä, silmi­i­ni osui tieto, että joku 1800-luvun klassi­nen kansan­talousti­eteil­i­jä oli sanonut, että se, että Preussin rautati­et tuot­ta­vat voit­toa, on tietysti osoi­tus sak­salais­es­ta tehokku­ud­es­ta, mut­ta myös täysin väärästä hin­noit­telus­ta. Rautatei­den hin­nat on asetet­ta­va niin alas, että talous menee tap­pi­olle, jos halu­taan kalli­ista ratain­vestoin­nista mak­si­maa­li­nen hyöty.

Tämä edelleen paikkansa pitävä seik­ka johtuu siitä, että muut­tuvat kulut – viimeisen matkus­ta­jan aiheut­ta­ma lisäkus­tan­nus – on niin pieni, että sen mukainen hin­ta vie yri­tyk­sen tap­pi­olle. Jos taas yrit­tää virit­tää hin­nan niin korkeak­si, että yri­tys ei mene tap­pi­ol­lisek­si, tulee rajan­neek­si suuren osan poten­ti­aalis­es­ta kysyn­nästä ulos, jol­loin kokon­aishyö­ty investoin­nista jää vajaak­si. Voi kuu­lostaa teo­ri­a­her­ro­jen höpö­tyk­seltä, mut­ta tämän taloudelli­nen merk­i­tys on erit­täin suuri. Jat­ka lukemista “Rautatei­den kil­pailu ei ole aivan yksinker­tainen juttu”