Johdinautot

339-DF · 21 Elokuu 2011

Salomaa sanoi:
Helsingissä on ollut johdinautoliikennettä. Mikäköhän se voisi olla mikä ei toimi?

Kaikki se, mikä ylipäätään ei helsinkiläisessä bussiliikenteessä toimi. Ei ne asiat edelleenkään muutu siitä mihinkään, vaikka bussi kulkisi dieselin sijaan sähköllä. Ei levene kaistat, ei vähene ruuhkat, ei sujuvoidu liikennevalot jne.

JE sanoi:
Trollilobbareiden tärkein tavoite on kuitenkin saavutettu: raitioliikenteen kehittämistä saatiin torpattua usealla vuodella, kun liikennemuodon asema kantakaupungissa oli, kiitos trolliselvityksen, hetkellisesti epäselvä.

Ei nyt oikeastaan. Trollit viivästyttivät ratikkavarikkoratkaisua, kun oli epäselvää, millaiselle vaunumäärälle varikkoa suunnitellaan. Mutta vaikka varikon toteuttamiseen ei liikaa aikaa ole, tuskin varsinaista vakavaa vahinkoa on sattunut.

Varsinaisiin raidehankkeisiin trollit eivät oikeasti vaikuttaneet tuon taivaallista. Seuraavana jonossa lienevät Ilmala, jonka toteutus on kiinni Pasilansillasta ja Pasilankadusta ja se tulee kun on tullakseen, sekä Topeliuksenkadun eka vaihe, jonka suunnittelu on koko ajan käynnissä.

Kalasatama ja Hernesaari eivät vielä ratikkaa tarvitse, mutta suunnittelu on silti käynnissä. Munkkivuoren suunnittelu käynnistyy toden teolla syksyllä. Oikeastaan ratikkalaajennuksilla menee aika hyvin, vaikka tietysti vielä ollaan tilkkutäkkitasolla.

Toisaalta trollilausunnoista voi aistia sen, että ehkäpä trollit saavat nyt vihdoin aikaan sen, että HSL ryhtyy suunnittelemaan runkolinjastoa. Tällainen kokonaissuunnitelma luonnollisesti nostaisi raitioliikenteen aivan uudelle tasolle eli parhaimmillaan trollilobbarit ovat saaneet aikaan sen, että sähköinen joukkoliikenne tosiaan on tulevaisuudessa huomattavasti merkittävämmässä asemassa kuin nyt, joskin se sähköinen joukkoliikenne ei ole busseja vaan ratikoita.

late- sanoi:
Esimerkiksi Hämeentiellä rinnakkaiset ratikka- ja bussikaistat ovat käytännössä pyöräkaistojen ja leveämpien jalkakäytävien esteenä. Väitän, että yksilläkin joukkoliikenteen kaistoilla pystytään Hämeentiellä tarjoamaan hyvää joukkoliikennettä ja ne ovat ratikkakaistat. Varsinkin, kun alla kulkee jo metro. Tarvittaessa rajoitetaan autoilua, jos kumipyöräkaistoille pitää jättää hiukan joukkoliikennettä.

Nyt alkaa minusta kuulostaa erittäin hyvältä. Jos ja kun trollit ovat antaneet tällaiselle ajattelulle kipinän, en voi kuin kiittää niitä, jotka ovat trollien puolesta voimakkaasti lobanneet. Kun soppaan liitetään vielä pisara ja sen mahdollistama laajamittainen liityntäliikenne, ollaankin tilanteessa, jossa tosiaan olisi syytä lähteä suunnittelemaan runkolinjaperiaatteella toimivaa pintalinjastoa. Toivottavasti HSL:n ja KSV:n yhteistyö tässä asiassa on avointa ja aitoa.

Järjestys tietysti on se, että ensin suunnitellaan se runkolinjasto ja sitten katsotaan, millä vehkeellä kutakin runkolinjaa on järkevintä liikennöidä. Esim. Hämeentiellä voidaan sijoittaa ratikkakaistoille vain tietty määrä raitiovaunuja per tunti, jotta kulku on varmasti sujuvaa. Se on enimmäismäärä, sitten katsotaan niille järkevät reitit ja päätepisteet pohjoisessa. Jäljelle jäävä liikenne hoidetaan busseilla, joiden ei kuitenkaan tarvitse kulkea Rautatientorille asti.

Myös ajatus pisaran, runkolinjaston, pyöräteiden, jalkakäytävien ym. kietomisesta yhteen isoksi kokonaisuudeksi on minusta aivan oikein. Tietysti jossain menee rajakin, mutta ainakin nämä neljä asiaa ihan oikeasti liittyvät mainitulla Hämeentien, miksei myös Manskun, suunnalla toisiinsa. Vaatii ennakkoluulotonta ajattelua ja yhteistyötä sellaisilta suunnittelijoilta, jotka eivät siihen ehkä ole tottuneet. Uudella KSV:n liikennesuunnittelupäälliköllä on siis KSV:ssä aikamoiset haasteet odottamassa!

Antero Alku · 21 Elokuu 2011

339-DF sanoi:
Toisaalta trollilausunnoista voi aistia sen, että ehkäpä trollit saavat nyt vihdoin aikaan sen, että HSL ryhtyy suunnittelemaan runkolinjastoa. Tällainen kokonaissuunnitelma luonnollisesti nostaisi raitioliikenteen aivan uudelle tasolle eli parhaimmillaan trollilobbarit ovat saaneet aikaan sen, että sähköinen joukkoliikenne tosiaan on tulevaisuudessa huomattavasti merkittävämmässä asemassa kuin nyt, joskin se sähköinen joukkoliikenne ei ole busseja vaan ratikoita.

Tämä on mielenkiintoinen ja toivottava tulkinta tästä kaikesta. Sinussa on poliitikon ainesta kääntää kaikki voitoksi!

Vakavammin ottaen täytyy tietenkin ihmetellä, miksi siihen, mitä joukkoliikennesuunnittelun olisi pitänyt tehdä jo 40 vuotta, tarvitaan tällainen näytelmä. No vastaan tähän itse: Siksi, että kuviteltiin sen rukolinjaston olevan metron, ja pääasiassa liikenteen tuli hoitua autoilla. Ja tähän sitten jumiuduttiin, vaikka maailma laukkasi ohi niin vasemmalta kuin oikealtakin.

339-DF sanoi:
Järjestys tietysti on se, että ensin suunnitellaan se runkolinjasto ja sitten katsotaan, millä vehkeellä kutakin runkolinjaa on järkevintä liikennöidä.

Periaatteessa melkein näin, mutta prosessi on sillä tavoin vuorovaikutteinen, että on tiedettävä, mitä keinoja voidaan ja halutaan käyttää. Eli miten vahvoihin matkustajavirtoihin toisaalta pystytään ja toisaalta halutaan keskittää tai hajauttaa liikenneverkko. Tämä on tehtävä, jossa on sekä optimointia että valintoja palvelutasosta. Ksymys on periaatteessa siitä, mikä on erona tämän sivun kahdessa kuvassa. Vihreässä ja punaisessa kuvassa tarjotaan sama liikenne, mutta punainen on keskitetty metrolinjaan. Matkustajavirtojen suhde on melko dramaattinen. Kevyessä verkossa suurin virta on 50, keskitetyssä 300 eli 6-kertainen. Matkustussuorite on punaisen kuvan keskitetyssä verkossa 3-kertainen. Punainen vaihtoehto siis on yhtä hyvä kuin vihreä, jos palvelun nopeus on 3-kertainen ja kustannukset ovat 1/3 verrattuna vihreään.

Meillähän on noudatettu punaista ideologiaa uskoen, että runkolinja-ajattelu on aina hyvä ratkaisu. Sanoisin, ettei runkolinja-ajattelu ole hyvä asia, mutta se on osittain pakko hyväksyä. Hyväksytäänhän se autoiluunkin, vaikka auton eduksi ilman poikkeuksia väitetään yksilöllinen suora yhteys lähtö- ja päätepisteiden välille.

Antero

Rattivaunu · 22 Elokuu 2011

Elmo Allen sanoi:
Jos HSL:n kaikki bussiliikenne vaihdettaisiin hybrideihin, saadaan todennäköisesti valtaisasti paremmat energiataloushyödyt kuin muutamasta johdinautolinjasta.

Ajatusleikki on omalla tavallaan mielenkiintoinen, etenkin kustannuspuoli. Hybridibussien hankintahinnoista minulla ei ole tarpeettoman tarkkaa kuvaa, mutta olettaen hankintahinnan asettuvan jonnekin 350 000 - 400 000 eur per kappale, ja kun HSL-alueella on ehkä enimmillään noin 1500 linja-autoa, niin 1500 hybridibussin kokonaishankintahinnaksi saataisiin niinkin pieni lukema kuin 525 milj. eur - 600 milj. eur.
Tosiasiassa bussien määrä vähenee tiettyjen raideprojektien toteutuessa. Ainakin määrä vähenee Helsingin keskustaan suuntautuvassa liikenteessä. Joka tapauksessa kysymys ei tässä visiossa ole ihan pienistä summista. Ja tokihan kalustoa uusitaan joka tapauksessa, jolloin oikeasti pitää tarkistella kustannusten erotuksia jne. Ja ihan selvää on, että hybrideihin tullaan menemään jossain laajuudessa - aloittavathan kaksi ensimmäistä jo tulevana talvena Helsingin linjalla 24. Niiden avulla saadaan tärkeää tietoa jatkosuunnitelmia ajatellen.

Elmo Allen · 22 Elokuu 2011

Rattivaunu sanoi:
Ajatusleikki on omalla tavallaan mielenkiintoinen, etenkin kustannuspuoli. -- 1500 hybridibussin kokonaishankintahinnaksi saataisiin niinkin pieni lukema kuin 525 milj. eur - 600 milj. eur.

Jos nyt tulkitsemme sarkastiseksi kommentiksi tämän "pienen lukeman", niin kyllä, tiedostin toki itsekin, ettei se halpaa ole. Mutta pitääkin vertailla, mikä on se kustannus johdinautoihin verrattuna per bussi. Ja jollain aikataululla ne bussit joka tapauksessa uusitaan. Se investointi upotetaan käyttökustannuksiin. Yhden bussin investointi on niin pieni, että erillinen tarkastelu investointina ei ole tarpeen; tutkitaan vain miten käyttökustannukset muuttuvat siitä eteenpäin. Ei nytkään tutkita sitä, että 10 vuoden sisällä pääkaupunkiseudulle täytyy ostaa 1500 uutta dieselbussia, ja hui kauhistus että se maksaa satoja miljoonia. En nyt jaksa itse laskea, mutta tuo kustannusero on ihan helposti johdinautorapparin liitteen avulla laskettavissa - nykyisillä hinnoilla.

Ja pointtini on, että tämä on jotain, mitä johdinautojärjestelmällä ei ikinä voida tehdä. Hybridibussilla voi liikennöidä vaikka kuinka harvaan liikennöidyllä linjalla; johdinauto jäisi aina väkisin vain tiheimmin liikennöityjen linjojen järjestelmäksi. Hybridibussilla on siis merkittävästi isompi potentiaali hyötyihin kuin johdinautoilla. Ja hybridibussilla tämän voi tehdä ihan niin joustavasti kuin haluaa: ostaa ensimmäisen bussin nyt, ja viidennensadannen bussin vaikka 10 vuoden päästä. On vielä melko todennäköistä, että hybriditekniikan hintaero dieselbusseihin pienenee merkittävästi. Jos nyt hybridinivel maksaa noin kaksi kertaa enemmän kuin diesel (en nyt jaksa kaivaa niitä johdinrapparin hintoja), se melko varmasti 10 vuoden päästä maksaa vain 30-50 % enemmän. Tämäkin johtuu siitä, että johdinautot jäävät tulevaisuudessakin valmistajilla pieniksi sarjoiksi, kun hybrideistä tullee standardia massatuotantoa.

Rattivaunu · 22 Elokuu 2011

Kyllä, se "pieni lukema" oli sarkastinen ilmaisu. Toisin sanoen tällä hetkellä hybridit ovat kalliita.

Ja kyllä, minulla oli johdinautoselvityksen liite yhtenä lähdetietona edellistä viestiä kirjoittaessani. Selvityksessä oli kuitenkin mukana nivelkalustoa, joka on kalliimpaa kuin nyt käytössä oleva kaksi- ja kolmiakselinen niveletön kalusto.

Mutta katsokaamme lukemia silti. Raportin esimerkissä dieselnivelen hinnaksi oli saatu 330 000 eur, hybridinivelen taas 400 000 - 550 000 eur (toinen halpa, toinen kallis). Niveltrolleybussien hinnat liikkuivat välillä 470 000 - 675 000 eur. Trollikan käyttöikä on tietenkin dieselsisariaan pidempi. Kaksiakselisen "lyhyen" ja kolmiakselisen telihybridin hankintahinnoista minulla ei siis ole tarkkoja tietoja, vaan ne otin luvallanne stetsonista.

Ja sekin pitää paikkansa, että HSL-mallissa kalustokustannukset upotetaan liikennöintikustannuksiin. Halvan hybridin vaunupäiväkustannus oli 193,32 eur, halvan johdinauton taas 181,30 eur. Kalliilla hybridillä vastaava lukema oli 238,98 eur ja kalliilla trolleybussilla 228,29 eur. Linjakilometrikustannukset hybrideillä vaihteli 0,87 - 0,93 eur / km. Trollikoilla lukemaksi oli saatu 0,59 eur / km. Linjatuntikustannus oli kaikilla sama. Halvin vaunupäiväkustannus oli luonnollisesti dieselillä, 172,42 eur.

Ja kyllä, sekin on totta, että vain rajallinen osa liikenteestä on ylipäänsä mahdollista hoitaa trollikoilla. Ja juuri niinhän asia hoidetaan johdinautopaikkakunnilla - puhuttiin sitten länsi- tai itäjärjestelmistä. Ja mikäänhän ei sulje pois sitä vaihtoehtoa, että johdinautolinjoiksi sopimattomaan liikenteeseen hankittaisiin hybridejä.

Hybrideistä muutoin: Niitähän on huomattavan monenlaisia. Osa on läheistä sukua dieseleille (Volvo), osa johdinautoille (Hess). Hessin sarjahybridi poikkeaa vastaavasta duotrollikasta karkeasti ilmaistuna vain siinä, että hybridin katolta puuttuvat virroittimet. Huomattava osa tekniikasta on siis yhteistä. Hybridien hintojen pudotessa varsin todennäköisesti muidenkin sähköbussien hinnat laskevat. Virroitintankojen kustannukset tuskin nousevat hybridien tuplatekniikkaa (diesel, generaattori + "muu sähköroina", akut) kalliimmiksi.

Antero Alku · 22 Elokuu 2011

Elmo Allen sanoi:
Tämäkin johtuu siitä, että johdinautot jäävät tulevaisuudessakin valmistajilla pieniksi sarjoiksi, kun hybrideistä tullee standardia massatuotantoa.

Niinpä, kehittyvällä alalla ei voi tuijottaa yhtä hintaa, vaan on oltava käsitys hinnan kehittymisestä.

Johdinauton hinnan luulisi olevan suhteellisen stabiili, koska johdinautoilla on ollut jo pitkään toimivat joskaan eivät kovin suuret markkinat. Jos johdinautoja tehtäisiin samoissa massoissa kuin dieselbusseja, niiden hinnan pitäisi asettua kuitenkin dieselbussien alle. Koska johdinauto on yksinkertaisempi. Mutta optimistisimmissakaan ennusteissa ei voi arvioida johdinautojen määrän pääsevän lähellekään dieselbussien määrää, koska bussin idea on hoitaa heikoimmat matkustajavirrat. Siten iso osa bussien käyttöalueesta jää aina ajojohtoverkkojen mielekkään rakentamisalueen ulkopuolelle. Ja siellä on mittava kysyntä johdottomalla bussilla.

Hybrideistä täytyy kuitenkin todeta, että ne ovat pysyvästi dieselbussia kalliimpia. Sillä niissä on sekä dieselbussin teknologia että lisäksi sähköbussin teknologiaa. Oletan, että halvimmillaan hybridi on sarjahybridinä, jossa sentään säästetään voimalinjassa ja vetoakselistossa. Eli kun hybridiin tulee jotain lisää, jotain voi sentään vanhasta jättää pois. Sähköinen voimansiirto on tavallinen ja taloudellinen ratkaisu vetureissa, joten ehkä se olisi sitä bussienkin teholuokassa nimenomaan hybridissä.

HESSin Jokerilla testissä ollut sarjahybridi oli mielettömän kallis, mutta ei ehkä kuitenkaan verrattuna testattuihin vaihtoehtoihinsa. Mikä kertoo, että sarjahybridin hintavuus ei niinkään ollut korkean hinnan syy, vaan tuplanivelrakenne ja niiden pienet markkinat.

Lisäksi täytyy olla käsitys käyttökulujen kehittymisestä. Sähkövarastot ovat kalliita ja niillä on rajoitettu ikä. Arvaan, että hybridien käyttökulujen laskennassa ei ole laskettu kondensaattori- tai akkukustannuksia. Ne voivat hyvinkin tuplata energian hinnan. Litiumakku kestää 10 vuotta tai 3000 lataussykliä. Se tarkoittaa kerran päivässä lataussykli kun puhutaan henkilöautoista. Hybridillä näitä syklejä tulee jokaisesta pysähdyksestä. Puhutaan 500–1000 -kertaisesta syklikuormasta henkilöautoon verrattuna, jos hybridin sähkövarasto mitoitetaan yhden jarrutuksen ja kiihdytyksen perusteella.

Tässä ohi meluavia dieselbusseja kuunnellessa tulee mieleen, että minusta ihanteellinen hybridi olisi sarjahybridi, jossa on yhdistetty superkondensaattori ja akkutekniikka sähkövarastona. Bussin aggregaatti on luokkaa max. 100 kW ja se käy kohtuullisen matalalla vakiokierrosnopeudella. Moottorin tilavuuden ja painon sijaan on panostettu äänieristykseen siihen tapaan kuin tehdään kaupunkiympäristöön valmistettujen polttomoottorikompressoreiden kanssa. Siten auton meteli ei nouse kiihdytettäessä.

Antero

petteri · 22 Elokuu 2011

Rattivaunu sanoi:
Hybridien hintojen pudotessa varsin todennäköisesti muidenkin sähköbussien hinnat laskevat. Virroitintankojen kustannukset tuskin nousevat hybridien tuplatekniikkaa (diesel, generaattori + "muu sähköroina", akut) kalliimmiksi.

Eikös merkittävässä osassa nykyisistä johdinautoista ole akut ja joissain myös generaattori? Vaikka toki johdinautossa ei tarvita niin paljon akkua kuin hybridissä. Generaattori ei taida muuten paljoa maksaa.

Rattivaunu · 22 Elokuu 2011

petteri sanoi:
Eikös merkittävässä osassa nykyisistä johdinautoista ole akut ja joissain myös generaattori? Vaikka toki johdinautossa ei tarvita niin paljon akkua kuin hybridissä. Generaattori ei taida muuten paljoa maksaa.

Totta kai kaikissa busseissa on akut - mutta hybridien kohdalla perusakut eivät tietenkään riitä. Jarrutusenergian varastointiin tarvitaan huomattavat energiavarastot - olivatpa ne sitten akut tai kondensaattori. Apudieselillä varustetuissa trollikoissa on todellakin pieni generaattori, ja toki silläkin on hintansa. Aivan kuten apukoneellakin.

late- · 22 Elokuu 2011

Elmo Allen sanoi:
Tämäkin johtuu siitä, että johdinautot jäävät tulevaisuudessakin valmistajilla pieniksi sarjoiksi, kun hybrideistä tullee standardia massatuotantoa.

Sarjahybrideissä ja johdinautoissa voidaan tosin käyttää monia yhteisiä komponentteja. Tätä kautta hybridien kehitys todennäköisesti alentaa myös johdinautojen hintaa. Hybridien tulevaisuuden katsotaan ymmärtääkseni yleisesti olevan sarjahybrideissä, vaikka toistaiseksi rinnakkaishybridit ovat yleisempiä.

Elmo Allen · 23 Elokuu 2011

late- sanoi:
Sarjahybrideissä ja johdinautoissa voidaan tosin käyttää monia yhteisiä komponentteja. Tätä kautta hybridien kehitys todennäköisesti alentaa myös johdinautojen hintaa. Hybridien tulevaisuuden katsotaan ymmärtääkseni yleisesti olevan sarjahybrideissä, vaikka toistaiseksi rinnakkaishybridit ovat yleisempiä.

Kuten Rattivaunukin totesi, tämä on hyvä pointti, jota en itsekään ajatellut. Ja toivoa sopisi, että nimenomaan sarjahybridistä tulisi se standardi, koska onhan se jo teoreettisesti niin paljon mielekkäämpi ratkaisu. Itse olen aina ihmetellyt, että tekniikka jota on dieselvetureissa kypsytelty jo todella pitkään, ei ole löytänyt tietään aiemmin raskaaseen maantieliikenteeseen.

Ja tiedä sitten, mikä lopulta tulee halvimmaksi. Dieselin etuna on miljardien tuotekehityspanokset, mutta toisaalta optimoitu ja kehitetty sarjahybridi voisi hyvinkin olla dieseliä yksinkertaisempi ratkaisu. Moottorin suunnittelu luulisi yksinkertaistuvan radikaalisti, kun bussiin isketään kapean kierroslukualueen öljyvoimala eikä vääntöä ja tehoa ties millä kierroksilla antava moottori ja vaihdelaatikko. En tosin odota, että näin käy vielä vähään aikaan.

sane · 26 Elokuu 2011

Elmo Allen sanoi:
Vaikka öljystä viime kädessä se hybridin energiakin tulee, syntyy johdinauton energiakin pääosin hiilestä, vieläpä huonosta hiililauhteesta, ei yhteistuotannosta (koska johdinautot käyttävät marginaalienergiaa, joka on aina hiililauhdetta). Mutta kuten johdinautollakin hiili, hybridillä se öljy käytetään tehokkaammin kuin mekaanisessa dieselvälityksessä.

Tämä väite on muistaakseni esiintynyt aikaisemminkin tällä foorumilla, joka sisältää varsin erikoisia oletuksia. Nimittäin tämän väitteen nojalla voisi väittää Elmon kirjoittelevan tietokoneella käytännössä hiililauhteella, koska käyttää marginaalienergiaa. Ja samaten sairaalan valaistus, ratikoista, junista ja paperitehtaista puhumattakaan. Päästään hyvin mielenkiintoiseen tilanteeseen, jossa Suomen laskennalliset hiilipäästöt pomppaavat moninkertaisiksi todellisuuteen nähden.

Tällainen uuden kysynnän väittäminen marginaalienergiaa käyttäväksi sisältää oletuksen, että sähkömarkkinat - toisin kuin mitkä tahansa muut hyödykemarkkinat - eivät kehittyisi kysynnän mukaan. Vaikka Suomessa vesivoima alkaa olla loppuun rakennettu, ei se tarkoita sitä ettei tuuli-, ydin- ja biovoimaa enää rakennettaisi. Eli kyllä voidaan hyvällä omallatunnolla todeta johdinautojen käyttävän samaa sähköä, kuin millä tämän viestin naputtelin.

Antero Alku · 26 Elokuu 2011

sane sanoi:
Tällainen uuden kysynnän väittäminen marginaalienergiaa käyttäväksi sisältää oletuksen, että sähkömarkkinat - toisin kuin mitkä tahansa muut hyödykemarkkinat - eivät kehittyisi kysynnän mukaan. Vaikka Suomessa vesivoima alkaa olla loppuun rakennettu, ei se tarkoita sitä ettei tuuli-, ydin- ja biovoimaa enää rakennettaisi.

Kyse ei ole pelkästään siitä, että tehdään sellaista sähköntuotantoa kuin halutaan, vaan eri tuotantomuodoilla on omat rajansa. Avainsana on säätövoima.

Sähkön kulutus vaihtelee sekä vuorokauden aikana että vuosirytmillä. Ydinvoimalaitosta ei voi säätää (teknisesti ottaen rajoitetusti voi, mutta se ei ole taloudellisesti kannattavaa), joten ydinvoiman tehon on oltava enintään minimikulutuksen suuruinen. Aurinko ja tuuli ovat kivoja päästöttömiä sähköntuotantomuotoja, mutta ne tarvitsevat 100 % säätövoimaa nimelliskapasiteetistaan. Olkoonkin, että täysin tyyni Suomi on teoreettinen mahdollisuus, mutta kun sellaista tilannetta vaan ei hyväksytä sähköntuotantoon. Ja aurinkopaneeleiden tuotanto on nolla joka yö.

Käytännössä kulutuksen vaihtelu hoidetaan vesi- ja polttoainevoimalaitoksilla. Vesi on kaikkein helpoin ja halvin säätövoima, mutta kuten totesit, tuotantokapasiteetilla on luonnon ja luonnonsuojelun asettama raja. Vuositasolla vesivoiman säätöpotentiaali on riippuva sateista, joten pelkkään vesivoimaankaan ei voi säätövoimana perustaa.

Jäljelle jää siis aina pakollinen polttoainesähkö, koska kerran kulutuksemme on monin verroin suurempi kuin mihin vesi-, tuuli- ja aurinkovoima luotettavasti riittävät. Ja sähköisen joukkoliikenteen kannalta ikävää on, että vaikka se vähentää henkilöautojen fossilisten polttonesteiden kulutusta, se kasvattaa säätötarvetta, koska joukkoliikenne on käynnissä päiväsaikaan jolloin kulutus on muutenkin suurimmillaan. Tämä siis tarkoittaa, että joukkoliikenteen lisäkuormaa ei voi kuvitella hoidettavan ydinvoimalla. Sitä voi ajatella hoidettavan aurinkovoimalla, koska joukkoliikenteen sähköntarve on suureksi osaksi valoisaan aikaan, jolloin paneelit tuottavat. Vesivoimalle ei voi laskea, koska se on jo käytössä. Tuulivoima voi toimia sähköisen liikenteen energiana, mutta tyyninä päivinä puute on korvattava säätövoimalla, käytännössä polttoainesähköllä.

Tästä päädytään siihen, että sähköinen joukkoliikenne – kuin myös henkilöautoilukin – voi olla päästövapaata vain siinä tapauksessa, että sen tarpeisiin tehdään biomassaan perustuvaa polttoainesähköä. Jos ei tehdä, sähköinen joukkoliikenne pyörii fossiilisilla polttoaineilla silloin, kun tuuli ja aurinko eivät tuota – jos niiden kapasiteettia on joukkoliikennettä varten rakennettu. Rehellisenä ihmisenä myönnän tämän, vaikka olenkin sähköisen joukkoliikenteen ystävä ja minusta olisi mukava väittää, että sähkön vuoksi sähköinen joukkoliikenne on päästötöntä. Ei ole.

Lisäksi vielä voi pohtia sitä, onko sähköinen liikenne päästötöntä, jos liikennesähkön ostaja tekee kaupat vihreästä sähköstä. On, jos vihreän sähkön myyjä on sellainen, ettei sen toiminta perustu sähkömarkkinoiden joustojen hyväksikäyttöön. Esimerkiksi vesisähkön myyjät myyvät tosiasiassa vain kuvitteellista vihreätä sähköä, jos myytävä sähkö tuotetaan voimalaitoksessa, jonka tuotanto on sidottu säätöjärjestelmään. Sillä sellaisen voimalaitoksen tuotantomäärä ei ole kiinni siitä, paljonko sen asiakkaat kuluttavat. Vihreän sähkön myyntisopimus vaikuttaa ainoastaan siihen, minkä hinnan voimalaitos sähköstään saa.

Akkukäyttöinen henkilöautoilu – jos myös lämmitys ja ilmastointi toimivat akkusähköllä – voi olla päästötöntä jatkuvaliitäntäistä joukkoliikennettä helpommin, koska akku antaa tilaisuuden käyttää sähköä, jonka tuotanto tapahtuu eri ajanhetkellä kuin käyttö. Mutta tietenkin sillä edellytyksellä, että sähkö tosiasiallisesti tuotetaan päästöttömästi. Tuuli- ja aurinkovoima ovat tässä mahdolliset. Biopoltolla akkuautoilulla ei ole etua jatkuvaliitäntäiseen joukkoliikenteeseen. Ja tällä hetkellä Suomessa öisin vapaana oleva säätövoimakapasiteetti riittää autoilulle. Mutta silloin sähköautot kulkevat hiilellä ja ovat vielä pahempia päästöiltään kuin öljypolttoiset autot.

Eli yhteenvetona: Sähköisen liikenteen päästöllisyys tai päästöttömyys on se, minkälaisen muutoksen sähkön tuotantoprofiiliin ne aiheuttavat. Teknisiä mahdollisuuksia on monia, kaupuallisesti mahdollisia on vähemmän. Koko joukkoliikenne on Suomessa niin vähäinen sähkönkulutuksen osa, että sen perusteella eivät valtakunnalliset tuotantosuunnitelmat muutu, vaan lisäkulutus tuotetaan säätövoimalla. Siten päästöttömyyden ratkaisee säätövoiman polttoaine. Jos se on hiiltä, päästöt ovat suuret, jos biomassaa, päästöt ovat lähes nolla.

Antero

teme · 26 Elokuu 2011

sane sanoi:
Tämä väite on muistaakseni esiintynyt aikaisemminkin tällä foorumilla, joka sisältää varsin erikoisia oletuksia. Nimittäin tämän väitteen nojalla voisi väittää Elmon kirjoittelevan tietokoneella käytännössä hiililauhteella, koska käyttää marginaalienergiaa. Ja samaten sairaalan valaistus, ratikoista, junista ja paperitehtaista puhumattakaan. Päästään hyvin mielenkiintoiseen tilanteeseen, jossa Suomen laskennalliset hiilipäästöt pomppaavat moninkertaisiksi todellisuuteen nähden.

Marginaalipäästöt Suomessa toimivat juuri noin, viimeiset watit on aina hiililauhdetta koska se on muuttuvilta kustannuksilta kallein tuotantomuoto eli viimeisenä ajojärjestestyksessä. Jos suljet läppärisi niin nimenomaan sen kivihiililauhteen kysyntä laskee saman verran kuin se kuluttaa. Kokonaispäästöjä ei voi laskea kertomalla kaikkea kulutusta marginaalipäästöillä ihan samasta syystä kuin kokonaiskustannuksia ei voi laskea kertomalla yksiköt marginaalikustannuksella. Sinänsä kokonaispäästöjen laskenta ole kovin hyödyllistä jos haluaa vähentää päästöjä, sitä varten tarvitsee marginaalipäästöistä tiedon.

sane sanoi:
Tällainen uuden kysynnän väittäminen marginaalienergiaa käyttäväksi sisältää oletuksen, että sähkömarkkinat - toisin kuin mitkä tahansa muut hyödykemarkkinat - eivät kehittyisi kysynnän mukaan. Vaikka Suomessa vesivoima alkaa olla loppuun rakennettu, ei se tarkoita sitä ettei tuuli-, ydin- ja biovoimaa enää rakennettaisi. Eli kyllä voidaan hyvällä omallatunnolla todeta johdinautojen käyttävän samaa sähköä, kuin millä tämän viestin naputtelin.

Bio on vähän eri juttu, sillä voi korvata polttoaineita (diesel, kivihiili...) mutta tuskin kaikkea. Pääomavaltaiset tuotantomuodot (tuuli, ydin) on ensimmäisenä ajojärjestyksessä, kaikki sähkö mitä niillä tuotetaan käytetään koska voimalan sulkeminen ei säästä juuri mitään. Tähän muuten perustuu se että ko. tuotantotyypit laskevat sähkön myyntihintaa, vaikkeivat sinänsä ole mitenkään kovin edullisia tapoja tuottaa sähköä (kiinteät eli rakentamiskustannukset vastaavasti on moninkertaiset polttovoimaloihin nähden).

Todennäköisesti Suomeen ja Nordpoolin alueelle tehdään lisää tuuli- ja ydinvoimaa, jolloin ainakin matalan kysynnän aikaan eli kesäaikaan oltaneen tilanteessa jossa marginaalisähkö on vesivoimaa. Mutta toistaiseksi näin ei ole.

sane · 26 Elokuu 2011

Antero Alku sanoi:
Kyse ei ole pelkästään siitä, että tehdään sellaista sähköntuotantoa kuin halutaan, vaan eri tuotantomuodoilla on omat rajansa. Avainsana on säätövoima.

Sähkön kulutus vaihtelee sekä vuorokauden aikana että vuosirytmillä. Ydinvoimalaitosta ei voi säätää (teknisesti ottaen rajoitetusti voi, mutta se ei ole taloudellisesti kannattavaa), joten ydinvoiman tehon on oltava enintään minimikulutuksen suuruinen. Aurinko ja tuuli ovat kivoja päästöttömiä sähköntuotantomuotoja, mutta ne tarvitsevat 100 % säätövoimaa nimelliskapasiteetistaan. Olkoonkin, että täysin tyyni Suomi on teoreettinen mahdollisuus, mutta kun sellaista tilannetta vaan ei hyväksytä sähköntuotantoon. Ja aurinkopaneeleiden tuotanto on nolla joka yö.

Ydinvoima tarvitsee valtavasti varavoimaa, yhdenkin reaktorin putoaminen verkossa yllättäen Ruotsinkin puolella aiheuttaa täälläkin valtavasti vaivaa. Saati sitten mikäli Olkiluodon siirtoyhteydet putoaisivat syystä tai toisesta verkosta. Tuulivoimalla näin raju ja yllättävä pudotus on käytännön mahdottomuus. Toki tuulivoima tarvitsee huomattavasti nopeaa säätövoimaa, mutta sitä on pohjoismaissa tarjolla vesivoiman muodossa. Siirtoverkossa tosin on vielä pullonkauloja.

Antero Alku sanoi:
Käytännössä kulutuksen vaihtelu hoidetaan vesi- ja polttoainevoimalaitoksilla. Vesi on kaikkein helpoin ja halvin säätövoima, mutta kuten totesit, tuotantokapasiteetilla on luonnon ja luonnonsuojelun asettama raja. Vuositasolla vesivoiman säätöpotentiaali on riippuva sateista, joten pelkkään vesivoimaankaan ei voi säätövoimana perustaa.

Vesivoiman tehoa voidaan lisätä edelleen, ja kannattaakin lisätä, vaikka tuotantoa ei voida luonnonsuojelun takia lisätä. Näin toimimalla voidaan mahdollistaa kasvavan tuulitehon säätäminen järkevästi.

Antero Alku sanoi:
Jäljelle jää siis aina pakollinen polttoainesähkö, koska kerran kulutuksemme on monin verroin suurempi kuin mihin vesi-, tuuli- ja aurinkovoima luotettavasti riittävät. Ja sähköisen joukkoliikenteen kannalta ikävää on, että vaikka se vähentää henkilöautojen fossilisten polttonesteiden kulutusta, se kasvattaa säätötarvetta, koska joukkoliikenne on käynnissä päiväsaikaan jolloin kulutus on muutenkin suurimmillaan. Tämä siis tarkoittaa, että joukkoliikenteen lisäkuormaa ei voi kuvitella hoidettavan ydinvoimalla. Sitä voi ajatella hoidettavan aurinkovoimalla, koska joukkoliikenteen sähköntarve on suureksi osaksi valoisaan aikaan, jolloin paneelit tuottavat. Vesivoimalle ei voi laskea, koska se on jo käytössä. Tuulivoima voi toimia sähköisen liikenteen energiana, mutta tyyninä päivinä puute on korvattava säätövoimalla, käytännössä polttoainesähköllä.

Aurinkosähköllä ei Suomessa ole todellisia mahdollisuuksia - aurinko ei oikein paista kun kysyntää sähkölle on.

Sähköverkossa esiintyy yleensä tietty mahdollinen tuotantomix kysyntäprofiilista riippuen. Esimerkiksi tuulivoiman tuotantomaksimi Suomen sähköverkossa asettuu 10 - 20 % osuuteen kulutuksesta, joka on edelleen 10 - 20 %, vaikka kulutusta lisätään. Juuri tämän ominaisuuden takia mahdollisimman suuri osa moottoreista, valaistuksesta ym kannattaa ajaa sähköllä paikallisen moottorin/öljylampun sijaan. Eli energian loppukäytön siirtäminen sähkön suuntaan on lähes aina ekoteko, kunhan ei mennä tyhmyyksiin (suora sähkölämpö ym).

Antero Alku sanoi:
Tästä päädytään siihen, että sähköinen joukkoliikenne – kuin myös henkilöautoilukin – voi olla päästövapaata vain siinä tapauksessa, että sen tarpeisiin tehdään biomassaan perustuvaa polttoainesähköä. Jos ei tehdä, sähköinen joukkoliikenne pyörii fossiilisilla polttoaineilla silloin, kun tuuli ja aurinko eivät tuota – jos niiden kapasiteettia on joukkoliikennettä varten rakennettu. Rehellisenä ihmisenä myönnän tämän, vaikka olenkin sähköisen joukkoliikenteen ystävä ja minusta olisi mukava väittää, että sähkön vuoksi sähköinen joukkoliikenne on päästötöntä. Ei ole.

Tiedätkö minkä takia aikoinaan ruvettiin eriyttämään sähkön tuotanto- ja kulutuspisteitä toisistaan? Mitä suurempi verkko, sitä paremmin kysynnän ja tuotannon vaihtelut tasoittuvat.

Antero Alku sanoi:
Lisäksi vielä voi pohtia sitä, onko sähköinen liikenne päästötöntä, jos liikennesähkön ostaja tekee kaupat vihreästä sähköstä. On, jos vihreän sähkön myyjä on sellainen, ettei sen toiminta perustu sähkömarkkinoiden joustojen hyväksikäyttöön. Esimerkiksi vesisähkön myyjät myyvät tosiasiassa vain kuvitteellista vihreätä sähköä, jos myytävä sähkö tuotetaan voimalaitoksessa, jonka tuotanto on sidottu säätöjärjestelmään. Sillä sellaisen voimalaitoksen tuotantomäärä ei ole kiinni siitä, paljonko sen asiakkaat kuluttavat. Vihreän sähkön myyntisopimus vaikuttaa ainoastaan siihen, minkä hinnan voimalaitos sähköstään saa.

Totta, vesisähkön ostaminen ei myöskään tuo lisää vesivoimaa, koska käytännössä kaikki lainsäädännöllisesti mahdollinen kapasiteetti on jo rakennettu.

Antero Alku sanoi:
Akkukäyttöinen henkilöautoilu – jos myös lämmitys ja ilmastointi toimivat akkusähköllä – voi olla päästötöntä jatkuvaliitäntäistä joukkoliikennettä helpommin, koska akku antaa tilaisuuden käyttää sähköä, jonka tuotanto tapahtuu eri ajanhetkellä kuin käyttö. Mutta tietenkin sillä edellytyksellä, että sähkö tosiasiallisesti tuotetaan päästöttömästi. Tuuli- ja aurinkovoima ovat tässä mahdolliset. Biopoltolla akkuautoilulla ei ole etua jatkuvaliitäntäiseen joukkoliikenteeseen. Ja tällä hetkellä Suomessa öisin vapaana oleva säätövoimakapasiteetti riittää autoilulle. Mutta silloin sähköautot kulkevat hiilellä ja ovat vielä pahempia päästöiltään kuin öljypolttoiset autot.

Näitä kulutusjoustoja on myös muualla, ja mahdollisuuksia niiden lisäämiseen on merkittävästi erityisesti lämmityksen ja jäähdytyksen puolella.

Antero Alku sanoi:
Eli yhteenvetona: Sähköisen liikenteen päästöllisyys tai päästöttömyys on se, minkälaisen muutoksen sähkön tuotantoprofiiliin ne aiheuttavat. Teknisiä mahdollisuuksia on monia, kaupuallisesti mahdollisia on vähemmän. Koko joukkoliikenne on Suomessa niin vähäinen sähkönkulutuksen osa, että sen perusteella eivät valtakunnalliset tuotantosuunnitelmat muutu, vaan lisäkulutus tuotetaan säätövoimalla. Siten päästöttömyyden ratkaisee säätövoiman polttoaine. Jos se on hiiltä, päästöt ovat suuret, jos biomassaa, päästöt ovat lähes nolla.

Antero

Kokonaisuudessaan sähköverkko on niin laaja, ja kattaa niin monenlaisia kulutuskohteita, ettei varsinkaan pienien kohteiden erottaminen kokonaisuudesta ole järkevää. Ne vaan "häviävät" taustakohinaan.

teme sanoi:
Marginaalipäästöt Suomessa toimivat juuri noin, viimeiset watit on aina hiililauhdetta koska se on muuttuvilta kustannuksilta kallein tuotantomuoto eli viimeisenä ajojärjestestyksessä. Jos suljet läppärisi niin nimenomaan sen kivihiililauhteen kysyntä laskee saman verran kuin se kuluttaa. Kokonaispäästöjä ei voi laskea kertomalla kaikkea kulutusta marginaalipäästöillä ihan samasta syystä kuin kokonaiskustannuksia ei voi laskea kertomalla yksiköt marginaalikustannuksella. Sinänsä kokonaispäästöjen laskenta ole kovin hyödyllistä jos haluaa vähentää päästöjä, sitä varten tarvitsee marginaalipäästöistä tiedon.

Ei ihan näin yksinkertaisesti. Kivihiililauhteen tuotanto joudutaan suunnittelemaan useita vuorokausia etukäteen, koska käynnistys- ja sammutusajat ovat pitkiä. Tämän takia sammuttaessa läppärini vesivoiman tuotanto pienenee teoriassa läppärin tehon verran, käytännössä verkossa ei tämän takia tapahdu mitään muutoksia.

Kokonaispäästöjen laskeminen nimenomaan on oleellista tavoiteltaessa päästöjen vähenemistä, koska marginaalipäästöt tulevat näköpiirissä olevaan tulevaisuuteen asti olemaan hyvin lähellä nykyisiä. Kokonaispäästöt sen sijaan voivat pudota merkittävästi.

teme sanoi:
Bio on vähän eri juttu, sillä voi korvata polttoaineita (diesel, kivihiili...) mutta tuskin kaikkea. Pääomavaltaiset tuotantomuodot (tuuli, ydin) on ensimmäisenä ajojärjestyksessä, kaikki sähkö mitä niillä tuotetaan käytetään koska voimalan sulkeminen ei säästä juuri mitään. Tähän muuten perustuu se että ko. tuotantotyypit laskevat sähkön myyntihintaa, vaikkeivat sinänsä ole mitenkään kovin edullisia tapoja tuottaa sähköä (kiinteät eli rakentamiskustannukset vastaavasti on moninkertaiset polttovoimaloihin nähden).

Todennäköisesti Suomeen ja Nordpoolin alueelle tehdään lisää tuuli- ja ydinvoimaa, jolloin ainakin matalan kysynnän aikaan eli kesäaikaan oltaneen tilanteessa jossa marginaalisähkö on vesivoimaa. Mutta toistaiseksi näin ei ole.

Tietääkseni pohjoismaissa, ainakaan Tanskaa lukuunottamatta ei käytännössä ajeta hiililauhdetta kesäaikaan. Esimerkiksi tällä hetkellä Fingridin mukaan Suomessa tuotetaan 484 MW lauhdevoimaa, joka on vähemmän kuin esimerkiksi Meri-Porin kapasiteetti, ja noin 5 % kokonaiskulutuksesta.[/QUOTE]

Edit: Pahoittelut pitkästä ja sekavasta offtopic postauksesta, moderaattori voi siirtää sopivampaan paikkaan.

Pähkinänkuoressa kritiikkini kohdistuu siihen, että yritetään säläyttää sähköntuotannon marginaalipäästöt yhden kulutuskohteen (johdinautot) harteille, eikä uskota sähkömarkkinoiden kykenevän lisäämään kapasiteettiaan järkevästi, vaikka siellä ei mitään tervettä kipailua häirtseviä monopoleja esiinny.

Antero Alku · 27 Elokuu 2011

sane sanoi:
Pähkinänkuoressa kritiikkini kohdistuu siihen, että yritetään säläyttää sähköntuotannon marginaalipäästöt yhden kulutuskohteen (johdinautot) harteille, eikä uskota sähkömarkkinoiden kykenevän lisäämään kapasiteettiaan järkevästi, vaikka siellä ei mitään tervettä kipailua häirtseviä monopoleja esiinny.

Olet aivan oikeassa tässä. Erilaisten tulevaisuuden suunnitelmien vika päästöasioissa on, että niissä oiotaan liiaksi ja osin ehkä tarkoitushakuisesti. Kun ajatellaan johdinautoja ja tehdään suunnitelmaa 30 vuodeksi eteenpäin, on yksi virhe olettaa, että sähkön tuotantoyhdistelmä ei muutu miksikään ja toinen virhe olettaa, että sähkönutotanto ylipäätään on sellainen, kuin se on tarkasteluhetkellä. Päästölaskelma tulee tehdä kehityspolkuna, jossa lasketaan ratkaisun todelliset päästöt esim. vuosittain ottaen huomioon sähköntuotannon kehitys. Laskelma tehdään silloin marginaalitarkasteluna: mitkä ovat kokonaispäästöt ilman johdinautoja ja mitkä niiden kanssa. Silloin nähdään, mitä ratkaisu tai sen tekemättä jättäminen todellisuudessa vaikuttaa.

Antero