Täysin uusiutuva sähköntuotanto tekee Intiasta päästöttömän vuoteen 2050 mennessä

Lappeenrannan teknillisellä yliopistolla (Lappeenranta University of Technology, LUT) tehdyn tutkimuksen mukaan Intia voi saavuttaa täysin uusiutuvan sähköjärjestelmän vuoteen 2050 mennessä. Tutkimus osoittaa, että kehitysmaat, joilla on runsaasti uusiutuvia luonnonvaroja, voivat elintason noustessa välttää länsimaiden kaltaisen runsaspäästöisen sähköntuotannon ja teollisuuden ja ottaa uusiutuvan järjestelmän edullisesti suoraan käyttöön.

Tutkimuksessa ehdotettu uusiutuva energiajärjestelmä toimii pääasiassa aurinkovoimalla ja akuilla. Aurinkokennot ovat taloudellisin sähkönlähde, ja akut vastaavat yöllisen sähköntarpeeseen. Intian sähköntarpeen lisäksi simulaatio kattaa makean veden valmistuksen ja teollisuuden synteettisen maakaasun tarpeen.

"Se, että Intian kaltainen maa pystyisi kolmessakymmenessä vuodessa siirtymään täysin uusiutuvaan sähköjärjestelmään, joka olisi vieläpä nykyistä järjestelmää taloudellisempi, osoittaa kehittyvien maiden voivan välttää suuripäästöisen energiantuotannon vaiheen talouskasvusta huolimatta. Tämä luo niille kilpailuedun", sanoo johtava tutkija Pasi Vainikka.

Intian ilmastolle on ominaista sadekausi, jolloin aurinkovoiman saatavuus on rajoitetumpaa. Uusiutuvassa järjestelmässä aurinkovoiman puute korvattaisiin tuuli- ja vesivoimalla sekä aurinkovoiman tuonnilla naapurialueilta, joihin sadekausi vaikuttaa vähemmän. Tällä tavoin taataan järjestelmän ympärivuotinen toimivuus.

Uusiutuva järjestelmä olisi edullisempi kuin Intiassa nykyisin käytössä oleva kivihiilipohjainen järjestelmä. Vuonna 2050 sähkön hinta olisi 3640 Intian rupiaa (52 euroa) megawattitunnilta kun mallinnetaan vain sähköjärjestelmä. Kun suolanpoisto merivedestä ja teollisuuden tarvitsema synteettinen maakaasu otetaan huomioon, hinta olisi 3220 rupiaa (46 euroa) megawattitunnilta. Nykyisessä järjestelmässä kustannus on 57 euroa megawattitunnilta.

Uusiutuvan energiajärjestelmän luomiseksi Intian olisi sijoitettava aurinko- ja tuulivoimateknologioihin. Kokonaissijoitus olisi noin 3380 miljardia euroa. Summa ennakoi voimakasta kysynnän kasvua 1720 miljoonasta megawattitunnista vuonna 2015 noin 6200 miljoonaan megawattituntiin vuonna 2050.

Kuluttajilla on suunnitellussa järjestelmässä keskeinen osa. Järjestelmä nojaa loppukäyttäjien, kuten kotitalouksien, kaupallisten yritysten ja teollisuuden, omatuotantoon eli aurinkosähkön tuottajakuluttajiin. Tällä tavoin korjataan jakelun puutteita ja luodaan hajautetumpi ja kestävämpi energiajärjestelmä. Tuottajakuluttajat voivat tuottaa 15-20 prosenttia Intian sähköntarpeesta. Tämä voi myös nopeuttaa siirtymistä sähköautokantaan, mikä on maan hallituksen kunnianhimoinen tavoite.

"Intian sähköntarve kasvaa nopeasti, tuotannossa on jatkuvia puutteita, ja kesäisin on sähkökatkoja. Siksi aurinkosähkön tuottajakuluttajilla on tärkeä rooli maan siirtymässä kohti täysin uusiutuvaa järjestelmää", painottaa professori Christian Breyer.

Intia hyötyisi ehdotetusta järjestelmästä monin tavoin. Ensinnäkin se auttaisi maata saavuttamaan ilmastonmuutostavoitteensa. Toiseksi paikalliset ihmiset hyötyisivät siitä, koska täysin uusiutuva järjestelmä parantaisi terveydellisiä olosuhteita.

"Huonoon ilmanlaatuun liittyvät terveydenhoitokustannukset ja ennenaikaiset kuolemat vähenisivät merkittävästi", kertoo tutkija Ashish Gulagi.

Tutkijat ovat nyt ensi kertaa mallintaneet Intian siirtymisen täysin uusiutuvaan energiajärjestelmään tunnin tarkkuudella ja tarkoin maantieteellisin yksityiskohdin.

Tutkimus liittyi hankkeisiin Finnish Solar Revolution ja Neo-Carbon Energy. Neo-Carbon Energy on Tekesin strateginen yhteistyöhanke Lappeenrannan teknillisen yliopiston, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n ja Turun yliopiston Tulevaisuuden tutkimuskeskuksen kanssa.

Lisätietoja:

Christian Breyer, professori, LUT, christian.breyer@lut.fi, +358 50 443 1929

Pasi Vainikka, johtava tutkija, VTT, pasi.vainikka@vtt.fi, +358 40 582 987

Ashish Gulagi, tutkija, LUT, ashish.gulagi@lut.fi, +91 7507735375

Kuvat.

 

Julkaisut:

The Demand for Storage Technologies in Energy Transition Pathways Towards 100% Renewable Energy for India, http://bit.ly/2vSldF1

Electricity system based on 100% renewable energy for India and SAARC, http://bit.ly/2wmRUd0

Solar-Wind Complementarity with Optimal Storage and Transmission in Mitigating the Monsoon Effect in Achieving a Fully Sustainable Electricity System for India, http://bit.ly/2xcwVdP

Role of solar PV prosumers in enabling the energy transition towards a fully renewables based power system for India, http://bit.ly/2xaP2Ab