The role of nuclear power in the future energy system
Ahokas, Jarkko (2015)
Diplomityö
Ahokas, Jarkko
2015
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201504222785
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201504222785
Tiivistelmä
Currently widely accepted consensus is that greenhouse gas emissions produced by the mankind have to be reduced in order to avoid further global warming. The European Union has set a variety of CO2 reduction and renewable generation targets for its member states. The current energy system in the Nordic countries is one of the most carbon free in the world, but the aim is to achieve a fully carbon neutral energy system.
The objective of this thesis is to consider the role of nuclear power in the future energy system. Nuclear power is a low carbon energy technology because it produces virtually no air pollutants during operation. In this respect, nuclear power is suitable for a carbon free energy system. In this master's thesis, the basic characteristics of nuclear power are presented and compared to fossil fuelled and renewable generation. Nordic energy systems and different scenarios in 2050 are modelled. Using models and information about the basic characteristics of nuclear power, an opinion is formed about its role in the future energy system in Nordic countries.
The model shows that it is possible to form a carbon free Nordic energy system. Nordic countries benefit from large hydropower capacity which helps to offset fluctuating nature of wind power. Biomass fuelled generation and nuclear power provide stable and predictable electricity throughout the year. Nuclear power offers better energy security and security of supply than fossil fuelled generation and it is competitive with other low carbon technologies. Kirjoitushetkellä yleisesti hyväksytty mielipide on, että ihmiskunnan tuottamia kasvihuonekaasupäästöjä on vähennettävä globaalin ilmaston lämpenemisen hillitsemiseksi. Euroopan Unioni on asettanut jäsenmailleen erilaisia CO2 päästöjen vähennystavoitteita sekä uusiutuvan energiankäytön tavoitteita. Pohjoismainen energiajärjestelmä on jo yksi maailman hiilivapaimmista, mutta tavoitteena on täysin hiilineutraali energiajärjestelmä.
Tämän diplomityön tavoitteena on pohtia ydinvoiman roolia tulevaisuuden energiajärjestelmässä. Ydinvoima ei tuota juuri ollenkaan ilmasaasteita ja sen elinkaaren hiilipäästöt ovat matalat. Näiltä osin ydinvoima sopii hiilivapaaseen energiajärjestelmään. Tässä diplomityössä esitellään ydinvoiman perusominaisuudet ja verrataan niitä fossiilisiin ja uusiutuviin energiantuotantomuotoihin. Myös Pohjoismainen energiajärjestelmä ja erilaiset skenaariot vuonna 2050 mallinnetaan. Mallin ja ydinvoiman perusominaisuuksien pohjalta muodostetaan näkemys ydinvoiman roolista Pohjoismaisessa energiajärjestelmässä tulevaisuudessa.
Malli osoittaa, että on mahdollista rakentaa hiilivapaa Pohjoismainen energiajärjestelmä. Pohjoismaat voivat käyttää hyväkseen suurta vesivoimakapasiteettia, joka auttaa tasapainottamaan tuulivoiman tuotantovaihtelua. Biomassaan pohjautuva sähköntuotanto sekä ydinvoima tarjoavat vakaata ja ennustettavaa sähköntuotantoa ympäri vuoden. Verrattuna fossiilisiin tuotantomuotoihin, ydinvoima parantaa energiaturvallisuutta sekä polttoaineen toimitusvarmuutta. Ydinvoima on myös kustannuksiltaan kilpailukykyinen verrattuna muihin vähäpäästöisiin teknologioihin.
The objective of this thesis is to consider the role of nuclear power in the future energy system. Nuclear power is a low carbon energy technology because it produces virtually no air pollutants during operation. In this respect, nuclear power is suitable for a carbon free energy system. In this master's thesis, the basic characteristics of nuclear power are presented and compared to fossil fuelled and renewable generation. Nordic energy systems and different scenarios in 2050 are modelled. Using models and information about the basic characteristics of nuclear power, an opinion is formed about its role in the future energy system in Nordic countries.
The model shows that it is possible to form a carbon free Nordic energy system. Nordic countries benefit from large hydropower capacity which helps to offset fluctuating nature of wind power. Biomass fuelled generation and nuclear power provide stable and predictable electricity throughout the year. Nuclear power offers better energy security and security of supply than fossil fuelled generation and it is competitive with other low carbon technologies.
Tämän diplomityön tavoitteena on pohtia ydinvoiman roolia tulevaisuuden energiajärjestelmässä. Ydinvoima ei tuota juuri ollenkaan ilmasaasteita ja sen elinkaaren hiilipäästöt ovat matalat. Näiltä osin ydinvoima sopii hiilivapaaseen energiajärjestelmään. Tässä diplomityössä esitellään ydinvoiman perusominaisuudet ja verrataan niitä fossiilisiin ja uusiutuviin energiantuotantomuotoihin. Myös Pohjoismainen energiajärjestelmä ja erilaiset skenaariot vuonna 2050 mallinnetaan. Mallin ja ydinvoiman perusominaisuuksien pohjalta muodostetaan näkemys ydinvoiman roolista Pohjoismaisessa energiajärjestelmässä tulevaisuudessa.
Malli osoittaa, että on mahdollista rakentaa hiilivapaa Pohjoismainen energiajärjestelmä. Pohjoismaat voivat käyttää hyväkseen suurta vesivoimakapasiteettia, joka auttaa tasapainottamaan tuulivoiman tuotantovaihtelua. Biomassaan pohjautuva sähköntuotanto sekä ydinvoima tarjoavat vakaata ja ennustettavaa sähköntuotantoa ympäri vuoden. Verrattuna fossiilisiin tuotantomuotoihin, ydinvoima parantaa energiaturvallisuutta sekä polttoaineen toimitusvarmuutta. Ydinvoima on myös kustannuksiltaan kilpailukykyinen verrattuna muihin vähäpäästöisiin teknologioihin.