Renewable energy scenarios for South Karelia – non-industrial energy demands

Abstract

Tässä diplomityössä tarkastellaan täysin uusiutuvaa energiajärjestelmää Etelä-Karjalan maakunnan alueella, mikä onkin jo tällä hetkellä Suomen uusiutuvin maakunta. Diplomityössä tarkastellaan julkisen sektorin, liikenteen ja rakennusten energian kulutusta mutta teollisuuden energiankäyttö jätetään tarkastelun ulkopuolelle. Työssä tutustutaan tämän hetken Etelä-Karjalan energiajärjestelmään ja sen perusteella tehdään referenssi-skenaario. Tulevaisuuden skenaariot tehdään vuosille 2030 ja 2050. Tulevaisuuden skenaarioissa muutos keskittyy järjestelmän sähköistymiseen ja uusiutuvien tuotantomuotojen integroimiseen järjestelmään. Sähköistyminen kasvattaa sähkönkulutusta, joka pyritään kattamaan uusiutuvilla tuotantomuodoilla, lähinnä tuuli- ja aurinkovoimalla. Liikennesektori rajataan kumipyöräliikenteeseen ja sen muutos tulee olemaan haastavin ja aikaa vievin. Muutokseen pyritään liikennepolttoaineiden tuotannolla maakunnassa sekä sähköautoilulla. Uusiutuva energiajärjestelmä tarvitsee tuotannon ja kysynnän joustoa sekä älyä järjestelmältä. Työssä tarkastellaan myös järjestelmän kustannuksia sekä työllisyysvaikutuksia.

The thesis introduces a fully renewable future energy system for a region of South Karelia, which already has the biggest renewable energy share in Finland. The thesis analyses the public sector, transportation and building’s energy demand, leaving industry out from the analysis. A brief introduction to the current state of the energy system is made and reference model is built around this. A future scenarios are built for years 2030 and 2050. The focus in future energy scenarios is electrification of the system, which is considered to be a way to integrate the new renewable production in the whole system. The electrification pathway increases the electricity consumption in the region which is met with increased renewable energy production, mainly wind and solar power. The transportation sector is limited to road traffic only. The transportation sector is the most challenging and likely to be the most slowly changing sector. Traffic fuel production is implemented in the region and electric vehicle usage is increased. The renewable energy system requires production and demand side flexibility and intelligence. The costs and employment effect is also considered and calculated.