Browsing by Author "Arasto, Antti"

Now showing 1 - 3 of 3
  • No Thumbnail Available
    Item
    Energy policy instruments in promoting renewable energy - an investor's point of view
    (2006) Arasto, Antti; Tolonen, Jouni; Konetekniikan osasto; Teknillinen korkeakoulu; Helsinki University of Technology; Fogelholm, Carl-Johan
    Tämän työn tarkoituksena oli perehtyä energiantuotannon ohjauskeinoihin, niiden teoreettiseen taustaan ja arvioidaan ohjauskeinojen soveltuvuutta uusiutuvan energian edistämiseen. Ohjauskeinoja arvioidaan pääasiassa energian tuottajan näkökulmasta. Tutkimuksen taustatiedoksi tehtiin kirjallisuustutkimusta ohjauskeinoista, niiden teoreettisista toimintaperiaatteista ja käytännön kokemuksista. Energiantuotannon ohjauskeinot voidaan jakaa taloudellisiin ohjauskeinoihin, normiohjaukseen, informaatio-ohjaukseen sekä verkosto- ja vapaaehtoiseen ohjaukseen. Tämä työ keskittyy energiantuotannon taloudellisiin ohjauskeinoihin, joita ovat investointituet, vero-ohjaus, vihreät sertifikaatit, takuuhintajärjestelmä, tarjouskilpailumenettely ja päästökauppa. Näistä ohjauskeinoista lähemmin tarkastellaan Suomen vero-ohjausta ja investointitukia, Ruotsin sertifikaattijärjestelmää ja Saksassa käytössä olevaa takuuhintajärjestelmää. Näitä kolmea tukijärjestelmää arvioitiin laskemalla kannattavuuslaskelmia kolmesta erityyppisestä laitosinvestoinnista. Esimerkkilaitokset olivat yhdyskunnan bio-yhteistuotantolaitos, offshore- tuulipuisto ja pienvesivoimala. Näiden laskelmien avulla arvioitiin eri järjestelmien käytössä olevia tukitasoja, sekä investointien herkkyyksiä järjestelmälle ominaisille muutoksille, kuten sähkön hinnan ja tukijärjestelmän keston muutoksille. Ohjauskeinoja arvioitaessa on tärkeintä määritellä mikä on tavoite, johon ohjauskeinolla pyritään. Usein ohjauskeinoja käsiteltäessä ei huomioida päällekkäisiä tavoitteita. Uusiutuvan energian lisäämisellä on muitakin kuin vain taloudellisia esteitä. Tällaisia ovat hallinnolliset esteet, vaikeudet verkkoliitynnässä ja sosiaaliset ongelmat. Investoinnin tarvitseman tuen suuruus ei ole riippuvainen tukijärjestelmästä, vaan tullakseen kannattavaksi investointi tarvitsee aina samansuuruisen summan tukea diskontattuna nykyhetkeen. Sen sijaan tukijärjestelmä vaikuttaa voimakkaasti investoinnin riskeihin. Suurimmat riskit tuottajan näkökulmasta liittyivät vihreisiin sertifikaatteihin. Takuuhintajärjestelmä ja investointituki ovat tuottajan kannalta parhaat järjestelmät, koska niissä tuottajalle aiheutuu mahdollisimman pieni riski. Mahdollisimman pitkälle ennustettavalla tukitoiminnalla voidaan kaikissa tukimuodoissa pienentää tuottajalle aiheutuvaa riskiä. Takuuhintajärjestelmä on käytännössä todettu tehokkaaksi, mutta näihin kokemuksiin liittyy poikkeuksetta korkeat tukitasot. Takuuhintajärjestelmä ei sovellu hyvin avoimille sähkömarkkinoille. Vihreistä sertifikaateista on vähän käytännön kokemuksia. Teoriassa järjestelmä on kansantaloudellisesti edullinen ja se soveltuu avoimille sähkömarkkinoille. Vihreät sertifikaatit soveltuvat huonosti kehitysvaiheessa olevan teknologian tukemiseen. Takuuhintajärjestelmä ja investointituet soveltuvat tähän tarkoitukseen paremmin. Kaikissa järjestelmissä on hyviä ja huonoja puolia, eikä kaikista näkökulmista parasta järjestelmää voida nimetä. Tavoitteet on mahdollista toteuttaa kaikilla järjestelmillä, jos niiden toteutus on onnistunut. Toteutuksen onnistuminen korostuu erityisesti, jos halutaan aikaansaada avoimet yleiseurooppalaiset markkinat.
  • No Thumbnail Available
    Item
    Process simulation of post combustion CO2 capture using monoethanolamine
    (2009) Bizenberger, Lothar; Arasto, Antti; Biotekniikan ja kemian tekniikan laitos; Teknillinen korkeakoulu; Helsinki University of Technology; Hurme, Markku
  • Thumbnail Image
    Item
    Techno-economic evaluation of significant CO2 emission reductions in the iron and steel industry with CCS
    (VTT Technical Research Centre of Finland, 2015) Arasto, Antti; Teir, Sebastian, Dr., VTT Technical Research Centre of Finland Ltd., Finland; Energiatekniikan laitos; Department of Energy Technology; Insinööritieteiden korkeakoulu; School of Engineering; Järvinen, Mika, Prof., Aalto University, Department of Energy Technology, Finland
    The iron and steel industry is one of the largest emitters of industrial CO2, accounting for around 6% of global anthropogenic CO2 emissions each year. In Europe, the recently proposed stricter emission reduction targets for 2030 are likely to increase the price for CO2 emission allowances. Various different GHG emission mitigation alternatives have been considered to enable decarbonisation of the iron and steel industry, such as energy efficiency, biogenic reducing agents, hydrogen and CCS. However, not all of these can be deployed for the most important production route – the blast furnace and basic oxygen furnace route (BF + BOF) – and all the solutions have advantages and disadvantages. CCS is currently the only mitigation option available for significantly reducing emissions from this energy-intensive industry. A full chain assessment of carbon capture and storage (CCS) applications for the iron and steel industry was performed in order to screen technology options and build a development pathway to low carbon steelmaking for future carbonconstrained world. A techno-economic assessment of application of CCS with various technologies in the iron and steel industry was carried out to create a knowledge base for a Nordic steel producer. The assessment was conducted for two different CO2 capture alternatives, namely post-combustion carbon capture and oxygen blast furnaces (OBF) with flue gas circulation. Processes were assessed by technical modelling based on the Aspen Plus process simulator and the economic evaluation toolkit CC-SkynetTM using two indicators: the break-even price of CO2 emission allowances for CCS and the impact of CCS on steel production costs. With the whole chain approach, including CO2 capture, processing, transport and storage, the results show a significant reduction potential at an integrated steel mill for all carbon capture technologies assessed. The application of an OBF would require a larger modification of the processes of the existing steel mill than that required by the application of post-combustion capture. The staged construction and implementation of CCS in order to minimise the financial investment risk was considered and several pathways for implementation were analysed. Only transportation of CO2 by ship was considered due to the coast-line location of the installation far from other emission sources, pipeline infrastructures and storage sites. Results show the cost structure and feasibility of the studied technologies. Cost break-even points for CCS at an integrated steel mill, for the plant owner and costs for globally avoided emissions are calculated. The direct site emissions were reduced by 0.28–2.93 Mt CO2/a. The cases resulting in significant reductions represent 48–73% of direct site emissions. The net GHG impact of emission reductions are between 45–62% of the site emission reductions. The cost of emission reductions are estimated from the site owner perspective, with the costs in majority of the cases being between €40–70/t CO2. Oxygen blast furnace with top gas recirculation was estimated to be slightly cheaper than post-combustion capture of CO2. As presented in the results of this study, BePs (break-even prices) are very sensitive to several factors which are uncertain regarding the time frame of large investments. The results also showed that the costs for CCS are heavily dependent not only on the characteristics of the facility and the operational environment, but also on the chosen system boundaries and assumptions.