Uusiutuvan energian innovaatiot, markkinat ja kaupallistaminen

suomalaisten yritysten liiketoiminnan vauhdittajina

24.11.2016 Taaleri/Kotimaamme ompi Suomi

Raimo Lovio, Aalto-yliopiston kauppakorkeakoulu

1

Esityksen sisältö

• Uusiutuvan energian markkinat, kaupallistaminen ja innovaatiot: yleishuomioita

• Markkinoita luovia ohjauskeinoja

• Massatuotannon luomisen monipuoliset innovaatiot

• Energiatehokkuus ja uusiutuva energia Suomessa

• Suomen vahvuuksia

• Koti- ja vientimarkkinoiden roolista

2

Otsikon oikea järjestys: (1) markkinat, (2) kaupallistaminen ja (3) innovaatiot

• Driverit: • tarve (ilmastonmuutoksen hillintä, muut haitat),

• aktiiviset toimijat: politiikka, edelläkävijäyritykset ja –kuluttajat, sijoittajat

• markkinat, kaupallistaminen ja innovaatiot

• Markkinoiden luominen tehokkaasti

• Kaupallistamisen ytimessä: massatuotanto ja liiketoimintamallit

• Innovaatioiden monipuolisuus ja systeemisyys

3

Markkinoiden luominen tehokkaasti• Aktiiviset toimijat: politiikka, edelläkävijäyritykset ja –kuluttajat,

sijoittajat

• Miksi markkinoita on vaikea luoda korottamalla kansainvälisesti päästöjen hintoja (päästökauppa, hiilivero tms.)?• Hintojen nosto poliittisesti vaikeaa ylipäätään• Kansainvälinen ja kansallinen, hiilivuotopelko• Kohonneiden hintojen kytkentä konkreettisiin investointeihin (kansallisesti)

epäsuora

• Kannattaa yrittää nostaa, mutta sen varaan ei voida yksin laskea: ideaalimarkkinat/todellisuus

• Päästökauppaa ei myöskään kaikkialla ja Suomessakaan se ei kata läheskään kaikkea

4

Markkinoita luovia ohjauskeinoja

• Ajoissa annettavat määräykset• Hehkulamppujen kielto, autojen päästörajat, hiilen käyttö, öljyn

erillislämmitys, polttomoottorit

• Jakeluvelvoitteet polttoaineiden toimittajille

• Kilpailutetut huutokaupat sähkön tuotannossa

5

Jakeluvelvoitteen vahvuus ohjauskeinona

• Ottamatta kantaa (nestemäisten) biopolttoaineiden edistämisen keskeisyyteen liikenteen päästöjen vähentämisessä on todettavissa että

• (1) Se on harvinainen keino sikäli, että Suomi on sen suhteen kunnianhimoisempi kuin EU

• (2) Se on ollut vaikuttava: osuus Suomessa jo 2014 – 2015 reilusti yli tavoitellun 20 %

• (3) Sen vastustus on vähäistä (vrt. uusiutuvien tuet sähkön tuotannossa)

6

Miksi?

• Ohjauskeinossa paino uuden tukemisessa (kansallisesti)

• Polttoainejakelijoille suora velvoite, joka luo markkinat polttoaineiden tuottajille, polttoainetuottajille myös investointukia ja tuplalaskettavuus antaa etua kestäville kotimaisille ratkaisuille

• Kalliimman biotuotteen hintaa tuetaan alemmilla veroilla ja ehkä myös myyjien hinnoitteluvoimalla (tuotantotuki)

• Alalla olevat aktiivisia: markkinat eivät myllerry

7

Sähkömarkkinoilla: uusiutuvien kilpailutetut tuotantotuet

• Esimerkiksi aurinkosähköjärjestelmä-investointeja tuetaan ainakin 50 maassa säännöllisesti järjestettävillä kilpailuilla

• Luo markkinan (laite- ja asennuskustannukset) ja pienentää riskiä (rahoituskustannukset)

• Johtaa ajantasaiseen ja alenevaan tukitasoon• Saksassa aurinkosähkö: joulukuu 2015 80 euroa/MWh ja toukokuussa 2016

70-75 euroa/MWh

• 2016: Meksiko 36, Dubai 30 ja Chile 29 $/MWh

8

Kaupallistamisen ydin: massatuotanto ja oppimiskäyrä

• Henry Ford ei suunnitellut tai keksinyt halpaa autoa vaan rakensi massatuotantokoneiston joka alensi hintoja riittävän alas joihin korotetuilla palkoilla ihmiset pääsivät käsiksi.

• Tuomo Suntola 1990-luvulla: ”Aurinkoteknologian hyväksyttävyys edellyttäisi hinnan saamista massatuotantotasolle, mutta massatuotanto ei synny ennen kuin on markkinoita ja markkinat eivät synny nykyisillä hinnoilla.”

9

10

1) Tuuli- ja aurinko-sähkö

2) Sähköener-giavarastot, älykkäätverkot

3) Siltateknologiat

• Kaikissa avainasiana massavalmistus ja siitä seuraava teknologinenoppimiskäyrä – yksikkökustannus laskee valmistusmäärän funktiona (2x=20%)

4) CO2 –talteenotto ja hyödyntäminen raaka-aineenasähköautot, desalinaatio, energiatehokkuus,

Jero Ahola 2016

Aurinkopaneelien wattihinnan kehitys valmistetun kapasiteetin funktiona

Asennetun kapasiteetin tuplaus on laskenut

aurinkosähkö-paneelien hintaa 20 %:lla

Lähde: IEA Technology Roadmap for Solar Photovoltaic Energy 2014.

Aurinkoinvertterien hinta –ajurina tehotiheys

Lähde: Fraunhofer-institute for Solar Energy Systems (ISE), Current and Future Costs of Photovoltaics – Long-term Scenarios for Market Development, System Prices and LCOE of Utility-scale PV systems, study on the behalf of Agora Energiewende, 2015.

Valmistetun kapasiteetin tuplaus on laskenut yksikköhintaa

19 %:lla

700W, 199525 kg/kW

6 kW, 200510.5 kg/kW

25 kW, 20142.4 kg/kW

Aurinkosähkövoimalan arvonlisäveroton kokonaiskustannus Saksassa (Pn < 10 kWp) (avaimet käteen)

Avaimet käteen hinnat Suomessa samaa tasoa,

paneelien osuus noin 40 % kokonaisuudesta

Lähde: National Survey Report of PV Power Applications in Germany 2014, IEA PVPS

Tarvittavat innovaatiot• Innovaatioiden monipuolisuus:

• spesifit innovaatiot: aurinko, tuuli, lämpöpumput …

• pullonkaulat järjestelmässä: varastointi, Power2X

• yleisinnovaatiot: sähkötekniikka ja digitalisaatio

• Perustutkimukselliset ratkaisut (esim. aurinkokennot, akkuteknologiat) ja yksinkertaiset kustannuksia alas ajavat ratkaisut

• Logistiikka, kaupalliset toimintamallit ja rahoitus

14

Aurinkokennojen hyötysuhteen kehitys

Suomen tilanteesta

16

0

50

100

150

200

250

300

19

75

19

76

19

77

19

78

19

79

19

80

19

81

19

82

19

83

19

84

19

85

19

86

19

87

19

88

19

89

19

90

19

91

19

92

19

93

19

94

19

95

19

96

19

97

19

98

19

99

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

14

20

15

Suomen BKT 2010 hinnoin, energiankokonaiskulutus ja energiasektorin

CO2-päästöt 1975 - 2015

BKT 2010 hinnoin Energian kokonaiskulutus CO2 päästöt

Uusiutuva energia ohi fossiilisen vuonna 2017 ja yli 50 %:n 2020-luvulla kokonaiskulutuksesta

18

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

19

70

19

72

19

74

19

76

19

78

19

80

19

82

19

84

19

86

19

88

19

90

19

92

19

94

19

96

19

98

20

00

20

02

20

04

20

06

20

08

20

10

20

12

20

14

20

16

20

18

20

20

20

22

20

24

20

26

20

28

20

30

Uusiutuva Fossiilinen

6.12.2017

%

Suomen vahvuudet puu/bioenergiassa • Osana Suomen energiaa (jatkossa yli 30 %)

• Kasvava selluteollisuus ja hiilen/öljyn korvaaminen• Puupohjaiset ja muut biopolttoaineet• Puurakentaminen käynnistymässä

Alan teknologiassa ja sen viennissä: • Ponsse• BMH Technology, Raumaster• Valmet, Andritz, Amec Foster Wheeler, Renewa/KPA• Neste, St1, UPM, Kaidi?• Mikro-CHP: Volter, Gasek• Tulikivi

19

Energiatehokkuus ja –älykkyys

• Energiatehokkaat prosessit ja hukkalämpöjen talteenotto

• Teollinen internet: esim. Enevo

• Älykkään ja joustavan sähkö- ja lämmitysjärjestelmän kehittäminen Fingridin, energiayhtiöiden, ohjelmistotalojen ja kasvavan pk-yritysjoukon voimin: • Aidon, There, Optiwatti, Fourdeg, Ouman, Nuuka, Watty,

lohkoketjuteknologiat …

20

Muita vahvistuvia sektoreita

• Lämpöpumput ja geoterminen energia: Oilon, Gebwell, Lämpöässä, suuret ratkaisut, St1

• Maa- ja biokaasu: Meyer, Gasum, Watrec

• Liikenteen muita sovelluksia: • Ensto, Fortum, Liikennevirta sähköisessä liikenteessä

• Mobility as a service kehittäminen

• Kevyt liikenne

• Tuulivoimakin vihdoin juuri nyt 2016 - 2017

21

Haasteena kotimarkkinan ja kansainvälisen markkinan ero• Suomessakin kasvussa aurinkoenergia, tuulivoima, biokaasu,

varastointi, sähköinen liikenne – mutta silti Pohjoismaiden pienimmät markkinat ja globaali kasvu vauhdissa muualla

• Voiko maa menestyä (vain) sellaisilla aloilla, joissa niiden kotimarkkinat ovat suuret tai ainakin edelläkäyvät (paperikoneet ja matkapuhelimet): demot ja hiominen?

• Monille pk-yrityksille koti- ja lähimarkkinat ovat riittävät ja ainakin tärkeät ennen kuin on mahdollista edetä, mutta silti kasvua haettava myös suoraan kansainvälisiltä markkinoilta

• Myös sijoitustuotteiden osalta kotimarkkina pieni

22

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

2000-2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Suomen suuret aurinkosähköjärjestelmät (yli 15 kWp) vuoden 2015 lopussa: kokonaisteho asennusvuosittain

24

1 TWh

0,5 TWh

2 TWh

Jero Aholan käsitys 2015 -2016 tilanteesta (MWp)

Tanska 789 + 183Ruotsi 130 + 51Suomi 10 + 5Norja 15 + 2

Olennainen muutos käynnissä Suomen aurinkoenergialiiketoiminnassa

• Edelleen alalle tulee ja kotimaassa toimijoina pieniä uusia yrityksiä, mutta nähtävissä että

• monet pienet liittoutuvat suurempien toimijoiden kanssa (GEF/Flinkenberg; Finnwind/Etelä-Savon Energia; Naps Solar System/Taaleri; Nocart ja Savosolar/Cleantech Invest)

• Energiayhtiöt aktivoituneet: Helen, Oulun Energia, mutta liiketoimintamalli vielä etsinnässä

• Raskas kansainvälinen sarja muodostumassa: Luvata, ABB, Fortum, Wärtsilä, Pöyry, Vaisala, Taaleri, Finnfund

25

Suuret toimijat: Luvata, ABB, Fortum, Wärtsilä, Pöyry, Vaisala• Luvata: virrankeräysnauhat 3 tehtaassa.

• ABB: Inverttereiden kokonaismarkkina 7 miljardia euroa, josta voimalaitoskoko noin kolmannes. ABB:n raskaan sarjan inverttereidenkehittäminen keskitetty Suomeen. 2016 avattuun uuteen laboratorioon Pitäjänmäellä investoitu 4 milj. euroa. Alihankkijat: mm. Ensto.

• Fortum: tavoitteena on allokoida kasvuinvestoinneista yhteisarvoltaan noin 200–400 miljoonan euron aurinkovoimaportfolio Intiassa.

• Wärtsilä: odottaa nopeaa kasvua aurinkoenergialiiketoiminnassa ja tähtää 300 miljoonan euron vuosittaiseen myyntiin vuonna 2020.

• Pöyry (Italian yksikkö): puistojen suunnittelupalvelut

• Vaisala: sääennusteet ym.

• Taaleri, Finnfund: rahoitus

26

Kiitos!

• http://www.smartenergytransition.fi/

27