Kannattaako hiiltä ja öljyä korvata uusiutuvan energian investoinneilla Suomessa?

Kuinka paljon uusiutuva energia maksaa verrattuna fossiiliseen energiaan? Uusiutuvan energian hinnat ovat pudonneet, mutta ovatko korvausinvestoinnit kannattavia nykyisillä hintatasoilla ja ohjauskeinoilla? Kannattaako hiilivoimaa tai öljylämmitystä korvata uusiutuvalla energialla energiayhtiöissä, kunnissa ja omakotitaloissa?

Tässä artikkelissa pyritään vastaamaan näihin kysymyksiin. Artikkeli on julkaistu osana Hajautetun energian mahdollisuudet ja rajoitteet –tutkimushanketta.

Investointien kannattavuuden arviointiin pätee sanonta “kauneus on katsojan silmissä”

Uusiutuvaan energiaan investointeja tekeviä tahoja ovat tyypillisesti asukkaat, kaupalliset kiinteistönomistajat, maatilat, kunnat sekä energiayhtiöt. Jokaisella ryhmällä on erilaiset investointikriteerit, hallinnollinen toimintaympäristö ja rahoituskustannukset. Fossiilisten energialähteiden korvaaminen uusiutuvalla energialla edellyttää käytännössä sitä, että investointien tulee olla taloudellisesti kannattavia investointien tekijöille ja liiketoiminnan kannattavaa ratkaisuja toimittaville yrityksille.

Taulukko: Eri toimijoiden tyypillisiä, keskimääräisiä investointikriteereitä (todellisuudessa laskenta-ajat ja tuotto-odotukset vaihtelevat organisaatiokohtaisesti):

	Investoinnin laskenta-aika	Laskentakorko (investoinnin tekijän tuotto-odotus + rahoituskulut)
Energiayhtiöt	15 vuotta	10% (7% + 3%)
Kunnat	8 vuotta	2% (0% + 2%)
Kotitaloudet	10 vuotta	2% (0% + 2%)

Tyypillisesti energiayhtiöt ovat Suomessa osakeyhtiöitä, joiden odotetaan maksavan omistajilleen osinkoa. Tästä johtuen energiayhtiöiden tuotto-odotus on yleensä varsin korkea ja laskenta-aika lyhyt verrattuna puhtaiden energiateknologioiden 20-30 vuoden pitoaikoihin. Suuri osa kaukolämpöyhtiöistä on kuntien omistuksessa yli 50 %:n osuudella, jolloin energiayhtiöiden on mahdollisuus saada edullista rahoitusta investointihankkeisiin. Kunnat ja muut osakkeenomistajat kuitenkin edellyttävät yhtiöiltä voittoa ja tuloja, mikä johtaa investoinneissa korkeisiin laskentakorkoihin. Tanskassa kaukolämpöyhtiöt panostavat merkittävästi hajautettuun uusiutuvan energiaan. Tämä johtuu osittain siitä, että Tanskassa kuntien kaukolämpöyhtiöt ovat usein osuuskuntia, joiden tavoitteena on alentaa lämmön asiakashintoja pitemmällä tähtäimellä eikä tuottaa voittoa lyhyellä tähtäimellä mm. verotuksen vuoksi.

Kunnilla ja kotitalouksilla ei ole tyypillisesti energiainvestoinneille mitään prosentuaalista tuotto-odotusta, vaan investointien kannattavuutta mitataan virheellisesti takaisinmaksuajalla. Kunnat edellyttävät yleensä investoinneiltaan maksimissaan kahdeksan vuoden takaisinmaksuaikaa ja kotitaloudet kymmentä vuotta, vaikka teknologioiden pitoajat ovat tyypillisesti 20-30 vuotta. Kuntien ja kotitalouksien etu on, että molemmilla ryhmillä on mahdollisuus saada investointeihin hyvin edullista rahoitusta: kunnat voivat saada alhaisen koron rahoitusta Kuntarahoituksesta ja kotitaloudet voivat saada edullista asuntolainaa pankeista energiaremontteja varten. Rahoituskustannuksen vaikutus on uusiutuvan energian tuotantohintaan ja kilpailukykyyn erittäin suuri.

Toimijoiden investointikriteerien eroista voidaan nähdä, että investointien kannattavuus ja kiinnostavuus vaihtelevat merkittävästi toimijoiden erilaisten ansaintamallien mukaan. Investointiympäristön tarkastelua monimutkaistaa lisäksi eri toimijoita koskevat erilaiset verotuskäytännöt (esim. alv) ja hallinnolliset määräykset. Lisäksi teknologioiden soveltuvuuteen ja kustannuksiin vaikuttavat asiakasryhmittäin vaihtelevat energiankäyttöprofiilit, soveltuvien laitteistojen koko ja paikalliset olosuhteet. Tästä johtuen hajautetun energian edistämiselle ei ole yksinkertaista reseptiä, vaan soveltuvia teknologioita, kannattavuutta ja uusiutuvan energian edistämiseksi tarvittavia toimenpiteitä on tarkasteltava käyttäjälähtöisesti.

Hintavertailu: uusiutuva vs. fossiilinen energia

Seuraavassa vertailussa verrataan kivihiilen, öljyn ja ostoenergian käyttökustannuksia uusiutuvan energian tuotantohintoihin. LCOE (levelized cost of energy) -laskentamenetelmän avulla voidaan laskea eri energiantuotantomuodoille keskenään vertailukelpoisia tuotantohintoja (eur/MWh). LCOE-hintaan vaikuttavat laitteiston hinta, huolto- ja ylläpitokustannukset, polttoainekustannukset sekä tuotetun energian määrä.

Case-laskelmissa on käytetty yksinkertaistettua LCOE-kaavaa, jossa ei ole pääoma- ja huoltokustannukset mukana:
energian tuotantohinta €/MWh = (järjestelmäinvestointi eur – mahd. investointituki eur / järjestelmän tuotto MWh/v * pitoaika v) + polttoaine- tai laitteiston ylläpitokulut eur/MWh

Vertailuhinnat ja kannattavuusarviot perustuvat case-laskelmiin, joihin voit tutustua linkin google sheets-tiedostossa (huom. katso välilehdet). Mukana on myös käytetyt lähtöarvot ja oletukset. Hinnat eivät ole täysin vertailukelpoisia, koska hiilen ja öljyn hinnoissa ei ole mukana kattiloiden investointi- ja huoltokustannuksia, vaan pelkkä polttoaineen käyttökustannus. Näin ollen kannattavuuslaskelmia voidaan soveltaa karkeasti vain korvausinvestointeihin, joissa olemassa olevassa polttokattilassa käytettyä hiiltä tai öljyä korvataan uusiutuvan energian investoinnilla.

Taulukko: Fossiilisten polttoaineiden ja energian markkinahintojen (v. 2015-2016) vertailu uusiutuvan energian tuotantohintoihin eur/MWh sekä investointien kannattavuus.

	Polttoaineen ostohinta tai käyttökulut, eur/MWh	LCOE-tuotantohinta eur/MWh (ilman rahoituskuluja)	Kannattavuus case-laskelmien ja investointikriteerien perusteella (sis. rahoituskulut ja tuotto-odotus)
Caset: Energiayhtiö tuottaa lämpöenergiaa kaukolämpöverkkoon			Laskentakorko 10% ja laskenta-aika 15 vuotta
Kivihiilen hinta, sis. päästöoikeuskustannuksen 2 eur/MWh	CHP-voimalassa lämpö 30 € ja sähkö 8,5 €, lämpövoimala 39 €	ei tiedossa
Pellettivoimala, 115 MW, pitoaika 20 v., energiatuki 0%	40 €	43 €	Hiilen korvaaminen pellettivoimalalla ei ole kannattavaa
Lämpöpumppulaitos, 90 MW, pitoaika 20 v., energiatuki 0%	27 €	35 €	Hiilen korvaaminen lämpöpumppulaitoksella ei ole kannattavaa
Aurinkolämpö, 15 000 keräinneliömetrin kenttä, pitoaika 30 v., energiatuki 20%	2 €	19 € (ei sis. lämpövarastoa)	Hiilen korvaaminen aurinkolämmöllä ei ole kannattavaa
Caset: Kunta ostaa energiaa tai tuottaa energiaa omaan käyttöön			Laskentakorko 2% ja laskenta-aika 8 vuotta
Hiilellä tuotettu kaukolämpö	€ 53
Öljylämmitys	€ 77
Ostosähkö	€ 100
Maalämpöjärjestelmä, 300 kW, pitoaika 20v, energiatuki 0%	€ 33	€ 52	Hiili-kaukolämmön korvaaminen maalämmöllä ei ole kannattavaa
Pellettijärjestelmä, 160 kW, pitoaika 20 v., energiatuki 13%	€ 44	€ 52	Öljyn korvaaminen pelletillä on kannattavaa
Aurinkosähköjärjestelmä, 118 kW, pitoaika 30 v., energiatuki 25%	€ 5	€ 43	Ostosähkön korvaaminen aurinkosähköllä on kannattavaa elinkaaritarkastelulla
Caset: Kotitalous lämmittää omakotitaloa omalla järjestelmällä			Laskentakorko 2% ja laskenta-aika 10 vuotta
Öljylämmitys	€ 101
Pellettijärjestelmä omakotitalo, hankinta 12 000 euroa, pitoaika 20 v., sis. kotitalousvähennys	€ 64	€ 86	Öljyn korvaaminen pelletillä on kannattavaa elinkaaritarkastelulla
Maalämpöjärjestelmä omakotitalo, hankinta 17 500 euroa, pitoaika 20 v., sis. kotitalousvähennys	€ 40	€ 66	Öljyn korvaaminen maalämmöllä on kannattavaa

Joidenkin uusiutuvan energian tuotantomuotojen hyödyntäminen on Suomessa taloudellisesti kannattavaa nykyisillä hintatasoilla ja ohjauskeinoilla keskiarvoihin perustuvien, yksinkertaistettujen case-laskelmien mukaan. Suuntaa-antavien laskelmien perusteella öljylämmityksen korvaaminen pelletti- tai maalämpöjärjestelmillä on nykyisin kannattavaa kunnille ja omakotitaloissa asuville kotitalouksille. Myös aurinkosähköinvestoinnit ovat kunnille kannattavia, mikäli kannattavuutta arvioidaan takaisinmaksuajan sijaan aurinkosähköjärjestelmän pitoajan mukaan.

Case-laskelmien pohjalta haasteena on erityisesti kivihiilen korvaaminen uusiutuvalla energialla. Suhteessa hiilen käyttöön uusiutuvan energian investoinnit eivät ole kannattavia. Vaikka LCOE-hintojen perusteella aurinkolämpö ja lämpöpumput ovat edullisempia kivihiilen käyttöön verrattuna kaukolämpöverkossa, niin korvausinvestoinnit eivät ole silti kannattavia energiayhtiöiden tyypillisten investointikriteerien pohjalta. Laskelmien mukaan korvausinvestoinnit eivät ole kannattavia kaukolämpöyhtiöille itselleen eikä kuntien kiinteistöille, joissa kivihiilellä erillislämpölaitoksessa tuotettua kaukolämpöä voitaisiin korvata kiinteistökohtaisilla uusiutuvan energian järjestelmillä.

Uudisrakennuskohteissa uusiutuva energia on jo usein kilpailukykyinen vaihtoehto, kuten Porin KOy Aurinkopajan maalämpö- ja aurinkosähkölämmitysratkaisu osoittaa. Myös energiayhtiöt pilotoivat uudisrakennuskohteissa hajautettuja energiaratkaisuja, josta esimerkkinä Helen Oy:n Sakarinmäen kouluun toteuttama hybridienergiavoimala, jossa on mukana maalämpö, aurinkolämpö, bioenergia ja lämmön varastointi. Tanskassa hybridivoimaloita rakennetaan kauko- ja aluelämpöverkkoihin teollisessa mittakaavassa.

Uusiutuvan energian investointien haasteena halpa hiili ja investointien tekijöiden kärsivällisyyden puute

Uusiutuvan energian kannattavuutta heikentävät alhaiset sähkön, hiilen ja öljyn hinnat. Lisäksi investointien haasteena on, että hyvin harvat yritykset ja kunnat arvioivat investointien kannattavuutta elinkaaritarkastelun pohjalta. Useimpien investointien tekijöiden laskentakorko on tyypillisesti 10-15% ja investointien laskenta-aika 8-15 vuotta.

Kannattavuuslaskelmista voidaan suuntaa-antavasti nähdä, että uusiutuva energia on taloudellisesti kannattavaa Suomessa nykyisin uudisrakennuskohteissa sekä korjausinvestointien tapauksessa lähinnä pitkäjänteisille ja kärsivällisille kiinteistöjen omistajille tukien avulla. Ilman energiatukea korvausinvestointeja ei koeta kunnissa eikä yrityksissä taloudellisesti houkutteleviksi, vaikka uusiutuvan energian omakustannushinta olisikin alhaisempi verrattuna juokseviin ostoenergian kustannuksiin verrattuna. Kärsivällisten sijoittajien tuotto-odotus on pitkän tähtäimen ja matalan riskin investoinneissa tasoa 2-5 %. Lisäksi investointien toteutumisen edellytys on yleensä, että se voidaan tehdä mahdollisimman alhaisilla rahoituskustannuksilla. Tältä pohjalta potentiaalisia uusiutuvaan energiaan investoivia tahoja ovat Suomessa lähinnä asukkaat, kunnat, osuuskunnat sekä pitkäjänteisesti toimivat kiinteistönomistajat.

Toimenpidesuositus energiainvestointien tekijöille

Uusiutuvan energiainvestoinnin taloudellista hyötyä ja tuottoja tulee tarkastella koko elinkaaren yli. Investointien kannattavuutta kannattaa arvioida ensisijaisesti vertailemalla voimalan tuottaman energian hintaa sen käyttöiän aikana vaihtoehtoisten energialähteiden kustannuksiin. Kannattavuutta voi tarkastella laskemalla investoinnin nettonykyarvon (net present value, NPV), joka on tulo- ja menovirtojen nykyarvojen erotus. Investointien taloudellisen kannattavuuden arviointimenetelmänä voi käyttää myös sisäistä korkokantaa (internal rate of return, IRR), joka kertoo kuinka monen prosentin tuottoasteen investointi antaa pääomalle.

Takaisinmaksuaika ei sovi yksin energiainvestointien kannattavuuden arviointimenetelmäksi. Yksittäisenä investoinnin mittarina takaisinmaksuaikamenetelmää voidaan puolustaa vain, jos investoinnin vanhenemisriski on huomattava. Takaisinmaksuaika ei anna oikeaa kuvaa energiainvestoinnin kannattavuudesta, koska puhtaiden teknologioiden käyttöiät ovat yleensä 20-30 vuotta. Takaisinmaksuaika ei ota huomioon investoinnin pitoaikaa eikä jäännösarvoa.

Poliittiset päätökset vaikuttavat merkittävästi uusiutuvan energian kannattavuuteen ja toimijoiden investointihalukkuuteen

Merkittävä osuus energiainvestointien kannattavuudesta perustuu poliittisiin päätöksiin, koska poliitikot päättävät muun muassa energia-, hiilidioksidi- ja valmisteverojen, lupamaksujen, siirtomaksujen ja tukien määräytymisperusteista sekä tasoista. Investointien kannattavuus voidaan taata sellaisilla ohjauskeinoilla, jotka jyrkentävät fossiilisen energian ja uusiutuvien energialähteiden välistä hintaeroa.

Investointi ei ole vielä kannattava, jos uusiutuvan energian tuotantohinta on hieman halvempi tai sama kuin fossiilisen energian hinta. Investointi on taloudellisesti kannattava vasta sitten, kun fossiilisen energian käyttö tulee merkittävästi kalliimmaksi.

Investoinnin kannattavuus edellyttää, että fossiilisten polttoaineiden käyttö on merkittävästi kalliimpaa verrattuna uusiutuvaan energiaan.

Taloudellisilla ohjauskeinoilla tulisi varmistaa uusiutuvan energian hintakilpailukyky vaihtoehtoisiin, ympäristölle vahingollisiin energiamuotoihin verrattuna. Poliitikkojen tulisi luoda uusiutuvalle energialle ennustettava ja vakaa investointiympäristö. Lisäksi on tärkeää vähentää käyttöönoton esteitä ja byrokratiasta aiheutuvia kustannuksia.

Yhteiskunnallisten vaikutusten näkökulmasta energiamuotoja tulisi myös arvioida ulkoiskustannusten perusteella. Ulkoiskustannuksiin lasketaan mukaan mm. energialähteiden ympäristö- ja terveyshaitoista aiheutuvat kustannukset. Jos esimerkiksi kivihiilen hinnassa olisi ilmastonmuutoksen kustannukset mukana, sen hinta olisi 80-140 euroa/MWh. Tällä hintatasolla uusiutuvan energian korvausinvestoinnit muuttuisivat välittömästi erittäin kannattaviksi.

Tekijä:

DI Karoliina Auvinen

Aalto-yliopiston Kauppakorkeakoulu

Päivitetty: 3.5.2017

Lisätietoja:

Peura P. et al. 2017. Hajautetun energian mahdollisuudet ja rajoitteet. Valtioneuvoston tutkimus- ja rahoitustoiminnan raportti. Saatavissa: http://tietokayttoon.fi/documents/10616/3866814/35_hajautetun-uudiutuvan-energian-mahdollisuudet-ja-rajoitteet.pdf/331354b7-1b09-4fc9-b01a-89ff08b87241?version=1.0

Laskelmat, lähtötiedot ja oletukset: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1rnA7uHyA74x6ylPNIh7Bo1sim1bExpNBQ5HIUZCxfWQ/edit?usp=sharing