haku: @keyword ilmastonmuutos / yhteensä: 57
viite: 6 / 57
Tekijä:Siljander, Riikka
Työn nimi:Energy-climate-forest modelling for integrated policy analysis
Energia-ilmasto-metsä mallinnus kokonaisvaltaisen politiikka-analyysin tukena
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2016
Sivut:(7) + 75      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Perustieteiden korkeakoulu
Oppiaine:Systeemi- ja operaatiotutkimus   (F3008)
Valvoja:Salo, Ahti
Ohjaaja:Ekholm, Tommi
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201604201852
Sijainti:P1 Ark Aalto  3675   | Arkisto
Avainsanat:climate change
bioenergy
forests
carbon sink
TIMES
ilmastonmuutos
bioenergia
metsät
hiilinielu
Tiivistelmä (fin):Kasvava huoli ilmaston lämpenemisestä lisää paineita nopeisiin ja tehokkaisiin päästövähennyksiin.
Tähän asti metsiä on hyödynnetty ilmastonmuutoksen hillinnässä lähinnä bioenergian lähteenä korvaamaan fossiilisia polttoaineita.
Toisaalta metsät ovat myös merkittäviä hiilinieluja ja -lähteitä ja vaikuttavat siten ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen.
Tämä on johtanut keskusteluun siitä, pitäisikö muutokset metsien hiilivarastoissa ottaa huomioon päästötavoitteissa.
Tässä työssä tutkitaan, miten hiilivarastojen huomioiminen vaikuttaisi päästövähennysten kustannustehokkuuteen sekä metsä- ja energiasektoreihin Suomessa.

Työssä käytetään TIMES-mallia, jolla voidaan luoda ja analysoida erilaisia skenaarioita tulevaisuuden energiasysteemistä ja sen päästöistä.
Mallia täydennetään yksinkertaisella metsämoduulilla, joka kuvaa metsien kasvua ja hiilivaraston kehitystä Suomen olosuhteissa.
Täten saadaan ensimmäinen Suomen kattava malli, joka yhdistää metsä- ja energiasektorit sekä niiden ilmastovaikutukset samaan malliin mahdollistaen niiden muodostaman systeemin kokonaisvaltaisen tarkastelun ja optimoinnin.
Työssä luodaan ja analysoidaan vaihtoehtoisia päästövähennysskenaarioita.

Tulosten perusteella päästötavoitteet voidaan saavuttaa huomattavasti kustannustehokkaammin, mikäli muutokset metsien hiilivarastossa huomioidaan.
Skenaarioissa metsien hiilinielulla kompensoitiin muita päästöjä, jolloin tarve nopeisiin ja kalliisiin päästövähennyksiin väheni.
Esimerkiksi tarve hiilidioksidin talteenottoon ja varastointiin väheni ja hiilen käyttö laski hitaammin.
Samalla metsistä korjattavan puun määrä väheni ja bioenergian käyttö kasvoi hitaammin.

Tämän työn perusteella metsien hiilinieluilla voisi olla merkittävä rooli Suomen päästöjen ja päästövähennyskustannusten hillitsemisessä.
Metsien kasvun ja hiilivarastojen arviointiin liittyy kuitenkin monia epävarmuustekijöitä, ja tässä työssä kehitetty malli on yksinkertaistettu kuvaus metsien ja hiilivarastojen kehityksestä.
Malli tarjoaa kuitenkin lähtökohdan energia-, ilmasto - ja metsäpolitiikan kokonaisvaltaiselle tarkastelulle kuvaamalla merkittävimpiä vuorovaikutuksia sektoreiden välillä.
Mikäli mallia jatkokehitetään, sitä voidaan käyttää apuna arvioitaessa erilaisia tapoja hyödyntää metsiä ilmastonmuutoksen hillinnässä.
Tiivistelmä (eng):Increased concern about global warming has led to an intensified search for new and efficient means to reduce greenhouse gas emissions (GHG).
So far, forests have been part of climate policies mainly as a source of bioenergy which can substitute for fossil fuels.
However, forests constitute also significant sinks and sources of carbon dioxide, which affect the atmospheric carbon balance.
This has led to an ongoing debate on whether and how the changes in forest carbon stocks should be taken into account in climate policies.
This thesis studies how the inclusion of the carbon stock in the emission targets of Finland would affect the cost-effectiveness of emission reductions and the Finnish energy and forest sectors.

The TIMES model is used for creating scenarios of the future energy system and the related emissions.
A simplified forest model describing forest growth and carbon sequestration in Finland is developed, and integrated into TIMES.
Together they constitute the first model that covers energy and forest sectors and GHG emissions in a single model, enabling an integrated analysis and optimization of the system.
Scenarios with different emission targets are created and analyzed.

The results indicate that substantial improvement in cost-effectiveness can be achieved if changes in the forest carbon stock are included in the emission targets.
In the scenarios, forest carbon sink was used for substituting more expensive emission reduction measures, like rapid reductions in fossil fuel use and the use of carbon capture and storage technology.
At the same time, less wood was harvested from forests, and the increase in bioenergy use was not as high as without including the changes in forest carbon stock.

This thesis shows that forest carbon sinks have a high potential in controlling the atmospheric CO2 concentration, and achieving savings in emission reduction costs in Finland.
However, many uncertainties are embedded in the estimation of forest growth and carbon stocks, and the forest model built in this thesis is only a simplified representation of their development.
Nevertheless, it provides a starting point for a combined energy-climate-forest analysis by capturing the most essential interactions between these sectors.
If developed further, the model may provide insights for the optimal utilization of forests in climate change mitigation.
ED:2016-05-01
INSSI tietueen numero: 53485
+ lisää koriin
INSSI