Vesivoiman kasvihuonepäästöt voivat olla yhtä suuret kuin fossiilisilla polttoaineilla

05.03.2018

Mekong-joella tehty tutkimus osoittaa, että päästöjä voidaan vähentää hyvällä suunnittelulla ja voimalan sijainnin valinnalla.

Nam Theun 2 -vesivoimahankkeen patoallas Laosin demokraattisessa kansantasavallassa on yksi harvoista Mekongin alueen patoaltaista, joiden kasvihuonekaasupäästöjä mitataan. Patoaltaan pinta-ala on 450 km2, ja voimalaitoksen sähköntuotantokapasiteetti on 1075 MW. Kuva: Aalto-yliopisto

Vesivoimaa pidetään yleisesti puhtaana energialähteenä Kaakkois-Aasian talouskasvun vaatiman energian tuottamiseen. Environmental Research Letters -julkaisussa ilmestyneen tuoreen tutkimuksen mukaan Kaakkois-Aasian suurimman joen, Mekongin, valuma-alueen vesivoimatuotanto ei mahdollisesti ole kaikissa tapauksissa ilmaston kannalta kestävää. Vesivoimalaitosten kasvihuonepäästöjen mediaanin arvioitiin olevan 26 kg CO2e/MWh 100 vuoden käyttöaikana, mikä on samaa luokkaa kuin muiden uusiutuvien energialähteiden.

Yksittäisten vesivoimahankkeiden välillä oli kuitenkin huomattavaa vaihtelua. Lähes 20 prosentissa tapauksista vesivoimalaitosten patoaltaiden päästöt ylittivät muiden uusiutuvien energialähteiden päästöt, ja useissa tapauksissa päästöt olivat yhtä suuret kuin fossiilisilla energialähteillä (>380 kg CO2e/MWh).

”Vesivoiman tuotantoon liittyvät päästöt alkoivat Mekongilla 1960-luvun puolivälissä, kun ensimmäinen suuri patoallas rakennettiin Thaimaahan, ja päästöt lisääntyivät huomattavasti 2000-luvun alussa, kun vesivoiman kehittäminen muuttui intensiivisemmäksi. Tällä hetkellä päästöjen arvioidaan olevan noin 15 miljoonaa hiilidioksidiekvivalenttitonnia vuodessa, mikä on enemmän kuin Laosin kaikkien toimialojen yhteenlasketut päästöt vuonna 2013”, kertoo tutkimusta johtanut Aalto-yliopiston tutkijatohtori Timo Räsänen.

Mekong-joki on kansainvälisesti merkittävä vesivoiman kehittämisen keskus. Alueen talous kasvaa nopeasti, ja vesivoimaa pidetään yleisesti kannattavana energialähteenä kasvavan energiatarpeen täyttämiseksi. Vesivoiman kehittämisen laajamittaisuus on kuitenkin herättänyt kysymyksiä toiminnan ekologisesta ja sosiaalisesta kestävyydestä; erityistä huolta on kohdistunut merkittäviin kalakantoihin ja kalasaaliisiin, joista riippuu miljoonien ihmisten toimeentulo ja ravinnonsaanti. Vähemmän huomiota on sen sijaan kiinnitetty vesivoiman mahdollisiin ilmastovaikutuksiin, vaikka muilla trooppisilla alueilla tehdyt tapaustutkimukset ovat osoittaneet, että vesivoima voi olla merkittävä päästöjen aiheuttaja. Vesivoiman päästöt ovat peräisin pääasiassa orgaanisen aineksen hajoamisesta patoaltaassa mutta myös patojen rakentamisesta.

Mekongin valuma-alueella päästömittauksia on tehty vain muutamasta patoaltaasta, ja Aalto-yliopiston johtama tutkimus on ensimmäinen, jossa on arvioitu valuma-alueen vesivoiman kehittämisen päästöjä kokonaisuutena. Tutkimuksessa arvioitiin 64 olemassa olevan ja 77 suunnitteilla olevan patoaltaan päästöjä käyttäen tilastollisia malleja, jotka perustuvat maailmanlaajuisiin päästömittauksiin. Tutkimuksessa keskityttiin patoaltaiden vedenpinnan läpi välittyviin hiilidioksidin ja metaanin bruttopäästöihin. Tulokset on ilmoitettu hiilidioksidiekvivalentteina (CO2e), joihin sisältyvät sekä hiilidioksidi- että metaanipäästöt.

Päästöjä voidaan vähentää myös poistamalla kasvillisuus huolellisesti patoaltaan alueelta ennen sen täyttämistä ja minimoimalla valuma-alueelta altaaseen pääsevän orgaanisen aineksen määrä.

”Suurimpia päästöt olivat yleensä vesivoimahankkeissa, joiden patoaltaat olivat suuria suhteessa sähköntuotantokapasiteettiin ja jotka sijaitsivat lämpimillä subtrooppisilla alueilla. Nämä havainnot antavat olettaa, että tulevien vesivoimahankkeiden päästöjä voidaan vähentää asianmukaisella suunnittelulla ja oikealla sijainnin valinnalla”, tiivistää apulaisprofessori Matti Kummu.

Päästöjä voidaan vähentää myös poistamalla kasvillisuus huolellisesti patoaltaan alueelta ennen sen täyttämistä ja minimoimalla valuma-alueelta altaaseen pääsevän orgaanisen aineksen määrä.

Tutkijoiden mukaan on tärkeää sisällyttää ilmastovaikutukset aiempaa paremmin Mekongin vesivoimahankkeiden strategisiin ympäristöarviointeihin haitallisimpien hankkeiden poissulkemiseksi. Tutkimuksen tulokset ovat suuntaa-antavia, ja päästöarvioiden tarkkuuden parantamiseksi tarvitaan viipymättä laajempia mittaus- ja mallinnushankkeita.

picture1-700x750_en.jpeg

Mekongin valuma-alueella olemassa olevien ja alueelle suunniteltujen 141 patoaltaan arvioidut kasvihuonekaasupäästöt ja tehotiheydet. CDM on lyhenne sanoista ”Clean Development Mechanism”, suomeksi ”puhtaan kehityksen mekanismi”; mekanismi sisältyy YK:n Kioton pöytäkirjaan ja sillä tuetaan päästövähennyshankkeiden toteuttamista. Puhtaan kehityksen mekanismin kautta voidaan tukea hankkeita, joiden tehotiheys on yli 4W/m2.


Yhteydenotot
Tutkijatohtori Timo Räsänen
timo.a.rasanen@gmail.com

Artikkeli: Räsänen TA, Varis O, Scherer L, Kummu M. 2018. Greenhouse gas emissions of hydropower in the Mekong River Basin. Environmental Research Letters. doi:10.1088/1748-9326/aaa817.

Linkki artikkeliin