Väitös energiatekniikan alalta, DI Johannes Hyvönen

Uusiutuvan energian tehokas integrointi on keskeisessä roolissa sekä paikallisten että kansallisten energiajärjestelmien hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä. Tämä on erityisen tärkeää Pohjois-Euroopassa, jossa useat maat pyrkivät kunnianhimoisesti nettohiilidioksidipäästöjen nollatasolle jo ennen EU:n hiilineutraaliustavoitetta vuodelle 2050, samalla näyttäen tietä muille maille globaalissa siirtymässä puhtaaseen energiaan.

Vielä on osittain epäselvää, mitkä teknologiat tulevat seuraavien vuosikymmenten aikana mahdollistamaan hiilidioksidipäästöjen tehokkaan vähentämisen eri sektoreilla. Epävarmuus ja korkeat sekä vaihtelevat sähkön hinnat ovat myös yleistyneet Ukrainan sodan alkamisen ja EU:n vuoden 2022 energiakriisin jälkeen. Täten tämä väitöskirja käyttää energiajärjestelmämallinnusta aurinkosähkö- ja energiavarastojärjestelmien teknistaloudellisten mahdollisuuksien arvioinnissa. Lisäksi analysoidaan miten potentiaaliset riskit, rajoitukset ja haasteet liittyen resurssien riittävyyteen ja sähkön toimitusvarmuuteen voivat vaikuttaa puhtaan energian siirtymään Pohjois-Euroopassa.

Väitöskirjan tulokset osoittavat, että sekä pienemmät että suuremmat paikallisesti asennettavat aurinkosähköjärjestelmät voivat kustannustehokkaasti kasvattaa uusiutuvan energian osuutta asuinrakennuksissa ja datakeskuksissa pohjoisissa maissa hyödyntäen ylijäämäsähkön myyntiä sähköverkkoon paikallisten energiavarastojen sijaan. Tulokset osoittavat myös, kuinka kriittisten mineraalien ja biomassan saatavuuden mahdolliset rajoitukset aiheuttavat merkittäviä riskejä kansallisten ilmasto- ja energiapoliittisten tavoitteiden saavuttamiselle Suomessa ja Pohjois-Euroopassa. Riskinä on eteenkin globaalit kriittisten mineraalien toimitusketjut, jotka ovat keskittyneet voimakkaasti muutamiin EU:n ulkopuolisiin maihin, sekä kansalliset ja EU:n tavoitteet lisätä metsäalueiden hiilennieluja vuoteen 2030 mennessä, mikä on merkittävä bioenergian käyttöä rajaava tekijä. Lisäksi tulokset osoittavat tarpeen uusille investoinneille joustavaan sähkötuotantoon johtuen kasvavasta epäsäännöllisestä tuuli- ja aurinkosähkötuotannosta Suomen energiajärjestelmässä vuoteen 2035 mennessä.

Tohtoriopiskelija: Johannes Hyvönen

Vastaväittäjä: Jean-Nicolas Louis, Research Team Leader, VTT

Kustos: Prof. Sanna Syri, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu, konetekniikan laitos

Väitöstilaisuus järjestetään Luentosalissa TU1, Maarintie 8 ja Zoom-issa.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Tohtoriopiskelijan yhteystiedot:

Tekniikan korkeakoulujen väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/49