U usiutuvat liikennepolttoaineet ja biopolttoainepolitiikka EU:ssa

1. Uusiutuvat liikennepolttoaineet ja biopolttoainepolitiikka EU:ssa Liisa Saikkonen Helsingin yliopisto liisa.saikkonen@helsinki.fi

2. EU:n Biopolttoainepolitiikan tavoitteet • Vähentää liikenteestä aiheutuvia kasvihuonekaasupäästöjä • Pienentää riippuvuutta fossiilisesta energiasta • Energiaomavaraisuuden lisääminen • Jotta energiaomavaraisuuden tavoite toteutuisi, ei uusiutuvien polttoaineiden tuotannossa tulisi suosia EU:n ulkopuolelta tuotuja raaka-aineita.

3. Biopolttoainepolitiikan määrälliset tavoitteet EU:ssa • Tavoitteet on määritelty EU:n uusiutuvan energian direktiivissä (Renewable Energy directive, RED) • RED 2003: Kasvattaa liikenteen uusiutuvien polttoaineiden käytön osuutta 5.75% vuoteen 2010 mennessä • RED 2009: Vuoden 2020 tavoite on 10% • FuelQualityDirective: Pienentää liikennepolttoaineiden hiilipitoisuutta 6% vuoteen 2020 mennessä. • EU:n jäsenmaat voivat asettaa myös tätä suurempia tavoitteita

4. EU:n biopolttoainepolitiikan instrumentit • Biopolttoainevelvoite (blend mandate) Tietyn osuuden myydystä polttoaineesta on oltava uusiutuvaa polttoainetta. • Verovapautus biopolttoaineelle (tax exemption) Uusiutuvalle polttoaineelle asetetaan alhaisempi vero kuin fossiiliselle polttoaineelle tai sen käyttöä ei veroteta ollenkaan. Verovapautusten käytöstä ollaan tosin luopumassa lähivuosina ja siirtymässä biopolttoainevelvoitteisiin perustuvaan politiikkaan.

5. Uusiutuvat liikennepolttoaineet • Yleisimpiä käytössä olevia uusiutuvia liikennepolttoaineita ovat maailmanlaajuisesti bioetanoli ja Euroopassa biodiesel. • Neste Oil Oyj:n Porvoossa, Rotterdamissa ja Singaporessa tuottamaa dieseliä kutsutaan uusiutuvaksi dieseliksi.

6. Biopolttoaineiden raaka-aineet • Kotimaisia ja EU:ssa tuotettuja raaka-aineita ovat esimerkiksi ohra ja rypsi. • Uusiutuvaa dieseliä valmistetaan lisäksi Kaakkois-Aasiasta tuodusta palmuöljystä. • Biodieseliä ja uusiutuvaa dieseliä valmistetaan myös esimerkiksi kotimaisen elintarviketeollisuuden jäteöljyistä.

7. Uusia raaka-aineita • Uusiutuvan dieselin tuotantoteknologia mahdollistaa myös uusien raaka-aineiden käytön. • Näitä ovat esimerkiksi metsäteollisuuden sivutuotteet, mikroleväöljy, sekä bioreaktorissa tuotettu mikrobiöljy. • Uusien raaka-aineiden käyttö on kuitenkin vasta tutkimus- tai testausvaiheessa.

8. Tutkimus: Palmuöljyn ja rypsin käytön kannattavuus uusiutuvan dieselin tuotannossa • Onko rypsin tai palmuöljyn käyttö uusiutuvan dieselin tuotannossa yhteiskunnallisesti perusteltua? • Vähentääkö uusiutuvan dieselin tuotanto bioenergiapolitiikan vallitessa kasvihuonekaasupäästöjä? Entä mitkä ovat sen muut vaikutukset? Tarkastellaan vuoden 2010 biopolttoainepolitiikkaa. • Miten biopolttoainepolitiikka tulisi asettaa ?

9. Uusiutuvan ja fossiilisen dieselin tuotannosta ja käytöstä aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöt (kg CO2-eq/ t fos.dies.-eq) (Nikander 2008; Mäkinen et al. 2006; WWF 2007) • Mäkinen, T., Soimakallio, S., Paappanen, T., Pahkala, K., Mikkola, H., 2006. Liikenteen biopolttoaineiden ja peltoenergian kasvihuonekaasutaseet ja uudet liiketoimintakonseptit. VTT Tiedotteita 2357. Nikander, S., 2008. Greenhouse gas and energy intensity of Product Chain: Case Transport Biofuel. MSc thesis, Helsinki University of Technology, Helsinki, Finland. WWF, 2007. Rainforests for Biodiesel? - Ecological effects of using palm oil as a source of energy. http://wwf.fi/mediabank/1037.pdf .

10. Yhteenveto kasvihuonekaasupäästöistä • Palmuöljystä valmistetusta uusiutuvasta dieselistä aiheutuu elinkaaren ajalta pienemmät päästöt kuin fossiilisesta dieselistä ja rypsistä valmistetusta dieselistä, jos öljypalmut kasvatetaan olemassaolevilla plantaaseilla, eikä sademetsää kaadeta niiden tieltä. • Rypsin viljelyn kasvihuonekaasupäästöt ovat korkeat, johtuen etenkin typpilannoituksesta ja peltojen kalkituksesta. Rypsistä valmistetun uusiutuvan dieselin elinkaaripäästöt saattavat siksi olla korkeammat kuin fossiilisen dieselin aiheuttamat elinkaaripäästöt.

11. Yhteenveto kasvihuonekaasupäästöistä • Mikäli öljypalmujen viljely johtaa sademetsien kaatamiseen, ovat palmuöljystä valmistetun dieselin arvioidut elinkaaripäästöt korkeammat kuin fossiilisella dieselillä. • Nykyisiltä uusiutuvien polttoaineiden raaka-aineilta vaaditaan EU:ssa, ettei niiden käyttö johda haitallisiin suoriin maankäytön muutoksiin, kuten sademetsän tuhoutumiseen. • Nykyisiä uusiutuvien polttoaineiden raaka-ainevaatimuksia on kritisoitu siitä, etteivät ne ota huomioon epäsuoria vaikutuksia maan käyttöön. • Euroopan komissio käsittelee parhaillaan uusiutuvien polttoaineiden raaka-aineiden tuotannon epäsuoria vaikutuksia.

12. Tutkimusasetelma • Uusiutuvaa dieseliä tuotetaan Suomessa kotimaisesta rypsiöljystä ja Kaakkois-Aasiasta tuodusta palmuöljystä. • Uusiutuva diesel voidaan myydä Suomeen tai Saksaan. • Rypsistä tuotetun dieselin sivutuotteena syntyy rypsirehua, joka myydään eksogeeniseen hintaan.

13. Markkinatasapainot • Tarkastellaan neljää eri markkinatasapainoa: 1. Ilman energia- tai biopolttoainepolitiikkaa (yksityinen optimi) 2. Kun dieselien elinkaaren ajalta aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöhaitat huomioidaan niiden tuotantokustannuksissa (yhteiskunnallinen optimi) 3. Energiapolitiikan vallitessa (sama tilavuusperusteinen vero sekä uusiutuvalle että fossiiliselle dieselille) 4. Biopolttoainepolitiikan vallitessa (uusituvaan dieseliin kohdistuvat poliittiset ohjauskeinot eivät ole samat kuin fossiiliselle dieselille)

14. Uusiutuvien dieselien tarjonnat yksityisessä optimissa • Käänteinen tarjonta uusituvalle rypsidieselille (p1) ja palmuöljydieselille (p2): • Tarjonta yhteensä: s = tuotettu määrä k = uusiutuvan dieselin sisältämä energia suhteessa fossiilisen dieselin sisältämään energiaan c1 ja c2 = uusiutuvan dieselin tuotannosta aiheutuva kustannus yhtä tuotettua yksikköä kohti a = rypsirehuntuotanto yhtä tuotettua yksikköä kohti r1 ja r2 = tarvittava raaka-ainemäärä yhtä tuotettua yksikköä kohti qd () ja qf ()= rypsin ja palmuöljyn tarjonta

15. Uusiutuvien dieselien tarjonnat yhteiskunnallisessa optimissa Marginaaliset yhteiskunnalliset tuotantokustannukset uusiutuville dieseleille (i=1 ja 2), kun päästöhaitta otetaan huomioon ovat missä on dieselin elinkaaripäästöt ja D on päästöistä aiheutuva haitta. Näistä tuotantokustannuksista saadaan määriteltyä yhteiskunnalliset tarjontafunktiot .Fossiilisen dieselin yhteiskunnallinen hinta on missä P on fossiilisen dieselin veroton hinta ja E on fossiilisen dieselin elinkaaripäästöt.

16. Uusiutuvan dieselin tuotanto yksityisessä ja yhteiskunnallisessa optimissa • Yksityisessä optimissa uusiutuvaa dieseliä tuotetaan, jos missä P on fossiilisen dieselin veroton hinta. • Kun kasvihuonekaasupäästöt otetaan huomioon, uusiutuvaa dieseliä tuotetaan, jos • Dieselin kysyntä Suomessa on yksityisessä optimissa ja yhteiskunnallisessa optimissa

17. Uusiutuvan dieselin vienti • Yksityisessä ja yhteiskunnallisessa optimissa, sekä energiapolitiikan vallitessa uusiutuva diesel kulutetaan kotimaassa. • Dieseliä tuotetaan vientiin, jos sen tuottajahinta ulkomaisilla markkinoilla kuljetuskustannukset huomioiden on korkeampi kuin kotimaassa, tai jos kotimainen tarjonta ylittää kotimaisen kysynnän.

18. Tulokset graafisesti: Kysyntä Suomessa yksityisessä ja yhteiskunnallisessa optimissa

19. Tulokset graafisesti: Tarjonta Suomeen yksityisessä ja yhteiskunnallisessa optimissa

20. Yhteenveto yksityisestä ja yhteiskunnallisesta optimista • Tuotettu uusiutuva diesel myydään kotimaisilla markkinoilla. • Palmuöljyä ei käytetä uusiutuvan dieselin tuotannossa. • Yksityisessä optimissa dieselin myyntihinta ja kysyntä määräytyvät fossiilisen dieselin hinnan perusteella. • Yhteiskunnallisessa optimissa myyntihinta määräytyy fossiilisen dieselin hinnan sekä fossiilisen dieselin päästöhaitan perusteella. • Yhteiskunnallisesti optimaaliset päästöverot dieseltuotteittain olisivat dieselien aiheuttamien päästöhaittojen suuruiset ( , ja )

21. Markkinatasapaino energiapolitiikan vallitessa • Energiapolitiikan, eli maakohtaisten tilavuusperusteisen dieselverojen vallitessa, uusiutuvan dieselin tuottajahinta määräytyy näiden verojen ja fossiilisen dieselin hinnan perusteella. • Koska uusiutuva diesel on kevyempää, ja koska sen energiasisältö on eri kuin fossiilisella dieselillä, on uusiutuvaan dieseliin kohdistuva energiaperusteinen vero korkeampi kuin fossiiliselle dieselille. • Dieselin kysyntään vaikuttaa myös arvonlisävero. • Energiapolitiikka johtaa alhaisempaan uusiutuvan rypsidieselin tarjontaan kuin yksityisessä optimissa tai yhteiskunnallisessa optimissa. Uusiutuvaa palmuöljydieseliä ei tuoteta energiapolitiikan vallitessa.

22. Markkinatasapaino biopolttoainepolitiikan vallitessa • Biopolttoainepolitiikka koostuu tutkimuksessa energiapolitiikasta, Saksan osittaisesta verohelpotuksesta uusiutuvalle dieselille, sekä Suomen biopolttoainevelvoitteesta. • Biopolttoainepolitiikka saa aikaan uusiutuvan dieselin viennin ja palmuöljyn käytön dieselin tuotannossa. • Saksan verohelpotus johtaa siihen, että uusiutuvan dieselin hinta määräytyy Saksan verotuksen perusteella. • Uusiutuvan dieselin tuottajahinta Suomessa = fossiilisen dieselin veroton hinta + verohelpotus Saksassa – kuljetuskustannukset Saksaan, eli missä = fossiilisen dieselin vero Saksassa = uusiutuvan dieselin vero Saksassa = dieselin kuljetuskustannus Suomesta Saksaan

23. Markkinatasapaino biopolttoainepolitiikan vallitessa • Jos suomessa biopolttoainevelvoitteen mukainen 5,75% kulutetusta dieselistä on uusiutuvaa, dieselin kuluttajahintaan Suomessa vaikuttavat - fossiilisen dieselin hinta - suomen energiapolitiikka - uusiutuvan dieselin hinta - biopolttoainevelvoite.

24. Markkinatasapaino biopolttoainepolitiikan vallitessa • Näin ollen dieselin kysyntä Suomessa on: missä = arvonlisävero Suomessa = biopolttoainevelvoite Suomessa = fossiilisen dieselin vero Suomessa = uusiutuvan dieselin vero Suomessa = uusiutuvan dieselin tuottajahinta Suomessa

25. Markkinatasapaino biopolttoainepolitiikan vallitessa • Uusiutuvan dieselin tuotanto on missä = uusiutuvan dieselin kysyntä Suomessa = uusiutuvan dieselin vienti Saksaan

26. Numeeriset tulokset: hinnat

27. Numeeriset tulokset: määrät

28. Yhteiskunnan hyvinvointi markkinatasapainoissa Ensimmäisessä taulukossa on yhteiskunnan hyvinvointi Suomessa yksityisessä optimissa, Yhteiskunnallisessa optimissa sekä energiapolitiikan vallitessa Alemmassa taulukossa on yhteiskunnan hyvinvointi Suomessa bioenergiapolitiikan vallitessa. Nyt otetaan huomioon lisäksi uusiutuvan dieselin tuotannon vaikutukset Saksan ja Malesian hyvinvointiin.

29. Johtopäätökset • Uusiutuvan dieselin tuotanto palmuöljystä ei ole yksityisesti eikä yhteiskunnallisesti kannattavaa. • EU:n biopolttoainepolitiikka kuitenkin kannattaa uusiutuvan dieselin tuotantoa palmuöljystä. • Uusiutuviin polttoaineisiin kohdistuvat poliittiset ohjauskeinot tulisi määritellä sen mukaan mitkä polttoaineiden todelliset kasvihuonekaasupäästöt ovat koko elinkaaren yli mitattuna. • Biopolttoainepolitiikka saattaa jopa kasvattaa Suomen kasvihuonekaasupäästöjä, verrattuna energiapolitiikkaan.

30. Johtopäätökset • Mikäli uusiutuvaa dieseliä myydään Saksaan, Saksan verotulot pienevät enemmän kuin kasvihuonekaasupäästöhaitat vähenevät. • Biopolttoainepolitiikka ei kannusta kotimaisten raaka-aineiden käyttöä, eikä näin ollen vähennä riippuvuutta ulkomaisesta energiasta.