MERIMA – Suomen kansainvälisten
merikuljetusten päästöt
-tietokonemallit
Tulosraportti 2005-2012

Trafin julkaisuja 13-2013

Ilkka Salanne, Marko Tikkanen, Sito
Kari Mäkelä, VTT

Projektissa tuotettiin kaksi tietokonemallia, kokonaispäästömalli ja päästövertailumalli, Suomen ja ulkomaiden välisen meriliikenteen tavarakuljetusten päästöjen (CO, HC, NOx, PM, CH4, N2O, SO2, CO2, CO2-ekv.), niiden ulkoisten kustannusten sekä polttoainekustannusten laskentaan, kehittymisen seurantaan ja erilaisten skenaarioiden tekemiseen. Mallit on rakennettu asiantuntijoiden, erityisesti merenkulkualan viranomaisten ja niiden sidosryhmien, käyttöön. Ensimmäiset versiot malleista valmistuivat vuonna 2009 ja viimeisimmät versiot kesäkuussa 2013. Mallit sisältävät satamapäästöt lähtö- ja määräsatamissa sekä koko merimatkan päästöt Suomen ja ulkomaan satamien välillä.

Kokonaispäästömalli laskee Liikenneviraston meriliikennetilastojen avulla Suomen ja ulkomaiden välisen meriliikenteen tavarakuljetusten vuosien 2005-2012 kokonaispäästöt, päästökustannukset ja polttoainekustannukset alustyypeittäin tuonnissa ja viennissä. Kokonaismallissa voidaan muodostaa aikasarjoja eri perustein: alustyypit, liikennealueet ja tavaralajit. Siinä voidaan tehdä skenaarioita muuttamalla mm. polttoainetietoja, keskinopeutta, aluskokoja, lastien osuuksia DWT:stä sekä alue-, tavaralaji- ja alustyyppijakaumia.

Päästövertailumallilla voidaan tehdä päästömäärien vertailuja valitun satamaparin vuoden 2012 liikenteen perusteella, kun laivan tyyppiä, kokoa, lastin osuutta DWT:stä, nopeutta tai polttoainetietoja muutetaan. Päästövertailumallin toisessa osassa voidaan valita vapaasti kuljetusmatka ja kuljetetun lastin määrä ja kolmannessa osassa päästöt lasketaan aluskäyntikohtaisesti.

Suomen kansainvälisessä meriliikenteessä kuljetetun lastin määrä on kasvanut tasaisesti vuodesta 2005 vuoteen 2007, vaihdellen vuosittain noin 83 miljoonasta tonnista noin 103 miljoonaan tonniin. Vuonna 2008 kasvu taloudellisen taantuman vuoksi pysähtyi ja kääntyi laskuun vuonna 2009. Vuosina 2010 ja 2011 kuljetetun lastin määrä jatkoi kasvua kunnes se vuonna 2012 kääntyi laskuun. Vuonna 2012 kuljetun lastin määrä oli noin 93 miljoonaa tonnia. Kuljetussuorite on vaihdellut vuosina 2005-2012 noin 191 000 miljoonasta tonnikilometristä noin 262 000 miljoonaan tonnikilometriin. Viennin osuus kuljetussuoritteesta on suurempi kuin tuonnin.

Polttoaineen kulutus Suomen kansainvälisen meriliikenteen tavarakuljetuksissa vaihteli vuosina 2005-2012 noin 1,49 miljoonasta tonnista noin 1,94 miljoonaan tonniin (ml. raskas ja kevyt polttoöljy). Mallissa eri päästökomponenttien päästöt muuttuvat samassa suhteessa kuin alusten polttoaineen kulutus. Rikkidioksidipäästöihin vaikuttaa lisäksi alusten käyttämien polttoaineiden rikkipitoisuudet. Eri alustyyppien yksikköpäästöt poikkeavat toisistaan. Tästä seuraa se, että joinakin vuosina kokonaispäästöt ovat voineet vähentyä, vaikka koko-naisliikenne on kasvanut ja päinvastoin. Päästöjen kokonaismäärään vaikuttaa myös mm. liikenteen suuntautuminen (tonnikilometrit).

Suomen kansainvälisen meriliikenteen tavarakuljetuksista aiheutuneiden hiilidioksidipäästöjen määrä noudattelee liikenteen määrän kehitystä ja siinä näkyy taloudellisen taantuman vaikutus vuonna 2009. Vuotuisten hiilidioksidipäästöjen määrä on vaihdellut 2005-2012 noin 4,7 miljoonan tonnin ja noin 6,2 miljoonan tonnin välillä.
Rikkidioksidipäästöt pysyivät vuosina 2005-2008 suunnilleen samalla tasolla, vaikka liikenne lisääntyi, koska alusten käyttämän raskaan polttoöljyn rikkipitoisuus väheni samalla ajanjaksolla. Vuonna 2009 rikkidioksidipäästöt vähenivät selvästi (noin 23 %) verrattuna vuoteen 2008, johtuen kokonaisliikenteen määrän vähenemisestä. Vuodesta 2010 eteenpäin rikkidioksidipäästöt jatkoivat vähenemistä raskaan polttoöljyn rikkipitoisuuden vähetessä. Rikkidioksidipäästöjen määrä on vaihdellut vuosittain noin 30 500 tonnista noin 48 600 tonniin.

Suomen kansainvälisten merikuljetusten päästökustannukset ovat vaihdelleet vuosina 2005-2012 noin 227 miljoonasta eurosta noin 295 miljoonaan euroon (vuoden 2010 hintataso). Päästökustannuksista selvästi suurin osa, lähes 80 % johtuu hiilidioksidipäästöistä. Vastaavalla aikajaksolla polttoainekustannukset ovat vaihdelleet noin 374 miljoonasta eurosta noin 1010 miljoonaan euroon. Kuljetetun lastin määrän, kuljetussuoritteen ja alustyypin lisäksi polttoainekustannuksiin vaikuttavat polttoaineiden hintojen vaihtelut.

Malleilla voidaan tehdä erilaisia skenaarioita. Seuraavana on esitetty skenaarioista joitakin esimerkkejä, joissa vertailuvuotena on kolmea viimeistä esimerkkiä lukuun ottamatta käytetty vuotta 2012:

  • Lisättäessä roro -lastialuksilla kuljetettujen tonnien määrää 2,5 miljoonalla tonnilla kokonaisliikenne kasvaa 2,6 % ja vuotuiset kokonaishiilidioksidipäästöt peräti 6,0 %. Tämä johtuu roro -alusten muita alustyyppejä suuremmasta keskinopeudesta ja tästä johtuvasta suuremmasta keskikulutuksesta.
  • Vastaavasti lisättäessä lyhyen matkan bulkalusten kuljettamaa lastia 1,3 miljoonaa tonnia lastin kokonaismäärä kasvaa 1,4 % ja vuotuiset hiilidioksidipäästöt vain noin 0,6 % johtuen alhaisesta keskinopeudesta ja vastaavasta alhaisesta polttoaineen keskikulutuksesta.
  • Vähennettäessä kivihiilen ja koksin kuljetusmäärää (tuontia) 1,8 miljoonaa tonnia kokonaisliikenne vähenee 1,9 % ja kokonaisrikkidioksidipäästöt noin 1,6 %.
  • Lisättäessä Aasiaan suuntautuvien merikuljetusten määrää 2,6 miljoonaa tonnia (nykyisestä kaksinkertaiseksi) kuljetetun lastin kokonaismäärä kasvaa 5,8 % ja vuotuiset kokonaisrikkidioksidipäästöt peräti 17,8 % johtuen pitkästä kuljetusmatkasta.
  • Vähennettäessä kaikkien alustyyppien keskinopeutta 10 % kokonaispäästöt vähenevät noin 18-19 % päästökomponentista riippuen. Tällöin vastaava lasti kuljetetaan keskimäärin alhaisemmilla nopeuksilla.
  • Suurennettaessa kaikkien alustyyppien keskikokoja 10 % päästöt vähenevät noin 7 %. Tällöin vastaava lasti kuljetetaan keskimäärin suuremmilla aluksilla.
  • Pienennettäessä alusten käyttämän polttoaineen rikkipitoisuutta 1,0 %:sta 0,1 %:iin rikkidioksidipäästöt vähenevät 88 % ja kokonaispäästökustannukset 3,4 % (noin 9,4 milj. €). Polttoainekustannukset kasvavat noin 32 % eli noin 324 miljoonaa laivaliikenteen siirtyessä käyttämään vähärikkistä kevyttä polttoöljyä.
  • Suurennettaessa konttialusten keskimääräistä kokoa Kotkan ja Rotterdamin välisessä liikenteessä 20 %:lla vuotuiset päästöt vähenevät noin 6-7 %.
  • Vähennettäessä kemikaalialusten keskinopeutta Haminan ja Rotterdamin välisessä liikenteessä 10 %:lla vuotuiset päästöt pienenevät 15-19 % päästökomponentista riippuen.
  • Vähennettäessä polttoaineen rikkipitoisuutta 0,1 %:iin Helsingin ja Rostockin välisessä roro -matkustaja-alusliikenteessä rikkidioksidipäästöt vähenevät 88 %.
  • Tuotaessa 500 000 tonnia raakaöljyä Venäjältä Suomenlahden alueelta Suomeen päästöt vähenevät 83-88 % verrattuna siihen, että sama määrä tuodaan Suomeen Etelä-Norjasta Pohjanmeren alueelta.
  • Vähennettäessä roro -lastialuksen keskinopeutta Kotkan ja Lybeckin välisessä liikenteessä 20 %:lla päästöt pienenevät 35-36 % päästökomponentista riippuen.