Kuukausi: huhtikuu 2015

Lämmitysöljyn hinta nousussa (87 c/l), mutta hinta pahasti perässä kallistuneesta raakaöljystä

Suomalaisten lämmitysöljyn toimittajien hinnanmuutokset ovat jälleen perässä raakaöljyn hinnan muutoksista ja tällä kertaa kuluttajaystävällisempään suuntaan.

Raakaöljyn ja lämmitysöljyn suhdetta kuvaava indeksi on alimmillaan lokakuun jälkeen. Suomen verottomalla lämmitysöljyn hinnalla saa nyt alle 1,4 litraa raakaöljyä. Korkeimmillaan tammikuussa verottomalla Suomen lämmitysöljylitralla olisi saanut 1,7 litraa raakaöljyä.

Saman näkee suhteellista hintakehitystä kuvaavasta käyrästä. Raakaöljyn ja lämmitysöljyn suhteellinen hinta on nyt samalla tasolla kuin elokuussa 2014. Tähän asti Suomen lämmitysöljyn hinta ei ole laskenut vastaamaan raakaöljyn hintaa. Tässäkin kaaviossa on otettu huomioon dollarin kurssi ja Suomen verot eli ei ole mitään ”luonnollista” syytä, miksi nämä kaksi käyrää eivät ole olleet päällekäin koko ajan.

Uusin lämmitysöljyn vertailuhinta on HOK-Elannon tänään tarkastama myyntihinta 91,9 c/l, josta saadaan vertailuhinnaksi 87,3 c/l (5% S-bonus).

Hinta vastaa lämmitystä sähkön hinnalla 9,7 c/kWh (öljykattilan hyötysuhde 90%) eli pörssihintaa 3,1 c/kWh. Vertailuhinta nousee aika rajusti kahdella kymmenesosalla pyöristysten takia. Oikea nousu on vain hieman yli kymmenesosasentin.

Brent-raakaöljyn maanantain päätöshinta oli 63,45 dollaria tynnyriltä. Tässä on nousua viikossa kymmenen prosenttia! Vastoin Suomen lehtien päivän uutisointia, euro sitä vastoin on hieman vahvempi kuin viikko sitten, maanantain päätöskurssi oli 1,0740 eli pari prosenttia vahvempi kuin viikko sitten. Yhteensä muutos euroissa on kahdeksan prosenttia.

Öljyn hinta on siis lujaa vauhtia nousemassa. Hinta on kuitenkin yhä neljännestä alempi kuin viime kesänä.

Vaikka öljy on nyt halvempaa, lienee hyvä hetki tankata öljyä. Lämmitysöljyn hinta nousee parin viikon kuluessa vastaamaan paremmin raakaöljyn hinnanousua. Tosin lämmitysöljyn toimittajat joutuvat kesällä tinkimään katteistaan joka tapauksessa.

Kasvit voisivat yhteyttää paremmin, jos auringon valo muunnetaan ensin sähköksi

Muutama päivä sitten laskin, että ihmisravinnon tuotanto keinovalolla on melko mahdotonta, jos keinovalosta vain prosentti siirtyy kasviin.

Tämä pitää yhä paikkansa, mutta selvitin asiaa sen verran enemmän, että monissa paikoissa esiintyvä yhteyttämisen maksimihyötysuhde 11% ei ole keinovalolle kattona.

11% hyötysuhde on raja sille, kuinka suuri osa auringonvalosta voidaan saada talteen. Se ei ole raja keinovalolle.

Yhteyttäminen vaatii yhtä molekyyliä kohden kahdeksan kvanttia valoa, joista neljä on yhdellä energiatasolla ja neljä toisella. Kaikki auringon säteily, jonka kvanteissa on liian vähän energiaa menevät hukkaan. Tarvittua energiaa suurempien kvanttien ylimääräinen energia menee hukkaan.

Auringon valosta vain 43% on sellaisella aallonpituudella, että sitä voi käyttää edes periaatteessa yhteyttämiseen (ns. PAR-säteily, photosynthetically active region, 400-700 nm). Lopustakin säteilystä menee hukkaan suurin osa kvanttien ylimääräisen energian takia, joten teoreettinen maksimi auringonvalon säteilyjakaumalle on 8-13%, mistä tulee usein käytetty keskiarvo 11%. [1]

Yleensä lähteissä unohdetaan mainita, että 11% hyötysuhde on auringonvalolle. Jos käytettävissä olisi keinovalo, jossa on pelkästää kaivattuja valokvantteja, ei ole mitään teoreettista estettä sille, että hyötysuhde olisi vaikka satakin prosenttia.

Yleensä kasvilampuissa on violetti valo, mutta kaivatut valokvantit ovat itse asiassa punaisen valon aallonpituudella (680 nm ja 700 nm).(*) Ehkä kasvit kasvavat violetissa hyvin, mutta violetti on myös väri, josta menee mahdollisimman paljon energiaa hukkaan. Punaisen valon pitää olla täsmälleen tietty, sillä osa punaisista väreistä on PAR-alueen ulkopuolella eikä niistä ole mitään apua yhteyttämisessä. Värien aallonpituudet löytyvät Wikipediasta [2].

Koska aurinkopaneelien hyötysuhde on laboratorio-olosuhteissa lähes 50%, tämä voi aukaista mahdollisuuksia nopeuttaa kasvien kasvua sellaisella keinovalolla, jossa on vain täsmälleen oikeita valokvantteja. Jos kasvit saadaan tällä tavalla keräämään keinovalosta energiaa lähes 100% hyötysuhteella, auringon valon talteenotto aurinkopaneeli-ledilamppu-yhdistelmällä olisi moninkertaisesti tehokkaampaa kuin se 11%, jonka kasvi voi teoriassakaan saada talteen suorasta auringon valosta.

Tästä voisi saada aikaa myös erittäin tehokkaan hiilidioksidin talteenottolaitteen.

(*) Kumpikin näistä aallonpituuksista on ihmisen mielestä sama väri, ja esimerkiksi ne kumpikin ovat RGB-väreinä sama täysi punainen (255,0,0).[3] RGB-väreinä sellainen valo, joka ei kelpaa yhteyttämiseen on (x,0,0), missä x < 255. Summittaisen käsityksen värien aallonpituuksista saa helpoiten Wikipediasta [2].

[1] Bolton, Hall, The Maximum Efficiency of Photosyntesis, 2008
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Spectral_color
[3] http://academo.org/demos/wavelength-to-colour-relationship/

Kannattaako ruokaa tuottaa keinovalolla?

Yksi vihreistä ajatuksista, jonka kaikki tuntuvat keksineen yhtä aikaa, on tuottaa ihmisten tarvitsema ruoka tiiviisti pakatussa, esimerkiksi pystyyn rakennetussa kasvihuoneessa (vertical farm, [3]).

Lähinnä näin tuotetaan salaattia.

Kuulostaa hullulta tuottaa salaattia, jos tarkoitus on ruokkia kaupungillinen ihmisiä. Vitamiinipillereitä ja salaatteja on helppo tuoda keveinä kaupunkeihin ulkopuoleltakin. Energiaa sisältävä eli painava ruoka-aines kannattaisi tuottaa kaupungeissa lähellä ihmisiä, pienessä tilassa tai maan alla.

Vaikka viljelmän saisi pieneen tilaan, valon määrä auringosta ei siitä lisäänny. Valoa joudutaan lisäämään keinovalon avulla. Mitä sitten oikeasti tarkoittaisi se, että kaupunkilaisten tarvitsema ruoka viljeltäisiin keinovalolla?

Keinovaloviljelyn ergiatalouslaskelma antaa yllättäviä tuloksia. Tämäkään ajatus ei ole aivan niin kestävä kuin annetaan ymmärtää.

Paljonko energiaa ihminen tarvitsee ravinnosta?

Satakiloinen raskasta työtä tekevä mies tarvitsee vuorokaudessa noin 3000
kilokaloria, mikä on esimerkiksi sähköenergiaksi muutettuna 3,5 kWh,
35 sentillä sähköä.

Jotta tämä energia saadaan perunasta, tarvitaan kolme ja puoli kiloa perunaa päivässä.

Olisi tietysti terveellistä syödä päivän kalorit pelkästä salaatista, mutta salaattia pitäisi syödä 22 kiloa vuorokaudessa (salaatissa on 130 – 140 kcal/kg), mikä ei valitettavasti ole mahalaukkumme pienuuden vuoksi mahdollista.

Paljonko valon energiasta siirtyy kasviin?

Siitä, kuinka suuren osan valon energiasta kasvit saavat säästöön tuntuu olevan enemmän mielipiteitä kuin tutkimuksia. Lähteessä [1] viitataan hyötysuhteeseen 0,1 – 2%. Optimistit uskovat kymmeneen prosenttiin esimerkiksi geenimuunnellulla levällä ja täsmälleen oikeilla valon aallonpituuksilla.

Otetaan tässä tarkastelussa normaalitilanteeksi yksi prosentti ja optimistiseksi arvoksi 10 prosenttia.

Jos siis keinovalaistukseen käytetään esimerkiksi 100 kilowattituntia sähköä, siitä siirtyy ruokaan yhtä kilowattituntia vastaava määrä energiaa eli 860 kilokaloria. Ja optimistisesti kymmenen kertaa enemmän.

Paljonko päivän ruoan tuottaminen vaatii energiaa keinovalossa?

Jos kolme ja puoli kiloa perunaa tuotetaan keinovalolla yhden prosentin hyötysuhteella, yhden ihmisen päiväannos maksaa 35 euroa (35 senttiä * 100). Tämä päiväannoksen hinta pätee mihin tahansa keinovalolla tuotettuun kasvisruokaan, jonka hyötysuhde on 1%. Tässä ei ole muita kuluja kuin käytetty energia.

Jos hyötysuhde kasvaa kymmeneen prosenttiin, energiaa kuluu 3,5 eurolla
päivässä. Tämä on tällä hetkellä vielä kaukana tulevaisuudessa.

Mielenkiintoisia laskelmia on NASA:n dokumentissa [2], jossa suunnitellaan jatkuvaa ruoantuotantoa kuuasemalle.

Energia ei katoa, se muuttuu lämmöksi

Tärkeää on ymmärtää, ettei tässäkään prosessissa katoa energiaa. Kaikki se valoenergia, joka ei mene perunaan, menee lämmitykseen. Hukkaenergiaa voidaan Suomen 9,5 kuukauden lämmityskaudella käyttää talojen lämmitykseen.

Toisaalta ei se energia perunastakaan katoa. Lähes kaikki ihmisen syömä energia muuttuu lämmöksi. Sisätiloissa pysyttelevä ihminen on lämmitin, joka polttaa ravintoa. Asuntojen lämmitystä voidaan pienentää täsmälleen ravinnon energiamäärän verran.

Yhden ihmisen ruoantuotanto kuin kaksi sähkökiuasta

Yhden ihmisen päivittäisen kasvisruoan tuottaminen keinovalolla 1% hyötysuhteella tuottaa lämmitykseen 350 kWh ”ohimennyttä valoa” päivässä (100*3000 kcal).

Tämä vastaa jatkuvaa lämmitystehoa 14,6 kW eli kahta saunan kiuasta täysillä.

Kymmenenkin prosentin hyötysuhteella tätä hukkatehoa tulee 1,5 kW, millä lämmittää yhden ihmisen asumuksen pahimpia pakkasia lukuunottamatta.

[1] http://www.quora.com/How-much-energy-does-it-take-to-grow-a-kilogram-of-potatoes-indoors
[2] http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19880002888.pdf
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Vertical_farming

14.4.2015 Lämmitysöljyn hinta lähes ennallaan, 86 senttiä litralta

Raakaöljyn hinta on pysynyt ennallaan viikon. Viikon takaiseen verrattuna euron arvo dollariin verrattuna on kuitenkin pudonnut sen verran, että euroissa raakaöljy on nyt kolmisen prosenttia arvokkaampaa.

Raakaöljyn hinnan  nousu ei kuitenkaan vielä paljon näy Suomessa. Lämmitysöljyn vertailuhinta nousee 85,4 sentistä 86,0 senttiin litralta. Nousu ei vielä nosta esimerkiksi lämmitysöljyn vertailuhintaa pörssissä 2,9 c/kWh (kuluttajahintana 9,6 c/kWh).
Lämmitysöljyn hinta Suomessa tuntuu nyt olevan menossa ylöspäin.

7.4.2015 Lämmitysöljyn hinta laskussa, raakaöljyn hinta nousussa

Seuraamani lämmitysöljyn hinta (*) päivittyy 7.4.2015 sentin verran alaspäin. HOK-Elannon ilmoittama hinta on 89,9 c/l, mistä vertailuhinnaksi tulee 85,4 c/l, kun hinnasta poistetaan 5% bonus.

Tämä vastaa lämmityksessä sähköä, joka ostetaan kuluttajahinnalla 9,5 c/kWh eli pörssihintaa 2,9 c/kWh.
Hinta muuttui viimeksi kaksi viikkoa sitten. Siitä raakaöljyn hinta euroissa on noussut 3%. Varaa pudotukseen kuitenkin on, sillä raakaöljyn hinta on vielä selvästi alempana kuin neljä viikkoa sitten.

Vertailussa on käytetty maanantain päätöskursseja EURUSD 1,0934 ja Brent 58,12 dollaria tynnyriltä. Nyt tiistaina päivällä kumpikin on muuttunut prosentin verran kalliimpaan suuntaan.
Suomen hinnat ovat muuttuneet hieman järkevämmälle tasolle verrattuna raakaöljyn hintaan. Suomalaiset toimittajat ovat saaneet melkoista katetta koko talven lämmitysöljystä. Nyt lämmitysöljylitran verottomalla hinnalla saa 1,5 litraa raakaöljyä. Enimmillään raakaöljyä sai 1,7 litraa. Viime vuosien normaalitaso on ollut 1,35 litraa.
(*) Kun hinnanmuutokset eivät ole erityisen kiihkeitä kuten nyt, seurattu lämmitysöljyn hinta on HOK-Elannon ilmoittama hinta (ainoa, joka on saatavissa verkosta ilman lomakkeen täyttöä). Muulloin käytetty hinta on seuraavien keskiarvo: HOK-Elanto, Shell, Teboil, Agrimarket, ST1 ja Neste.

Huhtikuun 2015 sähkön keskihintaennuste 3,0 c/kWh

Kun maaliskuun lopun ja huhtikuun ensimmäisen päivän yllättävän kallis hinta jätetään huomiotta, puhtaasti historiatietoihin perustuva keskihintaennuste huhtikuulle on 2,8 c/kWh. Kun huomioon otetaan maaliskuun lopun nousseet hinnat, ennuste nousee tasolle 3,0 c/kWh.

Nyt, kun tiedetään jo huhtikuun kahden ensimmäisen päivän hinnat, ennuste pysyy tasolla 3,0 c/kWh, vaikka se kalliin ensimmäisen päivän jälkeen olisi ollut enemmänkin.

Vuonna 2015 huhtikuussa on minimimäärä viikonloppupäiviä. Joinakin vuosina niitä on kaksi enemmän.

Huhtikuu on järjestelmällisesti ollut historiassa halvempi kuin maaliskuu. 2000-luvulla huhtikuun hinta on laskenut maaliskuusta kymmenenä vuonna ja noussut viitenä. Keskimäärin muutos on ollut -4,5%. Kahtena vuotena hinta on laskenut yli neljänneksen, yhtenä vuotena hinta on noussut yli neljänneksen. Tämän perusteella huhtikuuksi keskihinnan voisi olettaa olevan 2,8 c/kWh.

Neljän viimeisen vuoden keskihinta huhtikuussa on ollut 3,3 c/kWh. Vuodet 2011 ja 2013 olivat selkeästi nykytasoa kalliimpia, 5,3 ja 4,4 c/kWh. Tällä hetkellä nämä ovat jonkinlaisia pahimpia mahdollisia skenaarioita.

Vuosi 2015 on tähän mennessä ollut 0,6 c/kWh edullisempi kuin vuosien 2000 – 2014 keskiarvo tammi-maaliskuussa. Huhtikuiden keskiarvo 2000 – 2014 on ollut 3,5 c/kWh, joten huhtikuun 2015 hinnaksi voisi tällä tavalla odottaa 2,7 c/kWh.

Samalla tavalla ero vuoden 2011 – 2014 keskiarvoon on -0,3 c/kWh, joten ennuste olisi tuolla tavalla 2,8 c/kWh.

Kun ottaa huomioon tämän kaiken ja maaliskuun kohonneen hintatason (viiden viimeisen päivän arkihinnaksi muutettu keskihinta oli 3,3 c/kWh), huhtikuun 2015 keskihintaennuste on 3,0 c/kWh.