Assessment of uncertainties and risks of national greenhouse gas abatement actions in Finland

Suomen tavoitteena on EU:n taakanjakopäätöksen (406/2009/EY) mukaisesti vähentää kansallisia kasvihuonekaasupäästöjä 16 % vuoden 2005 tasosta vuoteen 2020 mennessä. Tavoitteen saavuttamiseksi on toteutettava päästövähennystoimia ja työssä tarkastellaan, miten tavoite voidaan saavuttaa mahdollisimman pienin kustannuksin. Päästövähennyskeinoilla saavutettavien päästövähennysten määrään ja niiden kustannuksiin liittyy epävarmuutta, minkä vuoksi toteutettavista päästövähennyskeinoista koostuvalla portfoliolla on riski ylittää asetettu tavoite tai ennalta arvioidut kustannukset. Työssä muodostettiin stokastinen optimointimalli, jonka avulla etsittiin kokonaiskustannukset minimoivia, itsenäisistä päästövähennyskeinoista ja niiden aloitusajankohdista koostuvia portfolioita eri päästövähennystasoilla. Portfolioilla saavutettaviin päästövähennyksiin ja kustannuksiin liittyviä epävarmuuksia tutkittiin tilanteissa, joissa päästövähennykset tulee tehdä joko kansallisin vähennystoimin tai voidaan lisäksi käydä muiden jäsenmaiden kanssa kauppaa päästökiintiöillä. Tuloksista havaittiin, että kokonaiskustannukset olivat noin 10 % pienempiä, mikäli ei-PKS-päästökauppaa voitiin käydä, mutta kustannuksiin liittyvät riskit olivat huomattavasti suuremmat. Lisäksi työssä tutkittiin, millaiset keinot sisältyvät tehokkaisiin portfolioihin ja milloin ne on optimaalista toteuttaa. Tuloksista erottuivat keinot, jotka toteutuivat lähes aina ja keinot, joita tehokkaissa portfoliossa toteutetaan erittäin harvoin. Tämä johtuu siitä, että kokonaiskustannusten minimoinnin vuoksi valitaan toteutettavaksi keinoja, joiden marginaaliset vähennyskustannukset ovat mahdollisimman pieniä. Jos ei-PKS-päästökauppaa ei voida käydä, nousevat marginaaliset vähennyskustannukset päästövähennysten määrän funktiona. Toisaalta jos ei-PKS-päästökauppaa voidaan käydä, voidaan estää marginaalisten vähennyskustannusten kasvu siten, ettei se ylitä päästökiintiön hintaa. Tällöin päästökiintiöillä käytävä kauppa muuttaa toteutettavaksi valittujen keinojen joukkoa. Lisäksi toimien aloitusajankohta muuttuu, koska mallissa kustannusten minimointi tehdään niiden nykyarvon perusteella. Eri tilanteita vastaaville optimiportfolioille tehtiin herkkyysanalyysi tutkimalla erikseen kustannuksia ja saavutettavia päästövähennyksiä. Molemmissa tilanteissa portfoliolla saavutettavien päästövähennysten epävarmuuteen vaikuttivat eniten samat tekijät, mutta kustannuksiin vaikuttavat tekijät olivat erilaiset eri tilanteissa