SELVITYS LIIKENNEBIOKAASUN JAKELUSTA JA LIIKETOIMINNASTA KESKI SUOMESSA

Transkriptio

1 SELVITYS LIIKENNEBIOKAASUN JAKELUSTA JA LIIKETOIMINNASTA KESKI SUOMESSA Saija Rasi Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos Ympäristötiede ja -tekniikka

2 TAVOITE JA TOIMENPITEET Keski-Suomen potentiaalisen biokaasuverkon teknistaloudellinen ja liiketaloudellinen toteutusanalyysi, jonka perusteella alan toimijat ja rahoittajat voivat edetä tarkempaan suunnitteluun ja toteutukseen Suunnitelma sisältää Biokaasun tuotantokapasiteetin ja raaka-aineet Biokaasun siirto-, puhdistus- ja tankkausjärjestelmien kustannukset Esityksen biokaasun käyttäjistä, kaasun jalostuksen ja jakelun omistus- ja sopimusjärjestelyistä Verrataan kaasun puhdistuksen ja jakelun eri sijoitusja jakelujärjestelmiä ja kustannuksia Keski-Suomen biokaasupotentiaaliin verraten Haastatellaan potentiaalisia liikennepolttoainemetaanin suurkäyttäjiä Käyttökalusto ja käyttömäärät

3 BIOKAASUN PUHDISTUS LIIKENNEPOLTTOAINEEKSI JA KAASUN JAKELU KESKI SUOMESSA Saana Ahonen Veli-Heikki Vänttinen Saija Rasi Jukka Rintala Bio- ja ympäristötieteiden laitos Ympäristötiede ja -tekniikka

4 TAVOITE Selvittää ja verrata eri menetelmiä biokaasun puhdistukseen biometaaniksi Selvittää biokaasun puhdistuksen kustannuksia Laskea Keski-Suomessa tuotetun biokaasun puhdistuksen kustannuksia Tutkia biokaasun siirron ja jakelun mahdollisuuksia ja kustannuksia

5 BIOKAASUN PUHDISTUSMENETELMÄT Raaka biokaasu on puhdistettava maakaasua vastaavaksi ennen kuin sitä voidaan käyttää polttoaineena Hiilidioksidin, rikkivedyn, ammoniakin, partikkeleiden ja veden poistaminen Käytetyimmät menetelmät CO 2 poistoon ovat vesiabsorptio ja paineenvaihteluadsorptio (PSA) Muita tekniikoita ovat absorptio orgaanisilla liuottimilla, membraanisuodatus ja jäähdytysprosessit

6 VESIABSORPTIO Sekä CO 2 että H 2 S liukenevat paremmin veteen kuin metaani Vesiabsorptiossa paineistettu biokaasu johdetaan absorptiokolonniin sen alaosasta ja paineistettu vesi yläosasta Hiilidioksidi liukenee veteen, jolloin biokaasun metaanisisältö kasvaa Erityisen kannattavaa kohteissa, joissa vettä on tarjolla edullisesti eikä veden regeneraatiota tarvitse suorittaa, kuten jätevedenpuhdistamoilla

7 PAINEENVAIHTELUADSORPTIO (PSA) Biokaasu johdetaan esimerkiksi aktiivihiilen tai molekyyliseulan läpi, jolloin hiilidioksidi kiinnittyy adsorbtiomateriaalin pinnalle, ja puhdistettu kaasu kerätään talteen Paineenvaihteluadsorptiossa adsorptio tapahtuu korkeassa paineessa ja adsorbtiomateriaalin regenerointi tapahtuu painetta laskemalla PSA-prosessilla biokaasusta on mahdollista poistaa hiilidioksidin lisäksi vesi, partikkelit, rikkivety, siloksaanit ja halogenoidut yhdisteet Rikkivety yleensä kuitenkin poistetaan ennen PSAprosessia koska se voi kyllästää adsorptiomateriaalin

8 BIOKAASUN PUHDISTUSLAITOSTEN MAHDOLLISET LUKUMÄÄRÄT KESKI SUOMESSA Biokaasua Primäärienergia Nm 3 /vuosi GWh/vuosi Maatalouden jätemateriaalit ja energiakasvit Yhdyskuntien ja teollisuuden jätemateriaalit Mustankorkea Oy:n kaatopaikkakaasu Yhteensä n henkilöautoa vuodessa! Puhdistuslaitoksen kapasiteetti (Nm 3 /h) biokaasua Laitosten lukumäärä

9 BIOKAASUN PUHDISTUKSEN INVESTOINTIKUSTANNUKSET Lähde: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Oberhausen

10 KAASUNPUHDISTUSMENETELMÄT JA KUSTANNUKSET Keski-Suomessa tuotetun biokaasun puhdistuksen investointikustannukset eri kokoisilla puhdistuslaitoksilla

11 KAASUNPUHDISTUSMENETELMÄT JA KUSTANNUKSET Keski-Suomessa tuotetun biokaasun puhdistuksen kokonaiskustannukset eri kokoisilla puhdistuslaitoksilla

12 BIOKAASUN PUHDISTUKSEN KOKONAISKUSTANNUKSET Puhdistuslaitoksen kapasiteetti (Nm 3 /h) biokaasua CO 2 -puhdistuksen kustannukset c/kwh CO 2 -puhdistuksen kustannukset /Nm Lähde: Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik, Oberhausen

13 KAASUN SIIRTO JA TANKKAUSKUSTANNUKSET Biometaani voidaan kuljettaa putkessa tai paineistetussa, vaihtolavan tavoin toimivassa pullopatterissa Biometaania voidaan myös syöttää maakaasuverkkoon Pullopatterikuljetus investointina edullisempi kuin siirto putkella, mutta kuljetuskustannukset suuremmat Tankkausaseman investointikustannuksia: Varikkoasema busseille/jäteautoille/muulle raskaalle kalustolle Pieni julkinen (tankkaus klo välillä) tankkausasema Vuosivolyymi MNm Kapasiteetti Nm 3 /h (4 barg imupaineella) Kokonaisinvestointi (sis. tekniikka, rakentaminen, projekti) Käyttökustannukset c/nm

14 LAITOSKOKO ESIMERKKEJÄ KESKI SUOMESSA KUNTA Biokaasua Puhdistuslaitos kapasiteetti Puhdistuslaitoksen investointikustannus Puhdistuslaitoksen kokonaiskustannus CH 4 - käyttöisiä hlö autoja vuodessa m 3 /h m 3 /h Milj. /vuosi /m 3 JYVÄSKYLÄ ,7-2, , JÄMSÄ 870 ÄÄNEKOSKI 555 LAUKAA , , HANKASALMI 560 JOUTSA 310 KEURUU , , UURAINEN 220

15 POTENTIAALISTEN SUURKÄYTTÄJIEN NÄKEMYKSIÄ BIOKAASUN LIIKENNEKÄYTÖSTÄ Antti Saari Sini Eronen Franziska Wagner Tiina Onkila Hanna-Leena Pesonen Taloustieteet

16 TAVOITE JA TOTEUTUS Haastatteluja Jyväskylän ja Jämsän seuduilla mahdollisille suurkäyttäjille Tavoitteena selvittää potentiaalisten suurkäyttäjien näkemyksiä biokaasun käyttöönotosta liikennepolttoaineeksi Haastattelut toteutettiin loka-marraskuussa 2009 teemahaastatteluina

17 BIOKAASUN KÄYTÖN MAHDOLLISUUDET Kaikilla haastateltavilla positiivinen asenne aiheeseen Osa haastateltavista koki biokaasun käytön aloittamisen helpommaksi henkilöautoliikenteessä kuin raskaassa liikenteessä Hinnan vakaus koettiin positiivisena Lähes kaikki kokivat biokaasun käyttöön liittyvät imagotekijät merkittäviksi biokaasun valinnassa Ympäristöasioiden merkitys potentiaalisille suurkäyttäjille vaihteli Paikallisuus koettiin positiiviseksi, mutta ei merkittäväksi polttoaineen valinnassa

18 BIOKAASUN KÄYTÖN HAASTEET Ajoneuvojen sopivuus käyttötarkoitukseen Jälkimarkkinat Julkisen sektorin organisaatiossa kilpailuttaminen Tankkauspaikan sijainti Polttoaineen saatavuuden varmuus (paikallisuus) Verotukseen liittyvät kysymykset Tarvitaan alueellisia suunnannäyttäjiä Haasteet ajosäteessä

19 YHTEENVETO Biokaasun vastaanotto tutkituissa organisaatioissa oli erittäin positiivinen Haasteena nähtiin sopivien ajoneuvomallien niukkuus Molemmilta tutkituilta alueilta puuttuu jakeluyrittäjä kartoitetaan kansainvälisiä esimerkkejä, miten jakeluyrittäjät ovat tulleet markkinoille Italia, Itävalta, Sveitsi, Ruotsi, Saksa Ainoastaan Ruotsissa merkittävästi edistytty biokaasun liikennekäytössä

20 landfill WWTP Farm biogas plant

21 Kiitos!