Tutustumismatka biokaasun liikennekäyttöön Ruotsissa Järjestelyt: Jyväskylän Teknologiakeskus Oy, Pauliina Uusi-Penttilä ja Marika Ryyppö

Transkriptio

1 TIIVISTELMÄ 1(5) Tutustumismatka biokaasun liikennekäyttöön Ruotsissa Järjestelyt: Jyväskylän Teknologiakeskus Oy, Pauliina Uusi-Penttilä ja Marika Ryyppö Tukholma, Stockholm Vatten Isäntinä: Stockholm Vatten ja Tukholman kaupungin Clean Vehicles Stockholm -hanke Stockholm Vatten Stockholm Vatten tuottaa ja toimittaa puhdasta juomavettä yli miljoonalle ihmiselle Tukholman, Huddingen ja 9 ympäröivän kunnan alueella. He omistavat kaksi vesilaitosta joiden käytöstä he myös vastaavat. Stockholm Vatten omistaa myös kolme jätevedenpuhdistamoa, joilla käsitellään noin miljoonan ihmisen jätevedet Tukholman, Huddingen ja kuuden naapurikunnan alueelta.. Laitoksilla puhdistetaan yhteensä m 3 jätevettä vuorokaudessa (vrt. Nenäinniemi n m 3 ja Viikinmäki noin m 3 vuorokaudessa.) Stockholm Vatten AB:n omistaa Tukholman kaupunki (7 %), Stockholms Stadshus AB (91 %) ja Huddingen kunta (2 %). Bromma & Henriksdal Bromman jätevedenpuhdistamo on yksi Stockholm Vattenin kolmesta jätevedenpuhdistamosta. Laitoksella käsitellään noin ihmisen jätevedet. Laitoksella on tuotettu biokaasua vuodesta 1975 lähtien. Alussa biokaasu käytettiin laitoksella lämmöntuotantoon. Ongelmaksi muodostui kuitenkin kesäaika, jolloin lämmöntarve/kysyntä on huomattavan pieni. Myöskään sähkön ja lämmön yhteistuotanto ei ollut kannattavaa kesäajan vähäisen lämmöntarpeen vuoksi. Ympärivuotisen tasaisen kysynnän vuoksi biokaasua päätettiin ruveta tuottamaan liikenteen polttoaineeksi. Polttoainetuotantoa ajoneuvokäyttöön tuki myös se, että ajoneuvopolttoaineena biokaasun 1 kw hinta oli kaksinkertainen lämmön ja sähköntuotantoon nähden. Liikennepolttoainehanke käynnistyi vuonna 1996, jolloin laitokselle hankittiin kaasun puhdistamiseen vesipesuri. Kokeiluvaiheen jälkeen laitokselle hankittiin täydenkokoluokan PSA tekniikalla toimiva puhdistuslaitteisto. Tänään Bromman laitoksella on 2 linjaa, joista molemmilla voidaan puhdistaa 1,5 miljoonaa m 3 kaasua vuodessa. Käsittelypaine on 5 bar, joten kaasu voidaan syöttää haluttaessa suoraan maakaasuverkkoon. Henriksdal on toinen Stockholm Vattenin jätenvedenpuhdistamo, jossa biokaasua tuotetaan liikennepolttoaineeksi. Henriksdalissa biokaasua käytetään myös sähkön- ja lämmöntuotantoon. Biokaasu puhdistetaan vesipesurilla. Kaasu kuljetetaan puhdistuslaitokselta rekoilla tankkauspaikoille. Rekkaan mahtuu kerrallaan noin m 3 kaasua. Stockholm Vatten on tehnyt kaasun jakelusta sopimuksen AGA:n kanssa. Sopimuksen mukaan AGA hoitaa koko jakeluketjun. Stockholm Vatten on saanut laitosten rakentamiseen 30 % investointituen. Bromman ja Henriksdalin laitosten kokonaiskustannus oli 100 milj. SEK eli noin 10 milj..

2 TIIVISTELMÄ 2(5) Miksi biokaasua liikennekäyttöön? Lämmöntuotantoon on löydettävissä muita helposti implementoitavia uusiutuvan energian vaihtoehtoja, ajoneuvokäytössä uusiutuvien energiamuotojen mahdollisuudet ovat rajoitetummat. Laitoksen omissa ajoneuvoissa biokaasun käyttö on helppoa sillä se vähentää jonottamista tankille, kaasu on saatavilla lähellä, laitokselle kaasu on lähes ilmainen polttoaine. Laitoksen omat autot tekevät myös paljon korjaustöitä ym. missä työntekijät työskentelevät auton läheisyydessä auton ollessa käynnissä. Biokaasuautolla työntekijöiden työympäristö on miellyttävämpi. Tukholmassa on myös useita jäteautoja, jotka käyvät biokaasulla. Stockholm Vatten omistaa 110 autoa, joista 80 on biokaasukäyttöisiä. 40 % kaikesta Ruotsissa käytettävästä autokaasusta on biokaasua, loput 60 % on maakaasua. 40 uutta biokaasun tankkausasemaa on suunnitteilla vuodelle Vuoden 2020 tavoite on yhteensä 500 tankkausasemaa ja kaasuautoa. Biokaasun hinta seuraa nyt ja tulee tulevaisuudessakin seuraamaan bensiinin hintakehitystä. Clean Vehicles in Stockholm Tukholmassa otettiin etanolibussit käyttöön jo 1970-luvulla. Nykyisellään kaikki ydinkeskustan bussit ovat etanolikäyttöisiä. Tukholman kaupunkialueella on yhteensä 130 bussia, joita nyt vaihdetaan biokaasukäyttöisiin. Biokaasubussin etu dieseliin ja myös etanoliin nähden on puolet hiljaisempi käyntiääni, ei hajua ja tasaisempi ajo. Etanolibussit siirtyvät kaupungin muiden osien liikenteeseen. Tukholman tavoitteena on vuoteen 2030 mennessä saada täysin uusiutuvalla energialla kulkeva liikennekalusto. Puhtaissa ajoneuvoissa on mukana biokaasu, etanoli ja sähkö- sekä hybridiautot. Tukholmassa on 8 biokaasun tankkausasemaa, 18 etanolin tankkausasemaa sekä 6 nopeaa latausasemaa ja 40 normaalia latausasemaa sähköajoneuvoille. Ruotsissa bensiini ja diesel autot maksavat hiilidioksidiveroa ja energiaveroa. Biopolttoaineita käyttävät autot ovat vapaita molemmista veroista. Biokaasumarkkinoiden ongelmia: - korkeat kustannukset/heikko saatavuus - riittämätön infrastruktuuri - kansalliset esteet (myös Ruotsissa ongelmia lainsäädännön ja säädösten kanssa) - kannustimien puuttuminen - käyttäjien hyväksyntä Kannustimia biopolttoaineita käyttävien ajoneuvojen käyttämiseen: - Ei sisäänpääsymaksuja - alennetut parkkimaksut - vihreiden ajoneuvojen hankinnasta etu (koulukuljetukset, vanhusten kuljetukset jne.) - netti portaali - tiedonjako yrityksille - demonstrointi toimet - koekäyttöön saatavat ajoneuvot. Muita kannustimia, joita ei vielä käytössä Tukholmassa:

3 TIIVISTELMÄ 3(5) - lupa käyttää bussikaistaa - pääsy liikenteeltä rajoitetuille alueille - erilliset pysäköinti alueet. Linköping, Svensk Biogas Isäntinä: Teknista verken ja Svensk Biogas i Linköping AB Tekniska Verken on kunnan omistama ja nykyisin Svensk Biogas i Linköping AB on Tekniska Verkenin omistuksessa. Linköping on Ruotsin 5. suurin kunta ja Tekniska Verken on 5. suurin energiayhtiö. Tekniska Verkenillä on asiakasta Linköpingissä ja yhteensä asiakasta. Henkilökuntaa on 850. Biokaasua on Linköpingissä tuotettu vuodesta 1952, jolloin kaasua käytettiin laitoksen lämmitykseen. Vuonna 1982 laitos kytkettiin kaukolämpöverkkoon ja vuonna 1987 alettiin kaasumoottorin avulla tuottaa sähköä ja lämpöä työskentely kaasun puhdistuksen parissa aloitettiin, 1996 aloitettiin testit 5 biokaasubussilla ja 2001 vuosina tuotanto oli riittävän vakaata julkisen tankkauksen aloittamiseksi. Tänä päivänä kaupungin koko bussikalusto on biokaasukäyttöistä. Mittaustulokset Linköpingissä ovat osoittaneet suuren parannuksen ilman laadussa biokaasun käyttöönoton jälkeen. Seuraava askel on biokaasun tuottaminen suuressa mittakaavassa ja biokaasun tuottaminen uusista materiaaleista kuten viljakasveista. CNG/CBG:n kokonaistuotanto ajoneuvokäyttöön on knm 3 (2003), josta Svensk Biogas tuottanut 15,7 % (36 % biokaasun kokonaistuotannosta). Biokaasu termiä käytetään jäteperäisestä materiaalista saadusta kaasusta. Gröngas on esimerkiksi viljakasveista tuotettu kaasu, jolla ei ole hygienia riskiä. Biokaasun tuotantoprosessiin kuuluu hygienisointi osa, jossa materiaali käsitellään 70 C tunnin ajan. Varsinaisessa mädätysreaktorissa materiaali viipyy 30 päivää lämpötilassa 38 C. Syntyvä biokaasu sisältää 70 % metaania ja se puhdistetaan vesipesurilla. Investointikustannukset olivat 10 miljoonaa. Tankkausasema maksoi 4,5 msek. Linköpingin biokaasulaitos Åbyssä käsittelee tn orgaanista materiaalia vuodessa. Kaasua syntyy 4,5 milj. m 3 vuodessa. Kaasu puhdistetaan yhdessä vieressä olevan jätevedenpuhdistamon kaasun kanssa. Biokaasun edut: - Kaupallisesti tuottavaa - tuottaa uusia työpaikkoja paikallisesti - paransi yhteistyötä maanviljelijöiden kanssa - tukee EU:n tavoitteita - paikallinen polttoainetuotanto - paikalliset ja globaalit ympäristönäkökohdat - patentoitu prosessi (biokaasu viljakasveista) - uusiutuva energia - polttoaineen hinta voidaan taata pidemmäksi aikaa.

4 TIIVISTELMÄ 4(5) Biokaasulle käytettyjä kannustimia: - Biokaasu on halvempi polttoaine, % halvempaa kuin bensiini, jos hinta menee tämän rajan ulkopuolelle, tehdään hintamuokkaus - Biokaasulla on 25 % VAT, ei muita veroja - Biokaasuilla on yritysautona 20 % alhaisempi verotus - Ilmainen pysäköinti kaupungin keskustassa - 30 % palautus auton korkeammasta ostohinnasta (etu loppumassa) Växjö: Jätevedenpuhdistamo, Videum, VEAB Isäntinä: Växjön kaupunki, Växjön yliopisto, Växjö Energi AB Biokaasu hanke Växjön biokaasu projeki alkoi vuonna 1998 ajatuksena paikallisen energian tuottaminen ja globaali välittäminen. Hanketta tuki vuonna 1998 pääministerin antama linjaus, jossa Ruotsista haluttiin tehdä kestävän kehityksen malli maa. Hankkeeseen tehtiin vuonna 1999 esiselvitys ja vuonna 2000 esisuunnittelu. Växjön asukasluku on noin Kotitalouksista ja kaupanalalta syntyy tonnia biohajoavaa jätettä. Biokaasulaitos oli suunniteltu rakennettavaksi kaatopaikan yhteyteen ja kaasun puhdistusyksikkö olisi jätevedenpuhdistamolla (välimatka 5 km). Biokaasun siirto oli määrä tapahtua säiliöautolla. Kaatopaikkakaasu olisi käytetty biokaasulaitoksen energiatarpeen täyttämiseen, ei liikennepolttoaineeksi. Hankkeen kokonaisbudjetiksi oli arvioitu 14,1 milj., josta biokaasulaitos 9,9 milj. ja kaasun puhdistus 0,9 milj.. Hankkeelle laskettiin takaisinmaksuajaksi 5-6 vuotta. Poliitikot eivät halunneet ottaa riskiä ja hanke siirrettiin Västeråsiin. Västeråsissa hanke on saman suuntainen. Laitoksella tullaan käsittelemään tonnia syntypaikkalajiteltua biojätettä, tonnia rasvan erotuskaivojen lietettä ja tonnia heinää. Yhteensä tuotettaisiin 15 GWh energiaa bussiliikenteen käyttöön. Biokaasulaitos rakennetaan kaatopaikan yhteyteen ja kaasu puhdistetaan samassa paikassa. Myös jätevedenpuhdistamon kaasu johdetaan putkilinjaa pitkin kaatopaikalle puhdistettavaksi. Kaatopaikkakaasu käytetään laitoksen sähkön ja lämmön tuottamiseen. Laitos valmistuu syyskuussa Kaasun puhdistus tapahtuu vesipesurilla. Investointikustannukset Västeråsissa ovat 160 msek eli noin 16 milj.. Tankkaus toimii nopeana tankkauksena. Fossil Free Växjö Fossil Free Växjö projektin tavoitteena vähentää fossiilisten polttoaineiden päästöjä 50 % asukasta kohden 1993 vuoden tasosta vuoteen 2010 mennessä. Växjön nykyinen arvo on 4 tonnia/asukas ja tavoite vuodelle 2050 on 0 tonnia/asukas. Hiilidioksidipäästöjen vähenemä oli 21 % vuonna Lämmityksessä päästöt ovat vähentyneet hyvin, mutta liikennesektorilla päästöt kasvoivat 18 %. Liikenteen päästöjä pyritään vähentämään DME - biomassan kaasutus projektilla ja etanolin lisäyksellä bensiinin joukkoon (etanoli valmistettu tuonti rypäleistä).

5 TIIVISTELMÄ 5(5) DME hanke: DME valmistetaan kaasuttamalla. Kaasutus tulee tapahtumaan Växjö-Värnamo pilot laitoksella yliopiston toimesta. Mukana hankkeessa on myös Volvo. Pilot-laitoksen tuotanto noin tonnia/vuodessa. CHRISTGAS hanke: CHRISTGAS- tulee sanoista clean hydrogen rich synthesis gas. Växjön yliopiston hanke toteutetaan Växjö-Värnamon biomassan kaasutus laitoksella. Laitoksella on paineistettu leijupetikaasutin, joka on ainoa maailmassa. Paine 30 bar, teho 18 MW th. Kokonaishyötysuhde laitoksella on 82 %, η e = 32 % ja η th = 50 %. Laitos rakennettiin alun perin demolaitteistoksi, kun Ruotsi päätti luopua ydinvoimasta. Biomassa ja jäte kaasutus reformointi Synteettinen kaasu Synteettisestä kaasusta voidaan edelleen jalostaa DME:tä, metanolia, vetyä tai Fisher Trops dieseliä. Hanke kestää 5 vuotta ja sen budjetti on noin 18 milj.. Mukana hankkeessa on 8 Eu maata. Metanoli/DME maksaa noin /MWh. Muistion laati Pauliina Uusi-Penttilä