BIOHIILIPELLETTI. Paikalliset liiketoimintamahdollisuudet

Transkriptio

1 BIOHIILIPELLETTI Paikalliset liiketoimintamahdollisuudet Lieksan Puuakatemia

2 Heikki Sonninen

3 Torrec Oy Perustettu noin vuosi sitten Liikeidea: biohiili- / torrefiointiteknologian kehittäminen ja kaupallistaminen 3 pääomistajaa ja asiantuntijayrittäjää Puun kuivaus ja terminen modifiointi (kokemusta yli 15 v) Lämpökäsitellyn puun pelletöinti (yli 10 v) Hakkeen ja purun käsittely (yli 35 v) Mikkeliin rakenteilla koelaitos Reaktorin mitoituskapasiteetti t/a Budjetti 1, 5 M (noin 50 % Tekes-lainaa) Energia- ja raaka-ainehuolto / ESE Käyttöönotto toukokuussa 2014

4 Torrecin teknologia Teknologiassa yhdistyvät omistajatahojen osaaminen materiaalin käsittelystä, puun kuivauksesta ja termisestä modifioinnista (torrefioinnista), sekä pelletöinnistä. Kaupallisen std. laitoksen suunnittelukapasiteetti noin t/a Kuivauksessa käytetään nopeaa ja energiaa säästävää kuumakuivausta Torrecin kuivuri/reaktori Turvallinen ja edullinen inertisointi höyryllä (vrt. sahatavaran lämpökäsittely / Thermowood -laitokset) Pelletöinnissä omat, jo käytännössä koetellut erikoisratkaisut

5 Biohiili, mitä se on? Biohiili on uusiutuva polttoaine kivihiilen korvaamiseen (termi on teknisesti epätarkka, kaupalliseen käyttöön) Prosessissa hake (biomassa) lämpökäsitellään noin asteen lämpötilassa (= torrefiointi) Käsittelyssä puun sitkeys katoaa ja sen tasapainokosteus laskee alle 5 % (=> hydrofobinen, ei ime kosteutta) voidaan jauhaa perinteisissä, olemassa olevissa hiilimyllyissä ja korvata hiiltä jopa 50 % ilman investointeja voidaan varastoida ulkona ja kuljettaa avovaunuilla Tiivistettynä /pelletöitynä tuotteen tiheys ja ominaislämpöarvo kasvavat, jolloin energiatiheys on lähellä kivihiiltä. Varastointi, käsittely ja kuljetus on normaalipellettejä merkittävästi helpompaa.

6 Biohiilen kanssa kilpailevat polttoaineet Kilpailevat biopolttoaineet ovat lähinnä sahojen puru & kuori, metsähake ja puupelletti Näiden käyttöä rajoittavat mm.: niiden vaatimat investoinnit energiantuotantolaitoksella (erikoinen polttotekniikka => hiililaitosten investoitava uuteen kattilatekniikkaan) korkeammat kuljetuskustannukset (kuljetettava vettä ja ilmaa) varastointivaatimukset, varsinkin pitkäaikainen Polttoaine Kosteus - % Irtotiheys kg/i-m3 Tehollinen lämpöarvo MWh/t Energiatiheys MWh/i-m3 Metsätähdehake ,7-3,6 0,8 Puupelletti ,5 2,8 Biohiili (Torrefioitu pelletti) ,8 Kivihiili ,6

7 Toimialan mahdollisuudet Biohiililiiketoiminta tarjoaa uusia mahdollisuuksia niille tahoille, joilla on materiaalivirrat hallussaan tai joilla on ongelmana sivuvirtojen hyödyntäminen (puunjalostus) Hakkuissa on sekä vanhojen metsien päätehakkuita, että metsänhoidollisia harvennuksia, joissa saadaan myös perinteiseen käyttöön (sahaus, sellu) sopimatonta lehtipuuta, pieniläpimittaista ym. puuta, jonka arvo on ilman jalostusta erittäin alhainen Biohiilen korkea energiatiheys alentaa logistiikkakustannuksia ja siten parantaa oleellisesti tuotannon kannattavuutta syrjäisillä seuduilla ja mahdollistaa kuljetukset myös vientiin Ääriesimerkkinä Siperia

8 Markkinapotentiaali (1) Maailman hiilen kulutus on noin 6 miljardia tonnia vuodessa ja sen kulutus kasvaa. EU:n ilmasto- ja energiapolitiikan tavoitteet ( ) Suuret energiayhtiöt pitävät biohiiltä merkittävänä mahdollisuutena korvata kivihiilen käyttöä uusiutuvilla (mm. Vattenfall, RWE) Jos Saksan käyttämästä kivihiilestä korvataan 20 %, tarvittaisiin noin 1000 laitosta (á t/a) Puuta noin 250 Mm3/a vs. Venäjän vuotuiset hakkuumahdollisuudet noin Mm3/a (nyt hakataan < 200 Mm3/a)

9 Markkinapotentiaali (2) Lähde: Pöyry 2012 Suomessa jää käyttämättä hakkuumahdollisuuksia >20 milj. m3/a, joten tarvittaisiin 80 laitosta (á m3/a) hyödyntämään potentiaali. Merkittävä jalostuspotentiaalia on myös puunjalostusteollisuuden sivuvirroissa. Pöyryn ennusteen mukaan vuonna 2020 globaali biohiilipellettituotanto on jo 7,5 miljoonaa tonnia. Vuoteen 2020 mennessä biohiilipellettilaitoksiin on investoitu noin miljardi euroa.

10 Biohiilituotanto, milj. Tonnia/vuosi Arvioitu kehityspolku Ennuste biohiilipellettituotannon kehittymisestä Lähde: Pöyry 2012

11 Biohiilipelletin kilpailukyky puupellettiin nähden (1) Laskelma esitetty IEA Bioenergy Task 32 raportissa (EU tutkimushanke) Esimerkkilaskelman lähtötiedot Tuotantolaitos Pohjois-Amerikassa, loppukäyttäjä Rotterdamissa Kapasiteetti t/a Biohiilipelletillä: Investointikustannus + 50 % (??) tuotantokustannus + 10 % Rahtikustannus - 10 % Kustannukset käyttäjällä + 20 % YHTEENSÄ: lähes 25 % edullisempi *) IEA Bioenergy Task 32 report: Status overview of torrefaction technologies, 12/2012

12 Biohiilipelletin kilpailukyky puupellettiin nähden (2) Johtopäätökset tässä tutkimuksessa Biohiilen investointi- ja tuotantokustannukset korkeammat Logistiikkakustannukset merkittävästi alhaisemmat Biohiili ei vaadi investointeja käyttöpäässä Biohiilipelletin hinta voimalaitoksella Hollannissa Pohjois-Amerikasta kuljetettuna 27 /MWh => Kokonaiskustannuksissa on biohiilipelletti lähes 25% edullisempi

13 Energiayhtiöiden maksukyky biohiilipelletistä (1) Kivihiiltä käyttävien energiayhtiöiden maksukyky koostuu: Kivihiilen hinta Kansallinen tukitaso Veroedut Päästöoikeuden hinta (1 /tco2 = 0,34 /MWh) Hinta puhtaalle ilmalle Lisäksi osa energiayhtiöistä on valmis maksamaan lisähinnan vihreästä polttoaineesta Maksukyky vaihtelee /MWh riippuen tuista ja päästöoikeuden hinnoista. Paras maksukyky on tällä hetkellä Belgiassa ja Puolassa (?)

14 Energiayhtiöiden maksukyky biohiilipelletistä (2) Päästöoikeuden ja kivihiilen hinnan sekä uusiutuvista saatavan tuen vaikutus polttoainekustannuksiin / MWhfuel Alankomaat Belgia Puola Saksa Tanska UK Kivihiilen hinta /MWh Tuet polttoaine-energiaa kohden /MWh CO2 päästöoikeuden hinta /MWh Esimerkki1. Nykytilanne: päästöoikeus 1,7 /MWh (5 /tco2) ja kivihiilen hinta 10 /MWh

15 Energiayhtiöiden maksukyky biohiilipelletistä (3) Päästöoikeuden ja kivihiilen hinnan sekä uusiutuvista saatavan tuen vaikutus polttoainekustannuksiin ???? / MWhfuel Alankomaat Belgia Puola Saksa Tanska UK Kivihiilen hinta /MWh Tuet polttoaine-energiaa kohden /MWh CO2 päästöoikeuden hinta /MWh Esimerkki2. Ennuste 2020: päästöoikeus 6,8 /MWh (20 /tco2) ja kivihiilen hinta 15 /MWh

16 /MWh Kotimaisten kivihiiltä käyttävien CHP-laitosten maksukyky 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 SUOMI, nykytilanne SUOMI, ennuste 2020 CO2 päästöoikeus, /MWh 1,7 6,8 Verot ja huoltovarmuusmaksut, /MWh 12,6 12,6 Kivihiilen hinta, /MWh 10,0 15,0

17 Kannattavuus (1) Kannattavuuteen oleellisesti vaikuttavat tekijät: Ilmaston suojeluun tähtäävät CO2-maksut tai kestävää kehitystä tukevat tuet Puhtaalle ilmalle hinta Raaka-aineen hinta Korjuu- ja kuljetuskustannukset Sähkön hinta Kiinteiden kustannusten minimointi Sopiva toiminnan integraatio Lopputuotteen kuljetuskustannus Rautatierahti Vesiteiden hyödyntäminen

18 Kuljetusmatkan vaikutus kustannuksiin

19 Kannattavuus (2) Laitos t/a biohiiltä (raaka-ainetta k-m3/a), korjuu 30 km säteeltä Laiteinvestointi noin 8 M 1. Biohiilipelletin myyntihinta /MWh 2. Sähkön hinta /MWh 3. Biomassan hinta tien varressa * /k-m3 4. Biomassan maantierahti /k-m3 5. Tuotantokustannukset I. ilman raaka-ainetta 10,1 10,1 10,7 10,7 11,3 /MWh II. Kokonaiskustannukset 21,2 21,2 23,7 23,7 26,1 /MWh 6. Biohiilen rahti /t TAKAISINMAKSUAIKA (ilman korkoja) 57,6 4,9 8,9 3,3 4,8 vuotta * Bioenergiapörssi.fi /k-m3 tien varressa

20 Kannattavuus (3) Johtopäätökset: Nyt ei pärjätä hiilen hinnalle Puhtaalle ilmalle saatava hinta Korjuu, haketus ja kuljetukset organisoitava tehokkaasti paikallisin resurssein Esim. maatalouden sivuelinkeinona ilman isompia investointeja Oleellista raaka-aineen lyhyet kuljetusmatkat Raaka-aineessa 1/2 vettä, 2/3 ilmaa Sähkö noin 50 % tuotantokustannuksista (ilman raakaainetta), joten hinta tärkeä Edellisessä laskennassa ei huomioitu kiinteitä hallinto-, myynti-, ym. kuluja oletuksena laitoksen sijainti esim. sahalaitoksen tai paikallisen energialaitoksen yhteydessä

21 Yhteenveto YHTEENVETO Biohiilen markkinapotentiaali on valtava On olemassa teknisesti valmiita voimalaitoksia Markkinoiden muodostumisen nopeuteen vaikuttavat globaalit ilmastonsuojelusopimukset ja EU:n tukipolitiikka Koepoltoissa on saatu erittäin myönteisiä tuloksia biohiilen soveltuvuudesta kivihiilen korvaamiseen (yli 50 % biohiiliosuus mahdollinen) Vuonna 2020 tuotannon ennustetaan olevan jo 7,5 milj. t/a (Pöyryn ennuste 2012) Arvio tämän hetkisestä tuotannosta on noin 0,2 Mt/a. ON OIKEA AIKA PANOSTAA JA INVESTOIDA TULEVAISUUDEN BIOPOLTTOAINEESEEN

22 Kiitoksia mielenkiinnosta! Heikki Sonninen