Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa

Transkriptio

1 Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa Selvitykset tehty Biokaasusta energiaa Keski-Suomeen -hankkeessa vuosina Eeli Mykkänen Joulukuu 2009

2 Tässä koosteessa on kuvattu lyhyesti keskisuomalaisten biokaasulaitoshankkeiden kannattavuusselvityksien tuloksia. Selvitykset on toteutettu vuosien 2008 ja 2009 aikana osana Biokaasusta energiaa Keski-Suomeen -hanketta, joka rahoitettiin pääosin Keski-Suomen liiton myöntämällä EAKR-rahoituksella. Kannattavuusselvitys -kokonaisuudesta hankkeessa vastasi. Selvitysten toteuttajina olivat Metener Oy ja Watrec Oy, joilla on hyvä asiantuntemus biokaasuprosessien kokonaisuuksien hallitsemisesta ja laitosten kustannuksista. Biokaasuntuotannosta kiinnostuneita tahoja etsittiin eri puolilta Keski-Suomea lehti- ja internet-ilmoitusten sekä suorien yhteydenottojen kautta. Kannattavuusselvityksiä varten kartoitettiin samalla seudulla tai kunnassa olevien toimijoiden kiinnostusta yhteiseen biokaasulaitoshankkeeseen, sillä laitoksen kokoluokan kasvattaminen ja erilaisten toimijoiden yhteistyö tuo usein kannattavuutta ja monipuolisia yhteistyömahdollisuuksia biokaasulaitoksen toimintaympäristöön. Biokaasulaitoksen selvittämiseen löytyikin hyvin kiinnostusta samalla seudulla olevista toimijoista, ja kannattavuusselvityksiin osallistui usein tietyn kunnan alueella olevia maatiloja, yrityksiä ja lähes aina myös kunta. Keskeisimpiä biokaasuntuotannon raaka-aineita laitoshankkeissa olivat pelloilla viljeltävät energiakasvit, eläinten lanta, puhdistamolietteet sekä saostus- ja umpikaivolietteet, kunnan biojätteet ja joissain tapauksissa myös kalankasvattamon lietteet ja teollisuuden biohajoavat jätteet. Biokaasulaitoksille haettiin toiminnallisesti ja taloudellisesti parasta toteutusratkaisua, ja tämän vuoksi useissa tapauksissa jätettiin esim. kunnallinen biojäte tarkastelun ulkopuolelle. Vähäinen biojätemäärä ei teknis-taloudellisesti yleensä kannata biokaasulaitoksissa, koska biojätteen esikäsittelyn myötä laitoksen investointikustannukset kasvaisivat voimakkaasti suhteessa biojätteen tuomaan energiamäärään ja laitoksen tuloihin. Biokaasulaitosten tuottaman energian hyödyntämismuotona tarkasteltiin CHP-tuotantoa (yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto) ja usein myös liikennebiokaasun tuotantoa. Lämmölle pyrittiin etsimään mahdollisimman suuri hyödyntämisaste rakennusten lämmityksessä, alueelliseen kaukolämpöverkkoon syöttämisessä, viljakuivureissa ym. Yhdessä tapauksessa mahdollisuutena oli myös biokaasun hyödyntäminen teollisuustuotannon prosesseissa. Biokaasulaitosten tuottama ravinnejäännös hyödynnettiin selvityksissä yleensä biokaasuhankkeeseen osallistuvien tilojen pelloilla sekä muille lähiseudun maatiloille myytävänä peltolannoitteena. Biokaasulla tuotetun sähkön syöttötariffin ja alan investointitukien keskeneräisten linjausten vuoksi kannattavuusselvitykset laadittiin useilla tukivaihtoehdoilla mm. syöttötariffin ajankohtaisen parhaan arvion mukaisesti. Eri vaihtoehdoilla lasketut kannattavuudet osoittivat syöttötariffilla olevan keskeinen vaikutus biokaasulaitosten kannattavuuteen. Kannattavuuteen vaikuttaa keskeisesti myös biokaasuhankkeen kokoluokka. Käsiteltävän materiaalin määrän kasvaessa laitoshankkeen tulot energiasta ja porttimaksuista kasvavat, mutta kokoluokan kasvattaminen nostaa investointikustannuksia kuitenkin vain kohtuudella. Tärkeää on myös löytää laitoksen tuottamalle lämpöenergialle mahdollisimman suuri hyödyntämisaste. Kannattavuusselvitykset osoittivat, että liikennepolttoaineen tuotanto on kiinnostava ja usein hyvin kannattava biokaasun käyttötapa, kunhan liikennebiokaasulle etsitään seudulta käyttäjiä kohtalaisen lyhyellä aikajänteellä. Kannattavuusselvityksistä on laadittu laajat raportit selvityksessä olevien toimijoiden käytettäväksi. Selvitykset sisältävät tarkkoja luottamuksellisia tietoja maatiloista ja yrityksistä, joten tässä koosteessa on esitetty vain selvitysten keskeiset yleispiirteiset asiat. Kannattavuusselvitysten tuloksia tarkastellessa on syytä huomioida seuraavat asiat: - Kohteissa on haettu taloudellisesti järkevintä toteutusmallia, jolloin esim. kunnalliset biojätteet on voitu jättää pois laitoksen syötemateriaaleista vaadittavien lisäinvestointien välttämiseksi. - Koosteeseen on kiteytetty vain osa selvitysten informaatiosta/huomioiduista asioista - Oleellista on huomioida laskennan lähtötiedot (mitä kuluja/tuottoja huomioitu) - Selvityksissä otetaan kantaa vain taloudelliseen kannattavuuteen. Biokaasuntuotannolla on lisäksi huomattavia muita yleishyödyllisiä etuja.

3 CASE 1-10 maatilaa tn/a lantaa tn/a energiakasveja (ostohintaa ei huomioitu) yht tn/a, TS 10 % m 3 :n CSTR-reaktori - kaasuteho 750 kw pa - nettoenergiantuotto: sähkö MWh/a, lämpö MWh/a (myynti, laskettu että kaikki hyödynnetään) - kokonaisinvestointi 1,1 milj. - ravinnejäännös, myyntihinta 0 - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (1 henkilön työpanos) - massojen kuljetuskustannuksia ei huomioitu Taloudellinen kannattavuus: Kannattavuuden raja (nollatulos), kun investointituki 40 % ja myytävän sähkön hinta 99 / MWh (-) hinta 120 / MWh hinta 180 / MWh MYYNTIKATETARVE Rahoituskustannukset + kiinteät kulut / vuosi (vuodet 1-10) ENERGIAN MYYNTITULOT YHT KASSAJÄÄMÄ

4 CASE 2 - Kunnalliset jätteet ja energiakasvit tn/a biojätettä (porttimaksu 75 /tn) tn/a energiakasveja (ostohintaa ei huomioitu) tn/a puhdistamolietettä (porttimaksu 55 /tn) tn/a laimennosvettä yht tn/a, TS 12 % m 3 :n CSTR-reaktori - kaasuteho 640 kw pa - nettoenergiantuotto: sähkö MWh/a lämpö 870 MWh/a (myynti, laskettu että kaikki hyödynnetään) - kokonaisinvestointi 1,75 milj. - ravinnejäännös, myyntihinta 0 - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (1 henkilön työpanos) Taloudellinen kannattavuus: Kannattavuuden raja (nollatulos), kun investointituki 40 % ja myytävän sähkön hinta 80 / MWh (-) hinta 120 / MWh hinta 180 / MWh MYYNTIKATETARVE Rahoituskustannukset + kiinteät kulut / vuosi (vuodet 1-10) ENERGIAN MYYNTITULOT YHT JÄTTEEN VASTAANOTTOMAKSU Liete ja biojäte KASSAJÄÄMÄ

5 CASE 3-1 maatila (60 lypsävää lehmää) - lietelanta, kuivalanta, virtsa, säilörehun puristeneste yht tn/a, TS 8 % m 3 :n CSTR-reaktori - nettoenergiantuotto: sähkö 190 MWh/a lämpö 120 MWh/a (myynti, laskettu että kaikki hyödynnetään) - kokonaisinvestointi 0,79 milj. - ravinnejäännös, myyntihinta 0 - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (1/5 yhden henkilön työpanoksesta) Taloudellinen kannattavuus: (-) hinta 120 / MWh hinta 180 / MWh MYYNTIKATETARVE Rahoituskustannukset + kiinteät kulut / vuosi (vuodet 1-10) ENERGIAN MYYNTITULOT YHT KASSAJÄÄMÄ

6 CASE 4-16 maatilaa ja kunnan puhdistamolietteitä tn/a sian lantaa tn/a naudan lantaa tn/a energiakasveja (ostohinta 35 /tn) tn/a puhdistamolietettä (porttimaksu 45 /tn) yht tn/a m 3 :n CSTR-reaktori - kaasuteho 510 kw pa - nettoenergiantuotto: sähkö MWh/a lämpö MWh/a (hyödynnetty 710 MWh/a myyntihintaan 60 / MWh) tai 166 henkilöauton polttoaine - kokonaisinvestointi 0,79 milj. (laitos + CHP-tuotanto) tai 0,95 milj. (laitos + kaasun liikennekäyttölaitteet) - ravinnejäännös, myyntihinta laskettu puhdistamolietteen tuomalle typelle ja fosforille (ei muiden jakeiden) - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (1/4 yhden henkilön työpanoksesta) - massojen kuljetuskustannukset huomioitu Taloudellinen kannattavuus (CHP-tuotanto): hinta 40 / MWh hinta 40 / MWh hinta 220 / MWh hinta 220 / MWh - - 6,5 4,6 PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%) - 11,1 % - 14,3 % 10,5 % 16,6 % Taloudellinen kannattavuus (Liikennepolttoaineen tuotanto): L1, Liikennekaasu pumpulla 1 / Nm 3 L2, Liikennekaasu pumpulla 1 / Nm 3 17,7 13,4 PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%) 0,63 % 2,45 %

7 CASE tn/a naudan lantaa - 14 maatilaa tn/a energiakasveja (ostohinta 20 /tn) yht tn/a m 3 :n CSTR-reaktori - kaasuteho 860 kw pa - nettoenergiantuotto: sähkö MWh/a, lämpö MWh/a (kaikki lämpö hyödynnetään myyntihintaan 35 / MWh) tai 460 henkilöauton polttoaine. Liikennebiokaasu-vaihtoehdossa laskettu: - 1. vuonna 20% liikennekaasua, 80% lämmöntuotantoa - liikennekaasun määrä kasvaa 10% vuodessa (40 auton verran) vuonna kaikki kaasu myydään liikenteeseen - kokonaisinvestointi 1,6 milj. (laitos + CHP-tuotanto) 1,9 milj. (laitos + kaasun liikennekäyttölaitteet) - ravinnejäännös, myyntihinta laskettu energiakasvien tuomalle typelle ja fosforille (ei lannan) - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (vajaa 1/3 yhden henkilön työpanoksesta) - massojen kuljetuskustannukset huomioitu Taloudellinen kannattavuus (CHP-tuotanto): hinta 133,5 / MWh hinta 133,5 / MWh 10,7 7,8 PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%) 4,39 % 7,81 % Taloudellinen kannattavuus (Liikennepolttoaineen tuotanto, autokanta kehittyy 10 v aikana): L1, Liikennekaasun tuotanto L2, Liikennekaasun tuotanto - - PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%)

8 CASE 6-18 maatilaa, kunta ja muita jätteen toimittajia tn/a sakokaivolietteitä (porttimaksu 5 /tn) tn/a puhdistamolietettä (porttimaksu 30 /tn) tn/a biojäte (porttimaksu /tn) tn/a energiakasveja (ostohinta 20 /tn) tn/a hevosen kuivalanta (porttimaksu 0 /tn) yht tn/a - 2 * m 3 :n CSTR-reaktori - kaasuteho kw pa - nettoenergiantuotto: sähkö MWh/a, lämpö MWh/a (lämmöstä hyödynnetään 50 % myyntihintaan 40 / MWh) tai 560 henkilöauton polttoaine tai energiasta 60 % CHP-tuotantoon ja 40 % liikennekäyttöön - kokonaisinvestointi 2,1 milj. (laitos + CHP-tuotanto) 2,3 milj. (laitos + kaasun liikennekäyttölaitteet) 2,5 milj. (laitos + 60 % CHP, 40 % liikennekäyttö) - ravinnejäännökselle ei laskettu myyntihintaa - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (1/2 yhden henkilön työpanoksesta) - massojen kuljetuskustannukset huomioitu soveltaen Taloudellinen kannattavuus (CHP-tuotanto): hinta 40 / MWh hinta 40 / MWh hinta 220 / MWh hinta 220 / MWh 9,6 7,0 3,9 2,8 PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%) 5,4 % 9,3 % 20,8 % 31,3 %

9 Taloudellinen kannattavuus (Liikennepolttoaineen tuotanto): L1, Liikennekaasu pumpulla 0,8 / Nm 3 L2, Liikennekaasu pumpulla 0,8 / Nm 3 6,3 4,5 PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%) 10,8 % 17,0 % Taloudellinen kannattavuus (CHP 60 %, liikennebiokaasu 40 %): Y1 Y2 8,6 6,3 PÄÄOMAN TUOTTOASTE, (%) 6,6 % 11,0 %

10 CASE 7 - Maatilat, kunta ja muut jätteen toimittajat tn/a energiakasveja (Ostohinta ja rahti 30 /tn) tn/a puhdistamolietettä tn/a sian lietelantaa (rahti 3 /tn) tn/a naudan lietelantaa (rahti 3 /tn) tn/a teuras-/kalajätettä (porttimaksu /tn) yht tn/a, TS 14,5 % - nettoenergiantuotto: sähkö MWh/a lämpö MWh/a (myyntihinta 47 / MWh, laskettu että kaikki hyödynnetään) - kokonaisinvestointi 3,1 3,6 milj. - ravinnejäännös, myyntihinta 0 - laitoksen työvoimakustannukset huomioitu (1 henkilön työpanos + useita muita huolto/käyttökuluja) (-) Taloudellinen kannattavuus: MYYNTIKATETARVE Rahoituskustannukset + kiinteät kulut / vuosi (vuodet 1-10) Sijoituspaikka A hinta 133,5 / MWh Sijoituspaikka A hinta 40 / MWh Sijoituspaikka B hinta 133,5 / MWh Sijoituspaikka C hinta 133,5 / MWh ENERGIAN MYYNTITULOT YHT JÄTTEEN VASTAANOTTOMAKSU KASSAJÄÄMÄ Lisätiedot kannattavuusselvityksiin liittyen: Eeli Mykkänen Projektipäällikkö, Biokaasusta energiaa Keski-Suomeen -hanke eeli.mykkanen@jklinnovation.fi Puh