TEHOLANTA SEMINAARI Biokaasun tuotannon kannattavuus

Transkriptio

1 TEHOLANTA SEMINAARI Biokaasun tuotannon kannattavuus Erika Winquist Siipikarjaliiton seminaari

2 Biokaasun tuotannon kannattavuus Esimerkkitilat Broileri-, kalkkuna ja munatila Biokaasulaitokset ja niiden kannattavuus Suotopeti- ja tulppavirtausprosessi Biokaasun hyödyntäminen sähkönä ja/tai lämpönä, tai liikennekaasuna Yleistä biokaasun kannattavuudesta Teholannan ohry

3 Siipikarjatilat ja lannat Broileritila Kalkkunatila Munatila Lintuja yht./vuosi (32 500*) Kasvatuseriä 7 2,5 1 Turve (m3) Kutterilastu (m3) Lannan tilavuus (m3) Lannan paino (t) Kuiva-ainepitoisuus (%) *Munatilalla lisäksi oma nuorikkokasvatus Siipikarjaliiton seminaari

4 Tilojen lämmön ja sähkön tuotto ja kulutus LÄMPÖ Broileritila Kalkkunatila Munatila Metsähake (m 3 ) Palaturve (m 3 ) 1000 Polttoöljy (m 3 ) 3,0 Lämpö yht. (MWh) SÄHKÖ Tila + asuinrakennus (MWh)* *Ei sisällä viljan kuivausta Siipikarjaliiton seminaari

5 Kannattavuus- ja ympäristövaikutustarkasteluihin valitut prosessit Siipikarjaliiton seminaari

6 Suotopetilaitosten mitoitus Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Reaktorikoko (m3) Latausmäärä (m3) Reaktorien lkm Latausten lkm 7 7 2,5 9 Viipymä (kk) 3,4 3,4 4,8 4,0 Kapasiteetti* (m3) Syötteet yht (m3) Vedenkulutus (m3) Laitoksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) *Kapasiteetti laskettu 2 kk:n viipymällä 4,2 4,2 5,

7 Suotopetilaitosten energiantuotto MWh Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Tilan lämmönkulutus * Tilan sähkönkulutus Lämmön tuotto CHP: lämpö CHP: sähkö Liikennekaasu *Asuinrakennuksen lämmöntarve huomioitu

8 Syötteiden energiasisältö 100 % Lämmöntuotanto CHP:ssa 50 % Lämmöntuotanto 90 % Syötteiden energiasisältö 100 % Sähköntuotanto CHP:ssa 35 % Broileritila: vaihtoehtoina Lämpö ja CHP Broileritila + lisäsyötteet: Lämpö Broileritila + lisäsyötteet: CHP Häviöt lämmöntuotannossa 10 % Häviöt CHP:ssa 15 % BKL sähkö 1 % Sähkö tilalle 34 % Lämpö tilalle 81 % Lämpö tilalle 41 % BKL lämpö 9 % BKL lämpö 9 % Teholannan ohry

9 Kannattavuus: Broileritilan suotopetiprosessit

10 Kannattavuus: Broileritilan suotopetiprosessit Broileritila Lämpö Lämpö + lisäsyötteet CHP CHP + lisäsyötteet Investointihinta Tuettu hinta (tuki 40%) Tuotot Muuttuvat kustannukset Kate Annuiteetti (5%, 15 v) Tulos Takaisinmaksuaika 15,4 15,5 11,9 11,2

11 Miten tästä eteenpäin? Broileritila Lisäsyötteet paransivat kannattavuutta CHP-tuotannossa Oman tilan lisäsyötteet: 11,2 v, /vuosi Lisäsyötteiden määrän nostaminen edelleen saattaisi vielä parantaisi kannattavuutta, laitoksessa vapaata kapasiteettia (1700 -> 2900 m3) Teholannan ohry

12 Suotopetilaitosten mitoitus Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Reaktorikoko (m3) Latausmäärä (m3) Reaktorien lkm Latausten lkm 7 7 2,5 9 Viipymä (kk) 3,4 3,4 4,8 4,0 Kapasiteetti* (m3) Syötteet yht (m3) Vedenkulutus (m3) Laitoksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) *Kapasiteetti laskettu 2 kk:n viipymällä 4,2 4,2 5,

13 Suotopetilaitosten energiantuotto MWh Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Tilan lämmönkulutus * Tilan sähkönkulutus Lämmön tuotto CHP: lämpö CHP: sähkö Liikennekaasu *Asuinrakennuksen lämmöntarve huomioitu

14 Syötteiden energiasisältö 100 % Lämmöntuotanto CHP:ssa 50 % Lämmöntuotanto 90 % Syötteiden energiasisältö 100 % Sähköntuotanto CHP:ssa 35 % Kalkkunatila: vaihtoehtoina Lämpö tai CHP Kalkkunatila: Lämpö Kalkkunatila: CHP Häviöt lämmöntuotannossa 10 % Häviöt CHP:ssa 15 % BKL sähkö 1 % Sähkö myyntiin 14 % Sähkö tilalle 20 % Lämpö tilalle 81 % Lämpö tilalle 41 % BKL lämpö 9 % BKL lämpö 9 % Teholannan ohry

15 Kannattavuus: Kalkkunatilan suotopetiprosessit

16 Kannattavuus: Kalkkunatilan suotopetiprosessit Kalkkunatila Lämpö CHP Investointihinta Tuettu hinta (tuki 40%) Tuotot Muuttuvat kustannukset Kate Annuiteetti (5%, 15 v) Tulos Takaisinmaksuaika 10,6 10,6

17 Miten tästä eteenpäin? Kalkkunatila Kannattavuus laskettiin pilot-kokeen syöteseoksella, jossa oljen määrä 51 t (22 ha) Prosessi lähes kannattava sekä lämmön tuotannossa että CHP-tuotannossa: 10,6 v, -300 /vuosi Lisäsyötteiden määrää olisi vielä mahdollista nostaa, mutta ei todennäköisesti paranna kannattavuutta, koska lisäenergia hyödynnettäisiin joko lämpönä tai myytävänä sähkönä Teholannan ohry

18 Munatilan prosessivaihtoehdot mitoitus Suotopeti Tulppavirtaus Reaktorikoko (m3) Latausmäärä (m3) Reaktorien lkm 3 1 Latausten lkm 9 kerran päivässä Viipymä (vrk) Kapasiteetti (m3/vuosi) Syötteet yht (m3/vuosi) Vedenkulutus (m3) - - Laitoksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) Separoinnin sähkönkulutus (MWh/vuosi) Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh/vuosi)

19 Munatila Suotopeti Tulppavirtaus Syötteiden energiantuotto (MWh) Lämmön / CHP-tuottoon menevä osuus Lämmön / CHP-tuotannon hyötysuhde 0,90 0,50 Tuotettu lämpö yht. (MWh) Laitoksen oma lämmön tarve (MWh) Tila + asuinrakennus (MWh) Lämpö hukkaan Sähkön tuotannon hyötysuhde 0,35 Tuotettu sähkö yht. (MWh) Laitoksen oma sähkönkulutus (MWh) (26*) 203 Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh) (155*) 100 Kaasun puhdistukseen menevä osuus Kaasun puhdistuksen hyötysuhde 0,98 0,98 Tuotettu liikennekaasu (MWh) Autoja (kpl, km/vuosi) *Suotopetilaitoksen tarvitsema sähkö ostetaan verkosta.

20 Syötteiden energiasisältö 100 % Liikennekaasun puhdistukseen 88,3 % Syötteiden energiasisältö 100 % Liikennekaasun puhdistukseen 69,6 % CHP:lle 30,4 % Munatilan prosessivaihtoehdot energian tuotto ja kulutus Suotopeti Tulppavirtaus Lämmöntuotantoon 11,7 % Häviö 1,2 % Biokaasulaitos 9,0 % Lämpö tilalle 1,6 % Häviöt CHP:ssa 4,6 % Sähkö 10,6 % BKL sähkö 7,1 % Puhdistus sähkö 3,5 % Lämpö hukkaan 4,3 % BKL lämpö 9,0 % Lämpö 15,2 % Lämpö tilalle 1,9 % Liikennekaasu 86,5 % Liikennekaasu 68,2 % Ostosähkö 5,3 % Häviö 1,8 % Biokaasulaitos 0,8 % Puhdistus 4,5 % Häviö 1,4 %

21 Kannattavuus: liikennekaasun tuotanto munatilalla Teholannan ohry

22 Kannattavuus: liikennekaasun tuotanto munatilalla Suotopeti Tulppavirtaus Investointihinta Tuettu hinta (tuki 30%) Tuotot Muuttuvat kustannukset Kate Annuiteetti (5%, 15 v) Tulos Takaisinmaksuaika 7,6 - Teholannan ohry

23 Syitä tulppavirtausprosessin heikkoon kannattavuuteen Pilot-kokeissa saatu suhteellisen matala BMP: 224 m 3 CH 4 / t VS (Biokaasulaskuri: 317 m 3 CH 4 / t VS) Laitoksen iso oma energiankulutus Korkea investointihinta Erillinen lieteallas nestejakeelle: m3 -> Suuri päivittäinen työmäärä: 6 h/vrk -> /vuosi Teholannan ohry

24 Miten tästä eteenpäin? Munatila Liikennekaasun tuotanto suotopetiprosessilla osoittautui kannattavaksi: 7,6 v, /vuosi Liikennekaasun myynti tilan ulkopuolelle vaatii yrityksen perustamisen investointituen (30%) saamiseksi Pilot-kokeen uusinta valitulla syöteseoksella varmistamaan biokaasuntuotto-odotukset Lisäselvitystä mm. kaasuautojen määrästä paikkakunnalla ja sopimuksesta myydä kaasua jakelijan kautta Teholannan ohry

25 Miten tästä eteenpäin? Investoinnin toteuttavuustutkimus Energiayrityksen mahdollista saada tukea myös investoinnin toteutettavuustutkimukseen Tuettavien kustannusten yläraja on euroa, josta myönnetään tukea 50 % Toteutukseen apua myös paikalliselta ELY-keskukselta Teholannan ohry

26 Biokaasulaitoksen kannattavuuden rakentuminen Raaka-aineet Saatavuus omalta tilalta ja lähiseudulta Vaatimukset syöteseoksen koostumukselle Tuotannon volyymi Tuet Energiantuotannon yksikkökustannus Tilan oma energiantarve Tilakohtainen laitos 40% Maaseutuyritys 30% Biokaasun energiasisällön hyödyntäminen Lämpö Lämpö ja sähkö Liikennekaasu Sähkön ostohinta 102 Sähkön myyntihinta 33 Metsähake 21 Kevyt polttoöljy 71 Liikennebiokaasu 84 / MWh Teholannan ohry

27 Kiitos! Teholannan ohry