OPINTOMATKA SAKSAAN JA ITÄVALTAAN

Transkriptio

1 OPINTOMATKA SAKSAAN JA ITÄVALTAAN PUUENERGIATOIMISTO-HANKE Vesa Niemitalo/ Ammattiopisto Lappia

2 OPINTOMATKA SAKSAAN JA ITÄVALTAAN Opintomatkan järjestäjänä toimi ProAgria Häme ja se suuntautui Saksan ja Itävallan puuenergialla toimiviin lämpöyrityksiin sekä Welsin bioenergiamessuille. Osallistujat olivat Tampere-Jyväskylälinjan eteläpuolelta; osalla oli tavoitteena lämpöyrittäjyys ja osalla tiedon haku omaan lämpölaitostoimintaan. Matkalla oli myös laitevalmistajista mukana Aritermin edustaja. Pohjois- Suomesta matkalla olivat mukana V. Niemitalo ja J. Saariniemi. Biomassehof Achental GmbH Ensimmäinen vierailukohde oli osakeyhtiömuotoinen puuenergiaterminaali, joka välitti kuivattua haketta (kuivaus paikan päällä laitosterminaalissa) ja pellettiä sekä klapeja ja erilaisia brikettejä. Toiminta oli saanut alkunsa hanketoiminnalla tehdystä esitutkimuksesta. Laitoksen rakentamiskustannukset olivat olleet noin 1,5 milj. euroa. Laitos käytti raaka-aineena rankatavaraa, mikä tuotiin yritykseen pääosin haketettuna. Puut saatiin maisemanhoito- ja metsänhoitotöistä (ei yksityisten metsistä?). Hoitojätteen hinta oli 6 euroa kiinnolta + lisäksi hintaan tuli haketus, kuljetus ja kate. Hakevarasto oli 20*40 metrinen ja jaettu osastoihin (a 1000 i-m3 haketta). Osastojen etuseinä oli avoin ja lattiassa oli neljässä rivissä seitsemän neliskanttista verkkoluukkua (noin 40 cm x 40 cm). Luukkujen alapuolella oli noin 2x2 metriset ilmakanaalit, joista puhallettiin lämmintä (40 C) ilmaa hakekasan läpi. Kuivauksen vaatima lämpö saatiin 150 kw:n hakekattilan ja 15 kw:n puhaltimen avulla (1,5 m3/s). Tällä kuivauksella saatiin tuoreena hakkeena siiloihin tuotu puu noin kahdessa viikossa 20 % kosteuteen. Yrityksen johtaja arvioi, että neljän hakekuution kuivaukseen kuluu noin kuutio haketta. Tämä hake myytiin alle 300 kw:n tehoisiin laitoksiin. Suuremmat laitokset käyttivät kaatotuoretta haketta. Märän hakkeen hinta oli 14 /m3, kuivan noin 24 /m3 ja lähialueelta tuodun puupelletin hinta noin 200 /tonni. (hinnat sisältävät 7 % ALV). Terminaalista myytiin myös uunikuivaa klapia 85 heittokuutiohintaan. 2

3 Erikoisuutena laitoksella oli käytössä hakkeen imuvaunukuljetus: hake puhallettiin pelletin tavoin vastaanottajalle ruuvikuljettimen ja alipainepumpun avulla putkea myöten säiliöön. Toiminta jäi kuitenkin hieman epäselväksi toimiessaan menetelmä voisi olla hyväkin ratkaisu polttoaineen kuljettamiseen. Tämä vaatinee kuitenkin suomalaista haketta pienikokoisempaa ja tasalaatuisempaa polttoainetta toimiakseen. Laitosinvestoinneissa on ollut 40 % omavastuu yhtiön 20 osakkaalla. Viereen rakenteilla olevaan lämpökeskukseen liitetään alkuvaiheessa 150 taloutta (mukana kerrostaloja). Kattilateho on 3 MW (Agroforst) ja rakennuksessa on optiona tila samankokoiselle kattilalle. Lämpökanaalin pituus on noin 8 km ja sen hinta noin 6 milj. euroa (tuki 1 miljoona). Myytävän energianhinta on 70 /MWh. Laitos työllistää nyt 7 henkilöä.. Energian hinta määräytyy 10 % teollisuuden indeksin, 35 % öljyn hinnan, 35 % puun hinnan ja 20 % työkustannusten (?) mukaan > eräänlainen hintakori. BioWaerme-lofer Seuraava kohde oli aluelämpölaitos, joka on toiminut jo 20 vuotta kaukolämmön tuotannossa (kattilakoko 11 MW). Laitokseen on asennettu 5 vuotta sitten toinen 700 kw:n kattila sähköntuotantoon. Lämmityksen piirissä on 450 taloutta ja lämpökanaalia on 25 km (onko meno ja paluu laskettu yhteen?). Systeemissä on noin 700 m3 vettä. Laitos käyttää vuodessa noin i- m3 haketta. Tuotetun lämmön myyntihinta on 60 / MWh ja sähköllä 16 s/kwh. Lämmöntuotantojärjestelmä on vaatinut noin 10 milj. euroa ja sähköntuotanto 3,5 milj. euroa. Hake tuodaan laitokselle 50 km säteeltä % tulee sahoilta ja loput yksityisiltä. Toiminta on osuuskuntamuotoista. Osuuskunnalla on kaksi hakkuria, joita kuitenkin käyttää yksityinen urakoitsija, joka myös kuljettaa hakkeen laitokselle. Lämpölaitoksella on vain kolme henkilöä arkisin töissä. Ongelmia on ollut hakkeen syötössä ja tuhkan poistossa. Laitoksen varastoihin mahtuu noin i-m3 haketta. Myytävä hake kuivataan eräänlaisella hukkalämmöllä tuoreesta noin 10 % kosteuteen viikossa. 3

4 Kattilassa lämmitetään silikoniöljyä, mikä pyörittää 300 C:n lämpötilan ja paineen ansiosta sähköturbiinia ja siitä se johdetaan lämmönvaihtimeen, missä ladataan kaukolämpöverkon vesi. Silikoniöljyä käytetään vettä paremman säätömahdollisuuden (??) takia. Lämpökanaalien paluuveden lämpö hyödynnetään hakkeen kuivausilman lämmittämisessä. Ongelmana on alhaisen lämmönkulutuksen aikana paluuveden korkea lämpötila, jolloin turbiinilla ei voida tuottaa sähköä (kattilateho laskee). Welsin energiamessut Toisen päivän ainoa kohde oli Welsin energiamessut, mikä veikin käytettävissä olevan ajan tarkoin. Messujen kokoa kuvaa sijoittuminen 20 eri halliin, mitkä olivat vielä osittain jaettu kokonsa vuoksi edelleen pienempiin halleihin. Silmiinpistävintä oli erilaisten aurinkosähkö- ja -lämpöjärjestelmien erittäin runsas määrä. Myös maalämpö oli suosittu esittelykohde. Erilaisten puu-, pelletti- ja hakekattiloiden (-järjestelmien) määrä oli myös juhlava. Saksa-Itävalta alueella on joidenkin tietojen mukaan noin 50 eri kattilavalmistajaa, joista 10 on suurta toimijaa. Yläpaloista klapikattilaa ei messuilla ollut, koska päästörajoitukset eivät anna mahdollisuutta myydä niitä. Alaja käänteispaloisia klapikattiloita oli runsaasti. Samoin erityyppisiä pellettijärjestelmiä löytyi lähes kaikilta kattilavalmistajilta. Hinnat olivat (koko kattilajärjestelmä varastopurkaimineen) hakesysteemeillä luokkaa kw:n kattiloilla ja kw kattilajärjestelmän hinta oli suuruusluokkaa Pellettijärjestelmissä ei kyselyjeni perusteella ollut (ei tunnettukaan??) poltinpään lämpötilan mittausmahdollisuutta (säätömahdollisuus tuhkan sintrautumisen estämiseksi). Reissulla mukana ollut Aritermin edustaja piti em. lämpötilan säätöä ongelmallisena, kattilatehon kannalta. Lähes kaikissa hakesysteemeissä oli varastopurkaimena valmistajasta riippuen eri tavoin modifioitu jousipurkain. Systeemin toimivuus perustuu tasalaatuiseen ja pieneen hakkeen raekokoon sekä todennäköisesti myös hakkeen kuivaamiseen. Kaikissa kattiloissa oli periaatteessa samalla yksinkertaisella perusidealla ( jousispiraali ) toimiva automaattinen kattilan nuohous; asia, joka käsitykseni mukaan puuttuu kotimaisista kattiloista. Taajama-alueiden lämpökonttijärjestelmiin oli messuilla nähtävänä myös polttoaineen syöttöjärjestelmä: Homma perustui hakkeen/ pelletin kippaamiseen kuorma-autosta tai peräkärrystä 4

5 kontin vierellä olevaan eräänlaiseen kaukaloon, mistä ruuvi siirsi polttoaineen ensin sivusuunnassa kaukalon päähän. Toinen ruuvi puolestaan nosti hakkeen kontin yläosaan, joka toimi myös hakevarastona. Tämä säästää kontin viemää pinta-alaa ja menetelmä ei tarvitse traktoria tai muuta etukuormaajatoimintoa. Vastaava systeemi toimisi myös esim. itsepurkavan peräkärryn kanssa, jolloin peräkärry toimisi hake-/ pellettivarastona. Hydraulisesti toimiva purkain toimisi ohjauksen puolesta vastaavalla tavalla kuin nykyiset kolapurkaimetkin. Stirling-moottorin esittelijät olivat hajottaneet yhden moottorin osiin ja useita erikokoisia oli näytillä hallissa. Yksi moottori oli toiminnassa ulkona auton peräkärryn päällä. Hinta oli noin ja tuotto 15 kw lämpöä ja 5 kw sähköä. Laite toimi pelleteillä (kuiva tasalaatuinen polttoaine). Bäuerliche Bioenergie Fröling Kolmannen päivän vierailukohde oli aluelämpölaitos, mikä oli saanut alkunsa esiselvitysprojektin kautta. Projektin jälkeen 26 toimijaa perusti osakeyhtiön, joka laittoi huhtikuussa alulle laitossuunnittelun. Seuraavan joulukuun alussa käynnistettiin hakekattila. Toimitusjohtaja oli maanviljelijä, kuten useat osakkaatkin. Kattilakoko on 3 MW ja sen päällä oli lämmönvaihdin, missä oli 10 m3 vettä. Savukaasut suodatettiin syklonin avulla ja sen jälkeen sähköisesti. Kesäajalle laitoksessa oli 500 kw:n hakekattila, missä oli automaattinen sytytys ja sammutus napin painalluksella. Laitoksen tuhka meni toistaiseksi jätteeksi (levitys pölyämisen takia ongelma ei kostutusta). Jatkossa on tarkoitus sekoittaa tuhka kompostiin suhteessa 1:10, jolloin se voidaan käyttää lannoitteena (vaatii kuitenkin ravinneanalysoinnin a 300 euroa). Energialaitoksella on 20 asiakasta, joista pienimmät 10 kw:n ja suurimmat kw:n tehoa vaativia. Uuden asiakkaan hyväksyminen vaatii vähintään kw:n tarpeen ja vuositehon MWh. Kaukolämpöverkon pituus on 4,5 km. Mahdollista laajentamista varten rakennuksessa on tilaa laittaa 8-10 MW:n kattila. Laitos on maksanut noin 3 milj. euroa, mikä on jakautunut tasan rakennukseen, tekniikkaan ja lämpökanaaliin. Tukirahaa on saatu laitoksen investointeihin noin 1 milj. euroa (EU+Itävallan liittovaltio + osavaltio). 5

6 Talviaikainen huippukulutus on noin i-m3 haketta; vuodessa kuluu i-m3. Hake tulee puoliksi osakkailta ja puoliksi muista lähteistä alle 10 km:n päästä. Alueella on kolme sahaa, minkä sivutuotteista tulee 2-3 tuhatta i-m3 haketta (ei polteta vielä po. laitoksessa), mikä on mahdollisen laajentamisen jälkeen potentiaalinen polttoainereservi (puolet i-m3:n tarpeesta). Kahdella osakkaalla on hakkuri. Laitos ostaa hakkeen vaakapunnituksen perusteella, minkä jälkeen hinta määräytyy kosteuden ja laadun mukaan (aputaulukkko). Hakkeen laatu vaihtelee; yleensä kosteus on ollut % välillä. Suurempi kattila voi polttaa tuorettakin haketta. Verkostohäviö on noin 18 % (tuotettu-myyty). Toistaiseksi ainoa varalämpölähde on olemassa olevien suurten kiinteistöjen kaasulämmitys. Mahdollisen häiriötilanteen varalta on sovittu em. järjestelmästä. Häiriötilanteita on ollut vähän kuluvana vuonna vain kolme kpl noin 3-4 tunnin katkosta eri kulutusosien vaihdon takia. Lämpölaitoksessa on tilaa i-m3 hakkeelle. Syöttö tapahtui kraanalla, mikä on ohjelmoitu hakevaraston pohjaruudutuksen mukaisesti. Kraana tunnistaa hakkeen pinnan ja toisaalta vaijerin pituus on mitoitettu siten, että leuat eivät pääse koskemaan betonilattiaan. Samoin kraana on toiminnassa vain, kun metalliportti on suljettuna (ei haukkaa ajoneuvosta palasta). Alueella oli myös biokaasulaitos (maan alle sijoitettu sylinterimäinen rakenne). Biokaasulaitos on 7 lämpölaitososakkaan perustama yhtiö. Syöttömäärä (maissi, vilja, ruoho) on 500 kg tunnissa ja tuotto noin MWh vuodessa (pääosa lämpöä). Laitos myy noin MWh lämpöä hakelaitoksen kaukolämpöverkkoon (oma tarve noin 500 MWh ja hukkalämpö noin 500 MWh). Biokaasulaitoksen kokonaiskustannus oli noin 1,6 milj. euroa, mihin sai 30 % tukea. Kustannuksia nostivat mm. alueen asfaltointi ja muu ympäristön siistiminen. 6

7 Gut Ising Viimeisen päivän vierailukohteena oli Gut Isingin hevostila. Tilan lämpölaitos on ollut käytössä 6 v ajan. Laitoksen kattilateho on 1 MW:n. Polttoaine syötettään kattilan alaosaan ja sen yläpuolella on varsinainen palotila ja kattilan päällä oli erillinen tilavuudeltaan 3 m3 lämmönvaihdin. Kattilaan haketta syöttävän polttoainevaraston tilavuus on 25 m3, mistä hevosenlantaa on 6-8 m3. Laitoksella lämmitetään 11 rakennusta. Laitoksen ostama kuiva hake maksaa 25 /m3 ja märkä 17 /m3 (sis. ALV 19 %). Tuhka erotetaan ensin syklonissa ja sen jälkeen erillisessä suodattimessa, mihin paineilmalla ammuttiin kalkkia (CaOH) hevosenlannan ammoniakin neutralointiin. Kalkkia kului vuodessa kolme suursäkkiä (a 500 kg). Suodattimen tuhka oli myrkyllistä ; syklonin tuhka levitettiin pellolle. Kattilan tiilivuoraus on jo kertaalleen uusittu (syynä hevosenlanta?). Samoin lämmönvaihtimessa on ollut uusimista vaativa vuoto. Lämpökanaalia on tilalla noin 900 m. Häiriötilanteita varten on varajärjestelmänä öljykattila. Savukaasujen puhdistuksen takia ylläpitokustannuksia pidettiin suurina. Laitoksen kokonaiskustannukset olivat olleet noin 1 milj. euroa; mikä oli jo kuoletettu energian halpuuden ansiosta. Energian myyntihinta oli noin 34 /MWh. Noin puolet hakkeesta tuli omasta metsästä 7