CASE PANELIA ja MUUT

Transkriptio

1 CASE PANELIA ja MUUT Nakkila Biokaasulaitoksen esiselvityksen merkitys laitoshankinnassa Markku Riihimäki Riihimäki-Yhtiöt Kustavi

2 MITÄ ON BIOKAASU Biokaasu on kaasuseos, jota syntyy kun biomassaa hajotetaan anaerobisesti mädättämällä. Biokaasu sisältää % metaania (CH 4 ) ja % hiilidioksidia (CO 2 ). Lisäksi biokaasussa on muun muassa vettä (H 2 O), typpeä (N 2 ), happea (O 2 ), vetyä (H 2 ), ammoniakkia (NH 3 ) ja rikkivetyä (H 2 S) syötteestä riippuen. Biokaasun lämpöarvo on noin 5,0-7,5 kwh/m3n (puhdistamaton)

3 Anaerobinen mädätys? Jäte- ja peltopohjainen biokaasu syntyvät ohjatussa mädätysprosessissa, jossa biokaasua muodostuu mikrobien* hajottaessa orgaanista ainesta. Hajoaminen tapahtuu mädäntymällä hapettomassa tilassa anaerobisten bakteerien vaikutuksesta. Näin syntyvä biokaasu sisältää metaania ja hiilidioksidia. *Eliö eli organismi on yhdestä tai useammasta solusta koostuva elävä olento. Eliöt rakentuvat vain elollisessa luonnossa esiintyvistä hiilen orgaanisista yhdisteistä Niille on ominaista aineenvaihdunta, syntymä, kuolema ja kyky lisääntyä

4 SYÖTTEET KAIKEN PERUSTA Syötereseptin laadinta tehtävä aina ennen laitosvalintaa. Valinnan perusteet -syötteen saatavuus 12 kk/a -hankintaetäisyys ja kohteet -kuiva-aine%, josta orgaanisen aineen % -soveltuvuus muiden syötteiden kanssa yhteismädätyksessä, voivat inhibioda tai lisätä metaanin tuottoa -syötteiden varastointimuoto (investointi)

5 SYÖTTEET KAIKEN PERUSTA Syöteresepti Hankintahinta sis. rahti ja korjuukustannus/ tuotettu metaani tai perittävä porttimaksu. Syötteen status- lupakäytäntö, prosessilaitteisto Syötteen hallittavuus prosessissa, sulavuus. Haluttavuus lopputuotteena Syntyy reseptin mukainen syöteseos, jonka jälkeen voi alkaa selvittää eri laitosvaihtoehtoja. Laitoksen toimiessa on huomioitava antibioottien, voimakkaiden pesuaineiden ja desinfiointiaineiden käyttö syötteitä tuottavassa yksikössä

6 SYÖTTEIDEN ESIMÄDÄTYS TS% = kuiva-ainepitoisuus Vaikuttaa prosessin rakenteisiin, pumpattavuuteen, orgaanisen aineen VS, logistiikkaan ja laitoksen reaktorivolyymiin VS%= kuiva-aineessa olevan orgaanisen aineen osuus Vaikuttaa reaktorin kuormitukseen, perinteisessä laitoksessa se on 2,5-5 kgvs/m³*d. (kiloa organista- ainetta / reaktorin m³ päivässä) Nolla =Ymppi (mädäte( kokeen pohjana käytettävää biokaasulaitokselta saatavaa hydrolyysijäännöstä, jossa on toimiva mikrobikanta valmiina (0 lähdössä mikrobikannan syntyminen reaktoriin kestää n 3 kk) Substraatti= syöte

7 SYÖTTEIDEN ESIMÄDÄTYS Tulokset Metaania Ymppiä Subs CH4 / Ymppi CH4 / Subs Substraatin tuotto ml gvs gvs ml ml ml/gvs m3/kgvs Nolla 1120,4 14, ,4 0 77,8 0,08 Sienenkasvatuspohja Vertailtava syöte ,9 4, ,1 0,06 Kuivalanta 1724,9 13,7 3, ,2 0,21 Liete 2027,1 7,2 0, ,

8 SYÖTTEIDEN ESIMÄDÄTYS On tärkeää ettei toimita mututuntumalla. Muutama satanen tai tonni saattaa väärässä kohtaa säästettynä maksaa satoja tuhansia. Kokeen tulokset, jossa jokaista syötettä 3 rinnakkaisnäytettä: Vihreä, lietelanta, jossa yksi poikkeavaa tulos (ei huomioida Sininen, kuivalanta, hyvin yhtenäinen tulos Punainen, vertailtava syöte, myös yhtenäiset tulokset Musta, nollanäyte, osoittaa kokeen onnistumisen ja vertailukelpoisuuden

9 SYÖTTEIDEN ESIMÄDÄTYS Tässä nähdään syötteiden sulavuus, eli kuinka nopeasti mikrobit käyttävät orgaanisen massan ja tekevät siitä biokaasua. Tämä koe näyttää sen ajan mikä on kullekin syötteelle kohtuullista pitää reaktorissa. (19 20 pv) Syötteen viipymä taas vaikuttaa reaktorin kokoon

10 Maissin voimakas hintamuutos aiheutui lisääntyneestä kysynnästä biokaasulaitos investointien lisääntyessä. Tämä vaikutti myös toimivien laitosten kannattavuuteen. Tanskassa taas eläin ja kasvirasvojen hinta nousi laitoksille. SÖTE VAKUTTAA MONELLA Hinta /tn TAVALLA Maissi

11 SÖTE VAKUTTAA MONELLA TAVALLA

12 Syötteen vaikutus kannattavuuteen Säilörehun hinnannousu 20% aiheuttaa mallilaskelmaan seuraavan muutoksen 13 v kuoletusaika vaatisi energiatukea lisää /kwh + 1,5 snt myyntihintaan. Mikäli laitevalmistaja tekee myyntipuheissa lupauksen metanin saannosta tai hinnasta, niin ottakaa tieto paperille ja myyjän nimi alle

13 LAITOKSEN TOIMINTAYMPÄRISTÖ Hajuhaittoja mahdollisesti aiheuttavat laitoksen eri toiminnot Toimintaympäristön suunnittelu Laitosvalinta

14 LAITOKSEN TOIMINTAYMPÄRISTÖ Energian tuottaminen, eri vaihtoehdot Toimintaympäristön suunnittelu Laitevalinnat. Laitosvalinnan lähtökohta on aina syötteet ja niiden ominaisuudet, ei koskaan jokin laitostyyppi

15 MONISÄIKEINEN SÄHKÖ Energiamarkkinavirasto tilanne

16 ENERGIAN HINNANNOUSU Sähköveroluokka l suurteollisuus, kasvihuoneet Sähköveroluokka ll Kotitaloudet, maatalous, pienet yritykset

17 KESKIMÄÄRÄISET INVESTOINTIKUSTANNUKSET

18 BIOKAASULAITOKSEN KUSTANNUSJAKUTUMA Sekalaiset Mädätteen varastointi Lämmön hyväksikäyttö Sähköverkkoyhteydet CHP Reaktori Pumput, sekoittajat Syöttömekaniikka Syötteen varastointi

19 SÄHKÖN JA LÄMMÖN HYÖTYSUHDE 100% 90% Energian täysi potentiaali 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% kwel Strom verkauft % Eigenstrombedarf % verwendete Wärme ext. % Eigenwärmebedarf %

20 SEURANTA ITÄVALLASSA Yksittäisten laitosten tulokset vaihtelevat laajasti Laitoksen optimaaliseen kokoon vaikuttaa useat eri tekijät Sovellettu syöttötariffi Mahdolliset tuet tuotannossa / investoinnissa Mittakaavaedut ( voivat olla myös haittoja) Energiatehokkuus kasvaa laitoskoon kasvaessa Raaka-aineen ja lopputuotteen kustannukset nousevat laitoskoon kasvaessa

21 SEURANTA ITÄVALLASSA Biokaasulaitoksen kannattavuuden +- Tietotaito (laitoksen kokonaishallinta) Raaka-ainekustannus ja oikea valinta Syöttötariffi- muut suorat tuet Verokäytännöt Energian kokonaisvaltainen markkinointi Lopputuotteiden jalostus ja markkinointi Prosessin vakaus Tarvittava prosessienergia Ylläpito- ja korjauskustannukset (pumput, sekoittajat)

22 SEURANTA ITÄVALLASSA Biokaasulaitoksen kannattavuuden +- Riskitekijät Suuret investointikustannukset Velkapääoman suuri osuus (ei tällä hetkellä) Epävakaat raaka-ainekustannukset Raaka-aineiden virheellinen tuottopotentiaali Laskennallisten kulujen alhainen osuus (oma työ, pääoma) Virheellinen laitosinvestointi Lopputuotteiden sijoituskustannus / myyntihinta

23 LAITOSHANKKEEN VAIKEUDET Alueen vaikuttajien mielipiteet Toteutukseen saatavan tiedon ristiriitaisuus Viranomaistulkinnat muuttuvat ja ovat joskus keskenään ristiriitaisia. (opittu on) Perustuotannon kannattavuus (liha- ja lypsykarjatuotanto) Lyhytjänteinen tukipolitiikka Verkonhaltijat, liittymisehdot Riskirahoittajien ehdot Vakiintuneet käytännöt ja oikeudet Rahoitus

24 MITÄ KEINOJA NOSTAA LAITOKSEN KANNATTAVUUTTA Kehittynyt lämmön hyväksikäyttö -reaktorin lämmitys talviaikana hakkeella Uusien raaka-aineiden käyttö -sivujakeet, kerääjäkasvit Korkeampi muuntokerroin -myyty energia per tn/ ka Ajoneuvopolttoaine Satelliitti CHP Kaasuverkko Lopputuotteen jalostus lannoitteeksi

25 MITEN HAEN PUOLUEETONTA TIETOA Vapaasti jokaisen käytettävissä Yleistä tietoa ja tietojen vertailua laskurilla Omien syötteiden perusvertailu Alan toimijoiden yhteinen portaali Yliopistot, Ammattikorkeat, Tutkimuslaitokset

26 Kiitos mielenkiinnostanne Lisää vaihtoehtoja etsii ja soveltaa käyttöönne Riihimäki-Yhtiöt Oy