BIOKAASU JA PELTOBIOMASSAT MAATILAN ENERGIALÄHTEINÄ

Transkriptio

1 BIOKAASU JA PELTOBIOMASSAT MAATILAN ENERGIALÄHTEINÄ Elina Virkkunen p MTT Sotkamo Rovaniemi Kuvat Elina Virkkunen, ellei toisin mainita 1

2 MTT lyhyesti - Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus - Maa- ja metsätalousministeriön alainen henkilöä, 52 milj. euroa, 14 toimipaikkaa - Tutkimus kattaa laajasti koko elintarvikeketjun pellosta pöytään ja pöydästä peltoon - Biologia, teknologia ja talous MTT SOTKAMO Tutkimusaiheina nurmet, marjat ja bioenergia 10 ympärivuotista työntekijää Toimistotilat, 40 ha peltoa koetoimintaan, biokaasureaktori Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa -hanke 2

3 Peltoenergia Suomessa Ruokohelpi, noin ha Kookas heinäkasvi, vahva juuristo Hyvä ravinteiden kierrättäjä Luonnonvarainen lähes koko maassa Korjataan keväällä kuloheinänä Suurin osa sopimusviljelyä, myös käytöstä poistetuilla turvesoilla Öljykasvit Rypsi, syysrypsi Muutamia pienehköjä polttoaineen tuottajia Nurmirehu Biokaasun raaka-aine säilörehuasteella 3

4 Ruokohelven mahdollisuuksia ja haasteita Kannattavuus rehuohran luokkaa Perustamisen jälkeen vähätöinen kasvi Maisema säilyy avoimena, riistalle suojaa Ei tuki salaojia eikä leviä viereisille pelloille Vanha kasvusto hävitettävä huolella (glyfosaattiruiskutus) Haasteina korjuutappiot ja kuljetuskustannukset Energian hinta määräytyy turpeen ja hakkeen mukaan (5-6 /MWh) hehtaarilta noin 20 MWh Suurten voimalaitosten kattiloissa seospolttoaineena Lapissa Tornion Voima Oy ja Rovaniemen Energia Oy Polttoaineominaisuudet haasteelliset 4

5 Lämpöyrittäjä Tanskassa ( Braedstrup) -Olki paalataan 60 hehtaarilta -200 kw kattila - paali päivässä keskim. -Lämpöä omalle tilalle, naapurille, koululle ja metalliyritykselle 5

6 Biokaasun tuotanto Suomessa 2009 Biokaasuenergiaa tuotettiin yhteensä noin 440 GWh noin 1 % kokonaisenergiantuotannosta Biokaasusta lähes 80 % otetaan talteen kaatopaikoilta 10 maatilalaitosta Vrt. Saksassa biokaasulaitosta Kainuussa biokaasupotentiaalia pelkästään eläinten lannasta lähes 50 GWh/a Jos Kainuun nurmialalta ( ha) korjattaisiin säilörehu biokaasuntuotantoon, saataisiin 300 GWh 6

7 Biokaasuprosessi Perustana hapeton mikrobiologinen prosessi CO 2 Energiakasvit Maatalous lanta kasvimassa Biohajoava jäte teollisuus yhdyskunnat Biokaasu prosessi Pelto Biokaasu CH 4, CO 2 Jäännös Ravinteet Org.aines Lämpö Lämpö & sähkö Alueverkko Maakaasuverkko Liikennepolttoaine Kaavio: Sari Luostarinen Muut käyttömahdollisuudet 7

8 Biokaasuprosessin edut Mahdollistaa orgaanisen aineen ja ravinteiden kierron Uusiutuvaa energiaa jätteistä Suljettu ja hallittu prosessi alhaiset metaani-, hiilidioksidi-, hiukkas-, typenoksidi- ja hajupäästöt (vrt. avoin lietesäiliö) Kypsää teknologiaa Joustava energiantuotantomuoto Laitoksia eri kokoluokkiin Käsiteltävien materiaalien hygienisoituminen Lopputuotteen lannoitevaikutus Työllisyys Tuotanto hajautettua, harvaanasutut alueet hyötyvät 8

9 Eri materiaalien metaanintuottopotentiaaleja Materiaali Metaanintuottopotentiaali m 3 metaania / tonni orgaanista ainetta m 3 CH 4 / tonni (märkäpaino) Teurastamojäte Biojäte Peltobiomassat Puhdistamoliete Sianlanta Lehmänlanta Lehtomäki m 3 metaania ~ 1 l kevyttä polttoöljyä ~ 10 kwh 9

10 MTT Sotkamo, kuivamädätystutkimus - 4,5 m 3 koereaktori, vuodesta Tutkimusalusta Biokaasu ja peltoenergia Kainuussa -hankkeessa - Naudan kuivalanta metaania 22 m 3 /tn märkäpaino - Lanta+kalanperkuujäte 10% - met. 57 m 3 /tn märkäp. - Lanta+kalanperkuujäte 25% - met. 84 m 3 /tn märkäp. MTT:n maatilakohtainen biokaasulaitos MTT Maaninka Sähkö/lämpö koeasemalle Lietesäiliö Uusi pihattonavetta Tekninen tila, jossa -kaasun mittaus -automaatio- ja prosessinhallintalaitteet -kaasun käsittely -CHP-laite (sähkön ja lämmön yhteistuotanto) Biokaasureaktori/ kaasuvarasto Kasvibiomassan syöttö Jälkikaasuallas/ kaasuvarasto Kuva: Sari Luostarinen ja Teija Paavola Lietelinja Käsitelty materiaali varastoaltaisiin ja peltolevitykseen 10

11 MTT:n maatilakohtainen biokaasulaitos MTT Maaninka Sähkö/lämpö koeasemalle Lietesäiliö Uusi pihattonavetta Tekninen tila, jossa -kaasun mittaus -automaatio- ja prosessinhallintalaitteet -kaasun käsittely -CHP-laite (sähkön ja lämmön yhteistuotanto) Biokaasureaktori/ kaasuvarasto Kasvibiomassan syöttö Jälkikaasuallas/ kaasuvarasto Lietelinja Kuva: Sari Luostarinen ja Teija Paavola Käsitelty materiaali varastoaltaisiin ja peltolevitykseen 11

12 Maatilakohtaisia biokaasulaitoksia Riihimäen biokaasulaitos, Halsua Sianlanta + orgaaninen jäte +rasva Lämpötila 55 ºC 250 m 3 reaktori ja 550 m 3 jälkikaasuuntumisallas Sähkö, lämpö (30 kw:n CHP) Kalmarin biokaasulaitos, Laukaa Lehmän lietelanta + makeistehtaan jäte + kasvibiomassa Lämpötila 35 ºC Sähkö, lämpö, liikennekaasu Uusi biokaasulaitos kasvibiomassalle: 1000 m 3 reaktori m 3 jälkikaasuallas, kaasuteho 600 kw 12

13 Elina Virkkunen Pekka Heikkinen Kuva: Kalmarin maatila, Laukaa 13 Elina Virkkunen

14 Haataja, Suomussalmi -Valmistui vuonna nautayksikköä -Lietelanta + säilörehu -70 m 3 reaktori + jälkikaasusäiliö -Kustannusarvio vajaa , ei investointitukea -Lämpö taloon ja navettaan, suunnitteilla sähköntuotanto 14

15 Keskitetty biokaasulaitos Biovakka Oy Kapasiteetti t Sianlanta + orgaaninen jäte Hygienisointi 1 h, 70 ºC Lämpötila ºC Lopputuotteen prosessointi (kiinteän ja nestefaasin erotus, rakeistus, typen strippaus, haihdutus) Kuvat: Teija Paavola 15

16 Sähkönsyöttötariffi HE 152/2010 vp annettiin syyskuussa 83,5 /MWh + 50 /MWh Tukijärjestelmän ehtoja Yhteensä 19 MVA:n tuotantotavoite Biokaasuvoimalan nimellisteho 100 kva Valittava joko syöttötariffi tai investointituki Vanhat laitokset eivät saa tuotantotukea, eivät myöskään laitokset, joissa hyödynnetään käytettyjä osia Pekka Heikkinen Tukee suuria jätteenkäsittelylaitoksia, jotka saavat porttimaksuja Biokaasun liikennekäyttö kärsii 16

17 17

18 Teija Paavola David Fullford KIITOS MIELENKIINNOSTA 18