Biokaasun tuotanto ja hyödyntäminen - tilannekatsaus

Transkriptio

1 Biokaasun tuotanto ja hyödyntäminen - tilannekatsaus Sanna Marttinen Jätehuoltopäivät Scandic Hotel Rosendahl, Tampere

2 Biokaasun energiapotentiaali Suomessa Teoreettinen 24,4 TWh (metaania 23,2 TWh + vetyä 1,2 TWh) Teknis-taloudellinen 9,2 TWh GWh/a Biojäte 463 (283) Teollisuuden jätteet (elintarvike ja muut) 558 (275) Sellu- ja paperiteollisuus (lietteet) 689 (635) Puhdistamolietteet 391 (224) Maatalous yhteensä (lannat, nurmet, oljet, muut) (7 192) Kaatopaikkakaasut 514 Yhteensä (9 297) Lähde: Tähti & Rintala 2010

3 Biokaasun energiapotentiaalin hyödyntäminen Suomen teknis-taloudellinen biokaasupotentiaali voitaisiin hyödyntää esim. sähkön ja lämmön yhteistuotannossa tai ajoneuvopolttoaineena: sähköä / lämpöä TAI autoja GWh/a kpl/a Biojäte 84 / Teollisuuden jätteet (elintarvike ja muut) 82 / Sellu- ja paperiteollisuus (lietteet) 189 / Puhdistamolietteet 67 / Maatalous yhteensä (lannat, nurmet, oljet, muut) / Kaatopaikkakaasut 153 / Yhteensä / OLETUKSET: 15 % energiasta kuluu biokaasuprosessiin; hyötysuhteet: sähkö 35 %, lämpö 50 %, liikennepolttoaine 97 %; auton kulutus n. 7,1 m3/100km, ajoa vuodessa n km/auto Lähde: Tähti & Rintala 2010

4 Biokaasupotentiaalin alueellinen jakautuminen Lantoja ja peltobiomassoja eniten Länsi- ja Lounais-Suomessa Lähde: Tähti & Rintala 2010

5 Biokaasulaitosten määrä Suomessa Vuonna 2009 (Kuittinen, Huttunen & Leinonen, Biokaasulaitosrekisteri 13) Reaktorilaitoksia 31 kpl Kiinteitä yhdyskuntajätteitä käsiteltiin neljällä laitoksella: Biovakka Oy (Vehmaa); Laihian kunnan biokaasulaitos, Lakeuden Etappi (Ilmajoki) ja Stormossen (Vaasa) Yhdyskuntajätevedenpuhdistamoilla 15 laitosta, maataloudessa 9 laitosta, Teollisuuden anaerobisia jätevedenpuhdistamoita 3 kpl Kaatopaikkapumppaamoita 35 kpl Vuonna käynnistyi muutamia laitoksia Mm. Biokymppi Oy (Kitee), Satakierto Oy (Köyliö), Vambio Oy (Huittinen), Envor Biotech Oy (Forssa), Kymen Bioenergia Oy (Kouvola) Lisää laitoksia on suunnitteilla, mm. HSY on ilmoittanut rakentavansa biojätteen mädätyslaitoksen Ämmässuon jätteenkäsittelykeskukseen lähivuosina

6 Biokaasun tuotanto Suomessa v Teknis-taloudellinen potentiaali n GWh Biokaasua tuotettu 645 GWh Ø 47 % tuotetusta ja 37 % hyödynnetystä biokaasusta peräisin Ämmässuon kaatopaikalta Hyödynnetty 436 GWh Hukattu ylijäämäpoltossa 208 GWh (32 %) Ø 34 % biokaasusta tuotettiin reaktorilaitoksissa, 66 % kaatopaikoilla Ø Yhteismädätyslaitoksilla (4 kpl) tuotettiin 24 GWh (6 %) Lähde: Kuittinen, Huttunen & Leinonen, Biokaasulaitosrekisteri 13

7 Biokaasu EU:ssa biokaasusektorilla ei ole koskaan tapahtunut niin paljon kuin nyt (Biogasbarometer 2009) Tavoite 2020: 175 TWh (15 Mtoe) (valkoinen kirja) Biokaasua tuotettiin 97 TWh (8,3 Mtoe) EUn alueella v (kasvua 4,3 % edellisvuoteen) Suurin osa hyödynnetään sähkönä 25,2 TWh biokaasusähköä (kasvua 17,9 % edellisvuoteen) Useissa jäsenvaltioissa biokaasuntuotantoa tuetaan jäte- ja energiapoliittisista syistä. Erityisesti sähköntuotantoa on tuettu mm. syöttötariffeilla ja vihreillä sertifikaateilla. Energiakasvituet myös maatalouspolitiikkaa Puhdistus ajoneuvopolttoaineeksi vielä vähäistä 0,6 TWh liikennepolttoainetta (46 ktoe). 0,4 % EU:n liikenteen biopolttoaineista, lähes kaikki tuotettiin Ruotsissa Injektointi maakaasuverkkoon kiinnostaa Mm. Ruotsi, Saksa ja Hollanti haluavat biokaasun avulla vähentää riippuvuuttaan maakaasusta. Saksassa oli v biokaasun puhdistuslaitosta. Verkkoon syötetty biometaani käytettiin lähinnä sähkön ja lämmön yhteistuotantoon. Biometaanille on lailla turvattu etuoikeus verkkoon pääsyyn ja iso osa kuluista on ohjattu verkonhaltijalle. Saksa on asettanut v tavoitteeksi 2000 rikastuslaitosta ja 60 TWh biometaania verkkoon. Lähteet: Biogasbarometer 2009 ja Biofuelsbarometer 2010

8 Biokaasuntuotanto EU:n alueella (Biogasbarometer 2009)

9 EU:n suurimmat biokaasuntuottajat Saksa Euroopan johtava biokaasuntuottaja Biokaasun tuotannon pääasiallinen raaka-aine on maissi. Biokaasulaitoksia oli v n. 5000, lähinnä maataloussidonnaisia, ja lisää rakennettiin. Tähän on päästy sähkönsyöttötariffin avulla työpaikkaa Isobritannia Panostaa kaatopaikkojen biokaasulaitoksiin, tukimuotona vihreät sertifikaatit Ranska Pääosin kaatopaikkabiokaasua, muutama kotitalousmittakaavan laitos Italia Panostanut maatalouden biokaasulaitoksiin anteliaalla sähkönsyöttötariffilla Useat maat kehittävät omaa biokaasuteollisuutta Uusia markkina-alueita mm. Itä-Euroopan maat, Aasia ja Pohjois-Amerikka Fraunhofer Umsicht Instituten tutkimuksen mukaan 2010 alussa Euroopassa oli n biokaasulaitosta, 2013 arvioidaan olevan laitosta ja laitosta (sähköntuotannossa). Biokaasusektorilla arvioidaan tuolloin olevan 54 miljardin euron markkinat

10 Suomen tukipolitiikka Tukipolitiikka näkee biokaasuteknologian lähinnä energiantuotantona Sähkön tuotantotuki syöttötariffin muotoinen takuuhinta Takuuhinta 83,50 /MWh + lämpöpreemio 50 /MWh, kun hyötysuhde on vähintään 50 % (yli 1 kva laitoksissa 75 %) Laitoksen oltava uusi, ei saa sisältää käytettyjä osia ja sähköteho oltava vähintään 100 kva Sähkön kiinteä tuotantotuki entinen sähköverolain mukainen tuki 4,2 /MWh, jos laitos ei kuulu tuotantotukijärjestelmään Myös vanhat laitokset Investointituet Harkinnanvaraisia Lannoitevalmisteiden tuotantoa/ravinteiden kierrätystä biokaasulaitoksissa ei tueta

11 Tulevaisuus? Uusia raaka-aineita Pidemmälle jalostettuja lopputuotteita biokaasusta ja käsittelyjäännöksestä Biojalostamoita Tukiratkaisujen ohjausvaikutus? Taloudellinen ja ympäristöperusteinen kilpailukyky vaihtoehtoisiin biojätteiden käsittelymenetelmiin verrattuna?

12 Kuiva-/energiajätteessä on energiapotentiaalia Kuiva-/energiajätteen energiapotentiaali on arviolta kaksinkertainen verrattuna erilliskerätyn biojätteen potentiaaliin. Voitaisiin hyödyntää esim. anaerobivaiheen sisältävällä mekaanisbiologisella käsittelyllä tai osin kaatopaikalle sijoitettuna. (Tähti & Rintala, 2010) sibau-genthin.de asa-group.com

13 Kasveja biokaasuntuotantoon Kuvat Paavola, Rintala

14 Vesibiomassoja Kuva:Iiro Ikonen

15 Tehokkaampaa sähköntuotantoa biokaasusta Ämmässuon biokaasuvoimalaitos Sähköteho 15 MW Sähköntuotannon hyötysuhde >40 % Sähköauto tulee sähkö voidaan tuottaa myös biokaasulla auto.fi.msn.com sarlin.com

16 Biokaasun jatkojalostus: puhdistus biometaaniksi

17 Biometaanin jakelu tankkausasemilla tai injektointi maakaasuverkkoon goodnewsfinland.fi

18 Kaasulla kulkee Kuvat:

19 Synteettinen biometaani (bio-sng) Raaka-aineena kiinteä biomassa (metsätähteet, olki, energiakasvit, biojäte ) Valmistetaan termokemiallisesti (biokaasu valmistetaan mikrobiologisesti) Kaasutus à synteesikaasun (H2+CO) ja metaanin(ch4) seos à vedyn ja hiilimonoksidin metanointi metaaniksi Tekniikka soveltuu suuriin laitoksiin Biometaani, synteettinen biometaani ja maakaasu ovat laadullisesti lähellä toisiaan Voidaan hyödyntää maakaasuverkkoa talouselama.fi

20 Käsittelyjäännöksen jatkojalostusteknologioilla ja tuotteistamisella nykyistä spesifisempiin lopputuotteisiin Ravinnetaseet Olomuoto Ravinteiden käyttökelpoisuus Käyttö- ja levitysmenetelmät Mahdolliset riskit Maanparannusrae Lakeuden Etappi Oy

21 Biojalostamoissa biokaasuprosessi on usein yhtenä osaprosessina

22 Biokaasuteknologialla jätteistä energiaa ja kierrätysravinteita hsy.fi

23 Lähteet Tähti, H. ja Rintala, J Biometaanin ja -vedyn tuotantopotentiaali Suomessa. Jyväskylän yliopiston Bioja ympäristötieteiden laitoksen tiedonantoja 90. Jyväskylän yliopisto. Kuittinen, V., Huttunen, M. J. & Leinonen, S. 2010: Suomen biokaasulaitosrekisteri n:o 13. Tiedot vuodelta Biogasbarometer EurObserv er November 2010 Biofuelsbarometer EurObserv er July 2011

24 Kiitos mielenkiinnosta!