Yhteisöllinen älykasvihuone realiteetit Antti Huusko, CEE, Thule-Instituutti

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Yhteisöllinen älykasvihuone realiteetit Antti Huusko, CEE, Thule-Instituutti"

Sanna-Kaisa Järvinen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Yhteisöllinen älykasvihuone realiteetit Antti Huusko, CEE, Thule-Instituutti Esityksen sisältö: Arvioinnissa käytetyn kasvihuoneen rakenne Mielikuva kasvihuoneesta kylmässä pohjolassa todellisuus Kehittyvä kasvihuoneteknologia Kasvihuoneviljelyn kustannusrakenne Kasvihuoneen energiatase Lämmitys sähkö energiatehokkuus Kuinka paljon yhteisöllisen älykasvihuoneen tulisi tuottaa? Kasvihuoneen kustannusarviot Yhteistyöhalukkuus

Kehittyvä kasvihuoneteknologia Kasvihuoneviljelyn kustannusrakenne Kasvihuoneen energiatase Lämmitys sähkö

2 Arvioinnissa käytetyn kasvihuoneen rakenne blokki eristetty pohjoiseinä Pohjoinen 2500 m m 2 Länsi Itä 2500 m m 2 Etelä Pohjakuva Mitoitus: blokkien määrä 4 kpl blokin koko 35.4 m x 35.4 m korkeus tasakertaan 5 m sokkelin korkeus 0.3 m kattokolmion korkeus 4 m Eteläpääty sokkeli Materiaalit: valoaläpäisevät seinät lasia eristetty pohjaseinä materiaallia ei määritelty pohja ja sokkelit betonia

4 m korkeus tasakertaan 5 m sokkelin korkeus 0.

3 Kasvihuoneen energiatase

4 (A) (B) (C) (D) (E) Kehittyvä kasvihuoneteknologia kurkun satotason kehitys ja tulevaisuus (A) (B) (C) (D) (E) Luonnonvalotuotanto helmi-lokakuu Nykyinen ympärivuotinen - korkeapainenatrium valaisimet B + kesällä jäähdytetty C + tehokkaampi LED-valotus D + 2-kertainen kate, jäähdytys ympäri vuoden (1) Jäähdytyksen poistamaa energiaa hyödynnetään yöllä (A) (B) (C) (D) (E) A C ovat teknisesti totetettavissa jo nyt D E toteutettavissa jos valotustekniikka kehittyy B- ja C- vaihtoehdoissa ylävaloa 200 W/m 2 ja välivaloa 50 W/m 2 D- ja E- vaihtoehdoissa kuluu valoenergiaa 30 % vähemmän kuin vaihtoehdoissa D ja E Huoneiden B - E lämmityksessä käytetään propaania (A) (B) (1) (C) (1) (D) (1) (E) Valotuksen hyötysuhde paranee lisäämällä satoa muutetaan kasvihuone sellaiseksi, että hiilidioksidi pitoisuus, lämpötila, kosteus ja valo ovat koko ajan oikeassa suhteessa toisiinsa Lähde: Timo Kaukoranta, Liisa Särkkä, Juha Näkkilä, Anu Koivisto ja Kari Jokinen. Kehittyvä teknologia vähentää kasvihuoneen energiakäyttöä. Maaseudun tiede 2/2011.

teknisesti totetettavissa jo nyt D E toteutettavissa jos valotustekniikka kehittyy B- ja C- vaihtoehdoissa ylävaloa 200 W/m 2 ja välivaloa 50 W/m 2 D- ja E- vaihtoehdoissa kuluu valoenergiaa 30 %

5 Kasvihuone, 5000 m 2, vuosikustannusten vaihtoehtovertailu Muut kustannukset Lämmitys, hakelämmitys, muuttuvat + pääomakust. Lämmitys, kaukolämpö, muuttuvat + pääomakust. Tarvikekustannus Valotus, muuttuvat + pääomakust., 100% LED Valotus, muuttuvat + pääomakust., 50% HPS-50% LED Valotus, muuttuvat + pääomakust., 100% HPS Työkustannus Yhteisöllisyystilojen rakennusinvestoinnin pääomakust. Teknisten tilojen rakennusinvestoinnin pääomakust. Kasvihuoneen rakennusinvestoinnin pääomakust euro/vuosi Kiinteistövero Vakuutukset Turvejäte Kasvijäte vesi ja jätevesi, muuttuvat + pääomakust. Turve Hiilidioksidi Tomaatti Salaatti Kurkku Lähteet: Gaia Consunting Oy, laskettu kokoon 5000 m 2 ja omat arviot

, 100% HPS Työkustannus Yhteisöllisyystilojen rakennusinvestoinnin pääomakust. Teknisten tilojen rakennusinvestoinnin pääomakust. Kasvihuoneen rakennusinvestoinnin pääomakust.

6 Kasvihuoneen kuukausittainen energiatase Kasvihuoneen energiatase, viljelyala 5000m 2 tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu yhteensä MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh MWh/a Lämpöenergia sisään - jäähdytys Aurigon säteily sisälle Keinovalotus Lämmitys (+)/jäähdytys (-) Yhteensä Lämpöenergia ulos Katteesta Haihdunta latentti lämpö Yhteensä Lämmitys ja jäähdytystarve Lämmitys Jäähdytys Mitoitusperusteet: keinovalotuksen mitoitusteho 250 W/m 2 (100% suurpainenatriumlamput) keinovalotus kun auringon säteilyteho alittaa 150 W/m 2 /pv valotustarve 18 h/pv kasvihuoneen päivälämpötila 18 C, yölämpötila 20 C kasvihuoneen kosteudenpoistoa ei huomioitu energiataseessa

675 697 675 697 4951 Lämmitys (+)/jäähdytys (-) 373 391 82 429 57-199 -193-56 -247 39 157 268 Yhteensä 1098 1141 1015 962 675 517 514 509 702 860 858 978 9829 Lämpöenergia ulos Katteesta 750 793 667

7 Kasvihuoneen lämmitysvaihtoehdot Vaihtoehto: Kaukolämpö lämpöenergian tarve MWh lämmön hinta (Oulun Energia) 40.5 /MWh Energiakustannus /a korko 6 % pitoaika 10 vuotta jäännösarvo 0 investointi lämmönjakolaitteistoon ym /a Yhteensä /a Vaihtoehto: Polttohake korko 6 % pitoaika 10 vuotta jäännösarvo 0 investointi (Ariterm BK 1000 kw) /a hakken kulutus m3/a hakkeen hinta 20 /m /a työmäärä 100 h/a työkustannus 25 /h /a Yhteensä /a Vaihtoehto: Nestekaasu lämpöenergian tarve MWh polttoaineen hinta (arvio) 48 /MWh Energiakustannus /a korko 6 % pitoaika 10 vuotta jäännösarvo 0 investointi lämmönjakolaitteistoon ym /a Yhteensä /a

100 000 13 587 /a Yhteensä 86 325 /a Vaihtoehto: Polttohake korko 6 % pitoaika 10 vuotta jäännösarvo 0 investointi (Ariterm BK 1000 kw) 440 000 59 782 /a hakken kulutus 2 740 m3/a

8 MWh/kk Oma sähkön ja lämmöntuotanto Keinovalotusenergian vaatima optimi lämpökuorma CHP-tuotannossa CHP moottorin vaatima lämpökuorma Kasvihuoneen lämpökuorma tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Oulun Jätehuollon arvio CHP-kaasumoottori-investoinnista jätekeskuksen läheisyydessä: 1 MW kaasumoottori pyörittää vuodessa noin MWh kaasua, mutta kasvihuoneen tarve 40 % hyötysuhteella on noin MWh vuodessa. Laskelma olettaa, että loput saadaan menemään plusmiinusnolla ja kasvihuonetulot kattavat investoinnin. Me ostamme biotehtaan kaasun niin kalliilla, että tämä on hankala kuvio. Kannattavuusraja: Lämmön myyntihinta 100 /MWh ja sähkön myyntihinta 175 /MWh Johtopäätös: Hanke ei ole kannattava!

kaasumoottori pyörittää vuodessa noin 25 000 MWh kaasua, mutta kasvihuoneen tarve 40 % hyötysuhteella on noin 16 000 MWh vuodessa.

9 MWh/kk Lämpöenergian varastointi Lämmitystarve Ylijäämälämpö tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Mitoitusperusteet: keinovalotuksen mitoitusteho 250 W/m 2 (100% suurpainenatriumlamput) keinovalotus kun auringon säteilyteho alittaa 150 W/m 2 /pv valotustarve 18 h/pv kasvihuoneen päivälämpötila 18 C, yölämpötila 20 C kasvihuoneen kosteudenpoistoa ei huomioitu energiataseessa Johtopäätös: Kesällä syntyvän n. 700 MWh:n varastoiminen ja käyttö muulloin (arvo kaukolämmössä n ) ei ole teknisesti kannattava!

auringon säteilyteho alittaa 150 W/m 2 /pv valotustarve 18 h/pv kasvihuoneen päivälämpötila 18 C, yölämpötila 20 C kasvihuoneen kosteudenpoistoa ei

10 FREKVENSSI Kuinka paljon yhteisöllisen älykasvihuoneen tulisi tuottaa? Nykyaikaisen kasvihuoneen tuotto kurkunviljelyssä Arvio perustuu seuraaville hinta sato jakaumille: Kurkun hinnan kausivaihtelu vuodessa: minimi /kg moodi /kg maksimi /kg Kurkun satotaso vuodessa: minimi 150 kg/m 2 moodi 180 kg/m 2 maksimi 190 kg/m 2 VUOSITUOTTOJAKAUMA EUROA NELIÖMETRIÄ KOHTI /M2/VUOSI

500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Nykyaikaisen kasvihuoneen tuotto kurkunviljelyssä Arvio perustuu seuraaville hinta sato

11 Kasvihuoneen kustannusarvio Rambol Finland Oy, bruttoala brm 2, ei sisällä viljelytekniikkaa (ALV 0%), (ALV 24%) Kasvihuone ES-AN Oy, blokkihuone, leveys 54,35 m, pituus 103,13 m, yhteensä m2, tarjouksessa ei ole mukana nestekaasusäiliö ja putkisto sekä sosiaalitilat (ALV 0%), (ALV 24%)

blokkihuone, leveys 54,35 m, pituus 103,13 m, yhteensä 5 605 m2, tarjouksessa ei ole

12 Toimiala Energiatalous Vesitalous Energiatalous Energiatalous Automaatio Rakenteet Automaatio Rakenteet Energiatalous Energiatalous, Vesitalous Rakenteet Energiatalous Automaatio Energiatalous, Vesitalous Automaatio Rakenteet Yritys A-lab Oy Ahood Finland Oy perustettava yritys Aquator Oy Asko Myntti perustettava yritys Bioklapi Oy Biometa Finland Oy Biowide Oy Cyberlightning Oy Ekopine Oy Fidelix oy Hortisteel Oy Hybridiosaajat Oy Kaitos Oy Kasvihuone Es-An Oy Kympinpaikat Oy Led Finland Oy Led in Oy Ltd Pehutec Oy Pipelife Finland Oy Refecor Oy SX-Lämpöpohja Oy Valopää Oy Vocci Oy

Asko Myntti perustettava yritys Bioklapi Oy Biometa Finland Oy Biowide Oy Cyberlightning Oy Ekopine Oy Fidelix oy Hortisteel Oy Hybridiosaajat Oy

13 Kiitos Yhteystiedot: Antti Huusko puh: