POHJOIS-KARJALAN AMMATTIKORKEAKOULU Metsä- ja puutalouden markkinoinnin koulutusohjelma Roponen, Anne ASUNTO-OSAKEYHTIÖIDEN LÄMPÖHUOLTO YRITYSTOIMIN- TANA Opinnäytetyö Joulukuu 2009
OPINNÄYTETYÖ Joulukuu 2009 Metsä- ja puutalouden markkinoinnin koulutusohjelma Tekijä Roponen Anne Sinikka Väisälänkatu 4 80160 JOENSUU p. (013) 260 6906 Nimeke Asunto-osakeyhtiöiden lämpöhuolto yritystoimintana Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu, Biostuli-hanke Tiivistelmä Lämpöyrittäjyys on kehittymässä jatkuvasti päätulonlähteeksi monelle yrittäjälle. Lämpöyrittäjien tuottama aluelämpö tarkoittaa sitä, että yrittäjä hoitaa kokonaisvaltaisesti sekä lämmityksen että polttoainehuollon. Asiakas maksaa vain valmiista lämmöstä. Tällöin lämpöyrittäjä vastaisi korvausta vastaan koko talonyhtiön lämpöhuollosta, mikä olisi asukkaille helpompi ja vaivattomampi vaihtoehto. Yhä useammin lämpöyrittäjyyden raaka-aineena on pelletti. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää Pohjois-Karjalan rivitaloasunto-osakeyhtiöiden lämpöhuollon mahdollisuuksia sekä pää- että sivutoimisena yritystoimintana. Tutkimuksessa selvitettiin öljylämmitteisten asunto-osakeyhtiöiden isännöitsijöiden näkemyksiä pelletistä lämmitysmuotona, asiakkaiden mielipiteitä lämpöyrittäjien tarjoamista palveluista sekä pellettijärjestelmän soveltuvuutta lämpöyrittäjille. Toimeksiantajana oli Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulun hallinnoima Biostuli-hanke. Tutkimusmenetelmänä käytettiin kvantitatiivista menetelmää kyselytutkimuksen ja laskentamallinnuksen osalta. Kysely toteutettiin Internet-pohjaisena ja se lähetettiin sähköpostitse 45 isännöitsijälle. Vastausprosentti kyselyssä oli 29. Tulokset analysoitiin Excel-taulukkolaskentaohjelmalla. Lisäksi aiheesta tehtiin kannattavuuslaskentamallinnus. Vastauksista ilmeni, että monet kiinteistöistä on siirtymässä tulevaisuudessa kaukolämpöverkkoon. Pellettipohjaista lämpöyrittäjyyttä pidettiin kiinnostavina, mikäli hinta ja kilpailukyky ovat paremmat öljyyn nähden eikä kaukolämpöverkkoa ole saatavilla. Lämmitysmuodon valintaan vaikuttivat eniten hinta, kustannukset ja huollontarve. Kieli suomi Sivuja 46+3 Asiasanat Pelletti, lämpöyrittäjyys, Biostuli-hanke, pelletti biopolttoaineena, pellettilämmityslaitteet, lämpöyrittäjyyden kannattavuus
THESIS December 2009 Degree programme in Forest Products Marketing Väisälänkatu FIN 80160 JOENSUU FINLAND Tel. 358-13-260 6909 Author Anne Roponen Title Housing corporations heat supply as entrepreneurship Commissioned by North Karelia University of Applied Sciences, Biostuli-Project Abstract Entrepreneurship of heating energy is developing into a main source of income for many heating enterprisers. When the heating enterpriser provides district heating that means the entrepreneur takes care of comprehensively heating and fuel supply alike. The customer only pays for heat. Then the entrepreneur is responsible for the whole housing corporations heat supply with all its actions against payment. It is easier for the dwellers. More and more often wood pellet is used as raw material in this kind of entrepreneurship. The purpose of this study was to research possibilities of heat supply of housing corporations in North Karelia as entrepreneurship. The thesis investigates house managers opinions of wood pellet in oil-fired housing corporations, customers opinions about heating enterprisers and the suitability of the wood pellet heating system for heating entrepreneurs. The client was the Biostuli project. The research method was a quantitative survey. It was conducted as an Internet survey and sent in November. Questionnaires were sent to 46 house managers in North Karelia. The response rate was 29 percent. The results were analyzed by means of the Excel spreadsheet programme. In addition to this with the help of those results and other information a profitability calculation modelling was created. The results indicate that many oil-fired housing corporations are changing their heating system to district heating. Wood pellet and heating entrepreneurship action are both seen as options, if price and competitiveness are better compared to oil or other options and a district heating system is not available. The most important reasons for selecting the heating system were costs, price and need of maintenance. Language Finnish Pages 46+3 appendices Keywords Wood pellet, heat supply entrepreneurship, Biostuli project, pellet as biofuel, pellet heating equipment
SISÄLTÖ 1 JOHDANTO... 5 2 BIOENERGIAOSAAMISEN TUOTTEISTAMINEN LIIKETOIMINNAKSI- HANKE... 6 3 LÄMPÖYRITTÄJYYS... 6 3.1 Lämpöyrittäjyyden kohteet... 7 3.2 Lämpöyrittäjyyden muodot... 8 3.3 Toiminnan kannattavuus ja lämmön hinta... 9 3.4 Tuet ja muun rahoituksen järjestäminen... 9 3.5 Kustannusten laskenta ja arviointi... 10 4 ASUNTO-OSAKEYHTIÖIDEN LÄMMITYSVAIHTOEHDOT... 12 4.1 Metsähake... 13 4.2 Öljylämmitys... 14 4.3 Kaukolämpö... 15 5 PELLETTILÄMMITYS... 15 5.1 Lämmityslaitteet... 16 5.2 Siirto ja varastointi... 17 5.3 Pellettikontit... 18 5.4 Huolto ja kunnossapito... 19 6 PELLETTI POLTTOAINEENA... 19 6.1 Puun ominaisuudet... 19 6.2 Pelletit ja ympäristö... 21 6.3 Pelletin raaka-aine... 22 6.4 Saatavuus ja jakelu... 23 7 TUTKIMUKSEN TAVOITTEET JA TUTKIMUSTEHTÄVÄT... 23 8 AINEISTO JA MENETELMÄT... 24 8.1 Aineisto ja sen keruu... 24 8.2 Aineiston käsittely ja analyysi... 26 9 TULOKSET JA TULOSTEN TARKASTELU... 27 9.1 Öljylämmitteiset taloyhtiöt ja niiden lämmitystiedot... 27 9.2 Lämmitysmuodon valinta ja siihen vaikuttavat tekijät... 30 9.3 Pelletin, kaukolämmön ja öljyn vertailua... 32 9.3.1 Lämpöyrittäjyyden kannattavuus... 32 9.3.2 Lämmön tuottaminen öljyllä... 35 9.3.3 Kaukolämpöverkkoon liittyminen ja kustannukset... 36 9.4 Tarjottavan lämmön hintaan vaikuttavat tekijät lämpöyrittäjyydessä... 38 9.4.1 Investoinnin vaikutus tarjottavan lämmön hintaan... 38 9.4.2 Polttoaineen hinnan vaikutus tarjottavan lämmön hintaan... 39 9.4.3 Työtuntien määrän vaikutus lämmöntuotannon hintaan... 40 10 POHDINTA... 41 LÄHTEET... 44 LIITTEET 3 kpl
5 1 JOHDANTO Lämpöyrittäjyys on kehittymässä jatkuvasti päätulonlähteeksi monelle yrittäjälle. Lämpöyrittäjien tuottama aluelämpö tarkoittaa, että yrittäjä hoitaa kokonaisvaltaisesti sekä lämmityksen että polttoainehuollon. Asiakas maksaa vain valmiista lämmöstä varsinkin, jos lämmityslaiteinvestoinnin tekee yrittäjä. Tällöin lämpöyrittäjä vastaisi korvausta vastaan koko talonyhtiön lämpöhuollosta, joka olisi asukkaille helpompi ja vaivattomampi vaihtoehto. Yleisintä lämpöyrittäjyys on Länsi-Suomessa, mutta yleistyy myös muualla hiljalleen. Nykyisin yhä useampi yksityisasiakas ostaa palvelun lämpöyrittäjältä. Tällä hetkellä biopolttoaineiden kehitys Suomessa on valtavassa kasvussa. Kehitys on tuonut perinteisten puupohjaisten lämmityskeinojen rinnalle esimerkiksi hakkeen ja puupelletin. Pelletti on energiasisällöltään suurempi kuin muut puulämmittämisen perinteiset muodot, ja tarjoaa lisäksi myös erittäin hyvän kilpailevan energiamuodon öljylämmitysjärjestelmille. Lämpöyrittäjyys mielletään usein pk-yritystoimintana, jonka peruspilarina on yleensä puupohjainen raaka-aine, kuten hake tai pelletti. Tutkimuksessa lähtökohtana pidetään, että lämpöhuolto järjestetään pellettilämmityksellä, sillä pelletti on ympäristöystävällinen lämmitysmuoto, joka sopii niin suuriin kuin pieniin kiinteistöihin. Tutkimuksen toimeksiantajana on Biostuli, Bioenergiaosaamisen tuotteistaminen liiketoiminnaksi-hanke, Hankkeen toiminnan tarkoituksena on pyrkiä yhdistämään eri toimialojen bioenergiaosaamista ja jakaa tietoa alaan liittyviin yrityksiin. Toiminta-aikana pyritään kehittämään verkostoitumista, tiedonvälitystä ja asiantuntijapalveluita. Tutkimus suoritettiin kahdessa osassa kvantitatiivisena tutkimuksena. Sen tarkoituksena oli tutkia rivitaloyhtiöiden lämpöhuollon mahdollisuuksia yritystoimintana, päätoimena tai sivutoimena. Ensimmäisessä vaiheessa selvitettiin isännöitsijöiden kiinnostusta ja näkökulmia aiheeseen, pellettijärjestelmän sopivuutta lämpöyrittäjille sekä lämpöyrittäjyyden kannattavuutta Internet-kyselyn avulla. Ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin myös öljylämmitteisten asunto-osakeyhtiöiden saneeraustarvetta ja taloyhtiöiden kiinnostusta vaihtaa öljylämmitys pellettipohjaiseen ulkoistettuun lämpöhuoltoon. Lisäksi lämpöyrittäjyyden kannattavuutta tutkittiin ja vertailtiin muihin lämmitysmuotoihin laskentamal-
6 linnuksen avulla. Laskentamallinnukseen käytettiin ensimmäisessä tutkimusosiossa saatua tietoa sekä tahoilta saatuja taustatietoja. 2 BIOENERGIAOSAAMISEN TUOTTEISTAMINEN LIIKETOI- MINNAKSI-HANKE Opinnäytetyön toimeksiantajana on Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulun hallinnoima BIOSTULI, Bioenergiaosaamisen tuotteistaminen liiketoiminnaksi-hanke, jonka kohdealueena toimii Pohjois-Karjalan maakunta. Rahoittajana hankkeelle toimii EAKR eli Euroopan aluekehitysrahasto. BIOSTULI-hanke pyrkii yhdistämään eri toimialojen bioenergiaosaamista ja jakamaan tietoa alaan liittyviin yrityksiin. Hanke pyrkii toimintaaikanaan kehittämään verkostoitumista, tiedonvälittämistä ja asiantuntijapalveluita alalla. (Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu 2008.) Tarkoituksena on kehittää malli, joka auttaa tiedon hankinnassa bioenergia-alaan kosketuksissa olevien yritysten kehittämistarpeista. Toimintamallin tarkoitus on kartoittaa ja etsiä bioenergia-alan yrityksiä, joissa on kehittämispotentiaalia, ja aktivoida yrityksiä kehittämään toimintaansa. Projektipäällikkönä toimii Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulun projektikoordinaattori Anssi Kokkonen. Hanke on alkanut 1.8.2008 ja jatkuu 31.7.2010 saakka. (Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu 2008.) 3 LÄMPÖYRITTÄJYYS Lämpöyrittäjyys mielletään usein maaseudun pk-yritystoimintana, jonka peruspilari on puupolttoaine. Se voi olla päätoiminen tulonlähde tai sivutulonlähde, mutta yhä yleisempää on, että lämpöhuolto toimii yrityksen päätoimialana. Yleisintä lämpöyrittäjyys on Länsi-Suomessa, jossa sijaitsee noin 40 prosenttia laitoksista. Alan suurimmat asiakkaat ovat kunnat, mutta yksityisten asiakkaiden määrä on kasvussa. Asiakkaan sijaan yhä useammin lämpöinvestoinnin tekee yrittäjä. (Rieppo & Solmio 2008.) Kokonaisvaltainen lämpöyrittäjä vastaa yleensä puupolttoaineen hankinnasta, kuljetuksista, lämmitystyöstä sekä laitoksen huoltotoimenpiteistä pitkäaikaisella sopimuksella.
7 (Tanskanen. 2006.) Lämpöyrittäjyys mielletään usein maa- ja metsätalouden sivuelinkeinoksi, mutta se on kehittymässä jatkuvasti päätulonlähteeksi monelle yrittäjälle. (Rieppo & Solmio. 2008.) Suomessa puun käytöllä polttoaineena on varsinkin aluetaloudellisia hyötyjä öljyyn ja sähköön verrattuna. Varsinkin lämpöyrittäjätoiminta tuo työpaikkoja kuntaan. Välittömät hyödyt ovat esimerkiksi työpaikkojen lisääntyminen, metsätalouden tuottavuuden kasvu, ympäristön paraneminen ja rahavirran pysyminen kunnissa. Lämpöyrittäjien vastatessa laitosinvestoinnista asiakas voi käyttää säästyneet varat muihin investointeihin. Lämpöyrittäjyyden ollessa paikallista kunta säilyttää päätösvallan energiaratkaisuissa ja samalla rahavirrat säilyvät paikallistasolla. (Alakangas ym. 2001, 8 10.) 3.1 Lämpöyrittäjyyden kohteet Sopivia kohteita lämpöyrittäjätoiminnalle löytyy sekä yrityksistä että kunnista. Perusteita lämpöyrittäjäpohjaiselle lämmitykselle ovat esimerkiksi taloudelliset syyt, työllisyys, kotimaisuus, ympäristöystävällisyys, uusiutuvuus ja ilmastokysymykset. Kohteita valittaessa huomioidaan myös, onko lähistöllä muita kohteita, jotka sopisivat saman lämmitysjärjestelmän piiriin. Yleensä on järkevää perustaa aluelämpöyksiköitä, jolloin lämmitykseen saadaan lisää tehokkuutta ja suurempia kustannussäästöjä alueella. (Motiva 2005.) Mahdollisia poissulkevia kriteerejä ovat muun muassa kaukolämmön piiriin kuuluvat tai siihen helposti liitettävät kohteet, suoran öljy- tai kaasulämmityksen piirissä olevat kohteet sekä ahtailla kaavoitusalueilla sijaitsevat kiinteistöt. Hiljattain uudistetut öljylaitteistot eivät ole hylkäyksen syy, sillä myös biolämpökeskus tarvitsee varalämmitysjärjestelmän. Toisaalta taas öljylämmityslaitteiden yli 20 vuoden ikä ei ole suora kriteeri lämmitysjärjestelmän uusimiselle ja kotimaiseen energiaan siirtymiselle. (Motiva 2005.) Kotimaisen uusiutuvan energiaraaka-aineen käyttöön siirtymiseen vaikuttaa moni asia. Perusedellytyksinä siirtymiselle pidetään muun muassa vesilämmitysjärjestelmää, riittävää tilaa laitteistolle ja polttoaineen varastoinnille, polttoaineen kuljetusmahdollisuutta, olemassa olevia itsenäisiä lämmitysjärjestelmiä (öljy ja kaasu), kohteen järkevä energian tarve ja kannattavuus, kohteelle on olemassa lämpöyrittäjät alusta alkaen sekä ener-
8 giakatselmoinnissa todettu soveltuvuus bioenergian käytölle. Muita puoltavia tekijöitä ovat uusimistarve nykyisissä lämpökeskuksissa, biopolttoaineen turvattu saatavuus, kasvava energian tarve, ympäristöarvot sekä se, että polttoainetta on omasta takaa. (Motiva 2005.) 3.2 Lämpöyrittäjyyden muodot Lämpöyrittäjyytenä pidetään palvelua, jossa lämmöntuotantoa hoitaa ulkoistettu palveluntarjoaja tai yrittäjien muodostama osuuskunta tai osakeyhtiö. Tällöin tuotteena on lämpöenergia, josta yrittäjälle voidaan maksaa joko mittaukseen tai sopimuksen yksikköhintaan perustuen. Yleisintä on, että lämpöyrittäjänä toimii yksi tai useampi yrittäjä, joka vastaa paikallisella tasolla kiinteistöjen lämpöhuollosta. (Tanskanen 2006.) Yrittäjärenkaat ovat yleensä yhtiömuotoisia, esimerkiksi avoimia yhtiöitä tai yhtymiä. Yleensä pääpolttoaineena toimii hake. Tyypillisiä yrittäjien tai yritysrenkaan hoitamia kiinteistöjä ovat esimerkiksi vanhainkodit, teollisuusrakennukset tai koulut. Yhden yrittäjän lämpöhuoltoyrittäjyys on yleensä sitovampaa kuin yritysrenkaissa tapahtuva lämmöntuotanto. (Kokkonen & Lappalainen 2005, 10 11.) Osuuskunta on sopiva yritysmuoto isoihin yksiköihin, sillä lämpöyrittäjät pyrkivät hoitamaan yhdessä polttoaineen hankinnan ja lämmön tuotannon. Polttoaine hankitaan yleensä jäsenten omista metsistä, mutta lisäksi sitä ostetaan yksityisiltä, osuuskuntaan kuulumattomilta metsänomistajilta ja yrityksiltä. Tyypillistä energiaosuuskunnille on aluelämpölaitoksien lämpöhuolto, jolloin polttoaineen käyttö ja lämmön tarve on suurempi kuin yksittäisten kiinteistöjen. Yleensä jäsenten lukumäärä on suuri ja sen jäsenistö tasa-arvoinen keskenään. Osuuskunta ei tavoittele voiton maksimointia vaan tähtää tehokkaaseen toimintaan ja kustannusten minimointiin. (Kokkonen & Lappalainen 2005, 11 12.) Osakeyhtiömuotoinen lämpöyrittäjyys sopii yritykselle, kun tavoitteena on kasvattaa liikevaihtoa. Tällöin yhtiö investoi laitokseen tai haketus- ja kuljetuskalustoon. Lämpöyrittäjyyden lisäksi osakeyhtiöllä voi olla myös muuta sivutoimintaa, kuten laitosten rakentaminen tai huoltotoimet. Osakeyhtiöt pyrkivät kasvattamaan liiketoimintaa ja kehittämään sen pääelinkeinoksi. Yritysmuoto mahdollistaa myös suurien investointien
9 tekemisen muita yrittäjyyden muotoja paremmin, sillä henkilökohtaista velkavastuuta ei ole. (Kokkonen & Lappalainen 2005, 12 13.) 3.3 Toiminnan kannattavuus ja lämmön hinta Lämmön myynti on osoittautunut varsin kannattavaksi liiketoiminnaksi maatilayrityksissä ja myös silloin, kun lämmön myyntiin on perustettu yritys. Vuonna 2002 tehdyn Työtehoseuran kyselyn mukaan yli 60 prosenttia yrittäjistä koki liiketoiminnan erittäin kannattavaksi tai kannattavaksi. Kannattavuus on parantunut viime vuosina, sillä öljyn hintakehitys on ollut nousussa. (Motiva 2005.) Kiinteistökohtaisissa lämpöyrityksissä keskiteho oli 0,62 MW ja lämmöstä maksettu hinta keskimäärin 30 35 /MW, kun hintaan ei sisälly laiteinvestointikorvausta. Liikevaihto näissä kohteissa on noin 20 000 /vuodessa suuruusluokkaa, jolloin lämmönmyynti on selkeästi lisätuloa muun yritystoiminnan rinnalla. Mikäli lämmön myynti on yrityksen päätuote, kattilatehoa tulisi olla vähintään 500 kw. Se kannattaako lämpöyrittäjän tehdä laitosinvestointi, on harkittava tapauskohtaisesti. Usein laitosinvestoinnin hankinnasta ratkaisun tekee lämmön ostaja, joka joko haluaa pitää lämpökeskuksen itsellään tai ehdottomasti luopua siitä. (Motiva 2005.) Aluelämpölaitoskohteissa on lämpöyritystoiminnassa käytössä yleensä osakeyhtiömuotoinen tai osuuskuntamuotoinen yritysmuoto. Aluelämpölaitosten keskiteho on noin 1 MW. Yrityksen liikevaihto on yleensä noin 60 000-65 000 /vuosi tai 110 000-120 000 /vuosi suuruusluokkaa, jos hinnassa on huomioitu korvaus laiteinvestoinnista. Lämmön hinta vaihtelee sen mukaan, sisältyykö siihen korvaus investoinnista vai ei ja mihin hinta on sidottu. (Motiva 2005.) 3.4 Tuet ja muun rahoituksen järjestäminen Lämpöyritystoiminnan perustaminen vaatii yleensä merkittäviä investointeja varsinkin, jos lämmöntoimitussopimus edellyttää, että yrittäjä investoi lämpölaitokseen. Tällöin ostaja maksaa lämmön hinnassa vuosien myötä myös lämpölaitosinvestointikuluja. Investoinnin rahoitus koostuu yrityksen omasta rahoituksesta ja vieraasta pääomasta esim.
10 pankkien myöntämästä lainasta. Oma rahoitus voi olla omistajien omia sijoituksia tai tulorahoitusta. Kotimaisen energian käytön lisäämistä pidetään valtiovallan taholla merkityksellisenä, joten yritysten energiainvestointeja tuetaan TE-keskuksen myöntämien rahoituksien avulla. Investointitukea myönnetään yrityksen käyttöomaisuuden hankintaan, kuten rakentamiseen sekä koneiden ja kaluston hankintaan. Tuki myönnetään avustuksena. (Motiva 2005.) Pohjois- ja Itä-Suomessa tuet ovat yleensä suurempia kuin muualla Suomessa. Lisäksi tuki on maaseutualueilla korkeampi kuin kaupunkikunnissa tai niiden lähialueilla. Nykyään avustuksien määrä on vähintään 25 prosenttia hankkeen kustannuksista. TEkeskus myöntää tukea myös muille kuin maaseutuyrityksille. Heidän myöntämänsä energia-avustukset ovat lämpölaiteinvestoinneissa vähintään 20 prosentin luokkaa koko hankkeen kustannuksista. Rahoitusta mietittäessä on hyvä selvittää myös muiden tahojen, kuten Finnveran, energiayhtiöiden sekä eri säätiöiden tarjoamat tuet. (Motiva 2005.) 3.5 Kustannusten laskenta ja arviointi Kustannuslaskennan lähtökohtana on polttoaineen hankinnan ja pelletin toimitusketjun eri vaiheiden kustannuksen selvittäminen. Näihin kustannuksiin vaikuttaa erityisesti se, voidaanko hyödyntää paikallisten puunjalostajien puutähteitä vai hankitaanko raakaaine kauempaa. (Motiva 2005.) Yksikkökustannuslaskelmia tarvitaan arvioitaessa uuden kaluston hankinnan kannattavuutta. Tällöin on mietittävä, onko uuden kaluston hankinta kannattavaa arvioidun toimitusmäärän ja yksikköhinnan perusteella muodostuvalla liikevaihdolla. Investointeihin saatavalla tuella on ratkaiseva merkitys kilpailukyvyn saavuttamiseksi. Yksikkökustannuslaskentaan kuuluu myös toiminnan suunnittelu, työnajankäytön ja ajanmenekin laskenta suunnitellulle toiminnalle. Tuottavuustaso ja ajanmenekki työketjun eri vaiheille täytyy arvioida, jotta yksikkökustannukset voidaan määrittää. Lämpökeskusten toimintoihin kuluva aika voidaan arvioida kokemusperäisesti vastaavien laitoksien toiminnan perusteella. (Motiva 2005.)
11 Yksikkökustannusten laskennalla voidaan selvittää, kuinka paljon yrittäjän on saatava tuotettua lämpöä MWh tai myydyksi pellettiä m³, jotta toiminta omilla lähtöehdoilla on kannattavaa. Toisaalta voidaan myös selvittää, paljonko toiminnasta on saatava vähintään korvausta ja onko lämmöstä saatava hinta kilpailukykyinen ja riittävä kattamaan käytöstä aiheutuvat kulut sekä yrittäjän palkkavaatimukset. (Motiva 2005.) Suuremmissa kohteissa lämpöyrittäjätoiminnan suunnittelussa lähtökohtana on toiminnan selkeä organisointi ja työnjako ketjussa mukana olevien yrittäjien kanssa. Esimerkiksi kun pelletti hankitaan ostopalveluna, lämpöyrittäjä voi keskittyä pelletin toimittamiseen ja lämpökeskuksen toimittamiseen. Tällöin lämpökeskus on yleensä lämpöyrittäjien investoima ja yrittäjällä voi olla hoidettavana useita kohteita. Toiminnan taloudellinen tulos syntyy vasta, kun pelletti myydään lämpönä, joten yrittäjän kustannuslaskentaan sisältyy myös lämmitystyö sekä lämpökeskuksen valvonnan ja päivystyksen ajanmenekin ja muiden kustannusten arviointi. Toisin sanottuna myynnistä saatu korvaus sisältää valvonnasta, huoltotöistä ja päivystyksestä saatavan korvauksen. Nykyisin ohjaus- ja säätötekniikka mahdollistaa laitoksen etävalvonnan ja varsinainen lämmitystyö on aiempaa enemmän laitoksen toiminnasta vastaamista ja tarvittavia huolto-, säätö ja tarkistuskäyntejä. (Motiva 2005.) Varsinaisen lämmitystyön määrä hyvin toimivassa laitoksessa jää yleensä muutamiin tunteihin viikossa. Yleensä laitoksissa käydään valvonta- ja tarkastuskäynneillä päivittäin, vaikkei se olisi laitoksen kannalta välttämätöntä. Toimintaan kuuluu kokonaisvastuu lämmön tuotannosta ja yrittäjän riski, jotka täytyy ottaa huomioon laitoksen valvonta- ja päivystystyötä arvioidessa. Lämpölaitoksen valvonta hinnoitellaan tavallisesti päivystystyön arvoa ja lämmön hintaa määritettäessä. Laitoksen valvonta hinnoitellaan yleensä päivystyksestä maksettavalla vuorokausikorvauksella. Varsinainen lämmitystyö ja hälytyskäynnit hinnoitellaan yleensä tuntitaksan ja todellisen ajankäytön mukaan. (Motiva 2005.) Suunnitteluvaiheessa lähdetään tarkastelemaan lähemmin käytännössä seitsemää yritystoiminnan kannalta olennaista asiaa: polttoainetta, mukaan tulevia kiinteistöjä, energiatarpeita ja tilaustehoja, laitoksen sijoituspaikkaa, lämpöverkoston mitoittamista, kannattavuutta sekä yrityksen tavoitteita. (Motiva 2005.) Kuva 1 toimii hyvänä lähtökohtana suunnittelulle.
12 Polttoaine Kannattavuuden tarkastelu Mukaan tulevat kiinteistöt Tavoitteet: -Polttoaineen hankinta - Lämmitystyön toteutus -Laitoksen tekniset vaatimukset Lämpöyrittäjyyden suunnittelun lähtökohdat Tilaustehot ja vuotuiset energiatarpeet kiinteistöittäin Tarvittava lämpöverkosto ja sen mitoitus Laitoksen sijoituspaikka Kuva 1 Lähtökohdat laitoksen suunnittelulle (Motiva 2005) 4 ASUNTO-OSAKEYHTIÖIDEN LÄMMITYSVAIHTOEHDOT Pelletille varteenotettavia vaihtoehtoja pientalo- ja rivitaloasutusalueilla ovat muun muassa kaukolämpö ja öljy sekä biopolttoisista lämmitysmuodoista hake. Nykyään öljylämmitysjärjestelmiä rakennetaan uusiin kohteisiin vähän öljyn hinnan suuren vaihtelevuuden takia, mutta vanhemmissa järjestelmissä öljy on yleinen lämmittämisen muoto. Suurimmat kilpailutekijät lämmitysratkaisuissa ovat hinta, saatavuus, toimintavarmuus, kotimaisuus, kustannukset, ympäristötekijät ja energiamuodon vaativuus kuluttajan kannalta. Jokaisella polttoaineella on omat etunsa ja haittansa. Pohjois-Karjalassa rivi- ja ketjutaloja on alle 3300, joka vastaa yli 120 000 asuinneliötä. Rivi- ja ketjutaloista 38 prosenttia on kaukolämmön piirissä, 34 prosenttia öljylämmityksellä toimivia, ja 26 prosenttia sähkölämmityksellä lämmitettyjä. Pohjois-Karjalassa harvinaisin lämmitysmuotoja ovat maalämpö, puu ja turve. (Tilastokeskus 2008.) Jos Pohjois-Karjalan lämmitysvalintoja tarkastellaan kerrosalan mukaan, kaukolämpöä käytetään 42 prosenttissa, öljyä 35 prosenttissa ja suoraa sähköä 22 prosentissa rivi- ja ketjutaloista (kuvio 1). Puu, turve ja maalämpö ovat harvinaisempia lämmitysmuotoja.
13 Öljylämmityksellä toimii 1124 rivi- ja ketjutaloa, joka tarkoittaa kerrosalana yhteensä 435 368 neliötä. (Tilastokeskus 2008.) Rivi- ja ketjutalojen lämmitysvalinnat 45 % 42 % 40 % 38 % 35 % 34 % 35 % 30 % 26 % 25 % 22 % 20 % Rakennuksittain Kerrosaloittain 15 % 10 % 5 % 1 % 1 % 0 % Kauko- tai aluelämpö Öljy, kaasu Sähkö Muut Kuvio 1 Rivi- ja ketjutalojen lämmitysvalinnat (Tilastokeskus 2008) 4.1 Metsähake Raaka-aine hakelämmitykselle saadaan hakkuutähteistä ja rankapuusta hakettamalla. Hakelämmitys on lisääntynyt merkittävästi viime vuosina muun muassa maatalous-, teollisuus- ja kunnallisissa kiinteistöissä. Hakkeen lisäksi stokerilaitteilla voidaan polttaa myös turvetta, pellettejä, brikettejä ja viljaa. Parhaiten hake sopii kohteisiin, joissa polttoaine saadaan omasta takaa ja keräämiseen on resursseja. Hakelämpöä saadaan nykyään myös ostopalveluna lämpöyrittäjiltä ja -osuuskunnilta. (HT Enerco Oy 2009.) Lämmityslaitteisto voidaan kiinteän rakennuksen sijaan sijoittaa myös lämpökonttiin, josta jakelu tehdään useaan kohteeseen. Toimintaperiaate on pääpiirteiltään samankaltainen kuin pelletilläkin, jossa termostaatti ohjaa polttimen ja/tai kattilan toimintaa lämpötarpeen mukaan. Hake vaatii pellettiä enemmän säilytystilaa, sillä siilon lisäksi on oltava välivarastointitilaa joko valmiille hakkeelle tai haketettavalle rangalle. Hakesiiloon on yleensä sijoitettu pohjapurkain, jotta polttoaine saadaan liikkumaan syöttöruuville. Hake vaatii pellettiä järeämmät siirtolaitteet ja polttoaineen kosteuden vuoksi suuremmat kattilat. (HT Enerco Oy 2009.)
14 Pellettiin verrattuna hakkeen tuhkapitoisuus on suuri, joten yleensä hakelämpölaitoksissa on oltava tuhkanpoistolaitteet. Tuhka itsessään voidaan hyödyntää esimerkiksi lannoitteena. Hakkeen polttimessa eli stokerissa säilyy lepojaksojen ajan pieni kytö, josta tuli syttyy, kun polttoainetta aletaan syöttää palopäähän. Haketta voidaan polttaa yläpalo- ja stokerikattiloissa. (HT Enerco Oy 2009.) 4.2 Öljylämmitys Öljylämmitysjärjestelmän laitteisto koostuu öljykattilasta, polttimesta, säätölaitteista ja öljysäiliöstä. Myös öljylämmitysjärjestelmä pelletti- ja kaukolämpöjärjestelmien tapaan tuottaa sekä huonetilojen ja lämpimän käyttöveden tarvitseman energian. Lämpö jaetaan huoneisiin yleensä vesikiertoisella järjestelmällä. Hyötysuhde moderneilla öljylämmitysratkaisuilla on 90 95 %. (Motiva Oy 2009a.) Nykyään öljylämmityksen osuus uusissa pientaloissa on erittäin pieni, sillä öljyn hinnan nousu ja vaihtelu on vähentänyt öljylämmitteisten järjestelmien valitsemista uusiin kohteisiin. Myös öljyjärjestelmiin kehitellään polttonesteitä, jotka ovat biopohjaisia. Öljylämmitystä voidaan tehostaa aurinkoenergialla, ja tarjolla on kattiloita, joissa voidaan käyttää myös puuta. Häiriöiden varalta öljykattiloihin on asennettu sähkövastukset. Järjestelmä vaatii puhtaan palamisen ja polttoaineen tehokkaan käytön varmistamiseksi määräaikaishuollon. (Motiva Oy 2009a.) Pientalossa, jossa lämmöntarve on 25 000 kwh ja pinta-ala 150 m², öljynlämmityksen polttoainekulutus on 2 800 litraa vuodessa ja hiilidioksidipäästöt 7 500 kilogrammaa vuodessa. Pellettijärjestelmässä vastaavat osuudet ovat polttoainekulutus 6 100 kilogrammaa vuodessa ja hiilidioksidipäästöt 0 kilogrammaa vuodessa. On tutkittu, jos 5 000 öljylämmittäjää Suomessa vaihtaisi puulämmittäjiksi, kasvihuonekaasujen kuorma hiilidioksidin osalta vähenisi jopa 30 000 tonnia. (Vapo Oy 2005.)
15 4.3 Kaukolämpö Kaukolämpöä tuotetaan lämpöä ja sähköä tuottavissa lämpövoimalaitoksissa sekä lämpökeskuksissa. Lämpö siirtyy käyttäjälle kaukolämpöverkossa kiertävän kuuman veden avulla. Kaukolämpö on tarkoitettu erityisesti tiheästi rakennetuille asuinalueille. Lämpö siirretään talon lämmönjakokeskukseen, jossa on lämmönsiirrin tilojen lämmitykselle ja lämpimälle käyttövedelle. Pientalon lämmönjakokeskus on tehdasvalmisteinen kokonaisuus, joka sisältää lämmönsiirtimen lisäksi säätölaitteet, kiertovesipumput, paisunta- ja varolaitteet, mittarit ja sulkuventtiilit. (Motiva Oy 2009b.) Kaukolämpöverkossa ei tarvita yleensä erillistä lämminvesivaraajaa. Kaukolämmöllä voidaan hoitaa myös tuloilman jälkilämmitys ilmanvaihtolaitteistoissa. Lämmönjakotapana toimii usein vesikeskuslämmitys, esimerkiksi patteri- tai lattialämmitys, mutta ilmalämmitys ja ilmanvaihtolämmitys soveltuvat myös. (Motiva Oy 2009b.) Energiaratkaisua valitessa kaukolämpö on aina yksi vertailtava lämmitystapa, jos sitä on saatavilla, sillä sen hinta on yleensä kilpailukykyinen. Lämmitystapana se on hyvin vaivaton, sillä se ei vaadi huoltoa tai ylläpitoa juuri ollenkaan. Kilpailukykyisen hintansa ja vaivattomuuden perusteella kaukolämpö on erittäin suositeltava kilpailija pellettilämmitykselle varsinkin alueilla, joilla saatavuus on hyvä. Ympäristövaikutukset ovat riippuvaisia laitoksesta, jossa sitä tuotetaan, ja sen käyttämästä polttoaineesta. Yhteistuotantolaitokset, joissa tuotetaan sekä sähköä että lämpöä, ovat erittäin tehokkaita. Jos kaukolämpölaitos käyttää polttoaineenaan uusiutuvaa energiaa, kuten puuta, haketta tai pellettiä, se on lämmitysmuotona erittäin ympäristöystävällinen. Kaukolämmityksen suosio on noussut viime vuosina, mutta nousua rajoittaa sen saatavuuden vaihtelu eri alueilla. (Motiva Oy 2009b.) 5 PELLETTILÄMMITYS Valitessa lämmitysmuodoksi pellettilämmitysjärjestelmää on huomioitava lämmityslaitteiston luonne, pelletin raaka-aineen siirto- ja varastointimenetelmät ja tilantarve laitteistoille. Rivitaloyhtiön koko ja asukkaiden tarpeet vaikuttavat oleellisesti oikean lämmityslaitteiston valintaan. Pelletin siirtoa ja varastointia ajatellessa joudutaan huomioi-
16 maan tilantarve, sillä pelletin käyttö lämmityksessä vaatii oman tilansa ja varalämmitysmuodon. 5.1 Lämmityslaitteet Pellettilämmityslaitteisto sisältää polttimen, kattilan, savuhormin ja varaston (kuva 2). Varaston ja polttimen välillä oleva ruuvi kuljettaa ja annostelee pelletit polttimelle. Pellettilämmitys sopii monenlaisiin käyttökohteisiin ja tarpeisiin. Sen käyttökohteina ovat sekä pienkiinteistöt että suurkiinteistöt. Pienkiinteistöissä lämmitystä voidaan hoitaa pellettien polttoon soveltuvalla pellettitakalla tai vesikeskuslämmitteisenä, joka on tekniikaltaan samantyyppinen ja lähes yhtä vaivaton kuin öljylämmitys. (Alanen ym. 2003, 6 9.) Pellettijärjestelmä toimii pääpiirteissään samoilla elementeillä kuin öljylämmitys. Polttoainekattilassa lämmitetään vesi, joka kierrätetään kiertovesipumpun avulla talon pattereihin ja lattiaputkistoon. Tulen sytyttää poltin, joka on asennettu kattilaan. (Vapo Oy 2005.) Pellettilämmityslaitteistoksi voidaan valita monia erilaisia ratkaisuja riippuen siitä, kuinka automatisoidun laitteiston asiakas haluaa. Jos laitteisto sisältää automaattisen nuohouksen ja tuhkanpoiston, huoltoväli luonnollisesti pitenee. Kuva 2 Pellettilämmityslaitteet (Agrimarket 2009) 1 Pellettisiilo 2 Kuljettimen moottori 3 Pellettipoltin 4 Pellettikattila
17 Pellettilämmityksessä käytetään pelletille suunniteltuja lämmityskattiloita, sillä niiden rakenteessa ja mitoituksessa on huomioitu puun polton erityispiirteet. Kattilan koko suunnitellaan energian tarpeen mukaan. Tavallisesti poltin ja kattila ovat saman tehoisia, jolloin voidaan saavuttaa paras hyötysuhde. Lisäksi kattiloissa täytyy olla suuret tuhkatilat, jolloin tuhkanpoistovälien suuruus saadaan oikeanlaiseksi. Laitteistoon kuuluu myös melko suuret vesitilat, jolloin esimerkiksi erillistä lämminvesivaraajaa ei välttämättä tarvita. (Kokkonen & Paukkunen 2007, 6.) Pellettikattiloiden kytkeminen öljylämmityskattiloihin on mahdollista, mikäli kattila on malliltaan sopiva, mutta yleensä öljylämmitys jätetään varalämmitysvaihtoehdoksi. Öljykattilan käytössä pellettipolttimen kanssa ilmenee yleensä erinäisiä vaikeuksia, kuten palotilan pienuus sekä polttimen puhdistettavuus ja huoltamisongelmat. Esimerkiksi kattilan nuohous ja tuhkanpoisto ovat hankalia järjestää. Liian pitkät nuohousvälit laskevat hyötysuhdetta. (Alanen ym. 2003, 8.) 5.2 Siirto ja varastointi Pellettien siirto siilosta polttimelle voidaan hoitaa kolmella eri tapaa: suoralla, taipuisalla siirtokuljettimella tai pneumaattisena siirtona. Suora siirtokuljetin on yleensä ruuvi, taipuisa on spiraali ja pneumaattinen toimii ilmanpaineen avulla. Ruuvikuljettimet ovat yleensä spiraalikuljetinta kalliimpia mutta toisaalta kestävät paremmin ja sopivat pitkien siirtojen kuljettamiseen. Pneumaattinen siirto tapahtuu imurilla, joka toimii kovan ilmavirran ja tehokkaan imuyksikön avulla. (Vapo Oy 2005.) Pellettivarasto voidaan sijoittaa joko rakennuksen sisä- tai ulkopuolelle. Pelletit varastoidaan irtotavarana siiloon tai säkeissä niille rakennettuun varastotilaan. Irtopelleteille rakennetut siilot ovat vaaka- tai pystysiiloja. Varaston tarvittava tilavuus ja rakenne määritellään pellettitarpeen, toimitustavan sekä saneerauskohteissa varastolle käytettävissä olevan tilan mukaan. Pellettien vaatiman tilan lisäksi on huomioitava varmuustila ylitäytön ehkäisemiseksi. Pellettivaraston voi rakentaa itse tai vaihtoehtoisesti ostaa markkinoilta. Varastorakennuksen sijoittamisessa on huomioitava pelletin luonteen takia paloturvallisuus. (Alanen ym. 2003, 15 18.)
18 5.3 Pellettikontit Asunto-osakeyhtiöissä pellettikonttien käyttäminen on yleensä ainut vaihtoehto, sillä yhtiön tiloissa ei ole yleensä tiloja uudelle lämmitysmuodolle ja varajärjestelmänä käytetään vanhaa laitteistoa. Pellettikontit voidaan rakentaa ympäristöön sopivaksi, sillä sekä materiaaleissa että värien käytössä on mahdollisuuksia moniin eri ratkaisuihin. Kuvassa 3 näkyy perinteinen ratkaisu pellettikontista. Kuva 3 Pellettikontti Eerikkälän urheiluopistolla (Vapo Oy 2009) Pellettilämpökeskus on helppo sijoittaa konttiin, jota voidaan helposti siirtää paikasta toiseen. Se sisältää kaikki pellettilämpökeskuksen tarvitseman laitteiston ja välineet. Konttisijoitteinen järjestelmä on tarkoitettu erityisesti suurille kiinteistöille ja on erittäin toimiva ratkaisu myös lämpöyrittäjille. Pellettivarasto voi sijaita kontissa tai erikseen. Lisäksi varasto voidaan sopivien tilojen puuttuessa sijoittaa myös maan alle, jolloin tekniikalla on erilaiset vaatimukset. (Motiva Oy 2009.) Maanalainen siilo kannattaa hankkia takuutoimituksena ja asennettaessa on huomioitava pintavesien valunta ja säilön ankkuroiminen. Maanalainen siilo käyttää pneumaattista eli imusiirrolla toimivaa järjestelmää. (Motiva Oy 2009.) Varasto kannattaa mitoittaa niin, että siihen mahtuu vähintään yhden tai kahden viikon käyttötarve lämmityskautena. (Alanen ym. 2003, 8 9.)
19 5.4 Huolto ja kunnossapito Pellettilämmitysjärjestelmä vaatii säännöllistä huoltoa ja kunnossapitoa. Huoltotarve vaihtelee laitteistoon valitun automaation mukaan. Asiakas valitsee automaation tarpeen lähinnä oman huoltohalukkuutensa ja hinnan perusteella. Lämmittäjän kannattaa noudattaa tarkoin laitetoimittajan käyttö- ja huolto-ohjeita. (Alanen ym. 2003, 12.) Oikein mitoitetun ja hyvin toimivan pellettilämmityksen huoltotarve on hyvin pieni, mutta ajankäytön tarve vaihtelee käyttökohteittain. Pienkohteissa rutiinihuollon, polttimen puhdistuksen ja tulipesän nuohouksen ja tuhkanpoiston tekee noin puolessa tunnissa. Huoltovälin pituuteen vaikuttavia tekijöitä ovat automaatio, polttimen säätö, pellettien laatu, polttimen soveltuvuus kattilaan ja kattilatyyppi. (Alanen ym. 2003, 12.) 6 PELLETTI POLTTOAINEENA 6.1 Puun ominaisuudet Tärkeimpiä puun ominaisuuksia ovat lämpöarvo, kosteus ja polttoaineen käsittelyyn vaikuttavat ominaisuudet, kuten tiheys. Tärkeimpänä laatuominaisuutena pidetään kosteutta, sillä se vaikuttaa tuotteen teholliseen lämpöarvoon. Kosteuden alentuessa höyrystyminen ei vaadi niin paljon energiaa ja tehollinen lämpöarvo kasvaa. (Alakangas ym. 2001, 5.) Puun tärkeimmät rakenneaineet ovat ligniini, selluloosa ja hemiselluloosa. Ligniinin tehtävä on sitoa puun kuidut toisiinsa, mikä mahdollistaa puun mekaanisen lujuuden. Havupuilla ligniinipitoisuus on lehtipuita korkeampi. Ligniini sisältää paljon hiiltä ja vetyä, joten sen lämpöarvo on korkea. Lisäksi myös puun uuteaineet ovat lämpöarvoltaan ligniinin kaltaisia. (Alakangas ym. 2001, 6.) Puun alkuainekoostumus muodostuu hiilestä, vedystä ja hapesta. Typpipitoisuus jää alle 0,2 prosentin, ja rikkiä puu sisältää ainoastaan 0,05 prosenttia. Puun palaessa siinä olevat aineet yhtyvät hapen kanssa muodostaen yhdisteitä. Hiilen ja vedyn palaessa syntyy energiaa. Näiden alkuaineiden runsaus merkitsee korkeaa lämpöarvoa. Polttoprosessissa
20 runsas hapen ja typen määrä alentaa lämpöarvoa. Täydellisessä palamisessa hiili palaa kokonaisuudessaan. Puun hyvinä ominaisuuksina pidetään myös rikkipäästöjen vähäisyyttä ja sitä, etteivät typpipäästöt ole merkittävät. Typpipitoisuudet vaihtelevat eri puulajeilla. Myöskään hiilidioksidipäästöt eivät ole ongelma, sillä sama määrä hiilidioksidia vapautuu myös puun lahotessa. (Alakangas ym. 2001, 5 7.) Palamisessa syntyy aina savukaasupäästöjä, joiden koostumus on riippuvainen polttoaineesta ja prosessissa. Keskeiset päästöt ovat hiilidioksidi, rikkidioksidi, typenoksidit ja hiukkaset. (Outokummun Energia 2009.) Kaikilla näillä päästöillä on omat vaikutuksensa ympäristöön. Erityisesti fossiiliset polttoaineet, kuten öljy, ruskohiili, kivihiili ja maakasu, kuormittavat ympäristöä. Usein myös turve luokitellaan fossiiliseksi polttoaineeksi. (Tilastokeskus. 2009.) Suosituin energiamuoto maailmalla on ympäristön kuormituksesta huolimatta öljy, toisiksi suosituin hiili ja kolmanneksi kaasu. Ydinvoiman ja uusiutuvien energialähteiden käyttö on kohtalaisen pientä kolmen suosituimman energiamuodon rinnalla. (Anttila, Helynen & Pirilä 2004, 92.) Verrattaessa kevytöljyä puupohjaisiin lämmitysmuotoihin sillä on suurin energiasisältö. Alla olevasta kuviosta (kuvio 2) voidaan tarkastella kevytöljyn energiasisältöä erilaisiin puulämmitysmuotoihin verrattuna. Polttoaineiden energiasisällöt (MWh) 14 12 11,8 10 8 6 5,75 4 2 2 0,8 1,34 3,1 0 Puu, kiintokuutio Hake ja klapi, irtokuutio Puu, pinokuutio Puupelletti, irtokuutio Puupelletti, tonni Kevytöljy, tonni Kuvio 2 Polttoaineiden energiasisällöt (Kokkonen & Paukkunen 2007)