TEHOLANTA SEMINAARI 11.12.2018 Biokaasun tuotannon kannattavuus Erika Winquist Siipikarjaliiton seminaari 25.10.2017
Biokaasun tuotannon kannattavuus Esimerkkitilat Broileri-, kalkkuna ja munatila Biokaasulaitokset ja niiden kannattavuus Suotopeti- ja tulppavirtausprosessi Biokaasun hyödyntäminen sähkönä ja/tai lämpönä, tai liikennekaasuna Yleistä biokaasun kannattavuudesta Teholannan ohry 2.11.2018
Siipikarjatilat ja lannat Broileritila Kalkkunatila Munatila Lintuja yht./vuosi 546 000 52 500 65 000 (32 500*) Kasvatuseriä 7 2,5 1 Turve (m3) 1 050 875 - Kutterilastu (m3) - 407 - Lannan tilavuus (m3) 1 400 1 170 3 480 Lannan paino (t) 567 590 2 200 Kuiva-ainepitoisuus (%) 70 53 30 *Munatilalla lisäksi oma nuorikkokasvatus Siipikarjaliiton seminaari 25.10.2017
Tilojen lämmön ja sähkön tuotto ja kulutus LÄMPÖ Broileritila Kalkkunatila Munatila Metsähake (m 3 ) 500 1960 Palaturve (m 3 ) 1000 Polttoöljy (m 3 ) 3,0 Lämpö yht. (MWh) 1460 1320 34 SÄHKÖ Tila + asuinrakennus (MWh)* 280 130 150 *Ei sisällä viljan kuivausta Siipikarjaliiton seminaari 25.10.2017
Kannattavuus- ja ympäristövaikutustarkasteluihin valitut prosessit Siipikarjaliiton seminaari 25.10.2017
Suotopetilaitosten mitoitus Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Reaktorikoko (m3) 240 240 600 1000 Latausmäärä (m3) 200 240 570 1000 Reaktorien lkm 2 2 1 3 Latausten lkm 7 7 2,5 9 Viipymä (kk) 3,4 3,4 4,8 4,0 Kapasiteetti* (m3) 2 900 2 900 3 600 18 000 Syötteet yht (m3) 1 400 1 700 1 400 9 000 Vedenkulutus (m3) 950 980 500 0 Laitoksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) *Kapasiteetti laskettu 2 kk:n viipymällä 4,2 4,2 5,3 26 155
Suotopetilaitosten energiantuotto MWh Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Tilan lämmönkulutus 1460 1460 1320 54* Tilan sähkönkulutus 280 280 130 150 Lämmön tuotto 369 465 534 54 CHP: lämpö 187 235 270 CHP: sähkö 155 197 226 Liikennekaasu 3 000 *Asuinrakennuksen lämmöntarve huomioitu
Syötteiden energiasisältö 100 % Lämmöntuotanto CHP:ssa 50 % Lämmöntuotanto 90 % Syötteiden energiasisältö 100 % Sähköntuotanto CHP:ssa 35 % Broileritila: vaihtoehtoina Lämpö ja CHP Broileritila + lisäsyötteet: Lämpö Broileritila + lisäsyötteet: CHP Häviöt lämmöntuotannossa 10 % Häviöt CHP:ssa 15 % BKL sähkö 1 % Sähkö tilalle 34 % Lämpö tilalle 81 % Lämpö tilalle 41 % BKL lämpö 9 % BKL lämpö 9 % Teholannan ohry 2.11.2018
Kannattavuus: Broileritilan suotopetiprosessit
Kannattavuus: Broileritilan suotopetiprosessit Broileritila Lämpö Lämpö + lisäsyötteet CHP CHP + lisäsyötteet Investointihinta 245 500 245 500 295 300 301 000 Tuettu hinta (tuki 40%) 147 300 147 300 177 200 180 600 Tuotot 15 482 19 261 24 256 30 425 Muuttuvat kustannukset -5 933-9 773-9 381-14 256 Kate 9 549 9 488 14 875 16 169 Annuiteetti (5%, 15 v) -14 193-14 193-17 072-17 401 Tulos -4 644-4 705-2 197-1 232 Takaisinmaksuaika 15,4 15,5 11,9 11,2
Miten tästä eteenpäin? Broileritila Lisäsyötteet paransivat kannattavuutta CHP-tuotannossa Oman tilan lisäsyötteet: 11,2 v, -1 200 /vuosi Lisäsyötteiden määrän nostaminen edelleen saattaisi vielä parantaisi kannattavuutta, laitoksessa vapaata kapasiteettia (1700 -> 2900 m3) Teholannan ohry 2.11.2018
Suotopetilaitosten mitoitus Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Reaktorikoko (m3) 240 240 600 1000 Latausmäärä (m3) 200 240 570 1000 Reaktorien lkm 2 2 1 3 Latausten lkm 7 7 2,5 9 Viipymä (kk) 3,4 3,4 4,8 4,0 Kapasiteetti* (m3) 2 900 2 900 3 600 18 000 Syötteet yht (m3) 1 400 1 700 1 400 9 000 Vedenkulutus (m3) 950 980 500 0 Laitoksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) *Kapasiteetti laskettu 2 kk:n viipymällä 4,2 4,2 5,3 26 155
Suotopetilaitosten energiantuotto MWh Broileritila Broileritila + lisäsyötteet Kalkkunatila Munatila Tilan lämmönkulutus 1460 1460 1320 54* Tilan sähkönkulutus 280 280 130 150 Lämmön tuotto 369 465 534 54 CHP: lämpö 187 235 270 CHP: sähkö 155 197 226 Liikennekaasu 3 000 *Asuinrakennuksen lämmöntarve huomioitu
Syötteiden energiasisältö 100 % Lämmöntuotanto CHP:ssa 50 % Lämmöntuotanto 90 % Syötteiden energiasisältö 100 % Sähköntuotanto CHP:ssa 35 % Kalkkunatila: vaihtoehtoina Lämpö tai CHP Kalkkunatila: Lämpö Kalkkunatila: CHP Häviöt lämmöntuotannossa 10 % Häviöt CHP:ssa 15 % BKL sähkö 1 % Sähkö myyntiin 14 % Sähkö tilalle 20 % Lämpö tilalle 81 % Lämpö tilalle 41 % BKL lämpö 9 % BKL lämpö 9 % Teholannan ohry 2.11.2018
Kannattavuus: Kalkkunatilan suotopetiprosessit
Kannattavuus: Kalkkunatilan suotopetiprosessit Kalkkunatila Lämpö CHP Investointihinta 270 900 331 500 Tuettu hinta (tuki 40%) 162 500 198 900 Tuotot 22 882 29 060 Muuttuvat kustannukset -7 538-10 249 Kate 15 345 18 810 Annuiteetti (5%, 15 v) -15 658-19 161 Tulos -313-351 Takaisinmaksuaika 10,6 10,6
Miten tästä eteenpäin? Kalkkunatila Kannattavuus laskettiin pilot-kokeen syöteseoksella, jossa oljen määrä 51 t (22 ha) Prosessi lähes kannattava sekä lämmön tuotannossa että CHP-tuotannossa: 10,6 v, -300 /vuosi Lisäsyötteiden määrää olisi vielä mahdollista nostaa, mutta ei todennäköisesti paranna kannattavuutta, koska lisäenergia hyödynnettäisiin joko lämpönä tai myytävänä sähkönä Teholannan ohry 2.11.2018
Munatilan prosessivaihtoehdot mitoitus Suotopeti Tulppavirtaus Reaktorikoko (m3) 1000 480 Latausmäärä (m3) 1000 24 Reaktorien lkm 3 1 Latausten lkm 9 kerran päivässä Viipymä (vrk) 120 18 Kapasiteetti (m3/vuosi) 9 000 8 900 Syötteet yht (m3/vuosi) 8 980 8 900 Vedenkulutus (m3) - - Laitoksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) 26 200 Separoinnin sähkönkulutus (MWh/vuosi) Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh/vuosi) - 3 155 100
Munatila Suotopeti Tulppavirtaus Syötteiden energiantuotto (MWh) 3 472 2 847 Lämmön / CHP-tuottoon menevä osuus 407 865 Lämmön / CHP-tuotannon hyötysuhde 0,90 0,50 Tuotettu lämpö yht. (MWh) 367 433 Laitoksen oma lämmön tarve (MWh) 313 256 Tila + asuinrakennus (MWh) 54 54 Lämpö hukkaan - 122 Sähkön tuotannon hyötysuhde 0,35 Tuotettu sähkö yht. (MWh) - 303 Laitoksen oma sähkönkulutus (MWh) (26*) 203 Kaasun puhdistuksen sähkönkulutus (MWh) (155*) 100 Kaasun puhdistukseen menevä osuus 3 065 1 982 Kaasun puhdistuksen hyötysuhde 0,98 0,98 Tuotettu liikennekaasu (MWh) 3004 1 943 Autoja (kpl, 18 000 km/vuosi) 261 169 *Suotopetilaitoksen tarvitsema sähkö ostetaan verkosta.
Syötteiden energiasisältö 100 % Liikennekaasun puhdistukseen 88,3 % Syötteiden energiasisältö 100 % Liikennekaasun puhdistukseen 69,6 % CHP:lle 30,4 % Munatilan prosessivaihtoehdot energian tuotto ja kulutus Suotopeti Tulppavirtaus Lämmöntuotantoon 11,7 % Häviö 1,2 % Biokaasulaitos 9,0 % Lämpö tilalle 1,6 % Häviöt CHP:ssa 4,6 % Sähkö 10,6 % BKL sähkö 7,1 % Puhdistus sähkö 3,5 % Lämpö hukkaan 4,3 % BKL lämpö 9,0 % Lämpö 15,2 % Lämpö tilalle 1,9 % Liikennekaasu 86,5 % Liikennekaasu 68,2 % Ostosähkö 5,3 % Häviö 1,8 % Biokaasulaitos 0,8 % Puhdistus 4,5 % Häviö 1,4 %
Kannattavuus: liikennekaasun tuotanto munatilalla Teholannan ohry 2.11.2018
Kannattavuus: liikennekaasun tuotanto munatilalla Suotopeti Tulppavirtaus Investointihinta 893 100 2 764 620 Tuettu hinta (tuki 30%) 625 200 1 935 234 Tuotot 204 555 145 044 Muuttuvat kustannukset -122 356-168 607 Kate 82 199-23 563 Annuiteetti (5%, 15 v) -60 234-186 445 Tulos 21 965-210 008 Takaisinmaksuaika 7,6 - Teholannan ohry 2.11.2018
Syitä tulppavirtausprosessin heikkoon kannattavuuteen Pilot-kokeissa saatu suhteellisen matala BMP: 224 m 3 CH 4 / t VS (Biokaasulaskuri: 317 m 3 CH 4 / t VS) Laitoksen iso oma energiankulutus Korkea investointihinta Erillinen lieteallas nestejakeelle: 4 500 m3 -> 108 000 Suuri päivittäinen työmäärä: 6 h/vrk -> 37 700 /vuosi Teholannan ohry 2.11.2018
Miten tästä eteenpäin? Munatila Liikennekaasun tuotanto suotopetiprosessilla osoittautui kannattavaksi: 7,6 v, 22 000 /vuosi Liikennekaasun myynti tilan ulkopuolelle vaatii yrityksen perustamisen investointituen (30%) saamiseksi Pilot-kokeen uusinta valitulla syöteseoksella varmistamaan biokaasuntuotto-odotukset Lisäselvitystä mm. kaasuautojen määrästä paikkakunnalla ja sopimuksesta myydä kaasua jakelijan kautta Teholannan ohry 2.11.2018
Miten tästä eteenpäin? Investoinnin toteuttavuustutkimus Energiayrityksen mahdollista saada tukea myös investoinnin toteutettavuustutkimukseen Tuettavien kustannusten yläraja on 3 000 euroa, josta myönnetään tukea 50 % Toteutukseen apua myös paikalliselta ELY-keskukselta Teholannan ohry 2.11.2018
Biokaasulaitoksen kannattavuuden rakentuminen Raaka-aineet Saatavuus omalta tilalta ja lähiseudulta Vaatimukset syöteseoksen koostumukselle Tuotannon volyymi Tuet Energiantuotannon yksikkökustannus Tilan oma energiantarve Tilakohtainen laitos 40% Maaseutuyritys 30% Biokaasun energiasisällön hyödyntäminen Lämpö Lämpö ja sähkö Liikennekaasu Sähkön ostohinta 102 Sähkön myyntihinta 33 Metsähake 21 Kevyt polttoöljy 71 Liikennebiokaasu 84 / MWh Teholannan ohry 2.11.2018
Kiitos! Teholannan ohry 2.11.2018