Hakkeen kuivaaminen osana lämpöyrittäjyyttä. Forest Energy 2020 vuosiseminaari Jyväskylä, 8.10.2014 Jyrki Raitila, VTT



Samankaltaiset tiedostot
Polttopuun kuivaus Uimaharjun lämpölaitoksen yhteydessä

Terminaalit tehoa energiapuun hankintaan? Forest Energy 2020 vuosiseminaari Joensuu, Jyrki Raitila & Risto Impola, VTT

EnergiaRäätäli Suunnittelustartti:

Biopolttoaineet ovat biomassoista saatavia polttoaineita Biomassat ovat fotosynteesin kautta syntyneitä eloperäisiä kasvismassoja

Metsäenergian saatavuus, käytön kannattavuus ja työllisyysvaikutukset, Case Mustavaara

Terminaalit tehoa energiapuun hankintaan? Bioenergiasta voimaa aluetalouteen seminaari Jyrki Raitila, erikoistutkija VTT

HAJAUTETTUA ENERGIANTUOTANTOA

Energiansäästö viljankuivauksessa

Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet Valtimo

LÄMPÖYRITTÄJÄ 2014 KILPAILUN KYSYMYSLOMAKE

Viljankäsittelyn tehostaminen tulevaisuuden yksiköissä Jukka Ahokas & Hannu Mikkola Maataloustieteiden laitos Helsingin yliopisto

Hajautettu lämmöntuotanto liiketoimintana

Metsäenergian mahdollisuuudet Hake, pelletti, pilke

PUULOG - Bioenergian hankintalogistiikka Pohjois-Suomessa

SUURTEN POLTTOLAITOSTEN BREF PALJONKO PÄÄSTÖJEN VÄHENTÄMINEN MAKSAA? ENERGIATEOLLISUUDEN YMPÄRISTÖTUTKIMUSSEMINAARI Kirsi Koivunen, Pöyry

Energiapuuterminaalit biomassan syötössä, kokemuksia Ruotsista ja Suomesta

TEHOLANTA SEMINAARI Biokaasun tuotannon kannattavuus

Tiedonvälityshanke. Urpo Hassinen

Kantomurskeen kilpailukyky laatua vai maansiirtoa?

Puhdasta, uusiutuvaa lähienergiaa

Jukka Kontulainen ProAgria Satakunta ry

Kooste biokaasulaitosten kannattavuusselvityksistä Keski-Suomessa

Puhdasta, uusiutuvaa lähienergiaa

LÄMPÖYRITTÄJÄPÄIVÄ Avaus ja pienpuun energiatuki Urpo Hassinen Biomas-hanke

Parikkalan kunta Biojalostusterminaalin mahdollisuudet Parikkalassa

ENERGIATEHOKAS KAUKOLÄMMÖN PUMPPAUS Tilastotutkimus. Helsinki Jarkko Lampinen

Syötekeskuksen lämpölaitos

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

Korjuu ja toimitukset Lapin 59. Metsätalouspäivät

PienCHP-laitosten. tuotantokustannukset ja kannattavuus. TkT Lasse Koskelainen Teknologiajohtaja Ekogen Oy.

Kiinteiden biopolttoaineiden terminaaliratkaisut tulevaisuudessa

Energiapuun korjuutuet

Energiapuuterminaalikonseptit ja terminaalikustannukset

Kuivausprosessin optimointi pellettituotannossa

Mitkä tekniikat ovat käytössä 2020 mennessä, sahojen realismi! Sidosryhmäpäivä 09. Vuosaari Teknologiajohtaja Satu Helynen VTT

Puun keinokuivauksen perusteet ja energiasisältöön perustuva pilkekauppa

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Lämpöyrittäjyys Toiminnan ja kannattavuuden tarkastelua

Energiapuun hankintamenettely metsästä laitokselle: Metsähakkeen hankintaketjut, hankintakustannukset ja metsähakkeen saatavuus

Investointipäätöksenteko

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Viljankuivaus Tarvaala

Metsäenergian hankintaketjujen kannattavuus Terminaaliketjut vs. suora autokuljetus. Kestävä metsäenergia hanke Tuomas Hakonen

Ratkaisu: a) Koroton takaisinmaksuaika on 9000 = 7,5 vuotta b) Kun vuosituotot pysyvät vakiona, korollinen takaisinmaksuaika määräytyy

Polttopuun luonnonkuivaus, keinokuivaus ja laadun hallinta

PUUHAKE ON KILPAILUKYKYINEN POLTTOAINE PK-YRITYKSILLE TOMI BREMER RAJAMÄELLÄ

HELENIN AURINKO-OHJELMA OHJELMA JA ENERGIAN VARASTOINTI. SAS - ABB Pitäjänmäki Atte Kallio,

Kuivan laatuhakkeen markkinatutkimus

Metsähaketta kannattavasti hieskoivun lyhytkiertoviljelmiltä Case Hirvineva

PUULÄMMITTÄJÄN TIETOLAARI KULLAA

LÄMPÖYRITTÄJÄ 2014 KILPAILUN KYSYMYSLOMAKE

Energiapuun korjuu päätehakkuilta Tatu Viitasaari

KEMIJÄRVEN SELLUTEHTAAN BIOJALOSTAMOVAIHTOEHDOT

Turun Seudun Energiantuotanto Oy Naantalin uusi voimalaitos. Astrum keskus, Salo

Tehtävä 1: Maakunta-arkisto

BIOENERGIAHANKE

Terminaali osana metsäenergian toimitusketjua

Jyväskylän energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Metsäenergia Pohjanmaalla

Toimialojen tulevaisuustyöpajat Rovaniemi Uusiutuva energia Toimialapäällikkö Markku Alm

Puutavaran kaukokuljetus siirtoautolla

Oljen ja vihreän biomassan korjuuketjut ja kustannukset

Lämpöyrittäjyyden kannattavuus lämmönostajan ja -myyjän sekä metsänomistajan näkökulmasta

Sivutuotteiden kuivaus ja hyödyntäminen energiantuotannossa - Liiketoimintamallit

1. Polttopuun käyttö Suomessa

Energiantuotantoinvestointien taustaraportti (Luonnosversio ) Arvioita hake-, pelletti- ja olkilämmityksestä.

Sähkökyselyn tulokset

tärkein laatutekijä Kosteus n. 50% Kosteus n. 30% 7 tonnia puuta 9 tonnia puuta 7 tonnia vettä 5 tonnia vettä

IIN MICROPOLIS OY Kuivaniemen bioselvitys. LOPPURAPORTTI / 16ENN E0001 Jouni Laukkanen, Tero Korhonen

Puhdasta, uusiutuvaa lähienergiaa

Keski-Pohjanmaan energiaosuuskuntien lämpölaitokset: kartoitus ja mittauksia Yliopettaja, TkT Martti Härkönen, CENTRIA Kaustinen 22.9.

FIN. hakkurit HAKKURIMALLISTO

Energiapuun varastointitekniikat

Mahdollisuuksista integroida jäähdytystä metsäbiomassan polttoon perustuviin energiajärjestelmiin

BL20A1200 Tuuli- ja aurinkoenergiateknologia ja liiketoiminta

Joutsan seudun biokaasulaitos

Sivutuotteiden hyödyntäminen energiantuotannossa liiketoimintamallit

INVESTOINTIEN EDULLISUUSVERTAILU. Tero Tyni Erityisasiantuntija (kuntatalous)

Korkeahyötysuhteisten sähkömoottorien hankintasuositus

Kesla C645A pienpuun tienvarsihaketuksessa

Laadun hallinta pilkkeen tuotannossa

Ruukin lämpölaitoksen peruskorjauksen hankesuunnitelma ja valtionavustuksen hakeminen

Energiapuun kuivuminen rankana ja hakkeena

Metsäenergiavarat, nykykäyttö ja käytön lisäämisen mahdollisuudet

Aurinkosähkön tuotantokustannus ja kannattavuus. Eero Vartiainen Solar Technology Manager, Fortum Growth Oy

Puuhiilen tuotanto Suomessa mahdollisuudet ja haasteet

TILASTOLLINEN LAADUNVALVONTA

Energiapuun mittaus ja kosteus

Nuoren metsän energiapuu ja hiilinielu

Kustannustehokas pilketuotanto Pilkepäivä, Energiametsä-hanke Oulu Jyrki Raitila, erikoistutkija VTT

KUIVAN LAATUHAKKEEN

Puun energiakäyttö 2011

Energiakorjausinvestointien kannattavuus ja asumiskustannukset. Seinäjoki Jukka Penttilä

Hakelaitoskäynti. Teuvo Hirvonen

Case: Suhmuran maamiesseuran viljankuivaamo. Juha Kilpeläinen Karelia AMK Oy

Ihmistyö (yrittäjän oma työpanos) määrä [kpl, hinta [ /h, Yht. [ ] Penkin teko, muovin levitys ja tihkukastelulait- h, kg, m3] /ha, /kg]

Parikkalan kunta. Varatehoselvitys

Matti Kivelä KESKI-EUROOPAN EUROOPAN BIOENERGIA MALLIEN TOTEUTTAMINEN SYSMÄSSÄ

Biokaasuntuotannon kannattavuus

BIOKAASUNTUOTANTO SAARIJÄRVI

Transkriptio:

Hakkeen kuivaaminen osana lämpöyrittäjyyttä Forest Energy 2020 vuosiseminaari Jyväskylä, 8.10.2014 Jyrki Raitila, VTT

Projektit Biolämpö Metsäkeskuksen (K-S) hallinnoima hanke jossa Tarkastellaan hake- ja pilkekuivurimallin avulla hakkeen kuivauksen teknisiä ja taloudellisia näkökohtia osana lämpölaitoksen toimintaa INFRES Kuivauksen demonstrointi 7.10.2014 Jyrki Raitila 2

Taustaa Keski-Suomen alueella tiedossa olevien lämpöyrittäjien vastuulla olevien lämpölaitosten käyttämättömällä lämmöntuotantokapasiteetilla voitaisiin kuivata yli miljoona irtokuutiota haketta tai pilkettä (v. 2011) Noin puolet koko maakunnan metsäpolttoaineiden käytöstä 30 laitosta, joiden yhteisteho noin 20 MW

Metsähakkeen hankintakustannukset

Metsähakkeen hankintakustannukset 1/4 Case 1: Lämpölaitos, vuotuinen lämmöntuotanto 5 000 MWh Hankintaketju 1 (osatoimitusmalli): Laitos ostaa raaka-aineen välivarastosta ja maksaa haketuksesta ja kuljetuksesta erikseen (haketus isolla mobiilihakkurilla, kuljetus 120 m 3 rekalla) Kokopuun tienvarsihinta 12 /MWh Haketuskustannukset 3,6 /irto-m 3 Kuljetuskustannukset 3,6 /km Kattilan hyötysuhde 78-88 % hakkeen kosteuden vaihdellessa välillä 55-20 % Häiriöistä aiheutuvat kustannukset 120 /häiriö Lisäöljyn käytöstä aiheutuneet kustannukset 14 000-0 /v (hake 55-20 %) Hankintaketju 2 (kokonaistoimitusmalli): Hakkeen kokonaistoimitus laitokselle Valmis metsähake perille toimitettuna 20 /MWh Kattilan hyötysuhde 78-88 % hakkeen kosteuden vaihdellessa välillä 55-20 % Häiriöistä aiheutuvat kustannukset 120 /häiriö Lisäöljyn käytöstä aiheutuneet kustannukset 14 000-0 /v (hake 55-20 %)

Metsähakkeen hankintakustannukset 2/4 Case 1 Osaurakoinnissa kuljetuskustannukset kasvavat selvästi, jos hakkeen kosteus ylittää 47% (= ei saada enää täysiä kuormia) Osaurakoinnin tekee kalliimmaksi myös haketus Osaurakointi: 32,2 22,8 /tuotettu MWh (kosteus 55-20 %) : 29,6 22,7 /tuotettu MWh (kosteus 55-20 %) Hakkeen kustannus tuotettua MWh kohti

Metsähakkeen hankintakustannukset 3/4 Case 2: Lämpölaitos, vuotuinen lämmöntuotanto 1 500 MWh Hankintaketju 1 (osatoimitusmalli): Laitos ostaa raaka-aineen välivarastosta ja maksaa haketuksesta ja kuljetuksesta erikseen (haketus traktorihakkurilla, kuljetus traktorilla kuormatila 20 m 3 ) Kokopuun tienvarsihinta 25 /kiinto-m 3 Haketuskustannukset 4,5 /irto-m 3 Kuljetuskustannukset 2 / irto-m 3 Kattilan hyötysuhde 78-88 % hakkeen kosteuden vaihdellessa välillä 55-20 % Häiriöistä aiheutuvat kustannukset 120 /häiriö Lisäöljyn käytöstä aiheutuneet kustannukset 5 200-0 /v (hake 55-20 %) Hankintaketju 2 (kokonaistoimitusmalli): Hakkeen kokonaistoimitus laitokselle Valmis metsähake perille toimitettuna 20 /MWh Kattilan hyötysuhde 78-88 % hakkeen kosteuden vaihdellessa välillä 55-20 % Häiriöistä aiheutuvat kustannukset 120 /häiriö Lisäöljyn käytöstä aiheutuneet kustannukset 5 200-0 /v (hake 55-20 %)

Metsähakkeen hankintakustannukset 4/4 Case 2 Osaurakoinnin kustannuksissa näkyy raaka-aineen ja haketuksen kustannusten jyrkempi nousu suhteessa hakkeen kosteuteen Osaurakointi: 37,2 22,8 /tuotettu MWh (kosteus 55-20 %) : 32,9 22,7 /tuotettu MWh (kosteus 55-20 %) Hakkeen kustannus tuotettua MWh kohti

Kuivan ja kostean hakkeen kustannuserot Case 1 Hankintakustannusero esitetyillä hankintatavoilla max 2,7 /MWh, jos hakkeen kosteus on 55 % Hankintakustannusero Case 2 Hankintakustannusero esitetyillä hankintatavoilla max 4,3 /MWh, jos hakkeen kosteus 55 % Hankintakustannusero Osatoimitus Osatoimitus 55 % 20 % 8,9 /MWh 6,8 /MWh 45 % 20 % 5,3 /MWh 4,3 /MWh 55 % 20 % 14,6 /MWh 8,7 /MWh 45 % 20 % 10,2 /MWh 6,2 /MWh Johtopäätös 1: Osaurakointimallissa pitää olla kosteus kohdallaan Johtopäätös 2: Kuivemmasta hakkeesta kannattaa maksaa enemmän, /MWh laatuhinnoitteluun on perusteita Johtopäätös 3: Toisaalta myös hakkeen kuivauksesta on vara maksaa

Hakkeen kuivaus

Kuivaus esimerkkikuivurissa 25 m 3 konttikuivuri, jonka tehontarve on 40-60 kw, kuivauslämpö lämpökattilasta (Case 2: 1500 MWh/v) Laskennassa käytetyt arvot: Maksimi kuivattava hakemäärä 2 500 i-m 3 /v Kuivauksessa kuluva lämpöenergia määritettiin laskentamallin avulla - 445 MWh (55 % hake) ja 268 MWh (45 % hake) Kuivauksessa käytettävän lämmön hinta 40 /MWh (lämmöntuotannon omakustannushinta lämpöyrittäjälle) ja 24 /MWh (vain kuivauksessa käytetyn hakkeen kustannukset, jolloin hakkeen ostohintana pidettiin 20 /MWh ja kattilan hyötysuhteena 82 %) Kuivurin investointikustannus 35 000 Sähkö ja ylläpito 1300 /v Investoinnin takaisinmaksuaika 10 v Laskentakorko 5 %

Hakkeen kuivaus myyntiin Lämpöyrittäjä kuivaa haketta operoimansa lämpölaitoksen yhteydessä Kuivauslämpöä riittävästi saatavilla Edellisen esimerkin luvuilla kuivauksen hinnaksi saatiin: Lämmön hinta 24 /MWh Lämmön hinta 40 /MWh 55 % 20 % 6,5 /i-m 3 9,3 /i-m 3 45 % 20 % 4,8 /i-m 3 6,6 /i-m 3 Hakkeesta pitäisi saada vähintään näin paljon enemmän hintaa, jotta sen kuivaus kannattaa!

Hakkeen kuivaus omaan käyttöön Case 1: Kuivaa (20 %) haketta tarvitaan omaan käyttöön n. 2 100 i-m 3 Kuivauksen ja vaadittavan kuivuri-investoinnin kannattavuutta tarkasteltiin nykyarvomenetelmällä Investointiin liittyvien tuottojen ja kustannusten nykyarvojen erotus kertoo, onko investointi kannattava Hyötyinä huomioitiin seuraavat: Kuivempaa haketta kuluu vähemmän kuin tuoretta eli hakkeen raakaaineen ostokustannukset alenevat Hakkeen kuljetuskustannukset vähenevät kuljetussuoritteen vähetessä Haketuskustannukset vähenevät volyymin pienetessä Kattilan hyötysuhde paranee Kattilan ja syöttölaitteiston häiriöt vähenevät Tukipolttoainetta (laskettu lämmitysöljyn mukaan) kuluu vähemmän

Kannattavuus eri vaihtoehdoissa Kuivauslämpö 40 /MWh Kuivauslämpö 24 /MWh Kuivauslämpö 40 /MWh+ lisävarasto Kuivauslämpö 24 /MWh+ lisävarasto Hakkeen alkukosteus Osaurakointi Osaurakointi Osaurakointi Osaurakointi 55 % 14 792-36 170 60 196 9 234-775 -51 738 46 683-6 334 45 % -8 159-37 222 19 407-9 655-23 727-52 789 5 894-25 223 Lisävarastoinvestointi otettu mukaan siinä tapauksessa, ettei kuivalle hakkeelle ole ennestään riittävää varastoa mallissa kuivaus vaikeinta saada kannattavaksi Kuivauslämmön hinta vaikuttaa ratkaisevasti kannattavuuteen

Lisääntyneen lämmönmyynnin vaikutus Kuivauslämpö 40 /MWh Kuivauslämpö 24 /MWh Kuivauslämpö 40 /MWh+ lisävarasto Kuivauslämpö 24 /MWh+ lisävarasto Hakkeen alkukosteus Osaurakointi Osaurakointi Osaurakointi Osaurakointi 55 % 162 462 101 792 216 514 155 845 146 894 63 779 203 001 140 277 45 % 135 139 100 541 167 956 133 358 119 571 61 724 154 443 117 790 Mahdollista kuivata 400 i-m 3 ylimääräistä, jolloin lämmönmyyntipotentiaali kasvaa n. 300 MWh (polttoaineen kohonnut lämpöarvo + kattilan parempi hyötysuhde) Jos lämpö myydään hinnalla 60 /MWh, saadaan 18 000 lisäys vuotuisiin bruttotuloihin Heikoimmin kannattavassa tapauksessa tarvittaisiin kuitenkin vain noin puolet (=200 i-m 3 ) lisäpotentiaalista kannattavuuden turvaamiseen Osaurakoinnissa ylimääräisen 50 i-m 3 kuivaaminen ja lämmönmyynti riittävä

Johtopäätöksiä Lämpöyrittäjävetoisissa lämpölaitoksissa paljon käyttämätöntä kapasiteettia, jota voitaisiin kannattavasti hyödyntää hakkeen tai pilkkeen kuivaukseen Hakkeen laatu (=kosteus) ei saisi paljon vaihdella, jos useimmat hankintaketjun vaiheet taksoitellaan tilavuuden mukaan (tai painon) Hakkeen laatuhinnoittelulle on perusteita = korkeampi hinta/mwh mikäli hake on kuivempaa, win-win mahdollista 7.10.2014 Jyrki Raitila 16

Hyviä ratkaisuja metsäenergian koko tuotantokäyttöketjuun Jottei kävisi näin. 7.10.2014 Jyrki Raitila, VTT 17