BIOKAASULAITOKSEN EDELLYTKSET SAARI- JÄRVEN SEUDULLA

BIOKAASULAITOKSEN EDELLYTKSET SAARI- JÄRVEN SEUDULLA Biokaasusta energiaa Keski-Suomeen -hanke Jaakko Tukia

1 SISÄLTÖ SISÄLTÖ... 1 1 JOHDANTO... 2 2 BIOKAASUNTUOTANTOPOTENTIAALI SAARIJÄRVEN SEUDULLA... 3 3 SIJOITUSPAIKKAVAIHTOEHDOT... 4 3.1 Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskuksen koulutila... 5 3.2 1000 lehmän navetta... 6 3.3 Rajalan teollisuusalue... 6 4 BIOKAASULAITOSTEN KANNATTAVUUDEN EDELLYTYKSET... 7 4.1 Kannattavuuslaskelmien lähtötiedot... 7 4.2 Kannattavuuden edellytykset koulutilalla... 8 4.2.1 Koulutilan energiakulutus... 8 4.2.2 Koulutilan materiaalivirrat... 9 4.2.3 Kannattavuuden edellytykset... 10 4.3 Kannattavuuden edellytykset 1000 lehmän navetan yhteydessä 12 4.4 Kannattavuuden edellytykset Rajalan teollisuusalueella... 15 4.4.1 Rajalan teollisuusalueen energiatarve... 15 4.4.2 Saatavilla olevat materiaalivirrat... 15 4.4.3 Biokaasulaitoksen kannattavuus Rajalan teollisuusalueella 16 4.4.4 Biokaasun jalostaminen ajoneuvokäyttöön... 19 5 BIOKAASULAITOSTEN LUPAMENETTELY SAARIJÄRVEN ESIMERKKITAPAUKSISSA... 20 5.1 Tuhannen lehmän navetta... 21 5.2 Rajalan teollisuusalue... 22 6 JOHTOPÄÄTÖKSET... 23

2 1 JOHDANTO Biokaasusta energiaa Keski-Suomeen hanke toteutettiin Keski-Suomen liiton myöntämällä EAKR rahoituksella. Hankkeen yhtenä toimenpiteenä oli selvittää biokaasulaitoksen edellytyksiä Saarijärven seudulla. Tavoitteena on ollut selvittää biokaasulaitosta alueellisena jätehuoltoratkaisuna, tarvittavaa laitoskokoa sekä potentiaalisia sijoituspaikkavaihtoehtoja. Lisäksi selvitettiin biokaasulaitoksen mahdollisuutta toimia Jyväskylän ammattikorkeakoulun ja Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskuksen oppimis- ja kehittämisympäristönä. Selvityksessä hyödynnettiin myös jyväskylän yliopiston samassa hankkeessa tekemää selvitystä Keski-Suomen biokaasuntuotantopotentiaalista. Hankkeessa selvitettiin Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskuksen biokaasutettavat materiaalivirrat, Pohjoisen Keski-Suomen biokaasutettavat jätemateriaalivirrat (biohajoavat yhdyskuntajätteet ja jätevedenpuhdistamolietteet), kartoitettiin potentiaalisimmat biokaasulaitoksen sijoitusvaihtoehdot Saarijärven seudulla ja potentiaalisimpien kohteiden kiinnostus biokaasutukseen. Samalla kartoitettiin alustavasti biokaasulaitosinvestoinnista kiinnostuneita yrittäjiä ja pyrittiin aktivoimaan ja lisäämään tietoa biokaasusta kiinnostuneille tahoille. Esiselvityksen tuloksena tarkasteltiin biokaasulaitoksen sijoituspaikkaa kolmelle eri kohteelle Saarijärvellä ja selvitettiin niihin saatavien materiaalivirtojen ja investointikustannusten avulla laitosten kannattavuuden edellytyksiä.

3 2 BIOKAASUNTUOTANTOPOTENTIAALI SAARI- JÄRVEN SEUDULLA Jyväskylän yliopisto selvitti hankkeessa koko Keski-Suomen biokaasuntuotantopotentiaalin. Tuloksista voitiin todeta että suurin biokaasuntuotantopotentiaali maakunnassa on peltobiomassoissa ja seuraavaksi suurin karjan lannassa. Nämä materiaalit sijoittuvat kuitenkin maakunnassa hyvin hajalleen ja teknistaloudellinen potentiaali on siten teoreettista potentiaalia huomattavasti pienempi. Suurina ja potentiaalisimpina biokaasulaitoskohteina esille nousivat alueet joihin jätteidenkäsittely on keskittynyt ja alueet missä on biohajoavia materiaalivirtoja teollisuudesta. Keski- Suomeen olisi materiaalivirtojen perusteella teoriassa rakennettavissa kolme suuren kokoluokan biokaasulaitosta. Suurimmat jätevedenpuhdistamoiden ja teollisuuden materiaalivirrat ovat Jyväskylässä, Äänekoskella ja Jämsässä.(Vänttinen, 2009) Pohjoisessa Keski-Suomessa kasvibiomassojen tuotanto potentiaali painottui Saarijärvelle ja Pihtiputaalle. Karjanlannassa painopistealueina olivat suurimmat karjatalousalueet Pihtipudas Saarijärvi, Viitasaari ja Karstula. (Vänttinen 2009) Biohajoavien jätteiden käsittely on Pohjoisessa Keski-Suomessa painottunut Saarijärvelle, koska valtaosa alueen biojätteistä käsitellään Saarijärvellä Sammakkokankaan jäteasemalla kompostoimalla. Lisäksi pieniä määriä biojätettä kompostoidaan Viitasaarella ja Pihtiputaalla. Kyyjärven biojätteet käsitellään Millesbacka Oy:ssä. Jätevedenpuhdistamolietteet käsitellään tällä hetkellä pitkälti kuntakohtaisesti ja materiaalit ovat siten hyvin hajallaan Pohjoisessa Keski-Suomessa. Alueella ei ole suuria teollisuusyksiköitä jotka tuottaisivat biokaasutuksen kannalta merkittäviä määriä biohajoavia jätemateriaaleja. (Keski-Suomen ympäristökeskus, 2009)

4 Saarijärven seudulla pyrittiin selvittämään materiaalien saatavuutta keskitettyyn biokaasulaitokseen. Uudessa jätehuoltosuunnitelmassa painotetaan jätteiden laitosmaista käsittelyä. Suunnitelma pyrkii ohjaamaan biohajoavia jätteitä biokaasulaitoskäsittelyyn. Selvityksessä kävi ilmi että jätevesilietteille aumakompostointi on tällä hetkellä halvin ja paikallisesti helposti toteutettava käsittelymenetelmä. Pohjoisen Keski-Suomen kunnissa on kiinnostusta biokaasutukseen, mutta jätehuollon kustannusten pelättiin kasvavan kuljetuskustannuksista ja laitosmaisesta käsittelystä merkittävästi. 3 SIJOITUSPAIKKAVAIHTOEHDOT Saarijärvellä sijoituspaikkavaihtoehdoiksi etsittiin sopivia kohteita energiatarpeen, materiaalivirtojen ja koulutus ja kehittämistoiminannan näkökulmista. Esille nousi kolme potentiaalista sijoituspaikkavaihtoehtoa. Näitä kohteita arvioitiin selvityksessä tarkemmin materiaalivirtojen ja energiatuotannon näkökulmasta sekä arvioitiin laitosten kannattavuuden edellytyksiä.

5 1 2 3 KUVA 1 Biokaasulaitoksen sijoituspaikkavaihtoehdot ja 1000 lehmän navetan kartoitettu rehun hankinta alue 3.1 Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskuksen koulutila Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskuksen (Poke) ja Jyväskylän ammattikorkeakoulun oppilaitoskampuksella on ollut biokaasuun liittyvää koulutus ja kehitystoimintaa usean vuoden ajan. Kampus sijaitsee Saarijärven Tarvaalassa noin kuusikilometriä Saarijärven keskustasta Etelään Uuraisille johtavan tien varressa (kuva 1. karttapiste 1) Koulutilalta syntyy biokaasutettavia materiaaleja, karjanlantaa ja peltobiomassoja, joita voitaisiin hyödyntää alueen energiantuotannossa ja samalla biokaasulaitos voisi toimia oppilaitosten yhteisenä biokaasuteknologian oppimis- ja kehittämisympäristönä. Koulukampuksen alueella on

6 valmis lämpöverkko mikä mahdollistaa lämmöntuotannon biokaasulaitoksella kaikille Poken kiinteistöille. 3.2 1000 lehmän navetta Saarijärvelle Tarvaalan kylälle satosuon alueelle suunnitellaan suurta lypsykarjanavettaa (kuva 1 karttapiste 2). Hankkeesta on tehty esiselvitys, jossa on kartoitettu edellytyksiä tuhannen lehmän navettayksikön perustamiselle. Navetta olisi tarkoitus laajentaa vaiheittain tuhannen lehmän yksiköksi. Suuri yksikkökoko tarjoa paljon biokaasutettavaa materiaalia sekä paljon energiaa tarvitsevan kohteen biokaasulaitoksen yhteyteen. Suuressa yksikössä myös ravinteiden käsittely ja ympäristönäkökohdat korostuvat ja tarjoavat siten toimintaedellytyksiä biokaasulaitokselle. Rakennushankkeiden yhtä aikainen suunnittelu, luvittaminen ja toteuttaminen mahdollistaa kustannustehokkaan rakentamisen joka pienentää investointikustannuksia. Navettayksikköä suunnitellaan vain noin viiden kilometrin päähän Jyväskylän ammattikorkeakoulun bioenergiakeskuksesta ja pohjoisen oppimiskeskuksen koulutilasta. Tämä mahdollistaa tiiviin yhteistyön oppilaitosten kanssa ja biokaasulaitos voi toimia oppilaitosten täyden mittakaavan oppimis- ja kehittämisympäristönä. 3.3 Rajalan teollisuusalue Rajalan teollisuusalue sijaitsee Saarijärvellä noin 4 kilometriä Saarijärven keskustasta etelään 13 tien varrella. (kuva1 karttapiste 3) Teollisuusalueella runsaasti teollisuuskiinteistöjä, joista suurin osa tuottaa lämpöenergiansa kiinteistökohtaisella öljylämmitysjärjestelmällä ja öljyllä tuotetaan myös prosessihöyryä paikalliselle teollisuudelle. Alueelle on tehty 2009 vuoden aikana kartoitus aluelämpöverkosta ja kpa kattilalaitoksesta. Samalla on katsottu tarpeelliseksi selvittää teollisuusalue soveltuva biokaasulaitoksen sijoituspaikka ja voitaisiinko saatavilla olevilla materiaaleilla tuottaa teollisuusalueen tarvitsema lämpöenergia. Liikenneyhteyksien

7 vuoksi teollisuusalue soveltuisi hyvin myös liikennepolttoaineen tuotantoon ja jakeluun. 4 BIOKAASULAITOSTEN KANNATTAVUUDEN EDELLYTYKSET 4.1 Kannattavuuslaskelmien lähtötiedot Biokaasulaitosten kannattavuuden edellytyksiä arvioitiin kaikissa kolmessa sijoituspaikkavaihtoehdossa. Tarkastelussa arvioitiin käytettävissä olevat biokaasuntuotannon raaka-aineet sekä energiantarve kiinteistöillä sekä energian myyntimahdollisuudet. Kannattavuuslaskelmissa on otettu huomioon materiaalien kuljetuskustannukset sekä mahdollisesti jätteistä saatavat porttimaksut. Karjanlanta on oletettu olevan maksutonta materiaalia. Peltobiomassoja laitoksissa on ajateltu koulutilaa lukuun ottamatta käytettäviksi vain rajoitetusti, joten peltobiomassojen ostohintaa ei ole arvioitu. Peltobiomassojen käyttö tulee laajemmassa mittakaavassa tarkoituksenmukaiseksi vasta jos biokaasua jalostetaan ajoneuvokäyttöön tai joissain tapauksissa jos laitos kuuluu sähkönsyöttötariffin piiriin.

8 TAULUKKO 1 Lähtötietoja kannattavuuslaskelmille Investointikustannukset Koulutilan biokaasulaitos 500 000 1000 lehmän navetan biokaasulaitos 700 000 Jätteitä käsittelevä biokaasulaitos (Rajala) 2 200 000 Biokaasun jalostus ja jakelu liikennekäyttöön 500 000 Investointituki 20 % Käsittelykapasiteetti 25 000 t Takaisinmaksuaika 10 v Korkokanta 4 % Energiantuotannon hyötysuhde Kaasumoottorissa 85 % Sähkö 35 % Lämpö 50 % Sähkön myyntihinta verkkoon ilman tariffia 4 c/kwh Sähkön tariffi myyntihinta 13,35 c/kwh Sähkön hinta omassa käytössä 9,59 c/kwh Lämmön myyntihinta ( /MWh) 30 /MWh Biometaanin myyntihinta 0,7 /m3 Jätteiden ja lietelannan kuljetustaksa 1,6 /km Laitoksen työvoima (koulutilan biokaasulaitos) 2 htkk/v Laitoksen työvoima (1000 lehmän navetan) 6 htkk/v Laitoksen työvoima (Rajala biokaasulaitos) 12 htkk/v 4.2 Kannattavuuden edellytykset koulutilalla 4.2.1 Koulutilan energiakulutus Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskuksen koulutilan energiankulutus yhteensä on noin 2 900 MWh vuodessa, josta lämmön osuus on n. 2 200

9 MWh ja sähkön n. 700 MWh. Sähköteho koulutilalla on suurimmillaan noin 220 kw. Lämmönkulutuksessa on luonnollisesti suuria vaihteluita vuodenajasta riippuen. Tällä hetkellä lämpöenergia tuotetaan Vapo Oy:n 700 KW:n pellettilämpölaitoksella ja lisäksi varalämmön lähteinä ovat oppilaitoksen vanhat öljykattilat. (Lehtonen) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 tammi.07 helmi.07 maalis.07 huhti.07 touko.07 kesä.07 heinä.07 elo.07 syys.07 loka.07 marras.07 joulu.07 KUVA 2 Tarvaalan koulutilan energiankulutus vuonna 2007 4.2.2 Koulutilan materiaalivirrat Lämpö MWh Sähkö, Energia MWh Biokaasutettavia materiaaleja koulutilalla syntyy omasta navetasta, pieneläinhoitolasta sekä mahdollisesti tilan omilla pelloilla tuotettavista peltobiomassoista. Tilalla syntyy lietelantaa noin 720 t vuodessa ja kuivalantaa noin 270 t vuodessa. Tämän lisäksi energiakasveja voitaisiin viljellä biokaasulaitosta varten noin 30 ha alalla vuosittain. (Lehtonen)

10 TAULUKKO 2 Koulutilan biokaasutettavat karjanlannat Materiaali Lanta yhteensä m3/vuosi Lietelanta 720 Kuivalanta 273 Yhteensä 993 4.2.3 Kannattavuuden edellytykset Koulutilan materiaaleista saadaan tuotettua lämpöenergiaa oppilaitoksen kiinteistöille yhteensä noin 880 MWh. Laskelmassa on otettu huomioon laitoksen oma energiankulutus ja lämpökattilan oletettu 90 % hyötysuhde, mutta ei mahdollisia verkostohäviöitä. Koska biokaasulaitos tuottaa kaasua tasaisesti ympäri vuoden, niin päästään näillä materiaaleilla noin 100 kwh jatkuvaan tehoon. Sähkön ja lämmön yhteistuotannossa lämpöä saadaan vuositasolla noin 310 MWh ja lämpöä noin 460 MWh. Taulukossa 3 on vertailtu koko oppilaitoksen vuoden 2007 energiankulutusta biokaasulaitoksesta saatavaan energiamäärään. Biokaasulaitos ei riitä yksin kiinteistöjen tarvitseman energian tuottamiseen, mutta laitoksen koko energiantuotanto voidaan hyödyntää ympäri vuoden koulutilalla. TAULUKKO 3 Oppilaitoksen kiinteistojen enrgiatarve sekä biokaasulaitoksen laskennallisesti tuottama energia Energiantarve MWh/a Netto energiantuotanto (MWh/a) Jatkuva teho (kw) Lämpö n. 2200 n. 460 n. 52 Sähkö n. 700 n. 310 n. 35

11 Kannattavuuslaskelmassa on oletettu että sekä lämpö että sähkö hyödynnetään täysin oppilaitoksen kiinteistöillä. Laskelmassa on oletettu että laitoksen hoito työllistää noin kaksi henkilötyökuukautta vuodessa oppilaitoksen henkilökuntaa. Laskelmassa ei ole huomioitu enegiakasvien viljely, tuotanto ja kuljetuskustannuksia. 10 vuoden takaisinmaksu ajalla päästään jää vuotuinen käyttökate tappiolle noin 18 000 euroa. (Taulukko 4) Laitoksen takaisinmaksu ajaksi tulee noin yli 15 vuotta. TAULUKKO 4 Biokaasulaitoksen kannattavuus koulutilalla Tulot /a Sähköntuotanto 29 600 Lämmöntuotanto 13 800 Yhteensä 43 400 Kustannukset /a Kiinteät kustannukset 50 000 Muuttuvat kustannukset 11 500 Yhteensä 61 500 Vuotuinen käyttökate -18 100

12 4.3 Kannattavuuden edellytykset 1000 lehmän navetan yhteydessä Erillisessä esiselvityshankkeessa on selvitetty 1000 lehmän toteuttamisen edellytyksiä Saarijärven Tarvaalan kylällä. Alueelta kartoitettiin kiinnostuneita tiloja sekä tiloja jotka voisivat tuottaa rehua suuryksikköön. Selvityksen yhteydessä kartoitettiin myös kiinnostusta biokaasulaitoksen perustamiselle navetan yhteyteen. Samalla tiedusteltiin kiinnostusta tuottaa alkuvaiheessa peltobiomassoja myös biokaasulaitokselle. Alueelta löytyy noin 900 ha peltopinta-alaa jonka omistajista suurin osa on valmis tuottamaan rehua suurnavettaan tai peltobiomassoja biokaasulaitokselle. Taulukosta 5 huomataan, että 1000 lehmän navettayksikön koko vuotuinen energiatuotanto olisi tuotettavissa lannasta saatavalla energialla. Biokaasua ei voida varastoida suuria määriä pitkiä pakkajaksoja varten, joten pidempiä lämmönkulutushuippuja varten on investoitava myös hake-, öljy- tai muuhun lämmitysjärjestelmään. Toisaalta lämpöä tuotetaan vuosittain yli 700 MWh yli navetan energiantarpeen ja sitä ei käytännössä voida myydä tilalta ulos. Kannattavuuslaskelmissa on otettu huomioon vain navetan energiakutusta vastaava myyntitulo. TAULUKKO 5. 1000 lehmän navetan energiantarve suhteessa energiankulukseen. Energiantarve MWh/a Netto energiantuotanto (MWh/a) Jatkuva teho (kw) Lämpö n. 1000 n. 1700 n. 200 Sähkö n. 1200 n. 1100 n. 125 Laskentaperusteina kannattavuuslaskelmissa on käytetty 10 vuoden takaisinmaksuaikaa ja kannattavuutta on arvioitu erilaisilla investointituilla. Investointituen suuruus riippuu rakennettavasta laitoskoosta josta mää-

13 räytyy investointituen rahoituslähde. Laskelmissa investointituen suuruutena on käytetty 20 %. laskelmissa on oletettu että laitos työllistää 0,5 htv. Koska vuositasolla navetan sähkönkulutus vastaa hyvin biokaasulaitoksen tuottaman sähkön suuruutta on taulukossa 6 laskettu sähköntuotannon tuloksi 9,59 c/kwh, joka vastaa sähkön ostohintaa siirtomaksuineen. Tämän summan navetta siis säästää tuottaessaan itse sähköenergiansa. Samalla on oletettu että kaikki biokaasulaitoksen tuottama sähkö voidaan käyttää kokonaisuudessaan navetassa. Taulukosta voidaan huomata, että jos navettaa kuluttaa kaiken biokaasulaitoksen tuottaman sähkön ja samalla navetan kaikki tarvitsema lämpö voidaan tuottaa biokaasulla, saavutetaan noin 24 000 vuotuinen käyttökate. TAULUKKO 6. Biokaasulaitoksen kannattavuus ilman sähkönsyöttötariffia Tulot /a Sähköntuotanto 105 500 Lämmöntuotanto 30 000 Yhteensä 135 500 Kustannukset /a Kiinteät kustannukset 70 000 Muuttuvat kustannukset 41 500 Yhteensä 111 500 Vuotuinen käyttökate 24 000

14 Taulukossa 7 on esitetty sähkönsyöttötariffin vaikutus kannattavuuteen. Jos sähkönsyöttötariffi toteutuisi esitetyssä suuruudessaan, sähköntuotannon vuotuinen tulo paranisi lähes 39 000 euroa ja samalla vuotuinen käyttökate laitoksella olisi noin 63 000. Tämä edellyttäisi myös sitä että yli puolet biokaasulaitoksen vuosittain tuottamasta lämmöstä saataisiin hyödynnettyä navetassa. TAULUKKO 7 Biokaasulaitoksen kannattavuus sähkönsyöttötariffilla Tulot /a Sähköntuotanto (13,35 c/kwh) 146 850 Lämmöntuotanto (30 /MWh) 30 000 Yhteensä 176 850 Kustannukset /a Kiinteät kustannukset 70 000 Muuttuvat kustannukset 41 500 Yhteensä 111 500 Vuotuinen käyttökate 65 350

15 4.4 Kannattavuuden edellytykset Rajalan teollisuusalueella 4.4.1 Rajalan teollisuusalueen energiatarve Mahdollisia biokaasulaitoksen sijoituspaikkoja kartoitettaessa kävi ilmi että Rajalan teollisuusalueelle ollaan kartoittamassa edellytyksiä kiinteän polttoaineen lämmityslaitoksen rakentamiselle. Selvityksen kpa-laitoksen ja lämpöverkon edellytyksistä teki Elomatic Oy:n. Selvityksen mukaan Rajalan teollisuusalueen energiatarve on noin 4 250 MWh/a ja hetkellinen tehontarve saattaa nousta noin 1,5 MW ilman höyryntuotantoa. (Elomatic 2009) 4.4.2 Saatavilla olevat materiaalivirrat Teollisuusalueen biokaasulaitosvaihtoehtoon perusmateriaaliksi on ajateltu pohjoisen Keski-Suomen alueelta kertyvät biohajoavat jäteraaka-aineet (Taulukko 8). Koska laskelmien mukaan tämä ei riitä vastaamaan teollisuusalueen energiantarvetta on laskelmassa ajateltu kuljettaa 1000 lehmän navetan lietteet (24 000 t/a) samaan laitokseen. Näin laitoksen vuotuinen käsittelykapasiteetti olisi 29 000 tonnia vuodessa. Tämä edellyttää kuitenkin että kaikki Pohjoisen Keski-Suomen kunnat sitoutuvat toimittamaan jätevesilietteensä biokaasulaitoskäsittelyyn.

16 TAULUKKO 8 Pohjoisen Keski-Suomen biokaasutettavat jätemateriaalit (Vilkkilä 2007, Martikainen 2009) Puhdistamoliete Kohde t/a Saarijärvi 1100 Kivijärvi 200 Pylkönmäki 100 Kannonkoski 200 Karstula 600 Kinnula 300 Viitasaari 1250 Pihtipudas 350 Yhteensä 4100 Biojäte Kaikki kunnat yht 1000 Kaikki jätemateriaalit yhteensä 5100 4.4.3 Biokaasulaitoksen kannattavuus Rajalan teollisuusalueella Rajalan teollisuusalueen biokaasulaitoksen kokonaisinvestoinniksi on arvioitu 2 200 000. Investointikustannusta voitaisiin hieman pienentää jättämällä biojätteet tarkastelun ulkopuolelle. Biojätteiden käsittely vaati erityisen esikäsittelyn (murskaus ja epäpuhtauksien poisto) (Kutinlahti 2009). Koko Pohjoisen Keski-Suomen biojätemäärä on vain noin 1000 tonnia vuodessa. Taulukossa 9 on esitetty biokaasulaitoksen raakaaineet sekä niistä saatavan nettoenergian määrä. On huomattava että biokaasulaitoksen lämmöntuotantomäärä jää näillä materiaaleilla selvästi alueen lämmöntarvetta pienemmäksi. Jotta biokaasulaitos voisi toimia koko teollisuusalueen energiantuotantoyksikkönä, tulisi raaka-ainepohjaa kasvattaa peltobiomassoilla. Hetkelliseen korkeaan tehontarpeeseen laitosta ei tarvitse suunnitella, koska alueelle jää kiinteistökohtaiset lämmitysjärjestelmät joita voidaan käyttää suurimman tehontarpeen aikana.

17 TAULUKKO 9 Biokaasulaitoksen raaka-aineet sekä niistä saatava netto sähkö ja lämpö Biokaasulaitoksen raaka-aineet t/a Lietelanta 24 000 Puhdistamolietteet 5000 Biojätteet 1000 t Tuotettu nettoenergia MWh/a Nettolämpö 2700 Nettosähkö 2100 Lämmöntarve teollisuusalueella 4 250 Laskelmassa on oletettu että koko jäännöslietemäärä voitaisiin varastoida Tarvaalan alueelle sateliittisäiliöihin tai 1000 lehmän navetan yhteyteen rakennettavaan varastosäiliöön. Laskelmissa on huomioitu lietteenkuljetuksista aiheutuvat kustannukset. Kuljetuskustannukset on laskettu meno-paluu rekkakuljetuksina. Laskelmassa on huomioitu kuljetuskustannukset laitokselta varastoihin, mutta ei lietteen levittämisestä aiheutuneita kustannuksia. Taulukossa 10 on arvioitu biokaasulaitoksen kannattavuutta Rajalan teollisuusalueella erilaisilla sähkönhinnoilla ja jätteenkäsittelymaksuilla (porttimaksuilla). Nämä kaksi muuttujaa ovat merkittävimmät tekijät kannattavuuden edellytyksiä tarkasteltaessa. Laskelmasta voidaan havaita, että kaikissa esimerkkitapauksissa päästiin positiiviseen käyttökatteeseen 10 vuoden takaisinmaksuajalla. Hyvään kannattavuuteen, noin 200 000 eu-

18 ron käyttökatteeseen, päästään vain jos sähkönsyöttötariffi (13.35 c/kwh) tulee voimaan ja porttimaksuina jätteenkäsittelystä saadaan 45 /t. TAULUKKO 10 Biokaasulaitoksen kannattavuus eri sähkönhinnoilla ja porttimaksuilla. Tulot /a /a /a Tariffi 13,35 c/kwh Porttimaksu 45 /t Tariffi 13,35 c/kwh Porttimaksu 20 /t Ei tariffia Porttimaksu 45 /t Sähköntuotanto 280 350 280 350 84 000 Lämmöntuotanto (30 /MWh) 81 000 81 000 81 000 Porttimaksut 270 000 120 000 270 000 Yhteensä 631 350 484 500 435 000 Kustannukset /a /a /a Kuljetuskustannukset 98 000 98 000 98 000 Käyttökustannukset 90 000 90 000 90 000 Muuttuvat kustannukset yhteensä 188 000 188 000 188 000 Kiinteät kustannukset 228 800 228 800 228 800 Yhteensä 416 800 416 800 416 800 Vuotuinen käyttökate 214 550 67 700 18 600

19 4.4.4 Biokaasun jalostaminen ajoneuvokäyttöön Biokaasun ja maakaasun liikennekäyttö on lisääntynyt viimevuosina Suomessa voimakkaasti lisääntyneiden maakaasutankkausasemien vuoksi. Jyväskylän seudulla on suurta kiinnostusta biokaasun liikennekäyttöön ja Laukaan Leppävedellä on toistaiseksi Suomen ainoa biokaasun tankkausasema. Biokaasun liikennekäyttöön on kiinnostusta myös Saarijärven seudulla ja kaupungin halki kulkeva valtatie 13 tarjoaa myös mahdollisuuden logistisesti järkevän biokaasun tankkausaseman perustamiselle. Rajalan teollisuusalue sijaitsee valtatie 13 varrella ja mahdollistaa siten myös biokaasunjalostamisen liikennekäyttöön lähellä mahdollisesti perustettavaa jakeluasemaa. Biokaasun liikennekäytön kannattavuutta arvioitaessa on oletettu puhdistuksen, paineistuksen ja jakelun lisäinvestointikustannuksiksi 500 000 euroa (Metener 2009) Biokaasun hinta tankkausasemalla oletetaan olevan 70 c/m3 (alv 0%), joka vastaa energiasisällöltään yhtä bensalitraa. Laskelmissa on myös oletettu että kaikki tuotettu biometaani saadaan myytyä ajoneuvokäyttöön. Taulukosta 11 nähdään, että vaikka investointikustannukset nousevat merkittävästi kun biokaasua jalostetaan liikennekäyttöön, on laitoksella saavutettavissa hyvä kannattavuus. Tämä edellyttää kuitenkin että kaikki tuotettu biokaasu voidaan myydä liikennekäyttöön.

20 TAULUKKO 11 Biometaanin tuotannon kannattavuus Rajalan biokaasulaitoksen yhteydessä. Tulot /a Biometaanin myyntulot (70 c/m3) 302 400 Porttimaksut 270 000 Yhteensä 572 400 Kustannukset /a Kuljetuskustannukset 98 000 Käyttökustannukset 100 000 Muuttuvat kustannukset yhteensä 198 000 Kiinteät kustannukset 228 800 Yhteensä 426 800 Vuotuinen käyttökate 145 600 5 BIOKAASULAITOSTEN LUPAMENETTELY SAARIJÄRVEN ESIMERKKITAPAUKSISSA Hankkeen edetessä havaittiin tarve selvittää biokaasulaitoksen lupaprosessia. Useat biokaasulaitosinvestoinnista kiinnostuneet tahot kokevat

21 lupaprosessin vaikeaksi ja monimutkaiseksi. Tämä saattaa vähentää kiinnostusta lähteä yrittäjäksi biokaasualalle. Biokaasulaitos on monialayritys joka paitsi tuottaa energiaa käsittelee jätteitä, jalostaa lannoitteita ja myy lannoitetuotteita. Tämä johtaa siihen että biokaasulaitoksen toimintaa valvoo useat eri viranomaiset. 5.1 Tuhannen lehmän navetta Suurnavetan biokaasulaitoksen vuotuiseksi käsittelykapasiteetiksi on arvioitu maksimissaan 24 000 tonnia lantaa ja peltobiomassoja. Laitoksen koko vaatii ympäristövaikutusten arvioinnin sekä ympäristöluvan. Nämä menettelyt voidaan toteuttaa yhdessä navettarakennuksen lupaprosessin kanssa. Biokaasulaitokselle ei siten tarvita erillistä ympäristövaikutusten arviointia. Tällä hetkellä tässä kokoluokassa ympäristölupaviranomaistahona toimii ympäristökeskus. 1.1.2010 lähtien Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus, ELY vastaa YVA osuudesta ja Aluehallintovirasto, AVI vastaa ympäristölupamenettelystä. Lannoitevalmistelainsäädännön ja sivutuoteasetuksen valvontaviranomaisena toimii Elintarvikevirasto, EVIRA. Biokaasulaitoksella on tiedoston pitovelvollisuus, joka tarkoittaa tulevien ja lähtevien materiaalin kirjanpitoa. Tiedoista tulee käydä ilmi, materiaalin määrä, laatu, sisältö, toimittaja, ja toimituksen ajan kohta, sekä materiaalin syöttö prosessiin ja prosessissa syntyneen liete-eränluovutus aika, sijoitus paikka ja määrä. Koska tilalla syntyvää materiaalia (lantaa, raakamaitoa, peltobiomassaa) on suunniteltu käytettäväksi vain omalla tilalla tai mahdollisesti yhteistilojen tai sopimustilojen välillä. Laitoksen ei tarvitse tehdä ilmoitusta EVI- RA:lle. Jos materiaalina kuitenkin käytetään muuta kuin omantilan maata-

22 louden sivutuotetta, tulee laitoksesta tehdä toiminnan aloitus ilmoitus EVIRA:lle (lannoitevalmisteiden elinkeinoilmoitus lomake). Toiminnalle on haettava laitoshyväksyntä jos materiaali sisältää esim. 3 lk:n eläinperäistä ainesta, tila ottaa vastaan ulkopuolista materiaalia tai mädäte tuotteistetaan kaupalliseen tarkoitukseen. Omavalvonta suunnitelma on aina tehtävä ilmoitusvelvollisten sekä laitoshyväksynnän vaativien laitoksien. Omavalvonta tarkoittaa materiaalivirtojen ja prosessitoiminnan tekijöiden laadullista tarkkailua. Mädätysprosessin voidaan toteuttaa mesofiilisesti tai termofiilisesti, tarvittaessa mädäte tulee jälkikäsitellä. Tavoitteena on turvallinen, tautivapaa mädäte. Mädäteprosessin lämpötilan saavuttaessa yli 50 o C ja mädätteen viipyessä yli 21 vuorokautta, voidaan lopputuote normaaliolosuhteissa sijoittaa lannoitteeksi pellolle. Jos syöte sisältää 3 lk:n ainesta tulee materiaali hygienisoida (70 o C, 60 min) (Lehtonen, 2009) 5.2 Rajalan teollisuusalue Rajalan teollisuusalueen biokaasulaitoksessa käsitellään yhdyskuntajätteitä noin 6000 t/v ja sen lisäksi mahdollisesti 1000 lehmän navetan lietteet (24 000 t/v). Biokaasulaitokselle vaaditaan YVA (Ympäristövaikutusten arviointi) ja ympäristölupa menettely. Ympäristölupaviranomaistahona toimii ympäristökeskus ja 1.1.2010 lähtien Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus, ELY vastaa YVA osuudesta ja Aluehallintovirasto, AVI vastaa ympäristölupamenettelystä. Lannoitevalmistelainsäädännön ja sivutuoteasetuksen valvontaviranomaisena toimii Elintarvikevirasto, EVIRA. Biokaasulaitoksella on tiedoston pitovelvollisuus, joka tarkoittaa tulevien ja lähtevien materiaalin kir-

23 janpitoa. Tiedoista tulee käydä ilmi, materiaalin määrä, laatu, sisältö, toimittaja, ja toimituksen ajan kohta, sekä materiaalin syöttö prosessiin ja prosessissa syntyneen liete-eränluovutus aika, sijoitus paikka ja määrä. Laitoksen tulee laitoksesta tehdä toiminnan aloitus ilmoitus EVIRA:lle (lannoitevalmisteiden elinkeinoilmoitus lomake) ja toiminnalle on haettava laitoshyväksyntä. Laitos tulee tehdä omavalvonta suunnitelma. Omavalvonta on toimijan omaa toimintaa, jolla varmistetaan markkinoille saatettavien lannoitevalmisteiden hyvä laatu ja vaatimusten mukaisuus. Lannoitevalmisteita koskeva lainsäädäntö edellyttää, että toimija tuntee lannoitevalmisteiden valmistukseen ja käsittelyyn liittyvät kriittiset pisteet ja osaa ennaltaehkäistä mahdolliset ongelmatilanteet suunnitelmallisesti. Kriittiset pisteet on määriteltävä omavalvontasuunnitelmassa ja niitä on valvottava säännöllisesti suunnitelmassa kuvatulla tavalla. Omavalvontasuunnitelma on käytännössä kirjallinen työ- ja toimintaohje yrityksen henkilökunnalle, josta löytyvät tarvittaessa ohjeet myös ongelmatilanteita varten. (lähde: EVIRAN ohje omavalvonnasta) Mädätysprosessin voi olla mesofiilinen tai termofiilinen, mutta käsittelyn tulee sisältää materiaali hygienisoinnin (70 o C, 60 min) (Lehtonen 2009). 6 JOHTOPÄÄTÖKSET Hankkeessa selvitettiin biokaasulaitoksen edellytyksiä Saarijärven seudulla erilaisilla raaka-ainepohjilla ja eri sijoituspaikkavaihtoehdoilla. Keskeisenä tuloksena voidaan sanoa että kiinnostus biokaasutusta kohtaan on hankkeen aikana Saarijärvenseudulla herännyt ja aidosti kiinnostuneita yrittäjiä on muutamia. Yrittäjien välinen yhteistyö on avainasemassa biokaasulaitoksen suunnittelussa ja toteuttamisessa.

24 Saarijärven seudulta löytyy useita hyviä sijoituspaikkavaihtoehtoja biokaasulaitoksella, mutta kannattavuuden saavuttaminen edellyttää laajaa raaka-ainepohjaa ja hyviä edellytyksiä lämmön myynnille. Alueellinen jätehuoltosuunnitelma pyrkii ohjaamaan jätevirtoja biokaasulaitoskäsittelyyn. Jätteenkäsittelymaksujen tulee laitosmaiseen käsittelyyn siirryttäessä pysyä maltillisella tasolla, jotta koko Pohjoisen Keski- Suomen biojätteet ja erityisesti jätevedenpuhdistamolietteet saadaan laitosmaiseen käsittelyyn. Aumakompostointi menetelmän edullisuus sekä pitkät kuljetusmatkat ja vähäiset jätemäärät hidastavat jätteiden siirtymistä laitosmaiseen käsittelyyn Pohjoisessa Keski-Suomessa. Biokaasulaitoksen kannattavuuden perusedellytyksenä voidaan esitettyjen laskelmien perusteella pitää sähkönsyöttötariffia. Sähkönsyöttötariffin voimaantulo ja sen ulottuminen myös tässä selvityksessä esitettyjen laitosvaihtoehtojen kokoluokkaan luo edellytyksiä biokaasuteknologian käyttöönotolle. Tämä mahdollistaa myös karjanlannan sekä biojätteiden sekä jätevedenpuhdistamolietteiden ohjautumisen biokaasulaitoskäsittelyyn. Tulevaisuudessa myös biohajoavien jätteiden sisältämät ravinteet ja niiden jalostaminen voivat tarjota liiketoimintamahdollisuuksia. Näitä mahdollisuuksia ei tässä selvityksessä otettu huomioon. Tulevaisuuden mahdollisuutena on myös biokaasun jalostaminen liikennekäyttöön. Liikennekäytössä energiayksikölle saadaan korkein mahdollinen hinta, mutta biokaasua käyttäviä ajoneuvoja tulisi olla riittävästi jotta investointi saadaan kannattavaksi. Jakeluasemaverkoston kasvaminen ja siten kaasukäyttöisten ajoneuvojen lisääntyminen voivat tarjota tulevaisuudessa kuitenkin mahdollisuuden kannattavaan liiketoimintaan. Keski- Suomi on biokaasun ajoneuvokäytön edelläkävijä Suomessa ja vielä tällä hetkellä ainut maakunta jossa autoillaan biometaanilla.

25 Lähteet Vänttinen, V. 2009: Biokaasuntuotantopotentiaali Keski-Suomessa Keski-Suomen ympäristökeskus 2009: Keski-Suomen jätesuunnitelma vuoteen 2016 Lehtonen, M 2009. Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskus. Tiedonanto Martikainen, E. 2008: Sammakkokangas Oy. Sähköpostiviesti Vilkkilä, T. 2007: Keskitetyn biokaasulaitoksen kannattavuus Pohjoisen Keski-Suomen biohajoavien jätteiden käsittelyssä Kutinlahti, H. 2009: Protech AD Services. Tiedonanto Luostarinen, J. 2009: Metener Oy. Tiedonanto