Sähkön ja lämmön tuotanto biokaasulla Maakaasun käytön valvojien neuvottelupäivät Vierumäki, 29. 30.5.2008 Kari Lammi
Mitä biokaasu on? Orgaanisesta jätteestä hapettomassa tilassa hajoamisen tuloksena syntyvää kaasua Sisältää metaania 30-70 % Loppu suurimmaksi osaksi CO2:ta Käsittelemätön kaasu on yleensä kastepisteessä ja sisältää monenlaisia epäpuhtauksia (H2S ja siloksaanit energiantuotannossa yleensä haitallisimmat) 29-30.5.2008 Kari Lammi 1
Missä biokaasua syntyy? Kaatopaikoilla Mädätyslaitoksissa Soilla Järvien ja merien pohjaliejussa Riisiviljelmillä Märehtijöiden pötsissä Teoreettinen kaasupotentiaali n. 100...150 m 3 / tonni jätettä 29-30.5.2008 Kari Lammi 2
Biokaasun tuotanto laitostyypeittäin 2006 29-30.5.2008 Kari Lammi 3
Mikroturbiinit biokaasukäytössä Erot teollisuus/voimalaitoskaasuturbiineihin koko kierrosluku rekuperaattori alhaiset palamislämpötilat Sietää hyvin epäpuhtauksia (pl.siloksaanit) Investointikustannukset ovat suuremmat kuin kaasumoottorin, mutta käyttökulut ovat huomattavasti alhaisemmat 29-30.5.2008 Kari Lammi 4
Mikroturbiinit biokaasukäytössä Mikroturbiinin minimi metaanipitoisuus n. 30 %, joustaa hyvin kaasumäärän muuttuessa Mikroturbiinilla saadaan muutettua 25-33 % kaasun energiasisällöstä sähköksi Mikroturbiinilaitokseen voidaan asentaa lämmön talteenotto (jätelämpökattila): Kaasun energiasisällöstä 30 % sähkönä ja 60 % lämpönä hyötykäyttöön 29-30.5.2008 Kari Lammi 5
Tyypillinen mikroturbiinin virtauskaavio 260 C - 310 C, C65 Lämpötilat täydellä teholla 205 C REKUPERAATTORI 510 C Tcin anturi 816 C 954 C POLTTO KAMMIO 15 C GENERAATTORI KOMPRESSORI TURBIINI 593 C 635 C Paineenpoistoventtiili TET anturi 29-30.5.2008 Kari Lammi 6
Modulaarinen ratkaisu Capstone - suurin valmistaja 30, 65 ja 200 kwe mallit, kytkettävissä rinnan lähes rajattomasti Modulaarinen ratkaisu skaalautuva Kytkentä suoraan verkkoon Invertteri, 400 480 VAC, 50 60 Hz, ei tahdistustarvetta 29-30.5.2008 Kari Lammi 7
Modulaarinen ratkaisu Voi toimia valtakunnan verkossa (tai erillisessä sähköverkossa ns. saarekekäyttönä) Alhaisen lämpöarvon ja muuten ongelmalliset polttoaineet Jatkuva palaminen mahdollistaa 29-30.5.2008 Kari Lammi 8
Suositeltava huolto-ohjelma Osa Toimenpide Huoltoväli Ilmansuodatin, turbiini Puhdista/Vaihda 8.000 h Ilmansuodatin, elektroniikka Puhdista 8.000 h Polttoainesuodatin Tarkista/Vaihda 8.000 h Sytytystulppa Vaihda 8.000 h Turbiinin lämpötila-anturi Vaihda 20.000 h Polttoainesuuttimet Vaihda 20.000 h Laakerit ja turbiini Perushuolto 40.000 h Kaasun käsittely: Kompressorien huollot Si-suodattimien huollot 2.000 h 1.000/2000 h 29-30.5.2008 Kari Lammi 9
Soveltuvuus ja edut Etuja verrattuna muihin teknologioihin Modulaarisuus ja helppo liikuteltavuus Joustavuus Kompakti, vain vähän liikkuvia osia Alhaiset päästöt Toimii alhaisillakin metaanipitoisuuksilla Lämmitys ja lämpimän veden tuotto helppoa 29-30.5.2008 Kari Lammi 10
Haittoja / huolenaiheita Biokaasun epäpuhtaudet ylimääräisiä huoltoja satunnaisesti kompressoreille muut epäpuhtaudet (hiilivedyt) lyhentävät joissakin kohteissa suodatusmateriaalin kestoa Sähkö(verkko)yhtiöiden asenne joissakin tapauksissa tehoperusteiset tariffit aiheuttaneet pettymyksiä Sähkön hinta/syöttötariffi? 29-30.5.2008 Kari Lammi 11
Ilonaiheita Laitosten perusratkaisut osoittautuneet hyvin toimiviksi ja luotettaviksi 2008 kesällä Suomessa toiminnassa jo n. 30 yksikköä oma huolto koulutettu oma varaosavarasto Capstone kehittää tuotteitaan jatkuvasti; 2008 kesällä tulossa C200 ja valmiit yksiköt 1 MW:iin saakka Tuleva biokaasun syöttötariffi? 29-30.5.2008 Kari Lammi 12
Mikkeli, 5*C30, 150 kw sähköä (300 kw lämpöä) 2005 - Toteutettu viidellä C30:llä, lämmöntalteenotto ei käytössä - Satunnaisia pysähtymisiä (yleensä häiriö sähköverkossa), nyt vähentyneet 29-30.5.2008 Kari Lammi 13
Oulu, 3*CR65, 195 kw sähköä ja 300 kw lämpöä 2006 - Turbiiniyksiköt kompostointilaitoksen sisällä - Lämpö käytetään jätekeskuksen rakennusten lämmitykseen - Verkkosuojia säädetty 29-30.5.2008 Kari Lammi 14
Lahti, 2*CR65, 130 kw sähköä ja 230 kw lämpöä 2007 - Turbiinit, lämmöntalteenotto, kaasunkäsittely ja alueen sähköpääkeskus integroitu yhteen - Pitkälle automatisoitu 29-30.5.2008 Kari Lammi 15
Pori, 5*CR65, 325 kw sähköä 4/2008 - Suurin tähän asti, varaukset useille lisäyksiköille - Yhteishanke Porin Jätehuollon kanssa - Sarlin teki investoinnin ja operoi laitosta 29-30.5.2008 Kari Lammi 16
Vaasa, 2*CR65, 130 kw sähköä ja 230 kw lämpöä 6/2008 - Yhteishanke Vaasan kaupungin kanssa - Lämmöntalteenotto ja myynti kaukolämpöverkkoon - Sarlin tekee investoinnin ja operoi laitosta 29-30.5.2008 Kari Lammi 17
Salo, 1-4*CR65, 65-260 kw sähköä 11/2008 - Toimitukseen sisältyy viiden vuoden huoltosopimus - Mahdollisesti kokonaisuuteen liitetään myös biokaasun ajoneuvokäyttö 29-30.5.2008 Kari Lammi 18