Oittisen tila Oy:n energiakatselmus Katselmusprojektin esittely ja tulokset Mari Peltomäki 1
Sisältö 1. Esittely 2. Projektin tavoite ja toteutus 3. Projektin tuloksia 2
Pöyry yrityksenä Kansainvälinen suunnittelu- ja konsulttitoimisto Toimialueet: Energia Teollisuus Kaupunki ja liikenne Vesi ja ympäristö Liikkeenjohdon konsultointi Energia- ja materiaalitehokkuus Katselmustoiminta ja muut energiatehokkuuspalvelut Katselmuksia jo useita vuosia Mukana kehittämässä katselmustoimintaa yhdessä Motivan kanssa 3
Katselmusprojektin tavoite Toteutetussa katselmuksessa oli tarkoitus selvittää Oittisen tila Oy:n Energiankulutuksen ja energiatehokkuuden nykytila Selvittää energiankulutuksen seurannan ja hallinnan nykytila sekä tehdä ehdotuksia sen kehittämiseksi Esittää toimenpide-ehdotuksia energiatehokkuuden lisäämiseksi. Lisäksi oli tavoite löytää muilla tiloilla hyödynnettävissä olevaa tietoa ja tuloksia Projektissa mukana: Jussi ja Juha Oittinen, Oittisen tila Oy:stä Hanna Kuusela, Satafood kehittämisyhdistys ry:stä Mari Peltomäki, Pöyry Finlandy Oy:stä 4
Oittisen tila Oy:n katselmus - Projektin vaiheet 1. Aloituspalaveri Työ aloitettiin aloituspalaverilla, jossa: käytiin läpi työn vaiheet, esitettiin lista lähtötiedoista ja käytiin se tilan henkilökunnan kanssa läpi tehtiin tutustumiskierros tilalla, jonka perusteella oli mahdollista valmistella seuraava kenttäkäynti 2. Lähtötietojen analysointi ja kenttäkäynnin suunnittelu Saatujen lähtötietojen ja aloituspalaverin tutustumiskierroksen perusteella suunniteltiin kenttäkäynti ja tarvittavat mittaukset 3. Kenttäkäynti Tehdyn suunnitelman perusteella suoritettiin varsinainen kenttäkäynti, jossa kierrettiin tilan katselmuksen piiriin kuuluvat tilat. Asennettiin tarvittavat mittaukset ja kerättiin mm. haastattelemalla tarvittavat tiedot raportointia ja toimenpide-ehdotuksia varten. 4. Raportointi Kerättyjen tietojen perusteella työstettiin raportti 5.Raportin esittely Raportin valmistumisen jälkeen raportti esitellään. 5
Tilan perustiedot Oittisen tila Oy Päätuotantosuunta broilerinlihantuotanto Tuotantohalleja 7 kpl kahdessa eri osoitteessa Kiviniementiellä hallit 1-3 Nevontiellä hallit 4-7 Tuotantomäärät: vuonna 2009 tuotantoa oli noin 6 erää Vuonna 2010 oli 5 erää Osasto Tuotanto 2009 (kg) Tuotanto 2010 (kg) Halli 1 133 244 106 208 Halli 2 132 504 112 790 Halli 3 134 582 115 950 Halli 4 132 031 108 049 Halli 5 134 323 108 472 Halli 6 273 730 244 101 Halli 7 273 783 243 440 Yhteensä n 1 214 000 n. 1 039 000 6
Energian ja veden kustannukset Energian ja veden kokonaiskustannukset vuonna 2010 oli 61 100 Lämmön osuus kustannuksista selvästi suurin 38 400 Sähkökustannus 15 000 Vesikustannus 7 700 Tuulivoimalla tuotettua sähköä ei huomioitu Tuulivoimalla tuotettu sähkö huomioitu Vesi 13 % Sähkö 25 % Vesi 14 % Sähkö 17 % Lämpö 62 % Lämpö 69 % Energia ja vesikustannusten jakauma vuonna 2010 7
Kulutusseuranta Kulutusta seurataan eräkohtaisesti Energiankulutusta voidaan todeta tällä hetkellä seurattavan riittävällä tarkkuudella. Kulutuksen seurannan lisäksi nykyisin lasketaan myös ominaiskulutuslukuja tuotettuja lihakiloja kohti. Energiamittareita on seuraavasti: Kiviniemessä ja Nevontiellä on erilliset lämmönmittaukset, joka mittaavat lämpökattiloiden tuottaman energiamäärän. Sähkömittauksia on seuraavasti: Nevontiellä yhteinen mittaus halleille 4 ja 5 Nevontiellä yhteinen mittaus halleille 6 ja 7 Kiviniementiellä yhteinen mittaus halleille 1, 2 ja 3 Kiviniementiellä mittaus kuivurille, asuinrakennukselle ja muille tiloille Tuulivoimalla tuotetun sähkön mittaus Vedenkulutusta mitataan hallikohtaisesti ja sitä seurataan päivittäin Eräkohtaista kulutusten vertailua tällä hetkellä vaikeuttaa ulkolämpötilan vaikutus kulutukseen. Lämmönkulutuksen osalta voitaisiin kyseisestä ongelmasta päästä eroon seuraamalla myös ulkolämpötilaa ja normeeraamalla kulutus käyttämällä lämmitystarvelukua. 8
Energian kulutus Lämmön kulutus ja kustannukset Lämmönkulutus 2010 1 500 MWh/a Lämmön kulutus normeerattuna 2010 1 434 MWh/a Lämmön ominaiskulutus 2010 1,44 MWh/ 1000 kg lihaa Lämmön ominaiskulutus 2010 46,2 kwh/m 3 Lämmön ominaiskulutus normeerattuna 2010 44,3 kwh/m 3 Lämmön ominaiskustannus 2010 37,0 /1000 kg lihaa Sähkön kulutus ja kustannukset Sähkönkulutus 2010 Tuulivoimalla tuotettu sähkö 2010 Sähkön ominaiskulutus 2010 191 MWh/a 119 MWh/a 185 kwh/ 1000 kg lihaa Sähkön ominaiskulutus 2010 5,9 kwh/m 3 Sähkön ominaiskustannus 2010 15,1 /1000 kg lihaa 9
Lämmön kulutus 2009-2010 600 500 400 300 200 100 0 300 250 10 2010 Erä 5 2010 Erä 4 2010 Erä 3 2010 Erä 2 Lämmönkulutus [MWh] Lihan tuotanto [1000 kg] Lämpö MWh Liha 1000kg 200 150 100 50 0 2009 Erä 1 2009 Erä 2 2009 Erä 3 2009 Erä 4 2009 Erä 5 2009 Erä 6 2010 Erä 1
Sähkön vuosikulutus 2009-2010 50 000 45 000 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 0 250 200 11 2010 Erä 5 2010 Erä 4 2010 Erä 3 2010 Erä 2 2010 Erä 1 2009 Erä 5 2009 Erä 6 2009 Erä 4 Sähkönkulutus [kwh] Lihan tuotanto [1000 kg] Sähkö kwh Liha 1000kg 150 100 50 0 2009 Erä 1 2009 Erä 2 2009 Erä 3
Sähkönhinta Sähkönhinta koostuu: energiamaksusta ja siirtomaksusta Sähkön energiamaksua ei Oittisen tilalla ollut kilpailutettu, koska kumppanin valintaan on vaikuttanu tuulisähkön tuottaminen. Sähköenergian hinta tulisi säännöllisesti tarkistaa ja tarvittaessa kilpailuttaa Siirtoa ei voi kilpailuttaa, mutta paikallisella siirtopalvelua toimittavalla yrityksellä on usein muutama vaihtoehtoinen tariffi, joista kannattaa valita edullisin. Oittisen tilalle sähkön toimittaa Fortum, jolla on seuraavat soveltuvat tariffit: Fortum Yleissiirto Fortum Yösiirto Fortum Kausisiirto Fortum Tehosiirto 1 PJ Fortum Tehosiirto 2 PJ Käytössä on Fortum kausisiirto: Energian kulutuksesta riippuva osuus on suhteessa perusmaksuun on riittävän suuri Kulutushuiput osuvat kesäkuukausille, jolloin kausisiirto on edullisin 12
Lämpötase 2010 Lämpöä käytetään lähes yksinomaan kasvatushallien lämmittämiseen syksyisin myös viljan kuivaamiseen Hallit 6 ja 7 602 Nevontien kattila Lämpö 908 306 Halli 4 ja 5 Kiviniementien kattila 566 1474 566 Hallit 1, 2 ja 3 Muut kiviniemi 13
Sähkötase 2010 Selvästi merkittävimmät kulutuskohteet ovat: valaistus Myyty rekkaparkille ilmanvaihdon ja lämmityksen puhaltimet 10 Nevontie Valaistus Ostettu 121 61 38 Sähkö 73 119 Tuulivoimala Kiviniemi kanalat 59 Ilmanvaihto ja lämmitys 50 21 Kivieniemi muut 12 14
Vesitase 2010 Veden kulutus koostuu lintujen juomavedestä ja hallien pesuvesistä. Kiviniementie 500 500 Halli 1 Halli 2 Vedenkulutus 1500 500 Halli 3 Nevontie 500 500 Halli 4 Halli 5 Halli 6 4500 3000 1000 Halli 7 1000 15
Uusituvan energian käytön nykytila Oittisen tilalla on mahdollista tuottaa kaikki käytettävä lämpö uusiutuvalla energialla. Nykyisin Nevontien kattilassa käytetään haketta ja palaturvetta. Kiviniemen tiellä käytetään pellettiä. Lämmöntuotannossa uusiutuvan energian lisääminen olisi mahdollista vähentämällä palaturpeen käyttöä. Kustannussyistä tämä ei kuitenkaan ole kannattavaa. Lintujen kasvualustana käytettävää pehkua on koepolttoluvalla testattu kattiloissa. Huonompi lämpöarvo kuin palaturpeella Vaatii jätteenpolttoluvan Kustannustehokkaampaa myydä lannoitteeksi Vuonna 2010 käytetystä sähköstä noin 62 % tuotettiin itse. Vuosi 2010 ei ollut tuulivoiman kannalta hyvä vuosi Hyvänä vuonna tuulivoimalla voidaan tuottaa lähes kaikki tilan käyttämä sähköenergia. Uusiutuvan energian käyttöä ei juurikaan voida tilalla lisätä kustannussyistä. 16
Lämmön tuotanto Lämpö tuotetaan: Pellettikattilalla 360 kw Hake/turvekattilalla 800 kw Lämmön tuottamista hakkeella, turpeella ja pelletillä voidaan pitää edullisena tapana tuottaa lämpöä verrattuna öljyllä lämmön tuottamiseen Polttoaineiden hintoja: POK 80 100 /MWh Hake ja turve 20 /MWh Biokattilan vuotuinen säästö verrattuna öljykattilaan, kun käytetään vertailuvuotena vuotta 2010: Nevontiellä vuosikulutus 900 MWh Kattiloiden hyötysuhteet huomioiden (Öljy ~90% ja biokattila ~80%) vuotuinen säästö on noin 60 000 /a Kattilan investointikustannus noin 200 000 sisältäen (kattilan, poltinlaitteet, polttoaineen syöttölaitteet ja asennuksen) Takaisinmaksu aika 3,3 vuotta 17
Lämmön tuotanto - Huomioita ja tehostamismahdollisuuksia Linjojen hyvällä eristyksellä voidaan vähentää lämmönsiirron häviöitä Menoveden lämpötilaa olisi hyvä ohjata automaattisesti ulkolämpötilan mukaan ja pyrkiä mahdollisimman alhaiseen menoveden lämpötilaan. Tämä pienentäisi myös verkoston häviöitä ja vähentäisi näin lämmöntuotannon kustannuksia. Oittisen tilalla kuitenkin tätä ei voida toteuttaa kaikissa halleissa, koska lämpöpuhaltimille tulee johtaa mahdollisimman kuumaa vettä, jotta linnut eivät kokisi vedon tunnetta. Palamisilman esilämmitys: Tarkasteltiin mahdollisuutta ja kannattavuutta lisätä kattiloihin ilman esilämmitys Palamisilman esilämmityksellä voidaan säästää maksimissaan noin 10 % polttoaineen kulutuksesta. Vuositasolla se merkitsee Oittisen tilalla Nevontien kattilalla noin 1500 säästöä. Ilmanesilämmittimien investointi molempiin kattiloihin on kuitenkin sen verran iso, että nykyisiin kattiloihin sitä ei kannata lisätä. Lisäksi, mikäli arinat ovat ilmajäähdytteisiä, lisääminen ei ole teknisesti mahdollista. Lintujen tuottama lämpö: Lintujen tuottaman lämmön määrä riippuu linnun koosta ja osittain myös sitä ympäröivistä olosuhteista. 15 000 linnun kasvatuserä tuottaa lämpöä noin 122 MWh 18
Ilmanvaihto Hallien lämmitys on toteutettu joko putkipattereilla tai kiertoilmalämmittimillä tai niiden yhdistelmällä. Halleissa on käytössä sekä tulo- ja poistopuhaltimilla toteutettuja ilmanvaihtoratkaisuja ja alipaineeseen perustuvia ratkaisuja. Taajuusmuuttajakäyttöiset puhaltimet ovat energiatehokas tapa toteuttaa ilmavirran säätö. Säätöpellejä, joita ei voida pitää energiatehokkaana tapana, ei ollut käytössä. Ilmanvaihdon tarve: Ilmavaihdon määrää säädetään lähes päivittäin Säätö toteutetaan pääsääntöisesti Yleisen ohjetaulukon mukaan, jossa on määritelty minimi- ja maksimi-ilmanvaihtomäärät linnun painon mukaan Hiilidioksidipitoisuuden mukaan ja osittain perustuen omaan kokemukseen Ilmavaihdon ilmamäärien minimoiminen säästää sähkökustannuksissa sillä puhaltimien käyttöajat ja käyttötehot pienenevät. Talviaikaan säästetään myös lämmityskustannuksissa. Jo olemassa olevan ilmanvaihdon automatiikan käytön tehostamisella on kenties mahdollista vielä pienentää ilmanvaihdon ilmamääriä. Vaikka ilmanvaihdon määrää säädettäisiinkin päivittäin, niin automatiikan avulla minimointi olisi jatkuvaa. Automatiikan toimivuutta kuitenkin ehdotetaan tarkkailtavan edelleen aktiivisesti. 19
Valaistus Kasvattamo hallien valaistuksen käyttöajat määräytyvät kasvatuksen tarpeen mukaan. Valaistuksen käyttöajoilla on vaikutusta lintujen kasvuun ja hyvinvointiin. Valaistuksen määrää himmennetään jonkin verran lintujen valontarpeen mukaan. Valaistusta käytetään pääsääntöisesti seuraavasti: Ensimmäiset 2 vrk lintujen saapumisesta 24 h Tämän jälkeen 6 h / yö, jolloin ei ole valaistusta ja 18 h / päivä, jolloin valaistus on päällä Vuotuinen valaistuksen käyttöaika on noin 4000 h Valaistuksen tehoksi laskettiin noin 25 kw ja energian kulutukseksi noin 99 MWh Valaistusta ohjataan käsin. Valot kytketään pois, kun hallissa ei ole lintuja. Myös muista tiloista valot kytkettiin pois, kun niille ei ollut tarvetta. Tunnistimista ei sisävalaistuksessa ole hyötyä, koska valaistusta käytettiin nyt vain tarpeen mukaan. Yhden vuorokauden turha valojen päällä pitäminen kaikissa halleissa maksaa noin 40 eli viikossa 280 Ulkovalaistus ohjattu sekä hämäräkytkimellä että tunnistimella. 20
Valaistuksessa käytetyt lampputyypit Valaistuksessa käytössä: Hehkulamppuja T8-tyypin loisteputkia Tulevaisuudessa hehkulampuista joudutaan luopumaan. Vaihtoehtoja ovat: Energiansäästölamppu LED-lamppu T5-loisteputki Lamppuvalinnan haasteita: Lampun suoraan sopiminen nykyiseen valaisimeen Himmennettävyys Sopiva värilämpötila Nykyään kuitenkin energiansäästölamput ovat kehittyneet ja niitä on mahdollista saada eri värisävyillä ja himmennys ominaisuudet ovat myös kehittyneet. 21
Hehkulamppujen korvaamien energiansäästölampuilla Halleissa 1 5 on käytössä hehkulamppuja valaistukseen Hehkulamppua ei voida pitää kovin energiatehokkaina Tulevaisuudessa niiden saatavuusongelma, kun vuoden 2012 aikana ne poistuvat markkinoilta. Tällä hetkellä on mahdollista saada markkinoilta himmennettäviä energiasäästölamppuja. Suositellaan valittavaksi portaattomasti himmentyviä lamppua Lintujen on todettu olevan rauhallisia hehkulamppujen värisävyssä. Hehkulamppujen valon värilämpötila on noin 2700 K. Energiansäästölamppuja valittaessa on syytä valita juuri tuo värilämpötila. Arvioimalla nykyisillä käyttöajoilla voitaisiin saavuttaa jopa yli 70 % sähkönsäästö. Hehkulamppujen kulutuksen voidaan arvioida olevan noin 64 MWh/a ja energiansäästölampuilla voidaan päästä jopa 15 MWh/a vuosikulutukseen. Säästö on noin 49 MWh/a, joka vastaa noin 3500 /a. Energiansäästölamppujen investointikustannus on noin 20 /kpl. Jolloin yhteensä 240 hehkulampun muuttamisen kustannukset ovat noin 4800. Investoinnin suora takaisinmaksuaika on noin 1,4 a. 22
Hehkulamppujen korvaamien energiansäästölampuilla tai LEDlampuilla Toinen vaihtoehto on korvata nykyiset hehkulamput LED-lampuilla. Niitä on markkinoilla perinteiseen hehkulampun kantaan sopivana. LED-lampuilla voidaan päästä jopa 12 MWh/a vuosikulutukseen. Säästö on noin 52 MWh/a, joka vastaa noin 3700 /a. LED-lamppujen investointikustannus on noin 45 /kpl. Jolloin yhteensä 240 hehkulampun muuttamisen kustannukset ovat noin 10800. Investoinnin suora takaisinmaksuaika on noin 2,9 a. 23
Lampputyyppien vertailua Tyypillinen hehkulampun käyttöikä on noin 2000 h Energiansäästölampun noin 10 000 h LED-lampulle luvataan käyttöiäksi jopa 45 000 h. Vaikka hehkulamput ovat merkittävästi halvempia, on niiden käyttöikäkin merkittävästi pienempi. Hehkulamput tuotavat lämpöä. Siirtymällä joko energiansäästölamppuihin tai LEDlamppuihin lampuista saatavan lämmön osuus pienenee. Lämmitysenergia on merkittävästi halvempaa kuin sähkö ja lisäksi kesäaikaa lamppujen tuomaa lämpöä joudutaan tuulettamaan pois. Tästä johtuen hehkulamppujen tuomaan lämpöä ei ole huomioitu laskelmassa. Ehdotetaan kokeiltavan aluksi jossakin hallissa lamppujen sopivuutta ja valinta lamppujen perusteella tehdään sopivuuden perusteella. Tilan edustajien mukaan tilan hehkulamppujen himmentäminen on toteutettu tekniikalla, joka ei vastoin tavallista tilannetta sovellu kuitenkaan energiansäästö tai LED-lampuille. Tulevaisuudessa kuitenkin on valaistus uusittava, koska hehkulamppuja ei enää ole saatavilla. 24
Loisteputkien korvaaminen halleissa 6 ja 7 Hallien 6 ja 7 valaistuksesta on toteutettu T8-loisteputkilla, jotka ovat 26mm paksuja loisteputkia. Nykyisissä valaisimissa on elektroniset kuristimet. Loisteputkilla toteutetussa valaistuksessa on energiatehokkaampi vaihtoehto käyttää T5-loisteputkia Ei sovellu suoraan vanhaan valaisimeen vaan vaatii valaisimen vaihdon T5-loisteputkilla voidaan saavuttaa jopa 30 40 % energian säästö. Yhteensä hallien valaistuksen muuttamiselta T5-tyyppiseen lamppuun voitaisiin säästää vuosittain noin 10 MWh/a, joka vastaa noin 710 /a. T5-loistaputkivalaisimen hinnat vaihtelevat valaisimelta vaadituista ominaisuuksista esim. valmistajasta ja koosta riippuen noin 60 200 välillä. Investointikustannus Hallien 6-7 valaistuksen muuttamiseksi on noin 9200, joka sisältää noin 7200 valaisimien investoinnin kuluja ja noin 2000 asennuskuluja. Hankkeen takaisinmaksu aika on noin 12,9 vuotta, joten hanketta ei voida pitää kannattavana. Uutta hallia rakennettaessa tai valaistusta uusittaessa on kuitenkin ehdottomasti kannattavaa valita T5-tyypin loisteputki. Nykyisin ei ole vielä markkinoilla himmennettäviä LED-loisteputkia. Ne ovat jo kuitenkin tuotekehitysvaiheessa ja voivat tulevaisuudessa olla hyvä vaihtoehto korvaamaan T8-tyyppisiä loisteputkia. Normaalisti LED-putket ovat asennettavissa suoraan T8 putken tilalle, jolloin investointikustannus on pienempi. 25
Lämmöntalteenotto poistoilmasta Nykyisin halleissa ei ole toteutettu poistoilmasta lämmöntaiteenottoa. Tässä laskelmassa on tavoitteena arvioida lämmöntalteenoton potentiaalia. Likaisesta ilmasta johtuen lämmöntalteenotto olisi suotavaa toteuttaa vesikiertoisella lämmöntalteenottolaitteistolla. Tyypillisesti silloin lämmöntalteenoton hyötysuhde on noin 40 50 %. Tämän perusteella LTO-laitteistolla olis mahdollista saada talteen noin 1830 MWh/a, joka vastaa noin 47 600 /a käytettäessä lämmön hintana edellä mainittuja hintoja. Lämmöntalteenottolaitteet tulee olla pestävissä olevia laitteita. Retermia Oy on kehittänyt Suomessa haasteellisiin olosuhteisiin sopivia lämmöntalteenottolaitteistoja, joissa on huomioitu pesumahdollisuus. Neulaputkipattereilla toteutettuun lämmöntalteenottolaitteistoon ei tarvita erillisiä suodattimia. 26
27
Lämmöntalteenotto poistoilmasta Nykyisissä alipaineella toimivissa halleissa lämmöntalteenotto vaatisi koko ilmanvaihdon uudistuksen. Halleista 1, 4 ja 5, joissa on tuloilma ohjataan puhaltimilla sisään, olisi mahdollista harkita LTO:n asentamista. Järjestelmän sopiminen kuitenkin tulee tarkistaa tarkemmin hallikohtaisesti. Halleissa 1,4 ja 5 arvioidaan lämmöntalteenottopotentiaalin olevan noin 630 MWh/a, joka vastaa noin 16 300. Lämmöntalteenottopattereiden investointi on noin 35 000 /per halli eli kyseisten kolmen hallin osalta investointi on noin 105 000. Tämän lisäksi tulee kuluja putki- IV- ja yms. asennustöistä. Lisäksi investointia saattaa lisätä mahdolliset muut muutokset. Arvioidaan asennustöiden oleva noin 20 000. Yhteensä investointi olisi noin 125 000. Investoinnin takaisinmaksuaika olisi noin 7,7 vuotta. Lämmöntalteenottolaitteet eivät ole tämän laskelman perusteella jälkiasennuksena erityisen kannattavaa. 28
Yhteenveto toimenpiteistä Energiatehokkuuden taso oli melko hyvä jo katselmuksen alussa Oittisen tilalla Kulutusseuranta Monia asioita oli jo selvästi mietitty ja toteutettu Monet energiatehokkuuteen vaikuttavat tekijät tulee huomioida jo uutta investoidessa tai toteuttaessa peruskorjauksia. Tuolloin investointi kustannukset ovat suhteessa pienemmät. Toimi Säästö [MWh] Säästö [ ] Investointi [ ] Siirtyminen energiansäästölamppuihin halleissa 1, 2, 3, 4 ja 5 49 3 500 4 800 Siirtyminen T5-loisteputkiiin halleissa 6 ja 7 10 710 9 200 Lämmöntalteenotto halleissa 1, 4 ja 5 630 16 300 125 000 Yhteensä 689 20 510 139 000 29
Kiitoksia! Yhteystiedot: Mari Peltomäki Projekti-insinööri mari.peltomaki@poyry.com 0400-725276 30