ENERGIA-ALAN KEHITTÄMISEN VIITEKEHYS LAPISSA EU:N JA VALTAKUNNALLISET TAVOITTEET JA OHJELMAT, LAIT JA MÄÄRÄYKSET LAPIN MAAKUNTAOHJELMA, TOTEUTUSSUUNNITELMAT JA MUUT YLEISET MÄÄRÄYKSET JA OHJEET LAPIN ENERGIASTRATEGIA (LAPIN LIITTO) LAPIN BIOENERGIAOHJELMA (KOORDINAATIO METSÄKESKUS, LAPPI) 2009 2013 - Ohjelman rahoituksen järjestäminen, hankevalmistelu - Osahankkeiden välinen yhteydenpito - Koulutuksen järjestäminen - Uusien kehittämistarpeiden kokoaminen - Hankkeen ohjausryhmän puoltavat tai kielteiset lausunnot rahoittajille 1. PUUPERÄISET POLTTOAINEET JA TURVE 2. MUUT UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET 3. KOULUTUS JA NEUVONTA 4. TUTKIMUS JA KEHITYS, TEKNOLOGIA
1. BIOKAASU
1.1 BIOKAASU Yhdyskuntajätteestä TS% VS% TS:stä m3/tvs m3/t raakaainetta CH4 m3/tvs mekaanisesti lajiteltu biojae1) 40 10 75 10 600 100 150-200 275-400 Suomalainen biojae 45 70 500 160 275 Syntypaikkalajiteltu biojäte 35 80 500 140 300 Jätevesiliete, esikuivattu 15 5 70 10 450 30-70 315 Naudan lietelanta 7 3 80 5 350 10-30 190 Sian lietelanta 6 1 75 10 600 20-35 360 Turkiseläinlanta 30 50 400 60 240 Kanan lanta 70 65 450 200 270 Kasvibiomassa 10 5 80 10 500 100 15-80 200-300 Perunan kuoret 20 90 700 130 350 Perunateollisuuden liete 6 1 90 700 30-40 350 Teurastamon mahalanta 9 90 600 50 330 Teurastamon flotaatioliete 18 85 600 90 390 Teurasjäte 30 80 500 120 350 Taulukko 1. WABIO-biokaasuesitteen mukaiset metaanintuottopotentiaalit eri raakaainevaihtoehdoilla (www.rmg/esitteet/wabio.pdf). TS= kokonaiskiintoainepitoisuus VS= orgaaninen kuiva-ainepitoisuus
1.2 BIOKAASU KUNTA ASUKKAAT MATKAILU OPPILAIT. KAUPPA RUOKAJÄTE YHTEENSÄ KEMI 1655 43 69 78 93 1938 KEMINMAA 653 0 21 41 8 724 SIMO 261 0 7 10 1 280 TERVOLA 269 0 11 16 2 297 TORNIO 1619 0 64 62 297 2043 KEMIJÄRVI 675 0 18 31 165 889 PELKOSENNIEMI 80 80 1 10 29 200 POSIO 305 0 7 10 14 336 SALLA 327 38 7 16 2 389 SAVUKOSKI 94 0 2 10 0 107 PELLO 319 0 8 21 24 372 YLITORNIO 370 0 10 47 0 427 INARI 508 138 15 31 12 703 SODANKYLÄ 740 0 22 36 19 817 UTSJOKI 94 0 2 10 0 107 RANUA 341 0 12 10 1 365 ROVANIEMI 4211 221 185 171 1305 6093 ENONTEKIÖ 145 53 4 21 1 224 KITTILÄ 421 150 11 16 66 663 KOLARI 276 142 6 10 9 444 MUONIO 174 50 6 10 2 243 YHTEENSÄ 13539 914 487 669 2052 17662 Taulukko 2. Laskennallinen elintarvikejätteen määrä (tonnia/vuosi) kunnittain ja lähteittäin. Matkailun jätemäärälaskuihin on otettu mukaan vain matkailukeskukset.
1.3 BIOKAASU KUNTA POROTEUR. KALAJÄTE YH-JÄTE YHTEENSÄ KEMI 4000 4000 KEMINMAA 1500 1500 SIMO 550 550 TERVOLA 610 610 TORNIO 10400 10400 KEMIJÄRVI 68 90 1960 2118 PELKOSENNIEMI 150 150 POSIO 80 100 230 410 SALLA 116 116 SAVUKOSKI 10 10 PELLO 70 70 YLITORNIO 0 INARI 338 523 861 SODANKYLÄ 460 200 400 1060 UTSJOKI 100 100 RANUA 98 150 650 898 ROVANIEMI 440 80 45000 45520 ENONTEKIÖ 20 20 KITTILÄ 400 400 KOLARI 144 144 MUONIO 20 20 YHTEENSÄ 1844 740 66373 68957 Taulukko 3. Eläinperäiset sivutuotteet ja yhdyskuntajätemäärät (YH-jäte) kunnittain (tonnia/vuosi). Kalajätteeseen on laskettu sekä kalanjalostusjäte että hoitokalastusten kalamassa. Pienten taajamien yhdyskuntajätettä ei ole erikseen laskettu.
1.4 BIOKAASU KUNTA ELINT. YH-JÄTE TEUR. YM. LANTA PELTOBIOM. TUULIV. YHTEENSÄ KEMI 630 208 0 0 91800 92638 KEMINMAA 235 78 0 331 0 644 SIMO 91 29 0 655 0 170000 170774 TERVOLA 97 32 0 1418 0 1546 TORNIO 664 5017 0 1869 85000 92550 KEMIJÄRVI 289 102 40 423 0 854 PELKOSENNIEMI 65 8 0 83 0 156 POSIO 109 12 43 1329 301 0 1795 SALLA 126 34 381 0 542 SAVUKOSKI 35 2 103 25500 25639 PELLO 121 14 402 0 536 YLITORNIO 139 0 1252 0 1390 INARI 229 27 99 92 301 0 748 SODANKYLÄ 265 21 174 609 603 0 1672 UTSJOKI 35 10 29 63 25500 25638 RANUA 119 34 58 1064 0 0 1275 ROVANIEMI 1979 5570 148 1214 603 0 9514 ENONTEKIÖ 73 4 61 2550 2688 KITTILÄ 215 21 0 466 0 34000 34703 KOLARI 144 42 262 754 0 1203 MUONIO 79 47 4 137 56100 56367 YHTEENSÄ 5737 11216 692 12214 2562 490450 522872 Taulukko 4. Laskennallinen hyödynnettävissä oleva bioenergiapotentiaali (MWh) raaka-ainelähteittäin ja kuntakohtaisesti eriteltynä. Hyödyntämisasteet: elintarvike- Jäte 50 %, yhdyskuntajäte 90 %, eloperäiset sivutuotteet 50 %, karjanlanta 20 % ja peltobiomassat 70 %.
1.5 BIOENERGIAOHJELMAN MÄÄRÄLLISET TAVOITTEET BIOKAASUN OSALTA - Käynnistetään yksi opetusmaatilan yhteyteen tuleva pilotti biokaasulaitoksen ja hygienisointiyksikön investointi - Käynnistetään 3-4 maatilalle biokaasulaitosinvestointi - Selvitetään yhden kunnan osalta elintarvikejätteitä käyttävän biokaasulaitoksen käynnistysedellytykset - Selvitetään yhden kunnan osalta yhdyskuntajätteitä käyttävän biokaasulaitoksen käynnistysedellytykset - Käynnistetään 1-2 kuntakohtaisen elintarvikejätettä käyttävän biokaasulaitoksen investoinnit - Käynnistetään 1-2 kuntakohtaisen yhdyskuntajätteitä käyttävän biokaasulaitoksen investoinnit - Lisätään ruokohelven viljelypinta-alaa 1 000 hehtaarilla vuoteen 2013 mennessä
1.6 BIOKAASU; HANKKEISSA TOTEUTETTAVAT TOIMENPITEET - Muokataan toimintaympäristöä neuvonnan ja imagon parantamisen kautta bioenergialle myönteiseksi - Etsitään ja kartoitetaan biokaasun tuottamisesta kiinnostuneita maatilayrittäjiä - Nurmikasvien tuotannon tehostaminen, satotasojen nostaminen ja tuotantoketjujen kehittäminen - Ilmastonmuutoksen vaikutuksen selvittäminen uusien energiakasvien viljelemiseen Lapissa - Jätteiden käsittelyliiketoiminnan kehittäminen - Neuvontatyön käynnistäminen jätteiden lajitteluun liittyen - Biojätteen keräilyn organisointi ja liiketoimintamallien kehittäminen - Kehitetään liiketoimintamallikomponentti lappilaisille toimijoille - Keskitetyn jätteenpolttolaitoksen perustamismahdollisuuksien ja vaikutusten selvittäminen
AMMATTIOPISTO LAPPIA OPETUSMAATILAN PILOTTI BIOKAASULAITOS Hiilidioksidi Biokaasun hyödyntäminen: Lämpöä, sähköä, liikennepolttoainetta Biokaasu Eläintuotanto Eläinten lanta Peltobiomassan tuotanto Esikäsittely Varastointi Esikäsittely, sekoitus Biokaasureaktori Muut biomassat Jäännöksen käsittely Jäännöksen varastointi ja jälkikaasutus
2. MUUT UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET OPPIMISYMPÄRISTÖ, AMMATTIOPISTO LAPPIA, LOUE - Biokaasulaitos - Pientuulivoimalat 3 kpl - Aurinkopaneelijärjestelmät 2 kpl
LÄHTÖTIEDOT PILOTTI BIOKAASULAITOS, LOUE 1. TAUSTAA - Louen toimipaikan vuotuinen sähkönkulutus 711 490 kwh - Lämpöenergiaa kuluu 2 015,5 MWh/ vuosi - Vedenkulutus 8 960 m3/ vuosi - Peltoa 130 ha (luomu) 2. BIOKAASULAITOS - Käytettävissä olevat syötteet: - lietelanta 8,4 tn/vrk - kuivalantaa 0,2 tn/vrk - vihermassoja 0,1 tn/vrk - ruokohelpeä 0,8 tn/vrk ---> yhteensä 9,5 tn/vrk - Kaksi reaktoria: - 190 m3 märkäreaktori termofiili - prosessi (+55 C) - 110 m3 kuivareaktori mesofiili prosessi (+35-38 C) - Energian tuotto: - Lämpöenergiaa 182 MWh - Sähköenergiaa 219 000 kwh - Investoinnit 2010-2011: - Biokaasulaitos 320 000 - Liikennepolttoaineen (metaani) tankkauskontti 30 000 - Lisäsyötteiden hygienisointiyksikkö 40 000
BIOKAASULAITOS LAYOUT Biokaasun tankkausasema Rejekti- ja kaasuvarasto 1 000 m3 Nykyinen lieteallas Navetta Ulkopuoliset syötteet Peltobiomassat Hygienisointi yksikkö Kuivarejekti Kuivareaktori 110 m3 Märkä Reaktori 190 m3 Pumppukaivo = Lieteputket = Kaasuputket = Rejektiputki = Väliputki = Sähkö- ja lämpöenergia Sähkö/ Autom. Generaattori Kaasupoltin/ -kattila
2. TUULIVOIMA Nykyiset ja rakenteilla, suunnitteilla ja vireillä olevat tuulivoimalat Lapissa
MWh MUUT UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET 2.1 TUULIVOIMA ENERGIAPOTENTIAALI 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 TUULIV. PELTOBIOM. LANTA TEURASJ. + KALAJ. YH-JÄTE ELINTARVIKEJÄTE 50000 0 KEMI-TORNIO ITÄ-LAPPI TORNIONLAAKSO POHJOIS-LAPPI ROVASEUTU TUNTURI-LAPPI
2.3 BIOENERGIAOHJELMAN MÄÄRÄLLISET TAVOITTEET TUULIVOIMAN OSALTA - Rakennetaan 2-3 pientuulivoimalaa tutkimuskäyttöön opetusmaatilalle Louelle - 50 maatilakohtaista tuulivoimalaa - 100 120 omakotitalokohtaista pientuulivoimalaa 2.4 TUULIVOIMA; HANKKEISSA TOTEUTETTAVAT TOIMENPITEET - Toimintaympäristön muokkaaminen tuulivoimalle myönteiseksi - Pientuulivoimaloiden rakentamisesta kiinnostuneiden lappilaisten yritysten kartoittaminen
3. AURINKOENERGIA tam hel maa huh tou kes hei elo syys loka marras jou Utsjoki 0 15 71 149 194 198 182 119 61 21 2 0 Enontekiö 0 14 69 147 212 228 199 130 69 20 1 0 Ivalo 0 15 67 145 172 200 184 122 64 17 1 0 Muonio 1 19 67 139 200 229 209 139 68 21 1 0 Sodankylä 2 21 72 153 199 220 204 137 72 25 5 0 Salla 1 19 66 139 191 221 204 135 66 21 2 0 Pello 1 21 71 144 207 240 212 144 72 23 2 0 Rovaniemi 1 21 72 148 190 226 208 141 74 23 3 0 Kemi 3 27 75 152 203 237 222 153 81 27 7 0 KESKIM. 1 19 70 146 196 222 203 136 70 22 3 0 Taulukko 5. Auringon kokonaissäteily Lapissa kwh/m2 - Aurinkokennojen hyötysuhteet: - Piikennot 20 % - Väriainekenno (Grätzel kenno. Uusi innovaatio; ohut, värikäs muovikalvo. Suomen oloissa noin 40 m2 paneli tuottaa vuoden kotitaloussähköt) 10 % - Avaruuskäyttöön kehitetyt gallium-arsenidikennot 40 %
3.1 BIOENERGIAOHJELMAN MÄÄRÄLLISET TAVOITTEET AURINKOENERGIAN OSALTA - Rakennetaan yksi lämpimän veden tuottamiseen tarkoitettu pilotti aurinkopaneelijärjestelmä opetusmaatilan yhteyteen - Rakennetaan yksi sähköntuotantoon tarkoitettu pilotti aurinkopaneelijärjestelmä opetusmaatilan yhteyteen - Rakennetaan 300 kpl maatila- ja omakotitalokohtaista aurinkopaneelijärjestelmää 3.2 AURINKOENERGIA; HANKKEISSA TOTEUTETTAVAT TOIMENPITEET - Muokataan toimintaympäristöä neuvonnan ja imagon parantamisen kautta aurinkoenergialle myönteiseksi
4. MAALÄMPÖ JA LÄMPÖPUMPUT - Maalämpökohteita Lapissa v. 2007 450 kpl (12 GWh) - Uudisrakennuskohteissa maalämmön suosio on noussut sähkölämmityksen rinnalle (30 %) - Lapissa on noin 16 000 rakennusta öljyyn tai sähköön perustuvassa varaavassa lämmityksessä (520 GWh) - Suorassa sähkölämmityksessä olevia rakennuksia Lapissa noin 27 000 kpl (550 GWh) - Vapaa-ajan asuntoja Lapissa noin 28 000 kpl - Uutta teknologiaa ns. hybridijärjestelmät, jossa maalämpöjärjestelmään kytketään aurinkopanelit - Poistoilmapumpuissa lämmönlähteenä käytetään rakennuksesta ilmanvaihtolaitteella poistettavaa sisäilmaa tuloilman, käyttöveden ja lämmitysverkosto veden lämmittykseen - Ilmalämpöpumput ottavat lämmön ulkoilmasta ja siirtävät lämmön sisäilmaan. Soveltuu parhaiten käytettäväksi suoran sähkölämmityksen kanssa säästämään sähköä keväällä ja syksyllä - Ilma-vesilämpöpumppu siirtää ulkoilmasta talteen otetun lämmön käyttöveteen
4.1 MAALÄMPÖ Sijainti Savi Hiekka HUOM. Etelä-Suomi¹ 50-60 30-40 ¹ Linjan Kokkola - Keski-Suomi 40-45 15-20 Savonlinna eteläpuoli Pohjois-Suomi² 30-35 0-10 ² Lappia lukuun ottamatta Taulukko 6. Ohjeellisia arvoja maasta vuotuisesta saatavalle lämpöenergialle (kwh/m) (www.sulpu.fi). Maaperä Putkea m Maa-ala m2 Etelä-Suomi savi 215-250 320-375 hiekka 330 500 Pohjois-Suomi savi 330-375 500-560 hiekka 750-1000 1130-1500 Taulukko 7. Pientalon maalämpöpumpun putkiston tarvitsemia maa-aloja, kun vuosienergian tarve on 25 000kWh ja lämpöpumpun lämpökerroin 2,5
GWh/vuosi MUUT UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET Lapin rakennusten energiankulutus lämmitykseen (oletus 120 kwh/m2/a) 600 500 551,6 533,4 Kaikki rakennukset yht. 1834 GWh/a sis. Omakoti- ja paritalot Omakoti- ja paritalot yht. 781 GWh/a 400 411,8 372,1 300 232,9 200 163,4 199,7 100 0 96,1 25,4 13,1 8,0 7,4 Kauko- ja aluelämpö Öljy Sähkö Puu Maalämpö Muu, tuntematon - Lapin rakennusten energiankulutus lämmitykseen. HUOM. Kuvan tiedot on laskettu tilastokeskuksen tiedoista. Tiedot lämmitysjärjestelmien muutoksista, jotka eivät tarvitse rakennuslupaa, eivät välity tilaston ylläpitäjälle. Lähde Markus Auniola.