Biohiili energiateollisuuden raaka-aineena BalBiC-seminaari Lahti 6.6.2013 Kiira Happonen Helsingin Energia
Esityksen sisältö Miksi biohiili kiinnostaa energiayhtiöitä Biohiilen tekniset ja kaupalliset käyttömahdollisuudet Helsingin Energian kehitysohjelma ja biohiilen rooli Helsingin Energia
Miksi biohiili kiinnostaa energiayhtiöitä? 3
Miksi biohiili kiinnostaa energiayhtiöitä? Korkea lämpöarvo ja energiatiheys (pelletöitynä) Muita hyviä ominaisuuksia Matala kosteusprosentti Vettä hylkivä, ei-biohajoava Hyvä jauhautuvuus (verrattuna esim. puupellettiin) Logistisia etuja verrattuna hakkeeseen ja pellettiin Voidaan päästä korkeisiin seospoltto-osuuksiin Ei välttämättä edellytä suuria muutoksia voimalaitospäähän Biohiili on lupaava seospolttoaine etenkin kivihiililaitoksiin Helsingin Energia 4
Biopolttoaineiden ominaisuuksia Polttoaine Kosteus-% Irtotiheys, kg/i-m3 Tehollinen lämpöarvo, MWh/t Energiatiheys, MWh/i-m3 Metsätähdehake 30-60 250-400 1,7-3,6 0,8 Puupelletti 7-10 600-650 4,7 3 Torrefioitu biomassa 3 230 5,5 1,3 Torrefioitu pelletti 1-5 750-850 6 4,8 Kivihiili 5-10 900-1000 7 6,5 Helsingin Energia
Tilantarve samalle energiamäärälle (1 m³ kivihiiltä = n. 7 MWh energiaa) Energiatiheys Kivihiili 1 1,2 2,5 8,5 Paahdettu biomassa Puupelletti Hake
Biohiilen käyttömahdollisuudet
Biohiilen tekniset käyttömahdollisuudet Tekniset käyttömahdollisuudet energiantuotannossa Voidaan mahdollisesti päästä jopa noin 50 % seospoltto-osuuksiin ilman merkittäviä muutoksia laitokseen Ideaalitilanteessa biohiilen voi varastoida, jauhaa ja syöttää hiilen tapaan. Käytännössä ei kuitenkaan ehkä sovellu esim. avovarastointiin ulkona. Suuren mittakaavan kokemukset biohiilen käytöstä puuttuvat vielä Tuotantopuolella on vielä omat haasteensa Eri teknologioita, ei ole löytynyt sitä yhtä oikeaa? Prosessin ja lopputuotteen optimointi Tiivistäminen Helsingin Energia 8
Biohiilen kaupalliset käyttömahdollisuudet Kaupalliset käyttömahdollisuudet riippuvat muun muassa Torrefaction-teknologian kehittymisestä Biohiilen ja sen raaka-aineiden saatavuudesta Biohiilen ja kilpailevien (bio)polttoaineiden hinnoista Mahdollisista tuista Toisin kuin esim. puupelletille, biohiilelle ei ole vielä syntynyt varsinaisia markkinoita. Kaupallisen mittakaavan tuotanto on kuitenkin käynnistymässä ja useita demolaitoksia on jo toiminnassa. Etunimi Sukunimi Helsingin Energia 9
Helsingin Energian kehitysohjelma ja biohiilen rooli 10
Helsingin Energia Tarjoamme sähköenergiaa noin 400 000 asiakkaalle Suomessa. Kaukolämpömme kattaa yli 90 prosenttia pääkaupungin lämmitystarpeesta. Kaukojäähdytyksen toimittajana olemme Euroopan kolmanneksi suurin. Tarjoamme palveluja energiantuotanto- ja jakelujärjestelmien suunnitteluun, projektointiin ja kunnossapitoon. Vastaamme myös Helsingin ulkovalaistuksesta. Helsingin Energia Helsingin Energia 11
Sähkön hankinta tukkumyyntiin 2012 Yhteensä 7 254 GWh (Helsingin voimalaitokset, voimaosuudet ja ostot) Sähköstä tuotettiin Helsingin voimalaitoksilla 72 %. Yhteistuotannon osuus Helsingin voimalaitoksilla oli 99 %. Helsingin Energia Helsingin Energia 12
Kaukolämmön hankinta 2012 Yhteensä 7 354 GWh Yhteistuotannon osuus Helsingin voimalaitoksilla oli 88 %. Helsingin Energia Helsingin Energia 13
Kohti hiilineutraalia tulevaisuutta 400 Yhteistuotanto Kolmoistuotanto 300 g CO 2 / kwh 200 Jätevesilämpö Tuulivoima Merituuli Metsäbiopolttoaineet Monipolttoainelaitos Uudet teknologiat 100 Aurinko CO 2 talteenotto 0 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 Helsingin Energia
Kehitysohjelman toteutusvaiheet 2012-2015 Biomassan seospoltto, Hanasaari ja Salmisaari Biomassa kivihiilen joukkoon 2014 alkaen 5 10 % puupellettiä (n. 100 000 t/a) Teollisuuspäästödirektiivin (IED) mukaiset ilmansuojeluinvestoinnit, Hanasaari ja Salmisaari Vuoden 2015 päätösten valmistelu 2015 Vuonna 2015 päätös ohjelman toteutuksen jatkosta VuC-monipolttoainevoimalaitos tai biomassan seospoltto 40 % Hanasaaressa ja Salmisaaressa yli 1 milj. kiinto-m 3 /a Helsingin Energia 15
Selvitettävät biopolttoaineet Hake Puupelletti Biohiili (paahdettu biomassa) Synteettinen biokaasu (SNG) Helsingin Energia
Biohiilitutkimusta Helenillä Elinkaariselvitys osana lopputyötä: Torrefied wood pellets as an alternative fuel to coal: Climate benefits and social desirability of production and use Torrefaction Integration and Suitability for CO-firing (TISCO-hanke, jossa ovat mukana Helsingin Energian lisäksi UPM, Metso ja PVO-Lämpövoima) Helsingin Energia
TISCO- Hankkeen tavoitteet Raaka-aine Torrefaction Voimalaitos Hankkeessa käydään läpi koko biohiilen arvoketju Helsingin Energia 18
Yhteenveto Kivihiilelle vaihtoehtoisille, kestäville (bio)polttoaineille on tilausta Biohiili on ominaisuuksien puolesta lupaava polttoainevaihtoehto, mikäli se saadaan markkinoille ja voidaan tuottaa kilpailukykyiseen hintaan Monipuolisen biohiilitarjonnan syntyminen positiivista harva toimija vain yhden toimittajan/polttoaineen varassa Helsingin Energia 19
KIITOS! www.helen.fi blogi.helen.fi 20