TSE Oy Naantalin monipolttoainevoimalaitos 23.11.2017
Turun Seudun Energiantuotanto OY Turku Energian ja Fortumin pitkäaikainen kaukolämmön toimitussopimus on päättynyt ja tilalle on muodostettu yhteisesti omistettu tuotantoyhtiö, johon naapurikaupungit ovat liittyneet. Lämpökuormat yhdistetty (kaukolämpö ja höyry), vastapainehyöty jaettu. KL:n myynti ja jakelu koko alueelle on TE:llä ja höyryn myynti Fortumilla TSE Oy omistaa ns perustuotantolaitokset ja optimoi alueen tuotannon. Uusi voimalaitos NA4 CHP on mitoitettu koko lämpökuormaan
KL-tuotanto ja siirto Naantalin voimalaitos - KL 350 MW - Höyry 80 MW - Sähkö 200 MW (CHP) Naantali KL Raisio KL Turku - Oriketo Bio 50 MW - Kakola LPL 2x20 MW - Jätteenpolttolaitos lopetettu Kaarina KL Tunnelissa oleva KL-siirtoputki 15 km, kapasiteetti 360-370 MW
NA4 Investoinnin perusteet Naantalin voimalaitoksen jo ikääntyneen kapasiteetin korvaaminen. CHPtuotantoon muutettujen Na2- ja Na3- yksikköjen käyttötunnit olivat > 250.000 h Uuden IE-direktiivin mukaiset, myös vanhoihin laitoksiin kohdistuvat, tiukentuvat päästömääräykset (N,S, pöly) olisi merkinnyt tuntuvia investointeja Tarve vähentää oleellisesti hiilen käyttöä siirtymällä uusiutuviin. Omistajilla uusiutuvien käyttötavoitteet. Joustavuus polttoaineiden suhteen ja kuormanmuutosten suhteen (pakkolauhteen vähentäminen, öljyn käytön pienentäminen) merkitys kasvaa poukkoilevan politiikan takia Parempi hyötysuhde ja rakennusaste Sähkön alhainen markkinahinta on haaste
Kaukolämmön ja prosessihöyryn tuotanto
NA4 esisuunnittelu Maakaasu oli mukana selvitysvaiheessa (kombi tai kaksi kombia), sekä kaasutusratkaisu vanhoihin yksiköihin Jätteenpoltto oli mukana selvitysvaiheessa - mutta konseptina se, että jätteet poltettaisiin uudessa jätteenpolttolaitoksessa Päädyttiin 200 MW kaukolämpöä ja saman aikaisesti 50 MW prosessihöyryä tuottavaan laitokseen, CFB-kattila varustettuna välitulistuksella, jolloin vpteho 150 MW- ei lauhdeperää Turpeen ja biopolttoaineen (puu, olki) saatavuutta on selvitetty, myös tuontia tavoitetaso biolle 40 % myöhemmin 60-70 % Talviaikana tarvitaan NA3 mukaan tuotantoon, investoitu päästöjen vähentämiseen (IED direktiivi) Na2 jää vara- ja huippulauhdelaitokseksi (hiililauhde)
BOILER Plant, Valmet Power Oy CYMIC boiler - Circulating Fluidized Bed (CFB) technology Steam Fuels: 144 / 130 kg/s 164 / 44 bar 555 / 555 C 390 MW th Wood biomass, agro biomass, peat, coal, SRF 19.11.2014 COPYRIGHT VALMET Heikki Jaakkola 7
NA4 käytön haasteet Biopolttoaineiden tavoiteosuus alussa on 40 %, kun polttoaineen kokonaismäärä on n 2700 GWh merkitsee tämä taso n 1100 GWh:n biopolttoainemäärää, (1200 000 i-m3 haketta). Bion tavoitetaso myöhemmin 60-70 % Hiilen mahdollinen kieltäminen vaikuttavat Naantaliin merkittävästi vaihtoehtoisia polttoaineita on löydettävä Turpeen kohtelu voi jatkossa lisätä bion kysyntää koko maassa Edellissistä seuraa että biopolttoaineiden kysyntä kasvaa saadaanko tarvittava määrä järkevään hintaan? Lisänä byrokratia (sertifiointi, tuotantotuki jne). Alhainen sähkön markkinahinta ja uusiutuvien tuet heikentää CHPtuotannon ja sitä kautta myös kaukolämmön kannattavuutta Seostuhkan käyttö on merkittävä taloudellinen haaste
Lämmitysenergian kulutus Turun alueella Turun alueena tarkastellaan tässä Turun lisäksi Naantalia, Raisiota ja Kaarinaa. Kaukolämpö kattaa noin 85 % alueen asuinpinta-alasta Asuntojen ja julkisten tilojen lämmitykseen (ei teollisuus) käytetty energia alueella on yhteensä noin 2600 GWh/a josta kaukolämmön osuus 2150 GWh/a Kaukolämmön tuotanto: Naantalin voimalaitos CHP 1500-1600 GWh/a Oriketo biokattila /pellettikattila 150-250 GWh/a Kakolan lämpöpumput 200-250 GWh/a Öljy huippukattiloissa 50-100 GWh/a Lämmitykseen käytetyt energialähteet keskimäärin: Polttoaineet (hiili, biopolttoaine, jäte, öljy) 2350 GWh/a lämpöpumpuilla tuotettu (sähkö) 270 GWh/a Uusiutuvien osuus on nyt noin 25 %
Polttoaineen hankinta Na4 Na4:n polttoaineina ovat erilaiset biopolttoaineet, turve, hiili, öljy ja jalostamokaasu (LNG?) ja mahdollisesti SRF. Polttoaineiden seossuhteita voidaan vaihtaa joustavasti käynnin aikana: Bio 0-75 %, Hiili 100-25 % Turve 0-25 %, bion seassa öljy&kaasut max 35 %, omat polttimet Tavoitteena on lisätä muutaman vuoden sisällä bion osuutta 60-70 %:iin ja myöhemmin hiilen ja turpeen kohtelusta riippuen vieläkin suuremmaksi Tarvittava biopolttoaineen määrä on jo laitoksen käynnistyessä suurempi kuin arvioitu taloudellinen käyttöpotentiaali lähialueelta (100 km säde). Laaditut 3-5 vuoden runkosopimukset toimittajien kanssa osoittavat että alueelta saatava määrä on suurempi kuin arvioitu käyttöpotentiaali. Yhtiö on tehnyt investointipäätöksen kesällä 2017 biopolttoainejärjestelmän rakentamisesta satamasta voimalaitokselle tavoitteena biopolttoaineen määrän lisääminen ja saannin turvaaminen
Kotimaisen biopolttoaineen hankinta-alue
Na4 vaikutukset biopolttoaineen käyttöön Na4:n vaikutuksesta TSE:n hankkima kotimaisen biopolttoaineen määrä kasvaa noin 1000 GWh/a (1100 000 i-m3/a) ensi vuodesta lähtien Nostamme biopolttoaineen käyttöä vuonna 2019 noin 600 GWh/a pääosin tuontibiopolttoaineella mutta markkinatilanteesta riippuen. Voi myös olla että kotimaan kaukokuljetukset lisääntyvät Uusiutuvien osuus alueen lämmityksen energiankulutuksesta nousee 55 %:n tasolle Sähkön tuotanto alueella on nyt käytännössä hiilipohjaista (Naantalin voimalaitos). Na4:n ansiosta uusiutuvien osuus sähköntuotannossa nousee tasolle 50 %. Na3 jää vielä käyttöön talviajan huippu CHP-laitoksena Lauhdesähkön tuotanto kokonaisuudessaan hiilipohjaista Na1 on saatu tehoreservijärjestelmään (siis Fingridille vuorattu varavoimalaitos), Na2 yksikkö jää asteittain pois tuotannosta TSE:n näkökulmasta tuotanto on kivihiilivapaata 2025-2030 välillä
NA4 Julkisivu 13