Raportti Joensuun yliopistoon ja Pohjois-Karjalan ammattikorkeakouluun 7. 8.12.2009 tehdystä opintomatkasta



Samankaltaiset tiedostot
PUUENERGIATOIMISTOhanke

1. Polttopuun käyttö Suomessa

Laadun hallinta pilkkeen tuotannossa

Metsäenergian mahdollisuuudet Hake, pelletti, pilke

Pelletöinti ja pelletin uudet raaka-aineet Valtimo

Polttopuun luonnonkuivaus, keinokuivaus ja laadun hallinta

PUUTA-hanke. Yrittäjätapaaminen ULLA LEHTINEN

Kuivausprosessin optimointi pellettituotannossa

Puuhiilen tuotanto Suomessa mahdollisuudet ja haasteet

Kalevi Pietikäinen Tätä tutkimusta on tukenut Eino ja Marjatta Kollinsäätiö

KLAPI-ILTA PUUVILLASSA

Hakkeen asfalttikenttäkuivaus & Rangan kuivuminen tienvarressa ja terminaalissa

HAJAUTETUT BIOJALOSTAMOT. Simo Paukkunen PKAMK Biotalouden keskus

Energiapuun kuivaaminen - Erilaiset menetelmät. Ismo Makkonen, Metsäenergiatutkija

Terminaalit tehoa energiapuun hankintaan? Bioenergiasta voimaa aluetalouteen seminaari Jyrki Raitila, erikoistutkija VTT

PUULÄMMITTÄJÄN TIETOLAARI KULLAA

PUULOG - Bioenergian hankintalogistiikka Pohjois-Suomessa

Kuiva ainetappiot ja kuivumismallit

tärkein laatutekijä Kosteus n. 50% Kosteus n. 30% 7 tonnia puuta 9 tonnia puuta 7 tonnia vettä 5 tonnia vettä

Juha Hiitelä Metsäkeskus. Uusiutuvat energiaratkaisut ja lämpöyrittäjyys, puuenergian riittävyys Pirkanmaalla

Energiapuun kuivuminen rankana ja hakkeena

Järkivihreä energiapäivä Forssa Sami Ronkainen

Energiapuun puristuskuivaus

Mitkä tekniikat ovat käytössä 2020 mennessä, sahojen realismi! Sidosryhmäpäivä 09. Vuosaari Teknologiajohtaja Satu Helynen VTT

Kokeita varten saatiin Turun amk:n silppuamaa ruokoa, joka oli pituudeltaan 5 25 cm. Tavaraa varattiin ~2 m 3.

PUUENERGIATOIMISTO-HANKE LOPPURAPORTTI

PUUHAKE ON KILPAILUKYKYINEN POLTTOAINE PK-YRITYKSILLE TOMI BREMER RAJAMÄELLÄ

Tuontipuu energiantuotannossa

Biohiilen käyttömahdollisuudet

Terminaalit tehoa energiapuun hankintaan? Forest Energy 2020 vuosiseminaari Joensuu, Jyrki Raitila & Risto Impola, VTT

KESTÄVÄ METSÄENERGIA -SEMINAARI

Puulämmityksellä edullista energiaa Jyväskylä

Puusta lämpöä. Energia-ilta Mynämäki Jussi Somerpalo Metsäkeskus Lounais-Suomi Kiinteän bioenergian edistämishanke Varsinais-Suomessa

Loppukäyttäjän/urakanantajan näkemyksiä. Tuomarniemi 8.4 Energiaseminaari Esa Koskiniemi

Puun energiakäyttö 2012

Hakkeen soveltuvuus pellettipolttimelle

Lämpöyrittäjyyden merkitys Uusiutuvia energiaratkaisuja yrityksille palveluna Helsinki, Postitalo Timo Määttä

Biohiili. Pien-CHP. Pelletit. Biokaasu. Puutisleet. Biojalostusfoorumi Hanke-esittely Prof. Lauri Sikanen

Mahdollisia lämpöyrittäjyyskohteita Ylä-Karjalassa. Juha Tuononen Biomas-hanke Nurmes,

Parikkalan kunta Biojalostusterminaalin mahdollisuudet Parikkalassa

KARELIA-AMMATTIKORKEAKOULU Biotalouden keskus Hajautetut biojalostamot -hanke

Öljyä puusta. Uuden teknologian avulla huipputuotteeksi. Janne Hämäläinen Päättäjien metsäakatemian vierailu Joensuussa

Energiapuun korjuu päätehakkuilta Tatu Viitasaari

Pilkkeiden keinokuivaus Pilkepäivä, Energiametsä-hanke Oulu Jyrki Raitila, erikoistutkija VTT

Puun keinokuivauksen perusteet ja energiasisältöön perustuva pilkekauppa

Laitteita ja laitoksia uusille puun kyllästys- ja modifiointiteknologioille ja biomassan kuivaukseen. Toimitusjohtaja Jukka Pakarinen, Kit-Sell Oy

Lämpöyrittäjyys Toiminnan ja kannattavuuden tarkastelua

Oljen energiakäyttö voimalaitoksessa

KUIVAN LAATUHAKKEEN

Kalevi Pietikäinen Tätä tutkimusta on tukenut Eino ja Marjatta Kollin säätiö

Rajaville Oy:n Haukiputaan tehtaan energiatuotannon muutos. Loppuraportti Julkinen Pekka Pääkkönen

Energiapuun varastointi Jukka Pekka Luiro. Energiapuun korjuun laatukoulutuspäivä-evo

TUOTTAVA HAJAUTETTU LÄHIENERGIA HANKE (EnergiaPlus)

Miksi ja milloin puulämmitys pilkkeillä kannattaa

Kustannustehokas pilketuotanto Pilkepäivä, Energiametsä-hanke Oulu Jyrki Raitila, erikoistutkija VTT

Puu luovuttaa (desorptio) ilmaan kosteutta ja sitoo (adsorptio) ilmasta kosteutta.

Selvityksen tausta ja toteutus (1/2)

Kalevi Pietikäinen Tätä tutkimusta on tukenut Eino ja Marjatta Kollin säätiö

Rakennuksien lämmitysjärjestelmät Kontiolahti

Puupelletit. Biopolttoainepelletin määritelmä (CEN/TS 14588, termi 4.18)

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Laatuhakkeen polttokokeilu Kuivaniemellä

Selvitys biohiilen elinkaaresta

Kuivan laatuhakkeen markkinatutkimus

Mistä pientaloihin järkevää energiaa? OMAKOTI MESSUT 25. ja Vantaalla klo 14:30-15:00 Tomi Bremer Metsän Woima Oy ja TTS Työtehoseura ry

Aluetalousvaikutukset: pieni lämpölaitos ja matalaenergiarakentaminen - case Suutela

Metsäenergia Mikko Tilvis Suomen metsäkeskus

13 February Olli Oamkilainen 1

Mihin Ylä-Savo panostaa tulevaisuudessa?

Metsäenergiavarat, nykykäyttö ja käytön lisäämisen mahdollisuudet

POVERIA BIOMASSASTA Toteutus ja tulokset

HAJAUTETTUA ENERGIANTUOTANTOA

Hakkeen ja klapien asfalttikenttäkuivaus. Kestävä metsäenergia hanke Tuomas Hakonen

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Lämmitysjärjestelmän uusimisesta kiinnostuneiden kohdekartoitus. Juha Tuononen Biomas-hanke Kiihtelysvaara

Pellettialan liiketoimintamahdollisuudet; Oulu / OAMK Anssi Kokkonen

Polttoaineen laadun ja poltossa käytetyn ilmamäärän vaikutukset palamisen hallintaan uudenlaista pellettipoltinta käytettäessä

Uusiutuvan energian yrityskeskus hankkeen toiminta Oulunkaarella

PUUN LAADUN SÄILYTTÄMINEN

Metsäenergian saatavuus, käytön kannattavuus ja työllisyysvaikutukset, Case Mustavaara

ENERGIAPUUKOHTEEN TUNNISTAMINEN JA OHJAAMINEN MARKKINOILLE

Puuenergian tukijärjestelmät Ilpo Mattila MTK Keuruu

Puukattilat Puhdasta lämpöä

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Metsähallituksen metsätalous Lapissa

Koneyrittäjät bioenergian kimpussa. Vaasa Asko Piirainen Puheenjohtaja, Koneyrittäjien liitto

Pellettikoe. Kosteuden vaikutus savukaasuihin Koetestaukset, Energon Jussi Kuusela

Energiapuun markkinatilanne Energiapuulajit / kysyntä / tarjonta / kilpailutilanne

Hake- ja pellettikattilan mitoitus

Jyväskylä , Hannes Tuohiniitty Suomen Pellettienergiayhdistys ry.

BioForest-yhtymä HANKE

Tuhkan rakeistus Pohjois Pohjanmaalla Kehittämishankkeen esittely

Energiapuun varastointitekniikat

Energiantuotantoinvestointien taustaraportti (Luonnosversio ) Arvioita hake-, pelletti- ja olkilämmityksestä.

Fysikaaliset ja mekaaniset menetelmät kiinteille biopolttoaineille

SELLUPUUN LAADUN SÄILYTTÄMINEN

Puupolttoaineiden kokonaiskäyttö. lämpö- ja voimalaitoksissa

Lämpötekniikkaa hakkeelle ja puupelletille. Anssi Kokkonen

Metsäenergia Pohjanmaalla

Energiapuun mittaus ja kosteus

Transkriptio:

1 Raportti Joensuun yliopistoon ja Pohjois-Karjalan ammattikorkeakouluun 7. 8.12.2009 tehdystä opintomatkasta PUUENERGIATOIMISTO-HANKE Vesa Niemitalo/ Ammattiopisto Lappia 2009

2 1. Taustaa Vierailun tavoitteena oli saada tieto metsähakkeen pelletoinnin tämänhetkisestä teknisistä edellytyksistä ja raaka-aineen hankintaan esikäsittelyihin liittyvistä tekijöistä. Matkalla olivat mukana Vesa Ahola (Lapin Ekolämpö -pelletin valmistaja), Pekka Kumpuniemi (Simon hakeosuuskunta mahdollinen hakkeen kuivaustoiminta), Pertti Tervahauta (Hooli Oy energiapuuraaka-aineen hankintaesimies) sekä allekirjoittanut. Menomatkalle aiemmin sovitut tutustumiskohteet (haapajärven haketerminaali + hakkeen kuivaus CCM:n kuivurilla) sekä klapitehdas (Klapi_Tahko, Nilsiässä) peruuntuivat viime hetkellä. Molempiin paikkoihin tosin vierailijat toivotettiin paremmin sopivana aikana tervetulleiksi. Menomatkakin kuitenkin hyödynnettiin metsähakkeen raaka-ainekustannusten ja kuivauskustannusten laskennassa mahdollista pelletointia silmällä pitäen. 2. Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu PKAMK:n pellettiosaamisen esittelystä vastasivat Lasse Okkonen, Anssi Kokkonen ja Simo Paukkunen, jotka toimivat mm. kansainvälisessä PelletTime-projektissa (http://www.pelletime.fi/news_and_events/index.htm). Paukkunen tekee omakohtaisesti eri metsäraaka-aineiden pelletöintikokeita pienehköllä konepaja Pappisen valmistamalla pelletointikoneella (http://www.lokapelletti.fi/page_1203501345890.html ). Kokeissa oli testattu periaatteessa kaikkia kotimaisia puulajeja; pelletointi onnistuu myös lehtipuille, joskin tuotto on heikko. Samoin suhteellisen kosteankin puun pelletointi onnistuu, mutta vaatii suhteessa kuivaan raaka-aineeseen paljon energiaa ja kilomääräinen tuotto jää heikoksi. Paukkunen keskittyy toistaiseksi puhtaan puun pelletointiin, eikä ns. seospellettejä ole toistaiseksi tarkoitustakaan tehdä pelletointikokeiden muuttujien määrän minimoimiseksi ja puun pelletoinnin eri tekijöiden haarukoimiseksi mahdollisimman luotettavasti. Eri muuttujat ja niistä aiheutuvat vaikutukset tuotantoprosessiin ovat vielä jossain määrin tuntemattomia, koska puulajiltaan ja kosteudeltaan periaatteessa samanlaisista raaka-aineista voi tulla lopputulokseltaan hyvinkin erilaisia pellettejä ns. laatupelletistä bulkkitavaraan. Toisaalta em. bulkkitavarallekin on järkevä käyttö mm. hakelaitosten

3 polttoaineen priimauksessa (ja ennen kaikkea pienten hakekattiloiden pääpolttoaineena), kunhan myytävät tuotteet pidetään selkeästi laadun mukaan erillään. Puulajin ja kosteuden lisäksi pelletoitavan raaka-aineen raekoko ja kuoren osuus massasta olivat Paukkusen mukaan keskeisiä muuttujia; kuoren mukana prosessiin kulkeutuvan hiekan ongelmat olivat tutkijan mukaan polttovaiheen tuhkan sulamisessa, eikä niinkään pelletointiprosessissa. Toisaalta automatiikan ja mittaustekniikan avulla polttomaljan liekin lämpötilankontrolloinnilla saadaan tämäkin ongelma käytännössä eliminoitua. Pihkan merkitystä/ vaikutusta pelletointiin Paukkunen ei osannut arvioida. Raaka-aineen hankinnassa olennaiseksi tekijäksi tulee puulajin ja muodon maastokuivatus, mikä ei saa aiheuttaa pölymäisen hiekan kontaminaatiota, eikä kuoren osuuden kasvua liian suureksi. Käytännössä tämä tarkoittaa rankatavaraa ja kuivatusta terminaalissa, mahdollista (osittaista) kuorintaa ennen haketusta. Raaka-aineen kuljetus kuivatus- ja pelletointipaikkaan on järkevintä tehdä hakkeena, jotta maantiekuljetuksessa ei hiekoiteta puumassaa. Kokeissa oli tarkasteltu hakkuuketjun muuttamista siten, ettei tuore kaadettu puu käy maassa ollenkaan ennen terminaalia. Tällöin vältytään kuormaamisen aiheuttamalta ulkopuolisten materiaalien joutumista rankojen mukaan. Menetelmä ei liene ehdoton, mikäli rangat ajetaan kuorimakoneen läpi ennen haketusta. Pellettieristä otetaan aina näyte-erät, jotka lähetetään Kuopion yliopistoon polttokokeisiin ja savukaasun eri ainesosien analysointiin. Paukkunen saa tähänastisten tutkimustensa tulokset analysoitua/ tilastollisen käsittelyn tehtyä kevättalvella 2010, minkä jälkeen hankkeessa ollaan taas hieman aiempaa pidemmällä. Tulokset luvattiin myös muiden hankkeiden käyttöön. 3. Joensuun yliopisto/ Sikanen Lauri Ns. pellettiprofessori Sikanen toimii Joensuun yliopistossa osin VAPOn ja osin muiden rahoittajien palkkaamana määräaikaisena pelletin käyttöä, raaka-ainepohjan laajentamista ja tutkimusta edistävässä professorin toimessa. Sikasen mukaan pelletin kotimarkkinoiden laajentamisen suurimmat haasteet löytyvät nykyisin hakeraaka-aineiden yleisyydessä ja perinteisen polttopuun käytön perinteissä myös tulisijat ovat klapipolttoon kehitettyjä. Keski-Euroopassa tilanne on päinvastainen mm. pellettitakkojen yleisyydessä ja tuotekehittelyssä. Suomessa pelletin hinta on noin 210 /tonni, kun se K-Euroopassa on noin 170 /tonni. Sikanen mainitsi mm. VAPOn

4 pellettituotannon olevan nykyisin tappiollista raaka-aineen ja logistiikan aiheuttamien kustannusten takia. Pelletin kotimaisen käytön potentiaalisin markkinarako on 100 500 kw:n kattilakokoluokka, koska niiden hoito-/ valvontakustannus on pieni ja hyötysuhde hyvä. Omat havainnot häiriöiden yleisyydestä pienessä stokerikattilassa, kun hake on palakooltaan vaihtelevaa; vaikka kosteusprosentti olisikin alhainen, tukee em. ajatusta etenkin lämpöyrittäjän hälytyslähtöjen kannalta tarkasteltuna. Ns. seulottu laatuhake on käytännössä välttämätön em. yritystoimintaan, mikäli laitoksen hoitaja ei asu lähietäisyydellä ja sittenkin ongelmaksi voi tulla lämpökanaalien kestävyys, mikäli lämpötilavaihtelu on putkistoissa liian suuri. Esimerkkinä toimivasta lämpöyrittäjyydestä Sikanen mainitsi Enon energiaosuuskunnan (http://www.jns.fi/energiaosuuskunnat/eno.html ), jolla on omia hakelämpökeskuksia ja ulkopuolisten pellettilämpökeskusten hoitoa. Sikanen esittikin, että puuenergiatoimisto-hanke tekisi selvityksen lämpöyrittäjätoimintaa varten paitsi potentiaalisista kohteista (selvitys käynnissä), myös lämpöyrittämisen vaatimista investoinneista (myös suunnitelmissa). Selvityksessä tulee vertailla em. kattilakokoluokan investointikustannuksia sekä hake- että pellettikäytössä. Lisäksi vertailuun tulee saada todellinen, luotettava tieto työaika- ja käyttökustannuksista polttoainekustannusten lisäksi esim. huoltokäyntien kirjanpitojen mukaan laskettuna. Samoin Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulussa tehty selvitys lämpösopimusmalleista on olennainen sekä yrittäjän että palvelun ostajan näkökulmasta, siinä vaiheessa kun lämpöyrittäjiä saadaan aloittamaan toimintaansa (koulutus/ konsultointi). Varsinaiseen pelletointiin liittyvistä tekijöistä keskustelun aiheina oli pellettien valmistuskustannus nykyisillä raaka-aineilla (noin 100 120 /tonni) ja arvioitiin rankapuusta tehdyn pelletin valmistuskustannusta (maksimissaan 150 /tonni). Suuntaa antavat laskelmat osoittivat, että hakerangan hinnan tulee pelletoinnin kannattavuuden takia olla alle 30 /m3 ja kuivatun hakkeen enintään 38 /m3. Lisäksi puu tulee olla pääosin kuorittua (kuivuminen rankana, pelletin tuhkaominaisuudet). Kuorimiseen löytyi (yllättäen) tieto toiminnassa olleesta koneesta Meri-lapin alueelta (Hooli Oy).

5 Metsähakkeen pelletointitoiminta luo raaka-ainevaatimustensa ansiosta potentiaalisen mahdollisuuden terminaalitoimintaan keskittyvälle yrittäjälle. Yritystoiminnan myyntituotteina olisivat laatuhake (seulottu, kuiva), pelletin raaka-ainehake ja bulkkihake suurille laitoksille. Terminaalien optimaalisin sijoituspaikka olisi jonkin olemassa olevan lämmönlähteen vieressä. Terminaalitoimintaan voidaan lisätä myös klapien tuottaminen; Etelä-Suomessa on esimerkkiyritys, missä klapikoivut kuoritaan talvella ja siirretään katoksen alle kuivumaan kevääksi. Varsinaiset klapit tehdään vasta asiakkaan tilauksen mukaan valmiita klapivarastoja ei siis ole (ei rahaa sitovaa työkustannusta varastossa). Kuivausmenetelmällä on saatu puut luonnonkuivauksella valmiiksi myyntituotteeksi jo saman vuoden aikana. Männyn solukäyttäytyminen (pihka) haittaa rankatavaran kuivumista, vaikka kuori saadaankin motokäsittelyllä rikki. Samoin mänty imee uudestaan sisäänsä kosteutta jo kertaalleen kuivuttuaankin, mikäli puut ovat ilman peitettä. Maastokuivauksella päästään kuitenkin parhaillaan jopa 20 % kosteuspitoisuuksiin rankapuulla (kuori rikki, kasa peitetty). Talvella hakatut koivut eivät luo kuortaan samalla tavalla kuin nila-aikana motolla hakattu puu, joten ne on käytännössä kuorittava. Kokonaisuutena tuoreen pun kuivaaminen noin 20 % on suhteellisen helppoa. Tämän jälkeen energiantarve kasvaa huomattavasti. Hakeraaka-aineen kohdalla on lisäksi muistettava, että puun säilyttäminen hakemuodossa aiheuttaa laadusta riippuen 10 50 % kiintoainetappiot vuodessa. Lopuksi Sikanen ehdotti puuenergiahankkeelle terminaaliyrittäjäselvityksen teetättämistä, koska terminaaleihin liittyvää kiinnostusta on eri puolilla Suomea, mutta tutkittua tietoa tai toiminnan tarkastelua yrittäjyysnäkökulmasta ei ole olemassa(!). Parhaimmat edellytykset ko. palvelun tarjoamiseen ovat Sikasen mukaan Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoululla sekä muilla vastaavilla bioenergiaan suuntautuneilla ammattikorkeakouluilla ja Lappeenrannan teknisellä yliopistolla. Mahdollisen selvityksen sisältövaatimukset jäivät hankkeen työstettäväksi/ harkittavaksi.