Onko tuoreen puun poltosta hyötyä maatilametsänomistajalle? Tuoreen energiarangan hankintalogistiikan ja polton kehittäminen

  • Juho Lahti Ruoka-yksikkö, Seinäjoen ammattikorkeakoulu
  • Risto Lauhanen Ruoka-yksikkö, Seinäjoen ammattikorkeakoulu
  • Raimo Timonen Kemian laitos, Helsingin yliopisto
  • Jouko Laasasenaho Metsätieteiden laitos, Helsingin yliopisto
  • Alpo Kitinoja Levón-insituutti, Vaasan yliopisto

Abstrakti

Puupolttoaineet ovat Suomen tärkein uusiutuvan energian lähde, niiden osuus koko maan energian ko-konaiskulutuksesta alkuvuonna 2015 oli 26%, kun uusiutuvien energiamuotojen yhteenlaskettu osuus oli 35%. Kiinteiden puupolttoaineiden kokonaistilavuudesta noin 40% oli metsähaketta, loput muodos-tuivat metsäteollisuuden sivutuotepuusta, kuten kuoresta, purusta ja teollisuuden puutähdehakkeesta.
Lämpölaitoksissa käytettävän metsähakkeen poltto-ominaisuuksien on katsottu olevan sitä parempia, mitä kuivempaa hake on. Vallitsevaan tapaan hyödyntää metsäenergiaa kuivatuksineen ja varastointeineen liittyy kuitenkin tehottomuutta. Hakkuun ja puuenergian lopullisen käytön välinen aika huomioiden vielä haketuksen jälkeinen varastointiaika lähellä käyttöpaikkaa voi olla lähellä kahta vuotta. Välivarastossa pitkään varastoidusta puusta aiheutuu yrittäjälle sitoutuneen pääoman osalta korkomenoja. Toisaalta pitkään varastossa olevan puun lämpöarvo alkaa alentua luontaisen maatumisprosessin takia. Esimerkiksi rankapuulle on siihen tienvarsivarastossa jo sitoutunut kantohinnassa, organisaatiokuluissa, hakkuussa ja metsäkuljetuksessa noin 30 € m-3 pääomaa. Viiden prosentin korkotaso aiheuttaa siis vuositasolla korkomenoja 1,5 € m-3, mistä suurien varastojen osalta aiheutuu lämpöyrittäjälle huomattava menoerä. Tämän vuoksi olisi kustannustehokkainta saada energiapuu mahdollisimman pian käyttöön nopealla kierrolla.
Kauhavan Kaukolämpö Oy:n lämpölaitoksella on kokeiltu tuoreen metsähakkeen käyttöä lämmöntuotannossa. Kyseinen 10 MW:n lämpölaitos on varustettu kondensoivalla savukaasujen pesu- ja lämmöntalteenottojärjestelmällä. Käytännön kokeissa on havaittu laitoksen yhteenlasketun lämpötehon nousseen ja hakekulutuksen vähentyneen tuoreen hakkeen käytön aikana vastaavaan kuivatettuun energia-ainekseen verrattuna. Lisäteho on ollut jopa yli 30% kattilatehoon verrattuna. Palamislämpötilat ovat korkeat ja savukaasujen häkäpitoisuus pieni.
Saavutetulle tehonlisäykselle on löydettävissä ainakin kaksi selitystä. Tuoreesta ja jäätyneestä puusta ei ole lyhyen varastoinnin aikana ehtinyt haihtua korkean energiapotentiaalin omaavia haihtuvia uuteaineita, ja toisaalta kosteata puuta poltettaessa savukaasuihin siirtyvä kosteus toimii tehokkaana lämmönsiirtäjänä savukaasuja pestäessä. Uuteaineiden polttamisessa vapautuva energia riittää korvaamaan tuoreen puun kosteuden haihduttamisen, mikäli nämä uuteaineet eivät haihdu puusta ennen polttoa ja läm-möntalteenottojärjestelmä ottaa vesihöyryn varastoiman energian talteen lämpövoimana hyödynnettäväksi.
Tuoreen metsäenergian käyttö saa aikaan muutoksia metsäenergian hinnanmuodostuksessa ja logistisissa käytänteissä sekä korjuun että varastoinnin osalta. TUOHI-hankkeessa tutkitaan, miten varastointiajat vaikuttavat uuteaineiden pitoisuuksiin ja siten lämpöarvoon. Kauhavalla toteutettu nopea energiapuun hankintaketju, moderni polttotekniikka ja savukaasujen lämmöntalteenotto mahdollistavat puuperäisten polttoaineiden hyödyntämisen entistä pienemmillä kokonaispuumäärillä, joten asialla on merkitystä koko maan energiantuotannolle.

Lataukset

Lataustietoja ei ole vielä saatavilla.
Osasto
Artikkelit
Julkaistu
heinä 18, 2018