Sähköntuotannon ja -kulutuksen yhteensovittaminen sikalassa – case study
Keywords:
sähkönkäyttö ja -tuotanto, sikala, aurinkopaneeli, lämpöpumppuAbstract
Maatilalla tuotetusta sähköstä saadaan paras tuotto, kun se käytetään kokonaisuudessaan samalla kiinteistöryhmällä. Tällöin se kokonaisuutena maksaa tilalle siirtomaksun ja useimmissa tapauksissa myös sähkön valmisteveron palauttamatta jäävän osuuden verran vähemmän. Usein tuotannon ja kulutuksen huiput ovat eri aikaan. eTu-hankkeen (Energiantuotannon ja -käytön tulevaisuus maatiloilla) osana tutkittiin mahdollisuuksia sovittaa yhteen sähköntuotanto ja -kulutus erässä suurehkossa emakkosikalassa. Sikalan sähkönkulutustiedot kerättiin jakeluyhtiön palvelusta tuntidatana. Läheisen säähavaintoaseman säädata kerättiin Ilmatieteenlaitoksen palvelusta mm. ilmanvaihdon kulutuksen lämpötilariippuvuuden selvittämiseksi. Yksittäisten kulutuskohteiden kulutusta mitattiin etäluettavilla tiedonkeruulaitteilla. Niillä mitattiin mm. erilaisella teknologialla varustettujen porsitusosastojen valaistuksen, ilmanvaihdon ja lämpölamppujen sähkönkulutusta kohteesta riippuen runsaan vuoden ajan, jolloin saatiin mittaustietoa eri osastojen sähkönkulutuksesta ja sen jakautumisesta näiden kesken eri vuodenaikoina. Kiertoaika osastoilla on suhteellisen lyhyt, joten tietoa saatiin esimerkiksi usealta laktaatiokaudelta. Vastaavaa dataa kerätiin myös välikasvattamosta sekä siemennys- ja joutilasosastolta. Tiedonkeruulaitteilla kerätyssä datassa havaintoväli on minuutti. Sikalan erikoisuutena lämmityksessä on lämpöpumppujärjestelmä, jonka lämmönlähteenä on lantakanavien lanta. Lämmön pumppaaminen lannasta alentaa sen lämpötilaa ja sitä kautta kaasujen tuotantoa, mikä mahdollistaa pienemmän minimi-ilmanvaihdon. Lämpöpumppujärjestelmän sähkönkulutus on kovilla pakkasilla noin puolet sikalan sähkönkulutuksesta. Sen tehokerroin muodostuu ratkaisussa varsin korkeaksi, koska lannan lämpötila on selvästi korkeampi kuin esimerkiksi maan. Muita hallitsevia kulutuskohteita ovat lämpölamput, joiden kulutus ei oleellisesti vaihtele vuodenaikojen mukaan, sekä siemennysosaston valaistus, jolla pyritään edistämään emakoiden tiinehtymistä. Valaistuksen kulutuksessa on lähinnä sama vuorokausirytmi vuodenajasta riippumatta ja sitä säädellään kellokytkimillä. Valaistus voi kytkeytyä päälle myös liittyen koneelliseen ruokintaan. Porsitusosastoilla valaistuksen osuus kulutuksesta on pieni. Ilmanvaihdon kulutus moninkertaistuu porsitusosastoilla kesähelteillä suhteessa minimi-ilmanvaihtoon, mutta silti sen merkitys jää lämpölamppujen kulutuksen varjoon. Kokonaisuutena sikalan kulutus noudattaa vuorokausirytmiä, jossa kulutushuippu on keskipäivällä ja minimi yöllä. Kulutusprofiili antaa hyvät lähtökohdat omalle sähköntuotannolle aurinkopaneeleilla. Kulutuksen tasoittaminen vuorokauden sisällä on haasteellista, koska keskeinen syy vuorokausivaihteluun on valaistus, joka on päällä päivällä työntekijöiden mutta myös emakoiden tiinehtymisen edistämiseksi. Vuorokauden sisäisen kulutuksen tasaamiseksi osa henkilökunnasta ja emakoista pitäisi siirtää yövuoroon.
