Hajautettu energiantuotanto maatiloilla

Tavoitteet

Hankkeen tavoitteena on Etelä-Savon alueen energiaomavaraisuuden lisääminen edistämällä uusiutuvien energiamuotojen tuotantoa ja käyttöä maatilamittakaavan laitoksissa. Hankkeessa selvitetään metsäbiomassaa hyödyntävän pienen kokoluokan älykkäiden CHP-ratkaisujen mahdollisuudet Etelä-Savon alueella maatilaympäristöissä ja suunnitellaan selvityksen pohjalta pilottiratkaisu/-ratkaisuja.

Toimenpiteet

– Hankkeessa selvitetään kyselyin ja haastatteluin Etelä-Savon alueella metsäbiomassaan perustuvat hajautetun energiantuotannon mahdollisuudet eli missä ja millä tekniikalla metsäbiomassaa voitaisiin hyödyntää pien-CHP-laitoksessa.
– Selvityksen tuloksia vertaillaan hajautetun energiantuotannon käyttömuotoihin ja metsäbiomassaan perustuvan pienen kokoluokan CHP-ratkaisuihin esim. Saksassa, Itävallassa ja Ruotsissa.
– Hankkeessa arvioidaan nykyisen teknologian soveltuvuutta Etelä-Savon maatiloille, tuotetaan ratkaisuja pien-CHP-tuotannon pullonkauloihin ja valmistellaan metsäbiomassaan ja innovatiivisiin lähiratkaisuihin perustuva maaseutuympäristöön soveltuva hajautetun energiantuotannon konsepti yhdessä LUT Savon, laitevalmistajien ja sähköyhtiöiden kanssa.
– Hankkeessa tuotetaan metsäbiomassaa käyttävän pienen kokoluokan CHP-laitoksen pilottiratkaisu/-ratkaisuja Etelä-Savon alueella.

Tulokset

Hankkeen tuloksena Etelä-Savoon valmistuu maaseutuympäristöön soveltuva hajautetun energiantuotannon konsepti, joka hyödyntää metsäbiomassaa pien-CHP-laitoksessa. Hankkeen tulokset tarjoavat laajan informaatiopaketin maatilojen ja muiden kiinteistöjen sekä yritysten käyttöön niiden suunnitellessa hajautettuja energiatehokkaita lämmön- ja sähköntuotannon ratkaisuja lähitulevaisuudessa ja pitkällä tähtäimellä. Läheltä saatavan metsäbiomassan käytön lisääntyessä kotimaisen energian osuus sähkön- ja lämmöntuotannossa kasvaa maaseudulla, sähkön saanti sähkökatkosten aikana varmistuu ja paikalliselle lämpöyrittäjyydelle syntyy uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

Ajankohtaista

Pien-CHP –laitosten mahdollisuudet hajautetussa energiantuotannossa maatiloilla Case Etelä-Savo (14.2.2018)

Viime vuosina kiinnostus sähkön tuottamiseen aiempaa pienemmässä mittakaavassa on kasvanut. Erityisesti teknologian kehittymisen myötä on avautunut uusia mahdollisuuksia pienemmän kokoluokan sähkön ja lämmön tuotantoon. Lisäksi sähkön siirtohinnan nousu on lisännyt kiinnostusta omaan tuotantoon. Potentiaalisia kohteita pienen kokoluokan CHP-laitoksille on mm. maatilaympäristöissä, joissa metsäbiomassaa on saatavissa läheltä ja sähkön saannin varmistaminen sähkökatkosten aikana on tärkeää.

Hajautettu energiantuotanto maatiloilla –hankkeessa selvitettiin energiatuotannon mahdollisuuksia Etelä-Savon alueella metsäbiomassaa hyödyntävän pienemmän mittakaavan yhdistetyn sähkön ja lämmön tuotantolaitoksissa (CHP), joissa sähköteho on maksimissaan 40 kWe. Vaihtoehtoisten CHP-teknologioiden kartoittamisen ohella tutustuttiin maatiloilla jo käytössä oleviin pien-CHP –laitoksiin sekä kotimaassa että Skotlannissa. Näissä kohteissa oli käytössä Spannerin (Saksa) ja Volterin (Suomi) yksiköitä. Vertailu niin UK:n kuin Saksan, Itävallan ja Ruotsin hajautetun energiantuotannon toimintaympäristöihin toi esiin merkittäviäkin eroja erityisesti uusiutuvan energiantuotannon tukijärjestelyissä.

Suomessa metsäbiomassaa raaka-aineena käyttäviä pienen kokoluokan CHP-laitoksia on noin 10 kappaletta eikä Etelä-Savossa vielä lainkaan. Hankkeessa selvitettiin puhelinhaastatteluin ja on-line kyselyin maatilojen kiinnostusta sähkön ja lämmön tuotantoon puuhakkeella. Laaja selvitys toi esiin suuren kiinnostuksen uusiutuvia energialähteitä kohtaan ja erityisesti omaa kestävää sähköntuotantoa pidettiin tavoiteltavana mm. energian hinnan ja toimitusvarmuuden näkökulmasta. Tyypillisesti tilojen hakelämpölaitoksiin saatiin energiapuuta omista metsistä. Toisaalta kävi ilmi, että vain muutama tila täytti pien-CHP –laiteinvestoinnin keskeisen kriteerin: riittävän suuren ja tasaisen sähkön- ja lämmönkulutuksen. Lisäksi investoinnin hinta ja hakkeen korkeat laatuvaatimukset (palakoko, kosteus-%) koettiin haasteellisena. Suomessa pien-CHP –investoinnille on mahdollista saada investointiavustusta, mutta syöttötariffia verkkoon syötetylle sähkölle ei ole tässä kokoluokassa.

Vuodessa pien-CHP –yksikkö (30kWe/100kWh, 6000h/a) tuottaa sähköä 180 000 kWh ja lämpöä 600 000 kWh. Hankkeen toteutuksen aikana syksyllä 2017 markkinoille tuli myös pienemmän kokoluokan laitteisto, jossa sähköteho on 9 kWe ja lämpöteho 22 kWh. Käytännössä tilan sähkön ja lämmön kulutuksen on oltava tuotantoa suurempia, jotta pien-CHP –yksikkö olisi toteuttamiskelpoinen.

Hankkeen lopussa pien-CHP:n toteuttamismahdollisuuksia arvioitiin tarkemmin yhdellä kasvitilalla ja kahdella maitotilalla. Suuremman tuotantoyksikön kohdalla tilojen energian kulutus jäi liian alhaiseksi, jotta oma tuotanto pystyttäisiin hyödyntämään järkevästi omalla tilalla. Pienemmän kokoluokan laitteisto on toteuttamiskelpoisempi näissä kohteissa. Erityisesti energian kulutuksen vaihtelut vuoden ja vuorokauden aikana asettivat haasteita sähkön ja lämmön hyödyntämiselle. Yhteenvetona voidaan todeta, että pien-CHP ratkaisut ovat aina tilakohtaisia. Ne edellyttävät myös kiinnostusta uutta teknologiaa kohtaan, perehtymistä aiheeseen ja vahvaa halua tuottaa omaa uusiutuvaa energiaa paikallisista polttoaineista.

Kirjoittajat:
Sinikka Mynttinen, Xamk Pienyrityskeskus
Mika Laihanen, LUT
Antti Karhunen, LUT

Hankkeen nimi: