Hajautettu energiantuotanto ORC-tekniikalla
Kantola, Harri (2015)
Kantola, Harri
Lapin ammattikorkeakoulu
2015
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015121420495
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2015121420495
Tiivistelmä
Tekijä Harri Kantola Vuosi 2015
Ohjaaja DI Jaakko Etto
Toimeksiantaja Lapin ammattikorkeakoulu
Työn nimi Hajautettu energiantuotanto ORC-tekniikalla
Sivu- ja liitemäärä 52 + 4
Tässä opinnäytetyössä perehdyttiin bioenergian avulla tapahtuvaan lämmön ja sähkön yhteistuotantoon ORC (Organic Rankine Cycle)-tekniikalla. Työssä tarkasteltiin ORC-tekniikkaa, hajautetun energiantuotannon haasteita sekä tekijöitä, jotka vaikuttavat sen taloudelliseen kannattavuuteen. Työssä luotiin yleiskatsaus olemassa oleviin valmistajiin, laitoksiin ja niissä käytössä oleviin ratkaisuihin. Lisäksi huomioitiin lainsäädännön mukanaan tuomat haasteet kasvihuonekaasujen päästöjen alentamiseksi.
ORC-prosessi soveltuu hyvin esimerkiksi raskaan teollisuuden ylijäämälämpöjen talteenottoon. Kohteissa, jotka sijaitsevat etäällä perusinfrasta, on ORC-lämpövoimala varteenotettava vaihtoehto silloin, kun on lisäksi tarjolla esimerkiksi edullisia biopolttoainejakeita. Jotta ORC-tekniikka yleistyisi, tulisi sähkön perus- ja siirtohintojen nousta nykytasosta ja investointikustannusten alentua. Tuotekehittelyn tavoitteena on edelleen kehittää ORC-prosessista saatavan sähkön osuutta suuremmaksi. ORC-laitosten kannattavuuteen vaikuttavat lisäksi niihin saatavilla olevat energia- ja syöttötariffituet, laitoksissa käytettävän raaka-aineen hinta ja kuljetusmatka.
Tällä hetkellä ORC-tekniikka edustaa lämmön -ja sähköntuotannon yhteistuotantolaitoksissa (CHP) marginaalista osuutta sekä Suomessa että globaalilla tasolla. Kun huomioidaan ne kansainväliset kestävään kehitykseen liittyvät sopimukset, joihin Suomi on sitoutunut, on oletettavaa, että ORC-tekniikan osuus kasvaa yhtenä vaihtoehtoisena energian tuotanto- ja hyödyntämismuotoja sen tuotekehitykseen tullaan panostamaan tulevaisuudessa.
Avainsanat bioenergia, hajautettu energiantuotanto, sähkön ja lämmön yhteistuotanto
Ohjaaja DI Jaakko Etto
Toimeksiantaja Lapin ammattikorkeakoulu
Työn nimi Hajautettu energiantuotanto ORC-tekniikalla
Sivu- ja liitemäärä 52 + 4
Tässä opinnäytetyössä perehdyttiin bioenergian avulla tapahtuvaan lämmön ja sähkön yhteistuotantoon ORC (Organic Rankine Cycle)-tekniikalla. Työssä tarkasteltiin ORC-tekniikkaa, hajautetun energiantuotannon haasteita sekä tekijöitä, jotka vaikuttavat sen taloudelliseen kannattavuuteen. Työssä luotiin yleiskatsaus olemassa oleviin valmistajiin, laitoksiin ja niissä käytössä oleviin ratkaisuihin. Lisäksi huomioitiin lainsäädännön mukanaan tuomat haasteet kasvihuonekaasujen päästöjen alentamiseksi.
ORC-prosessi soveltuu hyvin esimerkiksi raskaan teollisuuden ylijäämälämpöjen talteenottoon. Kohteissa, jotka sijaitsevat etäällä perusinfrasta, on ORC-lämpövoimala varteenotettava vaihtoehto silloin, kun on lisäksi tarjolla esimerkiksi edullisia biopolttoainejakeita. Jotta ORC-tekniikka yleistyisi, tulisi sähkön perus- ja siirtohintojen nousta nykytasosta ja investointikustannusten alentua. Tuotekehittelyn tavoitteena on edelleen kehittää ORC-prosessista saatavan sähkön osuutta suuremmaksi. ORC-laitosten kannattavuuteen vaikuttavat lisäksi niihin saatavilla olevat energia- ja syöttötariffituet, laitoksissa käytettävän raaka-aineen hinta ja kuljetusmatka.
Tällä hetkellä ORC-tekniikka edustaa lämmön -ja sähköntuotannon yhteistuotantolaitoksissa (CHP) marginaalista osuutta sekä Suomessa että globaalilla tasolla. Kun huomioidaan ne kansainväliset kestävään kehitykseen liittyvät sopimukset, joihin Suomi on sitoutunut, on oletettavaa, että ORC-tekniikan osuus kasvaa yhtenä vaihtoehtoisena energian tuotanto- ja hyödyntämismuotoja sen tuotekehitykseen tullaan panostamaan tulevaisuudessa.
Avainsanat bioenergia, hajautettu energiantuotanto, sähkön ja lämmön yhteistuotanto