Biokaasulaitoksen sijainnin mittatyökalu
Virtanen, Pirjo (2011)
Virtanen, Pirjo
Laurea-ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011060510959
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011060510959
Tiivistelmä
Tässä opinnäytetyössä tuotetaan laskentamalli biokaasulaitoksen taloudellisesti kannattavan sijainnin määrittämiseen. Biokaasun tuotanto Suomessa on vielä hyvin vähäistä verraten sen tuotantopotentiaaliin. Biokaasua tuotettiin Suomessa vuonna 2009 145 miljoona kuutiota, joka energiaksi muunnettuna on alle 1% Suomessa tuotetun uusiutuvan energian määrästä.
Suurimman ongelman laitosten kannattavuudelle tuottaa niiden tuottaman kaasun täysimääräinen hyödyntäminen taloudellisesti järkevästi. Kaasun loppukäyttäjien pitää sijaita lähellä kaasua tuottavaa laitosta jotta pitkiltä putkituksilta ja lämmönhävikeiltä vältytään. Toisaalta myöskään laitoksella käsiteltävien kaasua tuottavien raaka-aineiden kuljetusmatka ei saa muodostua liian pitkäksi. Raaka-aineiden valinnassa suuri painoarvo on niiden saatavuuden lisäksi kuljetusmuodolla ja kuljetusmatkalla. Lisäksi erilaisten biojätteiden ja yhdyskuntajätteiden käsittely laitoksella aiheuttaa laitokselle lisääntyvää lupabyrokratiaa ja prosessivaatimuksia.
Opinnäytetyössä raaka-aineista käsitellään tarkemmin naudan- ja sian lietelantaa, nurmisäilörehua ja elintarviketeollisuuden jäterasvaa. Kullekin raaka-aineelle lasketaan sen kaasuntuottopotentiaalin mukainen energiasisältö tonnia kohden ja energiasisällölle hinta opinnäytetyön tekemisen aikaisen sähkön hinnan mukaan. Kullekin raaka-aineelle määritetään myös kuljetushinta ja säilörehulle lisäksi korjuukustannus. Tästä lasketaan etäisyys kilometreinä, josta raaka-ainetta kannattaa laitoksen kuljettaa.
Laskelmissa ei oteta huomioon biokaasulaitoksen rakentamisesta ja ylläpidosta muodostuvia kustannuksia, jotka pitää laitoskohtaisesti laskea. Nämä kulut alentavat laitoksen kannattavuutta huomattavasti ja ne pitää ottaa huomioon laskettaessa biokaasulaitokselle kuljetettavien raaka-aineiden taloudellista kuljetusetäisyyttä. Opinnäytetyössä tehdyistä laskelmista ilmenee se tosiasia, että suuren kaasuntuottopotentiaalin omaavia raaka-aineita kannattaa kuljettaa laitokselle pidemmän matkan takaa kuin heikon kaasuntuottokyvyn omaavia raakaaineita. Laskelmista selviää myös se, että karjatila voi oman tilan raaka-aineista koostuvalla biokaasuntuotannolla säilyä lähes täysin energiaomavaraisena sähkön ja lämmön suhteen tuottamalla biokaasua oman karjan lannasta ja peltobiomassasta.
Suurimman ongelman laitosten kannattavuudelle tuottaa niiden tuottaman kaasun täysimääräinen hyödyntäminen taloudellisesti järkevästi. Kaasun loppukäyttäjien pitää sijaita lähellä kaasua tuottavaa laitosta jotta pitkiltä putkituksilta ja lämmönhävikeiltä vältytään. Toisaalta myöskään laitoksella käsiteltävien kaasua tuottavien raaka-aineiden kuljetusmatka ei saa muodostua liian pitkäksi. Raaka-aineiden valinnassa suuri painoarvo on niiden saatavuuden lisäksi kuljetusmuodolla ja kuljetusmatkalla. Lisäksi erilaisten biojätteiden ja yhdyskuntajätteiden käsittely laitoksella aiheuttaa laitokselle lisääntyvää lupabyrokratiaa ja prosessivaatimuksia.
Opinnäytetyössä raaka-aineista käsitellään tarkemmin naudan- ja sian lietelantaa, nurmisäilörehua ja elintarviketeollisuuden jäterasvaa. Kullekin raaka-aineelle lasketaan sen kaasuntuottopotentiaalin mukainen energiasisältö tonnia kohden ja energiasisällölle hinta opinnäytetyön tekemisen aikaisen sähkön hinnan mukaan. Kullekin raaka-aineelle määritetään myös kuljetushinta ja säilörehulle lisäksi korjuukustannus. Tästä lasketaan etäisyys kilometreinä, josta raaka-ainetta kannattaa laitoksen kuljettaa.
Laskelmissa ei oteta huomioon biokaasulaitoksen rakentamisesta ja ylläpidosta muodostuvia kustannuksia, jotka pitää laitoskohtaisesti laskea. Nämä kulut alentavat laitoksen kannattavuutta huomattavasti ja ne pitää ottaa huomioon laskettaessa biokaasulaitokselle kuljetettavien raaka-aineiden taloudellista kuljetusetäisyyttä. Opinnäytetyössä tehdyistä laskelmista ilmenee se tosiasia, että suuren kaasuntuottopotentiaalin omaavia raaka-aineita kannattaa kuljettaa laitokselle pidemmän matkan takaa kuin heikon kaasuntuottokyvyn omaavia raakaaineita. Laskelmista selviää myös se, että karjatila voi oman tilan raaka-aineista koostuvalla biokaasuntuotannolla säilyä lähes täysin energiaomavaraisena sähkön ja lämmön suhteen tuottamalla biokaasua oman karjan lannasta ja peltobiomassasta.