Energiantuotannon ratkaisut Penttilän Puu Oy:n höyläämön sivuvirrasta

Abstract

Tässä teknistaloudellisessa opinnäytetyössä selvitettiin Penttilän Puu Oy:n Joensuun höyläämölle taloudellisesti kannattavin energiantuotantoratkaisu. Käyttöikänsä päähän tulleen nykyisen ruuvisyötteisen arinakattilan tilalle on harkittu pienen kokoluokan sähkön ja lämmön yhteistuotantoa (pien-CHP), mikäli sellainen osoittautuu kannattavaksi. Muussa tapauksessa arinakattila vaihdetaan uuteen biokattilaan lähivuosina.

Opinnäytetyön teknisessä osiossa esitellään korvaavat lämmitysvaihtoehdot sekä puupohjaisille biopolttoaineille soveltuvat pien-CHP-tekniikat. Tutkimuksen toteuttamisessa hyödynnettiin kirjallisia lähteitä sekä verkosta löytyviä virallisia aihepiirin julkaisuja. Lisäksi höyläämöltä sivutuotepuuna muodostuvan kutterinlastun kosteus määritettiin otetuista näytteistä uunikuivausmenetelmän avulla. Kohdeyrityksestä sekä teknologisista vaihtoehdoista kerättiin tietoa asiantuntijahaastatteluiden avulla.

Taloudellista osiota varten kattila- ja pien-CHP-valmistajille lähetettiin tarjouspyynnöt kohteeseen sopivista laitteistoista. Taloudellinen tarkastelu suoritettiin kolmen skenaarion avulla, joista ensimmäinen oli kattilan uusiminen. Toiseksi vaihtoehdoksi valittiin pienCHP-laitos, joka pystyy vastaamaan Joensuun höyläämön lämmön- ja sähkötehontarpeisiin. Viimeinen vaihtoehto oli suurempi pien-CHP-laitos, joka tuottaa nettolaskutuksen avulla sähkön myös Hammaslahden höyläämölle.

Taloudellisen tarkastelun ja herkkyysanalyysien perusteella pien-CHP-ratkaisut osoittautuivat kannattamattomiksi. Toimenpidesuosituksena on biokattilan ja -polttimen hankkiminen. Jatkotutkimuksen aiheeksi suositellaan pelletöinnin kannattavuuden selvittämistä.

In this techno-economic thesis, most profitable energy production solutions were researched for the Penttilän Puu Oy’s planing mill in Joensuu. Combined heat and power (CHP) has been considered by the company to substitute the current grate boiler which will be replaced within a few years. If not profitable, the current grate boiler will be replaced with a new bio boiler.

Substitutive boiler options and small-scale CHP technologies have been presented in the technical part of this thesis. Literature and official publications from the web were utilized in making of this report. Moisture content in cutter shavings which is formed as a byproduct from planing, was determined from taken samples by oven drying. Expert interviews were used as a mean to gather information about the target company and technological options.

Requests for a quatation were sent to the Finnish boiler and small-scale CHP manufacturers about suitable setups for the target company in economical part of this thesis. Economical examination was executed through three scenarios, first being replacement of the current grate boiler with a new bio boiler. Second option was CHP plant which generates heat and electricity for the planing mill in Joensuu. Last option was bigger CHP plant which generates electricity also for the other planing mill of the company in Hammaslahti. CHP plants proved to be unprofitable through the economical research and sensitivity analysis. Action proposal for the future is to substitute the grate boiler with a new bio boiler and bio torch. Profitability of a pellet mill (press) is recommended as a follow-up research.