Biokaasulaitoksen sijainnin mittatyökalu

Abstract

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.

Calculation model of biogas plant location

This thesis is comprises a calculation model to specify an economically profitable location of a biogas plant. The production of biogas in Finland is still very low compared to the production potential. In 2009 145 million cubic meters of gas was produced in Finland. As an amount of energy it is less than 1% of regenerated energy production in Finland.

The biggest problem with the profitability of the biogas plants is the exploiting of the product gas economically. The users of the gas have to be near the biogas plant and the transport distance of the raw material can not be too long. When the raw material is chosen, it is important to think how to get it, how to transport it and from where. The processing of different kinds of bio waste and community waste create more license bureaucracy and processing requirements.

The raw material discussed in this thesis comprised cow and pig manure, silage and grease waste from the food industry. Energy contents in tons was counted for each raw material. The cost of energy contents was based on the price of electricity. The costs of transport for each raw material and the harvesting costs of the silage were calculated.

The costs of building and maintaining a biogas plant were not included in the calculations. These costs make the profitability lower and they have to be included in the calculations. In this thesis the calculations shows that the transport of raw material with high biogas production potential was more profitable from a longer distance than the raw material with lower biogas production potential. The calculations also shows that a cattle farm can be almost self-sufficient with energy, heat and electricity, if it produces biogas from manure and silage.