Yhdistetty sähkön- ja lämmöntuotanto biomassasta maatilayrityksessä

Abstract

Yrittäjä Anssi Huitula tilasi Jyväskylän ammattikorkeakoululta taloudellisen kannattavuusselvityksen puukaasun käytöstä sähkön- ja lämmöntuottamiseen hänen omalla maatilallaan. Kannattavuusselvitys toteutettiin opinnäytetyönä Jyväskylän ammattikorkeakoulun ”Mikro-CHP:n kehittäminen” -hankkeelle. Kannattavuusselvityksen tavoitteena oli selvittää, olisiko työn tilaajan maatilalla taloudellisesti kannattavaa tuottaa itse sähköä ja lämpöä tietyllä puukaasutinjärjestelmällä. Vertailupohjana oli valmiiksi suunniteltu, mutta rakentamaton hakelämmitysjärjestelmä ja ostosähkö. Lisäksi työssä selvitettiin erilaisia maatilalle soveltuvia mikro-kokoluokan yhdistetyn sähkön- ja lämmöntuotannon tekniikoita ja biomassapohjaisia polttoaineita.

Kannattavuusselvitys toteutettiin selvittämällä työn tilaajan maatilan tarvitsemat sähkö- ja lämpömäärät ja suunnitellun hakelämmitysjärjestelmän kustannuslaskelmat. Näiden perusteella tehtiin laskelmat siitä, kuinka paljon puukaasutinjärjestelmä saisi maksaa. Puukaasutinjärjestelmän valmistajalta saatujen tietojen perusteella pystyttiin tekemään herkkyysanalyysia laskelmiin. Kannattavuusselvityksessä ei huomioitu puukaasulla tuotetun sähkön tai lämmön myymistä maatilan ulkopuolelle.

Kannattavuusselvityksessä havaittiin, että puukaasutinjärjestelmän kallis investointihinta teki siitä taloudellisesti kannattamattoman työn tilaajan maatilalle. Sähkön- ja lämmöntarpeet olivat maatilalla pienet puukaasutinjärjestelmän kapasiteettiin nähden. Hakelämmitysjärjestelmä ja ostosähkö olivat maatilalle taloudellisesti paremmat ratkaisut kuin puukaasutinjärjestelmä. Herkkyysanalyysin perusteella voidaan päätellä, että sähköä puukaasulla tuotettaessa olisi sivutuotteena saatava lämpö hyödynnettävä kokonaisuudessaan hyvän taloudellisen kannattavuuden aikaansaamiseksi.

Entrepreneur Anssi Huitula assigned for an economical analysis from JAMK University of Applied Sciences about producing heat and electricity from wood gas for his farm. The analysis was made as a Bachelor’s thesis for “Development of micro-CHP” –project of JAMK University of Applied Sciences. The aim of the analysis was to define if it is economically profitable to produce heat and electricity with a certain wood gasifier system for Huitula farm. An already designed, but unbuilt woodchip combustor and bought electricity were used as a comparison. The work also defined different micro-size combined heat and power production technologies and fuels made from biomass usable on a farm.

The economical analysis was made by determining heat and electricity usage and the cost of the woodchip combustor for Huitula farm. With these values it was calculated, how much the wood gasifier system could cost. From the values given by the manufacturer of the wood gasifier system, sensitivity analysis was made for calculations. Selling heat or electricity outside the farm was not included in the analysis.

The economical analysis revealed that the expensive investment cost of the wood gasifier system made it economically unprofitable for Huitula farm. Heat and electricity needs were small at the farm compared with the capacity of the wood gasifier system. The woodchip combustor and bought electricity were economically more profitable than the wood gasifier system for the farm. The sensitivity analysis revealed a conclusion that when producing electricity from wood gas on a farm it is essential to utilize the by-product heat as a whole to obtain a good economical profitability.