Mikro-CHP-voimalaitoksen käytön taloudellinen optimointi

Abstract

Tämän opinnäytetyön tarkoitus oli tutustua hakkeella toimivan mikro-CHP-laitoksen toimintaan ja käyttöön. Tavoitteena oli selvittää asiakkaan voimalaitoksen taloudellisesti paras käyttötapa sekä puukaasuvoimalaitoksen hyötysuhde.Työn toimeksiantajana oli oululainen voimalaitoksen omistaja ja työ tehtiin yhdessä voimalaitoksen valmistaneen Volter Oy:n kanssa.

Teoriaosuudessa perehdyttiin mikro-CHP-laitoksiin yleisesti sekä hieman syvemmin puukaasutuksen historiaan ja teoriaan. Lisäksi teoriaosuudessa esitellään Volterin valmistama puukaasutinvoimalaitos.

Ensimmäisessä osassa tutustuttiin mittausdataan voimalaitoksen aikaisemmasta käytöstä. Dataa analysoimalla saatiin kuvaa voimalaitoksen käytöstä, tuotannosta sekä hakkeen kulutuksesta. Toisessa osassa tehtiin hyötysuhdekoeajo, jossa mitattiin voimalaitoksen kulutusta ja tuotantoa ja laskettiin hyötysuhde eri tehoilla. Lopuksi voimalaitokselle luotiin taloudellinen käyttömalli. Lisäksi työssä pohdittiin mahdollisuutta myydä lämpöä naapurille ja sähköä verkkoon Nord Pool pörssihinnan mukaan.

Asiakkaan voimalaitoskohde osoittautui monessa suhteessa haastavaksi kohteeksi. Selvitys osoitti, että voimalaitoksen aikaisempi käyttö on ollut suhteellisen taloudellista, mutta ei vastaa täysin voimalaitoksen käyttötarkoitusta. Laitoksen taloudellisuutta saadaan kuitenkin parannettua lisäinvestoinneilla ja oikeanlaisella käytöllä.

The aim of this thesis was to study the operation and drive of the woodchips mi-cro-CHP-power plant. The objective was to find out the efficiency of the power plant and the most economical driving mode. The employer of this thesis was the owner of the power plant in Oulu. The thesis has been made in co-operation with the power plant manufacturer, Volter Oy.

In the theoretical part micro-CHP-power plants were studied and the history and theory of wood gas in more detail. Moreover, a wood gas micro-CHP-power plant manufactured by Volter Oy was looked into.

In the practical part, first, the measurement data of previous use was studied. From the data analysis information was received on the operation, production and woodchips consumption. In the second part efficiency test drives were made. The consumption of woodchips consumption and production of the electricity and heat with different output were measured and from the measurement results efficiency was calculated. In the last part the most economical driving mode to power plant was created. Moreover, a possibility to sell heat to neighbouring facilities and electricity to the grid for Nord Pool was considered.

The customer’s power plant was a very challenging facility. The study showed that the operation before has been economical but has not fully corresponded to purpose of the power plant. With some invests and right drive mode it is possible to decrease costs and make production more economical.