TILANÄKÖKULMA MAITOTILAN UE-RATKAISUIHIN

Abstract

Työssä selvitettiin Karstulassa sijaitsevan lypsyrobottitilan vaihtoehtoja uusiutuvaan energiaan siirtymisessä. Pelkän taloudellisen näkökulman sijaan taustalla olivat huoli maatilan energiaomavaraisuudesta ja huoltovarmuudesta tulevaisuudessa ja poikkeustilanteissa. Tavoitteena oli löytää maitotilalle soveltuva energiantuotannon hybridimalli, jota voitaisiin käyttää myös muissa vastaavissa kohteissa. Työn tilaajana oli Pisara meressä -hanke, jossa Jyväskylän yliopisto, Vaasan energiainstituutti ja Metsähallitus tutkivat syrjäisten kohteiden energiahuoltoa. Karstulan tila oli yksi kolmesta hankkeeseen valikoidusta keskisuomalaisesta maatilasta. Opinnäytetyössä syvennyttiin tilatasolle Jorma Vallan pro gradun (2012) pohjalta, jossa selvitettiin myös tämän maitotilan vaihtoehtoja uusiutuviin energiamuotoihin.

Työ toteutettiin yhteistyössä tilallisen sekä hankkeen puolesta Jukka Konttisen (JY) ja Jorma Vallan (JY) kanssa. Maatilan energiankäytön perusteissa apuna toimi Maaseudun energia-akatemian Jyrki Kataja (JAMK). Työ aloitettiin kesällä 2012 selvittämällä eri energiamuotojen mahdollisuudet tilalla. Vaihtoehtoina olivat metsäenergia, aurinkokeräimet, tuulivoima ja biokaasu, joista biokaasu valittiin soveltuvimmaksi. Biokaasun osalta tehtiin kannattavuuslaskelmat, joissa selvitettiin investoinnin takaisinmaksuaika, sisäinen korko (IRR) ja tasoitettu energiantuotantokustannus (LCOE). Laskelmat tehtiin 80 kW:n teholuokan laitokselle, jossa reaktorin tilavuus oli 250 m3 ja nettoenergiantuotanto 300 MWh/v. Tuetuksi kokonaisinvestoinniksi arvioitiin 221 000 €. Takaisinmaksuaika (23 v.) oli lähes sama kuin laitoksen tekninen käyttöikä (25 v.) ja investoinnin sisäinen korkokanta 4,7 %. Energiantuotantokustannus 25 vuoden ajalle oli 59,04 €/MWh. Tilan kokonaiskannattavuuden, huoltovarmuuden ja energiaomavaraisuuden kannalta parhaaksi vaihtoehdoksi osoittautui biokaasulaitos. Työn tulosten perusteella biokaasun tuotanto ja käyttö voivat mahdollistaa maitotilalle osittain energiaomavaraisen tuotantoketjun.

The aim of this study was to discover options of renewable energy to the a robot dairy farm in Karstula. The Perspective was not only economical but there was also concern about the self-sufficiency and security of supply in the farm´s energy matters. The Main purpose was to find out a hybrid model of energy production to for the farm. The study was commissioned by the Pisara meressä project. In the project the University of Jyväskylä, Energy institute of Vaasa and Metsähallitus researched the energy supply of the isolated objects. This farm in Karstula was one of the three farms in the project. This study focused on a single farm and was based on Jorma Valla’s pro gradu thesis (2012), which examined the different options regarding the use of renewable energy for this farm.

The Study was executed in cooperation with the farmer and the project representatives and researchers (Jukka Konttinen & Jorma Valta, University of Jyväskylä). In the questions regarding agricultural energy consumption we got help from Jyrki Kataja (Maaseudun energia-akatemia, JAMK University of Applied Sciences). The Study was started in summer 2012 by examining the present energy options on the farm, which were forest energy, wind power, solar thermal and biogas. Profitability calculations were made for a biogas plant. These include the repayment period of the investment (y.), internal rate of return (IRR) and levelized cost of energy (LCOE). The Calculations were made for an 80 kW (CHP) biogas plant, where the capacity of the reactor was 250 m3 and the net energy production was 300 MWh/a. Estimation of the total investment with public investment aid (15 %) was 221 000 €. Repayment period of the investment (23 a) was almost same as the plant´s technical life (25 a). LCOE for a 25-year period was 59, 04 €/MWh and internal rate of return 4,7 %. Biogas was selected because a biogas plant with CHP-technology can produce heat, power and also fertilizers from process residues. That hybrid model can improve the total cost-effectiveness, energy supply and self-sufficiency of a dairy farm.