Biopolttoaineen rinnakkaispolton kannattavuustarkastelu hiilipölypolttokattilassa Martinlaakso 2:ssa
Korpinen, Timo (2012)
Diplomityö
Korpinen, Timo
2012
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201208216327
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201208216327
Tiivistelmä
Euroopan unionin asettamat tavoitteet kasvihuonepäästöjen vähennykselle johtavat vih-reämpään teknologiaan. Tämä diplomityö on teoreettinen tutkimus, joka käsittelee biopolt-toaineen rinnakkaispolton kannattavuutta Vantaan Energian Martinlaakso 2:sen hiilipöly-polttokattilassa.
Työssä perehdytään viiteen eri biopolttoainevaihtoehtoon, joita tarkastellaan viidessä eri skenaariossa, jotka vastaavat: 10, 20, 30, 40 ja 50 % biopolttoaineen osuutta kattilassa tuo-tetusta energiasta. Skenaarioissa on pohdittu tarvittavia investointikustannuksia ja muutos-töitä hiilipölypolttokattilassa. Tutkimuksessa on huomioitu myös uusi isojen laitosten pääs-töjä koskeva direktiivi, kattilan oletettava käyttöikä sekä biopolttoaineiden tuet. Saaduista arvioista on lopuksi laskettu vuosittainen polttoainekohtainen kustannusarvio ja investoin-nin kannattavuusarvio.
Tuloksista voidaan päätellä, että sahanpurun mahdollisimman suuri hyötykäyttö on kannat-tavaa. Mikäli halutaan käyttää suuria määriä biopolttoainetta, (yli 20 % tuotetusta energias-ta) ei sahanpuru ole varteenotettava vaihtoehto huonon saatavuutensa johdosta. Tällöin hakkeen kaasutuslaitos olisi paras ratkaisu, mutta laitoksen kannattavuus riippuu tulevista energiatuista. Ilman energiatukia sahanpurun hyötykäyttö on ainoa kannattava investointi. Targets set by the European Union to reduce greenhouse gas emissions lead to green tech-nology. This thesis is a theoretical study that deals with feasibility of biofuel co-firing of Vantaa Energy’s Martinlaakso 2 pulverized coal combustion boiler.
The work focuses on five different biofuel options, which will be examined in five differ-ent scenarios, corresponding to: 10, 20, 30, 40 and 50 % biofuel share of the energy pro-duce in the boiler. In these scenarios there have been consider necessary investment costs and conversions to pulverized coal combustion boiler. This study also takes into account the new industrial emission directive, assumed service life to the boiler as well as financial subsidies for biofuel. Finally, from estimated values there have been calculated annual fuel-specific cost estimate and investments viability assessment.
From the results can conclude that the maximized reuse of sawdust is profitable. If compa-ny chooses to use large amounts of biomass (over 20 % of the produced energy), sawdust is not an option due to its poor availability. Gasification of wood chips would then be the best option, but its viability depends on the future of energy subsidies. Without the energy subsidies sawdust is the only profitable investment.
Työssä perehdytään viiteen eri biopolttoainevaihtoehtoon, joita tarkastellaan viidessä eri skenaariossa, jotka vastaavat: 10, 20, 30, 40 ja 50 % biopolttoaineen osuutta kattilassa tuo-tetusta energiasta. Skenaarioissa on pohdittu tarvittavia investointikustannuksia ja muutos-töitä hiilipölypolttokattilassa. Tutkimuksessa on huomioitu myös uusi isojen laitosten pääs-töjä koskeva direktiivi, kattilan oletettava käyttöikä sekä biopolttoaineiden tuet. Saaduista arvioista on lopuksi laskettu vuosittainen polttoainekohtainen kustannusarvio ja investoin-nin kannattavuusarvio.
Tuloksista voidaan päätellä, että sahanpurun mahdollisimman suuri hyötykäyttö on kannat-tavaa. Mikäli halutaan käyttää suuria määriä biopolttoainetta, (yli 20 % tuotetusta energias-ta) ei sahanpuru ole varteenotettava vaihtoehto huonon saatavuutensa johdosta. Tällöin hakkeen kaasutuslaitos olisi paras ratkaisu, mutta laitoksen kannattavuus riippuu tulevista energiatuista. Ilman energiatukia sahanpurun hyötykäyttö on ainoa kannattava investointi.
The work focuses on five different biofuel options, which will be examined in five differ-ent scenarios, corresponding to: 10, 20, 30, 40 and 50 % biofuel share of the energy pro-duce in the boiler. In these scenarios there have been consider necessary investment costs and conversions to pulverized coal combustion boiler. This study also takes into account the new industrial emission directive, assumed service life to the boiler as well as financial subsidies for biofuel. Finally, from estimated values there have been calculated annual fuel-specific cost estimate and investments viability assessment.
From the results can conclude that the maximized reuse of sawdust is profitable. If compa-ny chooses to use large amounts of biomass (over 20 % of the produced energy), sawdust is not an option due to its poor availability. Gasification of wood chips would then be the best option, but its viability depends on the future of energy subsidies. Without the energy subsidies sawdust is the only profitable investment.