Bioöljyn ja biokaasun tulevaisuus kaukolämmön erillistuotannossa

Elämme energiamurroksen aikaa ja uusiutuva sekä hiilidioksidivapaa energia ovat jatkuvasti puheenaiheina. Uusia polttoainevaihtoehtoja energiantuotantoon kehitellään ja tutkitaan jatkuvasti, sillä uudet lait ja määräykset ajavat energiayhtiöitä ahtaalle fossiilisten polttoaineiden käytössä. Yhtenä muutosta kaipaavana osa-alueena ovat myös kaukolämmön erillistuotannon laitokset, jotka käyttävät usein pääpolttoaineenaan fossiilisia polttoöljyjä. Tämä blogiteksti pohjautuu opinnäytetyöhön, jossa tutkittiin fossiilisten polttoaineiden korvaamista vähemmän saastuttavilla vaihtoehdoilla, kuten bioöljyllä tai biokaasulla.

Kaukolämmön erillistuotanto

Kaukolämmön erillistuotannon lämpölaitokset toimivat yleensä huippu- ja varalämpökeskuksina, joiden tarkoituksena on tuottaa lämpöä kaukolämpöverkkoon etenkin kovilla pakkasilla ja peruskuormalaitosten huoltoseisokkien aikana [1]. Yleisimpiä erillistuotannossa käytettäviä polttoaineita ovat puupolttoaineet, maakaasu ja fossiiliset polttoöljyt [2]. Fossiiliset polttoöljyt ovat suosittuja polttoaineita erillistuotannossa, sillä ne ovat toimintavarmoja ja niiden varastointi ja kaukokäynnistys on helppoa [1].

Oulun Energia Oy tuottaa huippu- ja varatehoa lämpölaitoksilla, jotka on sijoitettu ympäri Oulua. Lämpökeskuksia sijaitsee Vasaraperällä, Limingantullissa, Pateniemessä, Laanilassa ja Oulunsuussa. Laitokset käyttävät polttoaineenaan raskasta ja kevyttä polttoöljyä ja niiden yhteisteho on yli 200 megawattia. [3]

Kaukolämmön hiilidioksidipäästöt ja päästökauppa

On erityisen tärkeää pyrkiä siirtymään käyttämään puu- ja biopolttoaineita myös lämmön erillistuotannossa. Kaukolämmön hiilidioksidipäästöt ovat olleet laskussa jo vuosia. Varsinkin viime vuosien tilastot näyttävät, että suunta päästöjen vähentämisessä on oikea. Vuosina 2018–2019 päästöjä on saatu laskettua jopa 14 % ja viimeisen kymmenen vuoden ajalta 34 %. (Kuvio 1.) [4]

Hiilidioksidipäästöjä vähentämällä on mahdollista saada aikaan myös säästöjä myymällä ylimääräiseksi jäävät päästöoikeudet EU:n päästökauppajärjestelmässä. Yksi päästöoikeus oikeuttaa yhden hiilidioksiditonnin suuruisiin päästöihin. Järjestelmän tarkoituksena on pitää teollisuuden ja energiantuotannon kasvihuonekaasupäästöt asetetun päästökaton rajoissa. Lähtökohtana on, että päästöjä vähennetään siellä, missä se on halvinta eli päästöoikeutta edullisemmat päästövähennystoimet on kannattavaa toteuttaa. [5] Päästöoikeuksien hinnat vaihtelevat aina vallitsevan tilanteen mukaan. Esimerkiksi 9.3.2020 yhden hiilidioksiditonnin hinta oli 23,35 euroa. [6]

Bioöljy

Bioöljy on uusiutuvaa polttoainetta, joka valmistetaan orgaanisesta bioperäisestä raaka-aineesta. Sen käytöllä on useita etuja verrattaessa kiinteisiin biomassoihin ja puupolttoaineisiin. Sen kuljetus ja käsittely on helpompaa sekä kustannustehokkaampaa. Sen energiatiheys on myös suurempi kuin puupolttoaineilla. Bioöljyä käyttämällä voidaan myös vähentää hiilidioksidipäästöjä huomattavasti ja säästää näin ollen päästöoikeuksissa. Bioöljy ei myöskään ole energiaverotuksen alainen polttoaine. [7]

Suurimpia bioöljyn etuja Oulun Energia Oy:lle tehdyn opinnäytetyön mukaan oli bioöljyn erinomainen soveltuvuus korvaamaan fossiilisia polttoöljyjä. Opinnäytetyössä selvitettiin mahdolliset muutostyöt olemassa olevaan raskasta polttoöljyä käyttävään 40 MW:n lämpölaitokseen bioöljyn käyttöön siirtymistä varten. Muutostöitä olemassa olevalle laitokselle tarvittaisiin vain polttoaineen kanssa kosketuksissa oleville osille, joten muutokset olisi mahdollista toteuttaa. Bioöljyllä tuotetun energian hinta oli samaa luokkaa raskaalla polttoöljyllä tuotetun kanssa, mutta vähennyksiä hiilidioksidipäästöissä saatiin esimerkkilaitoksella aikaan yli 2 300 tonnia. [8]

Biokaasu

Biokaasu on eloperäisen aineksen hajotessa hapettomissa olosuhteissa syntyvää kaasua. Hajoaminen tapahtuu mädäntymällä anaerobisten bakteerien vaikutuksesta. Ympäristön näkökulmasta biokaasun käyttäminen energiantuotannossa on kannattavaa. [9] Täysin uudistuvista raaka-aineista valmistetusta biokaasusta ei muodostu lainkaan hiilidioksidipäästöjä. Tämä todistetaan biokaasusertifikaatilla, joka myönnetään Suomessa tuotetulle ja kaasuverkkoon syötetylle biokaasulle. [10] Opinnäytetyössä tehtyjen laskelmien perusteella vähennyksiä hiilidioksidipäästöissä saatiin esimerkkilaitoksella aikaan yli 2900 tonnia siirryttäessä raskaasta polttoöljystä biokaasuun [8].

Biokaasun etuna on ympäristöystävällisyyden lisäksi myös sen paikallinen saatavuus, joka paranee entisestään tulevina vuosina. Oulussa tuotetaan yli kuusi miljoonaa kuutiota biokaasua. Tämä vastaa energiamäärältään noin 30 000  MWh:a. [11] Oulun Energia Oy ja Gasum suunnittelevat uutta biokaasulaitosta Oulun Laanilan ekovoimalaitoksen yhteyteen. Selvitysten mukaan laitos tuottaisi noin 40 000 MWh biokaasua vuodessa. Laitoksen on määrä valmistua vuoden 2021 aikana. [12]

Yhteenveto

Bioöljy on yksi potentiaalisimmista tulevaisuuden biopolttoaineista, mutta tämän hetkisen hinnan ja saatavuutensa takia sen käyttö ainoana polttoaineen erillistuotannon lämpölaitoksissa on tällä hetkellä haastavaa. Yleinen huoli ympäristöä kohtaan kuitenkin kasvaa ja energia-alaa ohjataan jatkuvasti kohti ilmastoneutraalimpaa suuntaan uusilla lakisäädöksillä ja rajoitteilla. Tästä johtuen bioöljyn ja biokaasun kysynnän ja tarjonnan voidaan olettaa kasvavan tulevina vuosina.

Bioöljyn tuotanto Suomessa on kasvamassa jo ensi vuoden puolella, kun Green Fuel Nordicin Lieksan jalostamo valmistuu ja alkaa tuottaa bioöljyä energiantuotantoon. Jalostamon ympäristölupa mahdollistaa vuosituotannon kasvattamisen jopa 180 000 tonniin asti, joten tulevaisuudessa tarjontaa on varmasti enemmänkin. [13] Biokaasun tuotanto on myös lupaavassa kasvussa, etenkin Oulun seudulla [12]. Tämä voisi tulevaisuudessa mahdollistaa myös biokaasun käytön kaukolämmön erillistuotannon laitoksilla.

 

Ylikunnari Jukka, lehtori, energia ja talotekniikka
Oulun ammattikorkeakoulu

Ahlroth Jussi, opiskelija, energiatekniikka
Oulun ammattikorkeakoulu

 

Lähteet

[1] Mäkelä, V-M. & Tuunanen, J. 2015. Suomalainen kaukolämmitys. Mikkelin ammattikorkeakoulu. C: Oppimateriaalia –Stydy Material 16. Hakupäivä 15.5.2020. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-588-506-7.

[2] Tilastokeskus. 2019. Polttoaineiden käyttö lämmön erillistuotannossa 2017-2018. Hakupäivä 9.5.2020. http://www.stat.fi/til/salatuo/2018/salatuo_2018_2019-11-01_kuv_009_fi.html

[3] Oulun Energia Oy. 2020. Huippu- ja varateho. Hakupäivä 9.5.2020. https://www.oulunenergia.fi/huippu-ja-varateho

[4] Energiateollisuus ry. 2020. Energiavuosi 2019, Kaukolämpö. Hakupäivä 9.5.2020. https://energia.fi/files/4402/Energiavuosi2019_Kaukolampo_MEDIAKUVAT_20200120.pdf

[5] Työ- ja elinkeinoministeriö. 2020. Päästökauppa. Hakupäivä 9.5.2020. https://tem.fi/paastokauppa

[6] Energy Exchange AG. 2020. EU Emission Allowances European | Primary Market Auction. Hakupäivä 12.2.2020. https://www.eex.com/en/market-data/environmental-markets/auction-market/european-emission-allowances-auction#!/2020/02/12

[7] Green Fuel Nordic Oy. 2019. Bioöljy. Hakupäivä 9.5.2020. http://www.greenfuelnordic.fi/biooljy

[8] Ahlroth, J. 2020. Raskaan polttoöljyn käytön korvaaminen kaukolämmön erillistuotannossa. Opinnäytetyö. Oulun   ammattikorkeakoulu.

[9] Motiva Oy. 2017. Biokaasu. Hakupäivä 11.5.2020. https://www.motiva.fi/ratkaisut/uusiutuva_energia/bioenergia/biokaasu

[10] Gasum Oy. 2020. Biokaasusertifikaateilla päästötöntä uusiutuvaa energiaa. Hakupäivä 11.5.2020. https://www.gasum.com/Yrityksille/kestavat-energiaratkaisut/biokaasu/

[11] Kiertokaari Oy. 2020. Ruskon biokaasu. Hakupäivä 11.5.2020. https://kiertokaari.fi/kotitaloudet/biokaasu/

[12] Oulun Energia Oy. 2019. Oulun Energia ja Gasum valmistelevat biokaasulaitosta.  Hakupäivä 11.5.2020. https://www.oulunenergia.fi/uutiset/oulun-energia-ja-gasum-valmistelevat-biokaasulaitosta

[13] Green Fuel Nordic Oy. 2019. Bioöljy. Hakupäivä 9.5.2020. http://www.greenfuelnordic.fi/biooljy

 

Pysyvä osoite: http://urn.fi/urn:nbn:fi-fe2020060240160