TY - GEN
T1 - Ruokohelven tuotanto- ja toimitusketju ja käyttö polttoaineena voimalaitoksissa
AU - Paappanen, Teuvo
AU - Lindh, Tuulikki
AU - Kärki, Janne
AU - Impola, Risto
AU - Rinne, Samuli
PY - 2008
Y1 - 2008
N2 - Ruokohelven käyttö voimalaitoksissa polttoaineena on voimakkaasti lisääntymässä. Helventuotanto- ja toimitusketjua on kehitetty, mutta teknisiä ratkaisuja ja toimintatapoja voidaan vielä tehos-taa. Suurimmat kehityskohteet ovat korjuutappioiden pienentäminen, kaukokuljetuksen tehostaminen,paalien murskauksen kehittäminen (silpun laatu ja murskauksen kapasiteetti) sekä voimalaitosten tek-niikan ja toimintatapojen parantaminen.Ruokohelven tiheys kuljetuksissa on pieni ja tästä johtuen rekka-auton täyttä kantavuutta, 35 –37 tonnia ei useinkaan saavuteta. Irtotavaran tiheys on korkeintaan 75 kg/m3. Kiinteäkammioisen pyö-röpaalaimen paalien tiheys on noin 140 kg/m3. Muuttuvakammioisilla paalaimilla tiheydet ovat 145 –180 kg/m3. Joissakin tapauksissa on suurkanttipaalaimilla saavutettu jopa yli 200 kg/m3 tiheyksiä.Irtotavarakuorman massa on korkeintaan 10,5 tonnia. Pyöröpaalikuorman massat ovat 15 – 18 tonniaja suurkanttipaalien 20 – 22 tonnia. Esimerkiksi irotavaran kuljetus 50 km matkalla maksaa noin 6€/MWh ja eri tyyppisten paalien 3 – 4,5 €/MWh.Paalien murskauksen neljä ongelmakohtaa ovat murskainta tukkivat paalinarut, pitkä silpunpituus, pölyäminen ja murskauksen kustannus. On olemassa murskaimia, joissa teknisen ongelmat onvoitu ratkaista, mutta murskaus on suhteellisen kallista, 3 – 4 €/MWh. Tällaisia ovat esimerkiksikuorma-autoalustaiset vasaramurskaimet ja kaukolomurskaimet. Halvimmillaan murskaus voidaantehdä voimalaitoksen kiinteällä murskalla, mutta tällöin murskain on pois puun murskauksesta, jossase on tehokkaimmillaan. Maatalouden paalisilppurit soveltuvat vaihtelevasti paalien murskaukseen:joissakin malleissa paalinarujen kietoutuminen roottorin ympärille on todellinen ongelma, joissakinvähäisempi ongelma.Suomessa on yli 75 voima- ja lämpölaitosta, jotka arvion mukaan pystyisivät käyttämään helpeä4,1 TWh, mikä viljelypinta-alana on 140 000 – 190 000 ha. Yli 20 voimalaitoksella on Suomessa ko-kemusta ruokohelven soveltuvuudesta energiantuotantoon. Hetkellinen helven maksimiosuus on ollut10 – 15 % energiasisällöstä ja keskimääräinen osuus 1 – 3 %. Käytön ensikokemusten perusteella ruo-kohelpi ei ole aivan ongelmaton polttoaine. Erilaiset tukkeentumiset ja holvaantumiset ovat ongelma-na. Pienestä energiatiheydestä johtuen helpeä ei aina voida käyttää maksimitehon aikana, ja helvenepäillään likaavan ja syövyttävän kattiloita. Yksi ratkaisu ongelmiin voi olla Tanskan mallin mukainenhidaskäyntinen, kevyt murskain ja pneumaattinen siirto kattilaan. Tätä on tarkoitus kokeilla KokkolanVoima Oy:n laitoksella loppuvuodesta 2007.Helven tyyppillinen kokonaistuotantokustannus pyöröpaaleina on noin 26 €/MWh. Kustannussisältää viljelyn, korjuun, kaukokuljetuksen (70 km) ja paalien murskauksen voimalaitoksella. Viljeli-jän kustannus on noin 24 €/MWh. Kun otetaan huomioon maataloustuet on viljelijän saatava vähintään3 €/MWh voimalaitokselta. Tämä ei vielä tuo voittoa viljelijälle. Jos viljelijä haluaa 170 €/ha voittoa(6 €/MWh), olisi voimalaitoksen maksama hinta oltava 9 €/MWh. Päästökauppatilanteessa, kun helpikorvaa kivihiiltä tai turvetta, tulisi voimalaitoksen hyvinkin pystyä maksamaan tämä hinta, olettaenettä helvestä ei aiheudu ylimääräisiä kustannuksia voimalaitokselle.
AB - Ruokohelven käyttö voimalaitoksissa polttoaineena on voimakkaasti lisääntymässä. Helventuotanto- ja toimitusketjua on kehitetty, mutta teknisiä ratkaisuja ja toimintatapoja voidaan vielä tehos-taa. Suurimmat kehityskohteet ovat korjuutappioiden pienentäminen, kaukokuljetuksen tehostaminen,paalien murskauksen kehittäminen (silpun laatu ja murskauksen kapasiteetti) sekä voimalaitosten tek-niikan ja toimintatapojen parantaminen.Ruokohelven tiheys kuljetuksissa on pieni ja tästä johtuen rekka-auton täyttä kantavuutta, 35 –37 tonnia ei useinkaan saavuteta. Irtotavaran tiheys on korkeintaan 75 kg/m3. Kiinteäkammioisen pyö-röpaalaimen paalien tiheys on noin 140 kg/m3. Muuttuvakammioisilla paalaimilla tiheydet ovat 145 –180 kg/m3. Joissakin tapauksissa on suurkanttipaalaimilla saavutettu jopa yli 200 kg/m3 tiheyksiä.Irtotavarakuorman massa on korkeintaan 10,5 tonnia. Pyöröpaalikuorman massat ovat 15 – 18 tonniaja suurkanttipaalien 20 – 22 tonnia. Esimerkiksi irotavaran kuljetus 50 km matkalla maksaa noin 6€/MWh ja eri tyyppisten paalien 3 – 4,5 €/MWh.Paalien murskauksen neljä ongelmakohtaa ovat murskainta tukkivat paalinarut, pitkä silpunpituus, pölyäminen ja murskauksen kustannus. On olemassa murskaimia, joissa teknisen ongelmat onvoitu ratkaista, mutta murskaus on suhteellisen kallista, 3 – 4 €/MWh. Tällaisia ovat esimerkiksikuorma-autoalustaiset vasaramurskaimet ja kaukolomurskaimet. Halvimmillaan murskaus voidaantehdä voimalaitoksen kiinteällä murskalla, mutta tällöin murskain on pois puun murskauksesta, jossase on tehokkaimmillaan. Maatalouden paalisilppurit soveltuvat vaihtelevasti paalien murskaukseen:joissakin malleissa paalinarujen kietoutuminen roottorin ympärille on todellinen ongelma, joissakinvähäisempi ongelma.Suomessa on yli 75 voima- ja lämpölaitosta, jotka arvion mukaan pystyisivät käyttämään helpeä4,1 TWh, mikä viljelypinta-alana on 140 000 – 190 000 ha. Yli 20 voimalaitoksella on Suomessa ko-kemusta ruokohelven soveltuvuudesta energiantuotantoon. Hetkellinen helven maksimiosuus on ollut10 – 15 % energiasisällöstä ja keskimääräinen osuus 1 – 3 %. Käytön ensikokemusten perusteella ruo-kohelpi ei ole aivan ongelmaton polttoaine. Erilaiset tukkeentumiset ja holvaantumiset ovat ongelma-na. Pienestä energiatiheydestä johtuen helpeä ei aina voida käyttää maksimitehon aikana, ja helvenepäillään likaavan ja syövyttävän kattiloita. Yksi ratkaisu ongelmiin voi olla Tanskan mallin mukainenhidaskäyntinen, kevyt murskain ja pneumaattinen siirto kattilaan. Tätä on tarkoitus kokeilla KokkolanVoima Oy:n laitoksella loppuvuodesta 2007.Helven tyyppillinen kokonaistuotantokustannus pyöröpaaleina on noin 26 €/MWh. Kustannussisältää viljelyn, korjuun, kaukokuljetuksen (70 km) ja paalien murskauksen voimalaitoksella. Viljeli-jän kustannus on noin 24 €/MWh. Kun otetaan huomioon maataloustuet on viljelijän saatava vähintään3 €/MWh voimalaitokselta. Tämä ei vielä tuo voittoa viljelijälle. Jos viljelijä haluaa 170 €/ha voittoa(6 €/MWh), olisi voimalaitoksen maksama hinta oltava 9 €/MWh. Päästökauppatilanteessa, kun helpikorvaa kivihiiltä tai turvetta, tulisi voimalaitoksen hyvinkin pystyä maksamaan tämä hinta, olettaenettä helvestä ei aiheudu ylimääräisiä kustannuksia voimalaitokselle.
KW - bioenergia
KW - peltoenergia
KW - ruokohelpi
KW - voimalaitospolttoaine
U2 - 10.33354/smst.75869
DO - 10.33354/smst.75869
M3 - Conference article in proceedings
SN - 978-951-9041-51-3
T3 - Suomen Maataloustieteellisen Seuran julkaisuja
BT - Maataloustieteen päivät 2008
A2 - Anneli, Happonen
PB - Suomen maataloustieteellinen seura
T2 - Maataloustieteen päivät 2008
Y2 - 10 January 2008 through 11 January 2008
ER -