unknown

Rankahakkeen keinokuivaus : Metsähakkeen keinokuivauksen vaikutus hankintaketjun kannattavuuteen – hankkeen loppuraportti

Abstract

Energiapuun matka metsästä haketuksen kautta lämpölaitoksen kattilaan kestää useita kuukausia. Eniten aikaa kuluu energiapuun kuivaamiseen ja puskurivarastointiin tienvarressa. Pitkä varastointi ei pelkästään sido pääomia, vaan aiheuttaa puun lahoamisen seurauksena kuiva-ainetappioita. Luonnonkuivaus ei takaa tasalaatuista ja aina riittävän kuivaa lopputulosta. Lämpölaitoksissa hakkeen kosteus ja sen vaihtelu hake-erien välillä on merkittävä ongelma, joka lisää mm. hiukkaspäästöjä ja syö lämmöntuotannon kannattavuutta. Metsähakkeen toimitusketjun kannattavuutta voidaan parantaa nopeuttamalla toimitusketjua kannolta polttoon sekä tuottamalla laadukasta ja tasalaatuista haketta. Yksi ratkaisuvaihtoehto tähän on metsähakkeen keinokuivaus, jolloin tuore hake keinokuivataan ennen polttoa. Lämpöyrittäjillä olisi mahdollista hyödyntää vajaakäytössä olevan laitoksen lämmöntuotantoa hakkeen keinokuivaukseen kevään ja syksyn välisenä aikana. Projektissa selvitettiin, voidaanko metsähakkeen keinokuivauksella parantaa hakkeen toimitusketjun kannattavuutta. Tätä varten testattiin bioraaka-aineiden kuivaukseen kehitettyä siirrettävää kontti-kuivuria (SFTec Oy) metsähakkeen (energiaranka) kuivaukseen. Koekuivaukset toteutettiin Rovaniemellä 2017–2018. Kuivauslämpö tuotettiin lämpölaitoksen reservilämmöllä (v. 2018) ja erillisellä hakekontilla (v. 2017). Lisäksi polttokokeissa (lämpölaitos, laboratorio) selvitettiin keinokuivatun hakkeen hyödyt lämmöntuotannossa. Hakkeen kosteus putosi koekuivauksissa (2018) keskimäärin 15.6 prosenttiyksikköä vaihdellen 12–21 prosenttiyksikön välillä riippuen kuivausajasta (1:33–1:49 tuntia) ja tuntituottavuudesta (2,5–3,6 i-m3/h). Kuivauksessa hakkeesta poistettiin vettä keskimäärin 44 kg/i-m3 (33–56 kg/i-m3), jolloin hakkeen energiasisällön muutos oli keskimäärin 0,030 MWh/i-m3 (0,024–0,037 MWh/i-m3). Lämpötila kuivurissa oli noin 30 astetta. Laboratoriossa tehtyjen savukaasu- ja hiukkasanalyysien perusteella keinokuivaus vähensi typen oksidien määrää ja erityisesti savukaasujen häkäpitoisuutta sekä kokonaishiukkaspäästöjä. Myös palaamisen hyötysuhde oli parempi keinokuivatulla hakkeella (kosteus 20 %) verrattuna hakkeeseen, jonka kosteus vastasi luonnonkuivatun hakkeen kosteustasoa (35 %). Sen sijaan lämpölaitoksen koepoltossa keinokuivattu hake-erä ei poikennut vastaavana ajankohtana laitokselle toimitettujen hake-erien energiatuotosta (0,6–0,7 MW/i-m3). Kesä 2018 oli tosin poikkeuksellisen lämmin, jolloin energiapuu kuivui myös välivarastolla tavanomaista kuivemmaksi. Keinokuivauksella voidaan kasvattaa metsäenergiapotentiaalia, merkittävästikin jos kohdealue on riittävän iso (esimerkkinä Rovaniemen alue, kokonaisenergiasisältö 317 232–359 874 MWh vuodessa). Yksittäisen lämpöyrittäjän näkökulmasta, keinokuivaukseen käytettävä energia pitäisi saada reilusti alle markkinahinnan, jotta rankahakkeen keinokuivaus olisi liiketaloudellisesti perusteltua. Perinteinen (luonnonkuivaus) ja keinokuivauksen sisältämä toimitusketjut olivat yhtä kannattavia, kun kuivurin tehotuntituottavuus oli noin 5 i-m3/h. Tätä suuremmilla arvoilla keinokuivaukseen perustuva toimitusketju oli kannattavampaa. Keinokuivauksen kannattavuus parani merkittävästi, mikäli keinokuivatusta hakkeesta maksetaan yhden euron lisähinta per MWh verrattuna ulkoilmassa kuivattuun metsähakkeeseen201

    Similar works