Metsäpolttoaineiden osuus voimalaitoksissa voidaan kaksinkertaistaa VTT:n kehittämillä menetelmillä
VTT kehittää uusia tapoja lisätä metsäpolttoaineiden käyttöä lämmön- ja sähköntuotannossa. Keski-Suomessa toteuttavan tutkimuksen tavoitteena on ratkaista metsäpolttoaineiden nykyisiä käytettävyysongelmia ja löytää voimalaitoksille optimaaliset polttoainereseptit, joissa energiapuun osuus on mahdollisimman suuri. Jatkossa metsäpolttoaineiden osuus polttoaineseoksesta voidaan tarvittaessa jopa kaksinkertaistaa nykyisestä.
Metsäpolttoaineiden käytön lisääminen on yksi keino vähentää kasvihuonekaasupäästöjä. Tällä hetkellä käytön lisäämistä rajoittavat kuitenkin käytettävyysongelmat voimalaitoksissa, kuten polttoaineen kosteus, joka alentaa hyödynnettävissä olevaa energiamäärää, tai hakkeen palakoko, joka on käsittelylaitteisiin liian suuri. Ongelmia ja kustannuksia lisäävät myös haitallisten alkuaineiden pitoisuudet puuaineksessa sekä tuhka, joka on toimitettava ensisijaisesti hyötykäyttöön.
VTT:n kehittämillä uusilla menetelmillä metsäpolttoaineiden laatua voidaan parantaa ja polttoprosessia kehittää siten, että metsäpolttoaineiden osuus voimalaitoksissa kasvaa mahdollisimman suureksi. VTT:n johtaman tutkimuksen tavoitteena on lisätä metsähakkeen käyttöä Keski-Suomessa noin 2000 gigawattituntiin vuoteen 2015 mennessä. Viime vuonna alueella käytettiin metsähaketta 1785 gigawattituntia, ja esimerkiksi Jyväskylän lämpö- ja voimalaitoksissa kiinteiden puupolttoaineiden osuus oli noin 35 prosenttia. Lämpö- ja voimalaitosten käyttämien kiinteiden puupolttoaineiden osuus Suomen energian kokonaiskulutuksesta oli samaan aikaan noin kahdeksan prosenttia.
Tutkimuksessa metsäpolttoaineiden määrää pyritään kasvattamaan tehostamalla laadunhallintaa ja toimituslogistiikkaa. Energiapuun käytettävyyttä heikentää tällä hetkellä se, että polttoaineen ominaisuudet muuttuvat varastoinnin aikana varastointitapojen ja sääolosuhteiden mukaan. Puuhun ennen keräämistä ja varastoinnin aikana imeytyvä kosteus vähentää hyödynnettävissä olevaa energiamäärää, vaikeuttaa polttamista ja halutun kattilatehon saavuttamista sekä kasvattaa polttoainekuormien kuljetusmäärää.
VTT:n kehittämän mallinnuksen avulla varastoinnin aikaista polttoaineen laatua on mahdollista ennakoida ja hallita aiempaa tehokkaammin. Matemaattinen laskukaava kertoo sekä toteutuneen että ennustetun sään perusteella, miten varaston kosteus ja energiasisältö muuttuvat. Osana tutkimusta VTT laatii metsäpolttoainekohtaiset varastofunktiot, jotka kuvaavat ominaisuuksien muuttumista ja joita voidaan hyödyntää polttoainetietojärjestelmissä sekä ohjatessa toimituksia voimalaitoksille.
Lisäksi VTT selvittää haitallisten alkuainepitoisuuksien määrän keskisuomalaisissa metsäpolttoaineissa ja tutkii, minkälaisin seosainein niiden vaikutuksia voidaan vähentää. Metsäpolttoaineissa seosaineena käytetään turvetta, koska sen on todettu suojaavan tulipesää vahingollisilta yhdisteiltä. Tutkimuksen tavoitteena on löytää polttoainereseptit, joissa energiapuun osuus on mahdollisimman suuri vaarantamatta voimalaitoksissa käytettäviä laitteita. On arvioitu, että optimaalisia polttoaineyhdistelmiä käyttämällä metsäpolttoaineiden osuus voi jopa kaksinkertaistua nykyisestä. Tulosten avulla myös polttoaineiden toimittajat ja käyttäjät voivat suunnitella itselleen sopivia seosaineita ja välttää ongelmallisia polttoaineyhdistelmiä.
Vuonna 2011 alkanutta ”Metsäpolttoaineiden käytettävyyden parantaminen” -projektia rahoittavat Vapo Oy, Protacon Oy, Metsähallitus, VTT ja Keski-Suomen liitto Euroopan aluekehitysrahaston tuella. Tutkimus päättyy vuoden 2013 lopussa.
Lisätietoja:
VTT
Ari Erkkilä
Erikoistutkija
Puh. 020 722 2545
ari.erkkila@vtt.fi
Martti Aho
Johtava tutkija
Puh. 020 722 2545
martti.aho@vtt.fi
Lisätietoja VTT:stä:
Sakari Sohlberg
Tiedotuspäällikkö
Puh. 020 722 6744
sakari.sohlberg@vtt.fi
www.vtt.fi
________________________________________________________________________________________________________
VTT - 70 vuotta teknologiaa yhteiskunnan ja elinkeinoelämän hyväksi
VTT (Teknologian tutkimuskeskus VTT) on kansainvälisesti verkottunut, moniteknologinen tutkimuskeskus, joka tuottaa asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja innovaatiopalveluja. VTT lisää asiakkaidensa kansainvälistä kilpailukykyä ja edistää näin yhteiskunnan kestävää kehitystä, työllisyyttä ja hyvinvointia. VTT:llä työskentelee 3100 eri alojen asiantuntijaa. VTT:n liikevaihto on 290 M€. VTT:n päätoimipisteet ovat Espoossa, Tampereella, Oulussa ja Jyväskylässä.
Lue ja katso lisää VTT:n historiasta ja visiosta 2020.
Avainsanat: