Sähköntuotannon kannattavuus pienissä biopolttoainekattilalaitoksissa

Abstract

Tässä diplomityössä selvitettiin sähköntuotannon kannattavuus pienissä biopolttoaineita käyttävissä laitoksissa. Työ jaettiin kahteen osaan. Ensimmäisessä osassa tarkasteltiin turbiini-investoinnin kannattavuutta Punkavoima Oy:n kattilalaitoksella. Toisessa osassa tutkittiin sähkön ja lämmön yhteistuotannon mahdollisuutta pienillä laitoksilla, joissa lämpökuorma muodostuu pienen kunnan kaukolämpöverkon mukaan.

Punkavoima Oy tuottaa prosessihöyryä Finnforest Oyj:n Punkaharjun tehtaille ja kaukolämpöä Punkaharjun taajamaan. Uusi 30 MWth tehoinen kattilalaitos, jota ei varustettu turbiinilaitoksella, otettiin kaupalliseen käyttöön toukokuussa 2002.Tarkastelun kohteena oli 3 erilaista turbiinivaihtoehtoa. Mahdollinen tehtaiden höyrykuorman muutos otettiin myös huomioon.

Toisessa osassa tutkittiin pienten laitosten soveltuvuutta lämmön ja sähkön yhteistuotantoon. Tarkastelun kohteena olleet vaihtoehdot olivat: ORC- prosessi (Organic Rankine Cycle), Novel- voimalaitos (puun kaasutus), Wärtsilä BioGrate- voimalaitos sekä höyrykone.

This Master’s thesis studies the profitability of power generation in small-sized plants that run on biofuels. Thesis is divided into two parts. The first part analyses the profitability of an investment in a turbine by Punkavoima Oy. The second part looks at plants that are suitable for combined heat and power production, the heat load consisting of the district heat network of a small town.

Punkavoima Oy produces process heat for Finnforest Oyj Punkaharju Mills, as well as some district heat for the town of Punkaharju. The new 30 MWth boiler plant was commercially started up in May 2002, and it is not equipped with a turbine plant. Three different possibilities for turbine plants were studied. This thesis also took into consideration a probable change in the heat load in the mills.

The second part examines the suitability of four different types of small-scale heat and power producing plants. The plants studied are an ORC- process (Organic Rankine Cycle), a Novel power plant (wood gasifier), a Wärtsilä BioGrate plant and a steam engine.