hyvälaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - ulf-peter granö 2013 fi

Upload: priki1

Post on 14-Apr-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    1/22

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    2/22

    2

    Hyvlaatuista raaka-ainetta

    biomassan kaasutukseen

    Lopputuotteiden hyvn laadun saaminen edellytt, ett koko ksittelyketju

    toimii ja ksittelee metsst saatavaa bioenergiaraaka-ainetta laadukkaasti.

    Ulf-Peter Gran

    Kokkola 2013

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    3/22

    3

    Sisllysluettelo

    Sivu

    Alkusanat 5

    Raaka-aineiden laatu on trke 6

    Koneellinen korjaus ja luonnollinen kuivaus 6

    Mrn hakkeen hakettaminen 7

    Mrn hakkeen kuivaaminen 7

    Luonnollisesti kuivatun hakkeen jlkikuivaus 8

    Laatuhake edellytt laadukasta tyt koko ksittelyketjussa 8

    Muutama nyrkkisnt 9

    Hakettaminen 10

    Kuljetus 10

    Logistiikka ja jlkikuivaus 10

    Kuivatun hakkeen varastointi 11

    Tehokasta luonnollista kuivauskapasiteettia 11

    Logistiikkaesimerkki biomassalle 11

    Biomassaa harvennuksilta 12

    Luonnollinen kuivaus 13

    Laitteisto biomassan pienentmiseen 14

    Pienet tai suuret urakoitsijat 14

    Kaasutukseen tarkoitetun metshakkeen jlkikuivaus 16

    Luonnollisen kuivauksen hydyntminen 16

    Pienet biomassa lmpvoimalaitokset 17

    Teknologia pieniss CHP-yksikiss 17

    ORC-yksikit valmistetaan Euroopassa 18

    Stirling-moottorit lhinn pieniss yksikiss 19

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    4/22

    4

    Sivu

    Mikroturbiini 19

    Mikroturbiinien etuja ovat mm.: 19

    IC-moottorit (kaasumoottorit) 20

    Tulevaisuudessa Bio-synteesikaasulla toimiva polttokenno 20

    Kehitysmahdollisuudet monien eri reittien kautta 21

    References 22

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    5/22

    5

    Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen

    Alkusanat

    Tutkimus ja seuranta ovat trke kehitystyss kun kehitetn pienimuotoista energia-

    tuotantoa ja biomassan jalostusta paikallisille ja alueellisille kuluttajille.

    Pienimuotoisilla ratkaisuilla energiantuotannossa sek jalostuksen kautta lytyy hyvi

    mahdollisuuksia tyllist osan maaseudun asukkaista. Tarvitaan aktiivisia pienyrittji ja

    energiaosuuskuntia paikallisien raaka-aineiden korjuuseen, ksittelyyn ja jalostukseen

    paikallisille ja alueellisille kuluttajille.

    Onnistuakseen tuottamaan laadukkaita lopputuotteita on olemassa asioita jotka on otettava

    huomioon arvoketjussa;

    - Valitse hyvlaatuisia raaka-aineita vhisell kuoripitoisuudella

    - Kyt luonnollinen kuivaus hyvksi ssten kuivauskustannuksia

    - Kyt jykevt laitteet ja yhdist koneet oikealla tavalla jalostustehtaassa

    - Integroi toimintaa esim. biomassan kaasutuksella ja pienimuotoisella CHP-yksikll

    - Sovita toiminta yrittjien kanssa sek tee yhteistyt paikallisen energiaosuuskunnan

    kanssa

    - Panosta toiminta ensisijaisesti lhialueelle ja maakuntaan

    Hyvill yhdistelmill ja sovellutuksilla voidaan jalostuksessa paremmin hyvksikytt

    raaka-aineita ja sivutuotteita. Tmn kautta voidaan pienent jtteit ja hydyntmttmi

    sivutuotteita, sek pienent ympristkuormitusta.

    Kuva 1. Tasaista ja hyv puuhaketta. Eptasaista ja huonoa haketta.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    6/22

    6

    Raaka-aineiden laatu on trke

    Tnn on kiinnostus huomattavasti lisntynyt, saada mahdollisimman hyvlaatuista

    haketta jatkojalostusta varten. Se edellytt, ett jokainen ksittely- ja jalostusvaihe

    hoidetaan parhaalla mahdollisella typanoksella. Laatuty alkaa metsss.

    On olemassa pari eri perusmenetelm ksitell energian raaka-aineita metsst.

    1. Mrn hakkeen ksittely hakettamalla tuoretta, korjattua ja karsittua raaka-ainetta

    metsss tai metsautotien varressa.

    2. Energiaraaka-aineen ksittely kokonaisena ja karsittuna, luonnollinen kuivaus maastossa

    ja hakettaminen sen jlkeen.

    Koneellinen korjaus ja luonnollinen kuivaus

    Korjattaessa koneellisesti energiapuuta aikaisissa harvennuksissa tai myhisiss

    raivauksissa kytetn MTH-laitteistoa. (MTH=Multi-tree handling)

    Energiankorjuulaitteistoon liitettv vaakalaitteisto voi helpottaa korjatun energiapuun

    mrn arviointia. Kuormaimen krkeen asennettu vaaka voi olla yhten vaihtoehtona, kunarvioidaan korjurilla korjattavan tai kuljetettavan energiapuun mr. Vaakalaitteisto voi

    olla mys asennettuna kuormatraktorin tai korjurin kuormaustilan runkoon.

    Kuva 2. MTH-laitteisto ryhmkarsinnassa. Kuva, John Deere Forestry Oy (www.deere.fi)

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    7/22

    7

    Mrn hakkeen hakettaminen

    Ksittelyketjussa, joka perustuu mrn hakkeen hakettamiselle, asetetaan suuria vaatimuksia

    sille, ett raaka-aine kytetn mrtyss ajassa, varsinkin lmpisen vuodenaikana.

    Mikro-organismit saavat nopeasti aikaan hajoamisprosessin, joka johtaa lmptilan

    kohoamiseen, eptasaiseen kosteuteen ja runsaaseen homeplyyn.

    Laatuhaketta tuotettaessa tulee oksat ja viheraines jtt metsn. Haketuksen jlkeen

    materiaali pit kuivata tehokkaassa kuivurissa ja sitten vlivarastoida katon alla ennen

    jatkojalostusta.

    Mrn hakkeen kuivaaminen

    Jotta voidaan kuivata haketta, jonka kosteuspitoisuus on 45 55 %, pit suuri mr vett

    saada poistettua, jotta voidaan pst alle 15 - 25 % kosteuspitoisuuteen, mit monissa

    kaasutusyksikiss vaaditaan. On valittavissa erilaisia hakekuivureita, ja voi olla aihetta

    tutustua lhemmin pyrivn rumpukuivuriin, siilo-, torni- tai patjakuivuriin.

    Kuva 3. Kuormaimen krkeen asennettu vaaka punnitsee energiapuun mr

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    8/22

    8

    Luonnollisesti kuivatun hakkeen jlkikuivaus

    Luonnollisesti kuivatun energiapuun kosteuspitoisuus on haketuksen jlkeen usein 2540 %.

    Siksi tarvitaan jlkikuivausta, jotta kosteuspitoisuus saadaan alle 20 %:n. Hyv kuivuri, joka

    voi hydynt hukkalmp, on suuri etu pyrittess pitmn kuivauskustannukset

    alhaisina. Pienelle haketuottajalle se merkitsee usein ett kuivausyksikk rakennetaan

    paikallisen kauko- tai lhilmplaitoksen lheisyyteen.

    Laatuhake edellytt laadukasta tyt koko ksittelyketjussa

    Jotta saavutetaan ja yllpidetn hyvnlaatuisen hakkeen tuottaminen, tytyy eri tyvaiheet

    korjuusta jatkojalostukseen saakka suorittaa riittvn hyvin.

    Monet tekijt vaikuttavat energian raaka-aineen laatuun mik saapuu jalostuslaitokseen,

    laatuun vaikuttaa paitsi mets raaka-aineet, sen lisksi tuotantoketjun eri osien tyn laatu.

    Kuva 4. Energiapuukasan luonnollinen kuivaus avoimella paikalla maastossa peitetn ennen kuin

    syyssateet alkavat.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    9/22

    9

    Muutama nyrkkisnt

    Joitakin yleisi nyrkkisntj jatkojalostukseen tarkoitetun energiaraaka-aineen ksittelyss

    voivat olla esim.:

    - Vlt energiaraaka-aineen sotkeutumista maa-ainekseen ja plyyn sek muihin saasteisiin

    korjuun ja kuljetuksen aikana

    - Poista ravintoainepitoiset vihret osat korjuun aikana

    - Erottele erilaiset raaka-aineet jo aikaisessa vaiheessa

    - Valitse hyv paikka luonnollista kuivausta ja varastointia varten, jossa likaantumista

    voidaan vltt ja jossa kuivaus tapahtuu parhaiten

    - Peit energiaraaka-ainekasat ennen syyssateiden alkamista.- Vlt varastoimasta suuria mri kosteaa haketta pitkn, koska kostea hake alkaa

    helposti homehtua, jolloin energian hvikin lisksi homeitiit levi ympristn

    - Minimoi homeenmuodostuksen riski aloittamalla kuivaus ajoissa

    - Suojaa kuivattu raaka-aine sateilta varastoimalle sen katoksen alla

    - Minimoi kosteuden psy maasta kuivattuun hakeraaka-aineeseen

    Hyvin valmisteltu varastointipaikka luo edellytyksi energiapuun hyvlle kuivumiselle.

    Kuva 5. MTH- karsitusta hiesukoivusta saadaan erittin hyv laatuhaketta.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    10/22

    10

    Hakettaminen

    Energiaraaka-aineen hyv ksittelytapa asettaa hakettajalle vaatimuksia tarkkuuden ja sen

    suhteen, ett haketin antaa hyvn tuloksen, hyvnlaatuisesta hakkeesta. Epilyttvt tai

    huonompilaatuiset materiaalit lajitellaan pois ennen hakettamista.

    Kuljetus

    Energiaraaka-aineen kuljettaminen metsst varastointipaikalle kuivumaan sek hakkeen

    siirtminen haketuspaikalta hake-varastoon ja jlkikuivaukseen, pit tapahtua saasteita

    lismtt. Maata tulee helposti mukaan lastauslaitteistoista ja traktorin renkaista.

    Logistiikka ja jlkikuivaus

    Hyvin suunniteltu kuivaamon logistiikka helpottaa ksittely. Vhisell energiahvikill

    tapahtuva jlkikuivaus ja tasaisen hakkeen loppukosteus merkitsee parempilaatuista kuivaa

    haketta.

    Kuva 6. Suurehko traktorivetoinen haketin, jota kytten kokenut urakoitsija saa usein aikaan paremman

    laatuisista haketta.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    11/22

    11

    Kuivatun hakkeen varastointi

    Kun puuhake on kuivattu, pit se mys pysy kuivana katon alla, jotta vesi ja kosteus ei

    psisi varastointitilaan. Jos haketta kuivataan eriss, tarvitaan suurehko vlivarasto ennen

    siirtoa jatkojalustusyksikkn.

    Tehokasta luonnollista kuivauskapasiteettia

    Parempi kuivaustulos saavutetaan luonnollisen kuivauksen avulla maastossa kytten

    tervett jrke ja mrtietoista asennetta. Kokemus ja tiedot osoittavat, ett kosteus saadaan

    laskemaan 25 - 30 %:iin pienin lispanostuksin.

    Joitakin peukalosntj ovat:

    - Valitse avoin ja ilmava kuivaus- ja varastointipaikka

    - Laita riittvn kestvt alustat energiapuukasoille

    - Peit kasat ennen syyssateiden alkamista

    - Kyt hyvksi keskauden kuivausilmat

    - Est lumen ja veden psy korjuu- ja hakekasoihin

    - Ylivuotinen raaka-aine tulee polttaa hakkeena, ei pellettein

    Logistiikkaesimerkki biomassalle

    Biomassan saattamiseksi kaasutukseen vaaditaan toimiva logistiikka eli ksittelyketju.

    Logistiikka riippuu kytettvn raaka-aineen tyypist sek laadusta. Usein kytetty peukalo-

    snt on, ett mit homogeenisempi sek puhtaampi raaka-aine on, sit yksikertaisemmaksi

    kaasutuksen jlkeinen puhdistusprosessi tulee.

    Lhtkohtana on usein raaka-aineen saatavuus sek se mihin tuotekaasua Bio-SNG (Bio-

    synteesikaasua) tullaan kyttmn. Tuotetun kaasun suora poltto paikallisessa CHP-

    yksikss (lmpvoimalaitos) asettaa alhaiset vaatimukset tuotekaasun puhtaudelle. Muuta

    kytt varten puhdistusta listn.

    Metsst saatavan biomassan korjuu, esiksittely sek ksittely tai prosessointi voidaan

    tehd eri tavoin, pasiassa myyjst sek ostajasta riippuen. Usein suurin ero ksittely-

    ketjussa on siin onko kyse suuresta asiakkaasta, lmpvoimalaitoksesta, vai paikallisesta

    asiakkaasta kuten energiaosuuskunnasta.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    12/22

    12

    Pienimuotoisessa kaasutuksessa maaseudulla on ensisijaisesti kyse kaasutuslaitoksen sek

    paikallisen CHP - yksikn yhdistmisest sek lmmn ett shkn tuottamiseksi. Kaasutus-

    laitoksesta riippuen biomassalle voidaan tarvita enemmn tai vhemmn kuivausta ennen

    kuin se voidaan hienontaa ja kytt kaasutukseen.

    Biomassaa harvennuksilta

    Harvennuksilta saatavan biomassan korjuu- sek ksittelykalustona kytetn usein

    pienempi koneita sek kalustoa kuin mit loppuharvennuksessa, jossa puuaines on

    paksumpaa ja mukana on suurempi osuus tukkipuuta.

    Biomassaraaka-aineen laatu heikkenee nopeasti mikli sienet, bakteerit sek hynteiset

    psevt lisntymn nopeasti varastoinnin aikana. Hajoamisriski voidaan alentaa oikein

    suoritetulla kuivauksella.

    Kuva 7. Yksinkertaistettu katsaus reiteist joilla biomassaa voidaan hankkia, energiametsst, harvennuksista tai

    pte-hakkuista. Valintoja on useita ja biomassan kyttmahdollisuudet monipuoliset sek mys kilpailut

    lisntyvt.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    13/22

    13

    Luonnollinen kuivaus

    Kuva 8. Tss on pari esimerkki koneista sek kalustosta koneketjussa.

    Kuva 9. Hyvin peitetty energiaraaka-aine antaa kuivemman lopputuotteen. Ominaisuuksista

    riippuen voidaan raaka-aineen kosteus-pitoisuus saada jopa alle 30 %.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    14/22

    14

    Luonnollinen ilmakuivaus on edullisin vaihtoehto raaka-aineen suurimman kosteuspitoi-

    suuden poistamiseksi. Peittely ennen syyssateiden alkamista voi alentaa energiaraaka-aineen

    kosteus-pitoisuutta vhintn 5 prosenttiyksikk peittmttmn pinoon verrattuna.

    Laitteisto biomassan pienentmiseen

    Metsst saatavan biomassan kyttmiseksi lmplaitoksissa tai pieniss CHP- yksikiss

    tulee materiaali pienent hakkeeksi tai murskeeksi. Puupolttoaine kytetn nykyn usein

    hake- tai pellettimuodossa.

    Pienet tai suuret urakoitsijatKehitys maaseudulla on osoittanut, ett yh useammin erilaiset konepalvelut luovutetaan

    urakoitsijoiden tehtvksi. Tm koskee mys laajamittaisempia mekaanisia metstit.

    Aines- sek energiapuun korjuu sek kuljetus, hakkuuthteiden paalaus, haketus jne.

    tapahtuvat pienten tai suurten urakoitsijoiden toimesta. Pienet urakoitsijat ovat usein

    paikallisia yksityisyrittji.

    Kuva 10. Karkea yhteenveto, vaihtoehtoisista reiteist biomassan pienentmiseen ja jalostamiseen, kunnesbioenergia on lmp, tai shk ja lmp - vaihtoehtoisesti biopolttoaineina tai kemiallisina raaka-

    aineina.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    15/22

    15

    Kuva 11. Esimerkki pienten sek suurten urakoitsijoiden vlisest erosta. Suurten urakoitsijoiden haketus-

    laitteistojen kapasiteetti on usein yli 150 m3/h. Suuria liikuteltavia murskaimia kytetn lhinn

    ptehakkuissa suurille lmpvoimalaitoksille, esim. kantojen tai purkupuutavaran murskaamiseen.

    Kuva 12. Erityyppiset raaka-aineet voivat antaa erilaatuista polttoainetta riippuen siit minklainen jlkiksittely

    valitaan.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    16/22

    16

    Hyvlaatuinen energiaraaka-aine edesauttaa mys hyvlaatuisen loppu-tuotteen saamisen.

    Energiapuuta koskevana nyrkkisntn on luonnollisen ilmakuivauksen hydyntminen sek

    bakteerien ja sienien aiheuttaman raaka-aineen hajoamisen vlttminen. Peittmll raaka-

    ainepino oikealla tavalla ennen syyssateiden alkamista on odotettavissa vhintn 5 prosentti-

    yksikk kuivempi materiaali

    Kaasutukseen tarkoitetun metshakkeen jlkikuivaus

    Biomassan kaasutuksessa vaaditaan useimpien kaasutinten yhteydess jonkin muotoista

    kuivausta kosteuspitoisuuden saamiseksi alle 20 25 %. Kehitteill on kuitenkin kaasutin-

    reaktoreita, joissa kaasuttimeen sytettvn puuhakkeen tai biomassan kosteuspitoisuus voi

    olla yli 25 %.

    Luonnollisen kuivauksen hydyntminen

    Energiaraaka-aineen laadun yllpitmiseksi tulee hydynt luonnollista kuivausta. Paras

    kuivauskausi on tietenkin keskuukaudet, jolloin lmptilat ovat korkeita ja ilmankosteus

    alhainen.

    Kuva 13. Yleiskatsaus pienimuotoisessa kuivauksessa kytettviin erityyppisiin kuivaimiin pienurakoitsijoille tai

    energia-osuuskunnille.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    17/22

    17

    Huonoin kausi on sateinen syksy jolloin ilmankosteus on suuri, silloin tapahtuu usein

    kostumista. Erityisesti, mikli energiaraaka-ainekasa on jtetty peittmtt, menetetn

    korkeissa kosteuspitoisuuksissa helposti useita prosenttiyksikkj. Peittelyyn kytetn eri-

    tyyppisi materiaaleja, useiden vuosien ajan kytettvist pressuista voimapaperiin, joka on

    luonteeltaan kertakyttinen ja se lisksi voidaan sytt hakkuriin haketuksessa.

    Tutkimuksen mukaan hyvin peitetyn energiaraaka-aineen kosteuspitoisuus voi olla 5 - 10

    prosenttiyksikk alhaisempi kuin peittelemttmn materiaalin. Peittelemttmn energia-

    raaka-aineen kosteuspitoisuus kuivauksen jlkeen voi olla 35 45 %, kun taas peitellyn

    raaka-aineen kosteuspitoisuus saman kuivausjakson jlkeen on 30 35 %. Optimaalisilla

    varastointi- sek peittelyolosuhteilla voidaan energiaraaka-aineen kosteuspitoisuus saada alle

    30 %.

    Pienet biomassa lmpvoimalaitokset

    Pieni CHP- voimalaitoksia (CHP - Combined Heat and Power - yhdistetty shkn ja

    lmmn tuotanto) koskeva teknologia on juuri nyt nopeasti kehittymss. Nykyisin on jo

    tysin mahdollista kytt metsst saatua bioenergiaa erilaisten pienten ja keskisuurten

    voimalaitosten energianlhteen. Peruspolttoaine voi olla hakkeen tai pellettien muodossa.

    Keski-Euroopassa ollaan kovasti kiinnostuneita pienist, biopolttoainetta kyttviss voima-

    laitoksista. Pieneksi CHP-yksikksi lasketaan lhinn kooltaan 30 - 500 kWe voimalaitok-

    set. Pienten CHP- laitosten kehittmisess otetaan huomioon useita eri periaatteita, joista

    muutamia esitelln tss lyhyesti.

    Teknologia pieniss CHP- yksikiss

    Pienten ja keskisuurten yksikiden lmpvoimatuotantotekniikat perustuvat lhinn:

    o ORC tekniikkaan

    o Stirling moottoreihin

    o IC moottoreihin (kaasumoottorit) vaativat biomassan kaasuuntumisen

    o Mikro turbiinit - vaativat biomassan kaasuuntumisen

    o Polttokennot - vaativat biomassan kaasuuntumisen

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    18/22

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    19/22

    19

    Stirling-moottorit lhinn pieniss yksikiss

    Esimerkiksi Stirling-moottoreita kehitetn suuruusluokissa 9 - 75 kWe. Ne on tarkoitettu

    100 - 800 kW:n lmpkattiloihin. Ett lmmn siirto Stirling moottorin lmppaneeliin

    toimisi tehokkaasti, voidaan kytt kaasutettua biomassa-polttoainetta kattilassa. Noen

    muodostuminen on matala verrattuna hakkeen polttamiseen.

    Mikroturbiini

    Kaasukyttisten Mikroturbiini-laitteistojen kehittminen biopoltto-aineelle soveltuviksi on

    kiihtynyt viime vuosina. Varsinkin kaukaisissa paikoissa, joissa shk ei ole saatavissa, on

    ollut jo pitkn kytss erikokoisia, maakaasua kyttvi laitteistoja. Saksassa, ISET:ill

    on kehitysprojekti meneilln kohteenaan 30 - 500 kWe suuruusluokan Capstone Micro-

    turbine.

    Mikroturbiinin etuja ovat mm.:

    tiivisrakenteisuus ja helppokyttisyys

    alhaiset yllpitokustannukset

    alhainen melutaso

    helposti sijoitettavia, eivt tarvitse lujaa alustaa

    Mikroturbiineissa kytettvt bio- ja puukaasut tytyy puhdistaa mm. kosteudesta ja niiden

    tulee olla tiivistettyj. Mikroturbiinit kestvt paremmin rikkivetyj (H2S) kuin mnt-

    moottorit.

    Kuva 16. Mikroturbiinia, jossa on

    Capstone generaattori,

    voidaan kytt puhtaalla

    biokaasulla tai puukaasulla.

    Mikroturbiini-yksikn koko

    on usein alla 200 kWe.

    Kuva, Capstoneturbine.com

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    20/22

    20

    IC-moottorit (kaasumoottorit)

    Isot, maakaasulla toimivat IC-moottorit ovat pitkn olleet kytss shkntuotannossa.

    Pieni, mntmoottoreita kyttvi CHP- yksikit on kytetty sellaisissa paikoissa, miss

    shkvirta ei ole muutoin kytettviss. Useat IC-moottoreista on mahdollista muuttaa

    kyttmn bio- tai puupolttoainetta.

    Tulevaisuudessa Bio-synteesikaasulla toimiva polttokenno

    Bio-synteesikaasun kaasuuntuneesta puun polttoaineesta voidaan lhitulevaisuudessa kytt

    polttoaineena polttokennolla toimivissa CHP- yksikiss. Yritys MTU CFC solutions GmbH

    Saksassa valmistaa polttokennoja, jotka voivat hydynt puhdistettuja bio- ja puukaasuja.

    CHP- yksikkj kooltaan noin 250 kWe on jo kytss.

    Kuva 17.IC- moottori (kaasu-moottori)Esimerkki mntmoottorilla

    kyvst CHP- laitteistosta,

    jossa kaksikymment-

    sylinterinen Jenbacher.

    Kuva, ge-energy.com (Jenbacher)

    Kuva 18. Polttokennopakentin

    asennus meneilln

    MTU CFC:n tehtaalla

    Saksassa.

    Kuva, www.mtu-online.com

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    21/22

    21

    Kehitysmahdollisuudet monien eri reittien kautta

    Biomassan pienimuotoista jalostusta kehittyy jatkuvasti monella eri tavalla. Lhtkohtana

    pienimuotoisella jalostuksella on jalostaa sit lhell bioenergiaraaka-aineita, ja tuotteet

    ensisijaisesti lhi- ja alueellisien asiakkaiden kyttn.

    Jatkojalostustavoitteet saavutetaan paremmin, mit kehittynein yhteisty on luotu eri

    paikallisten toimijoitten vlill, esim. energiaosuuskunnan kautta. Sopiva yhteistyreitti

    alussa voisi olla paikallinen lmplaitoksen toiminta, esim. muutamille tiloille, yrityksille,

    kouluille, lhilmp taajamille, jne. Seuraava kehitysaskel voisi olla ett tuotetaan mys

    shk, sek integroidaan ja yhdistetn muun biomassan jalostustoimintaa.

    Lhtkohtana on aina oltava hyvlaatuisen bioraaka-aineen tuottaminen metsst.Hakkuuthteet voidaan hyvin luovuttaa suurille yrityksille, joille ky huonolaatuinen

    biomassa mik sislt paljon kuorta ja pienoksia, koska heidn lmpkattilat ovat varustetut

    toimivilla savukaasunpuhdistuksilla.

    Pienimuotoisen biomassan kaasutuksen kautta on tulevaisuudessa mahdollista mys tuottaa

    kaasumaiset ja nestemiset raaka-aineet polttoaine- ja kemian-teollisuuden jatkojalostukseen.

    Lopputuotteiden hyvn laadun saaminen edellytt, ett koko ksittelyketju toimii ja

    ksittelee metsst saatavaa bioenergiaraaka-ainetta laadukkaasti.

    Kuva 19. Laadukkaasta biomassaraaka-aineesta saadaan helpommin laadukasta lopputuotetta.

  • 7/27/2019 Hyvlaatuista raaka-ainetta biomassan kaasutukseen - Ulf-Peter Gran 2013 FI

    22/22

    22

    References

    Bain, R. Overend, R., Craig, K. Biomass-Fired Power Generation, National Renewable Energy Laboratory,

    Golden CO, 1996.

    Craig K., Mann M., Cost and Performance Analysis of Three Integrated Biomass Combined Cycle

    Power Systems, National Renewable Energy Laboratory, Golden, CO, 2002.

    Gran U-P., Hajautettu energiantuotanto, Biomassan kaasutus, Scribd.com 2010.

    Gran U-P., CHP - Vihre Kemia, Scribd.com 2010

    Gran U-P., Bioenergia metsst, Scribd.com 2008.

    H.A.M. Knoef, Handbook on Biomass Gasification, BTG biomass technology group B.V. Enschede,

    The Netherlands, 2005

    Johansson T. B., Kelly H. , Reddy A. K. N., Williams R. H.. Renewable Energy, Sources for fuels and

    electricity. ISBN 1-55963-139-2

    Laitila J. & Asikainen A. Koneellinen energiapuun korjuu harvennusmetsist. PuuEnergia 3/2002: 89.,

    2002.