Biometaanin tuotanto ja käyttö Suomessa
Kelavuori, Janne (2017)
2017
Ympäristö- ja energiatekniikka
Teknis-luonnontieteellinen tiedekunta - Faculty of Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2017-06-07
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241495
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201705241495
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä tutkitaan biokaasun ja sen jalostetun version, biometaanin, tuotantoa ja käyttöä Suomessa. Tarkastelu toteutetaan perehtymällä kirjallisuustutkimuksissa esitettyihin biokaasun ja biometaanin tuotantomenetelmiin, tämän hetkisiin tutkimuskohteisiin sekä muihin sovelluksiin Suomessa ja muualla maailmassa, ja verrataan niiden käytettävyyttä Suomen olosuhteissa. Työssä tutkitaan erilaisten, ei vielä Suomessa käytössä olevien biometaanin tuotantomenetelmien soveltuvuutta Suomalaiseen toimintaympäristöön. Työn tarkoitus on selventää tuotetun biometaanin arvoketjua, ja taloudellisesti ja ympäristöllisesti järkevintä käyttökohdetta.
Biometaanin tuotannolla ja käytöllä voidaan saavuttaa merkittäviä hiilidioksidipäästöjen leikkauksia, koska tuotettu kaasu korvaa pääasiallisesti täysin fossiilisia polttoaineita. Biokaasun ja biometaanin tuotantohinnat ovat anaerobisista lähteistä tuotettaessa kilpailukykyisiä fossiilisten öljypolttoaineiden kanssa, tuotantohintojen ollessa 22-40 €/MWh biokaasulle ja 58-84 €/MWh biometaanille. Synteettisen biometaanin tuotanto puubiomassasta ei ole vielä teknisesti täysin kypsä, eikä taloudellisesti kilpailukykyinen vaihtoehto maakaasulle, tuotantohinnan ollessa 49-58 €/MWh Suomen energiapuun hinnoilla. Suomessa on kuitenkin merkittävää potentiaalia tuottaa biometaania niin peltobiomassoista, energiapuusta kuin mustalipeästä. Biometaania voidaan käyttää vähentämään fossiilisia polttoaineita niin lämmön- ja sähköntuotannosta kuin myös liikennepolttoaineista.
Biometaani soveltuu myös energian varastointivälineeksi. Uusiutuvasta lähteestä tuotettu sähköenergia voidaan konversioprosessin avulla muuntaa vedyksi ja edelleen biometaaniksi, jota voidaan varastoida ja käyttää haluttuna ajankohtana. Sähkön hinnan näiden konversion ja käyttöajanhetkien välillä tulee nousta noin nelinkertaiseksi, mikäli biometaani hyödynnetään CHP-sovelluksessa. Tuulivoimalla tuotettua sähköä on taloudellisesti mahdollista muuntaa biometaaniksi Suomessa tietyissä olosuhteissa. PtG-sovelluksessa Suomalaisessa ympäristössä tuotetun biometaanin hinta on noin 73-93 €/MWh.
Biometaanin tuotannolla ja käytöllä voidaan saavuttaa merkittäviä hiilidioksidipäästöjen leikkauksia, koska tuotettu kaasu korvaa pääasiallisesti täysin fossiilisia polttoaineita. Biokaasun ja biometaanin tuotantohinnat ovat anaerobisista lähteistä tuotettaessa kilpailukykyisiä fossiilisten öljypolttoaineiden kanssa, tuotantohintojen ollessa 22-40 €/MWh biokaasulle ja 58-84 €/MWh biometaanille. Synteettisen biometaanin tuotanto puubiomassasta ei ole vielä teknisesti täysin kypsä, eikä taloudellisesti kilpailukykyinen vaihtoehto maakaasulle, tuotantohinnan ollessa 49-58 €/MWh Suomen energiapuun hinnoilla. Suomessa on kuitenkin merkittävää potentiaalia tuottaa biometaania niin peltobiomassoista, energiapuusta kuin mustalipeästä. Biometaania voidaan käyttää vähentämään fossiilisia polttoaineita niin lämmön- ja sähköntuotannosta kuin myös liikennepolttoaineista.
Biometaani soveltuu myös energian varastointivälineeksi. Uusiutuvasta lähteestä tuotettu sähköenergia voidaan konversioprosessin avulla muuntaa vedyksi ja edelleen biometaaniksi, jota voidaan varastoida ja käyttää haluttuna ajankohtana. Sähkön hinnan näiden konversion ja käyttöajanhetkien välillä tulee nousta noin nelinkertaiseksi, mikäli biometaani hyödynnetään CHP-sovelluksessa. Tuulivoimalla tuotettua sähköä on taloudellisesti mahdollista muuntaa biometaaniksi Suomessa tietyissä olosuhteissa. PtG-sovelluksessa Suomalaisessa ympäristössä tuotetun biometaanin hinta on noin 73-93 €/MWh.