Miten pelletin seospoltto muuttaa voimalaitoksen ilmasto- ja ympäristövaikutuksia?
Olemme yhdessä Suomen ympäristökeskuksen ja Tampereen teknillisen yliopiston kanssa tutkineet, miten Salmisaaren voimalaitoksen ympäristövaikutukset muuttuvat, kun kivihiiltä korvataan puupelletillä.
Olemme yhdessä Suomen ympäristökeskuksen ja Tampereen teknillisen yliopiston kanssa tutkineet, miten Salmisaaren voimalaitoksen ympäristövaikutukset muuttuvat, kun kivihiiltä korvataan puupelletillä.
Tutkimuksessa haimme vastausta kysymykseen: Miten Salmisaaren voimalaitoksen ympäristö- ja ilmastovaikutukset muuttuvat korvattaessa kivihiiltä puupelletillä, kun vaikutuksia tarkastellaan polttoaineiden koko elinkaaren ajalta?
Mallinnuksessa vertailtiin Salmisaaren toteutuneita tuotanto- ja kulutusmääriä vuoden 2015 todellisuuteen eli siihen, että tuotetusta energiasta noin 7 % on peräisin pelletistä.
Polttoaineen elinkaari
Ennen päätymistä sähköksi tai kaukolämmöksi polttoaine on valmistettu, kuljetettu ja sen sisältämä energia on otettu talteen polttamalla. Energiantuotantoprosessi itsessään käyttää vettä, sähköä ja kemikaaleja. Prosessin sivutuotteena syntyy tuhkia ja laitoksen kunnossapidon yhteydessä jätteitä, jotka kuljetetaan laitokselta pois hyödynnettäväksi tai loppusijoitettavaksi. Bioperäisten polttoaineiden elinkaaresta olemme kertoneet tässä blogissa jo aiemmin.
Polttoaineina tutkimuksessa oli Salmisaaressa tyypillisesti käytettävä venäläinen ja puolalainen kivihiili sekä kotimainen puupelletti. Pelletin raaka-aineen oletettiin olevan sahateollisuuden jätteenä syntyvää sahanpurua. Kivihiili tuodaan laitokselle laivoilla, ja pelletin oletettiin tulevan rekkakuljetuksina noin 100 kilometrin päästä voimalaitoksesta.
Ilmastovaikutukset – mistä ne syntyvät?
Tutkimuksen perusteella Salmisaaressa käytettyjen polttoaineiden elinkaaren aikana niiden ilmastovaikutuksista suurin osa, yli 80 %, aiheutuu polttoprosessin suorista kasvihuonekaasupäästöistä. Pelletin seospolton ilmastovaikutukset ovat pienemmät verrattuna pelkän kivihiilen poltosta aiheutuviin ilmastovaikutuksiin, kun bioperäisten hiilidioksidipäästöjen oletetaan olevan ilmastoneutraaleja.
Määrällisesti puupelletin poltosta syntyy enemmän hiilidioksidipäästöjä polttoaine-energiaa kohden kuin kivihiilen poltosta. Muiden kasvihuonekaasujen osalta päästömäärät oletettiin yhtä suuriksi molemmissa tapauksissa. Oletus perustui Hanasaaren B-voimalaitoksen pelletin polttokokeiden yhteydessä tehtyihin ilokaasu- ja metaanimittauksiin.
Pelletin seospolton ja kivihiilen polton ilmastovaikutukset
Polttoaineiden muut ilmastovaikutukset aiheutuvat niiden valmistuksesta ja kuljetuksista. Tulosten perusteella nämä ilmastovaikutukset ovat samaa suuruusluokkaa sekä seospoltossa että pelkän kivihiilen poltossa. Koska pelletin raaka-aineena oli sahateollisuuden jätteenä syntyvä sahanpuru, jätettiin sahanpurun valmistuksen ilmastovaikutus huomioimatta.
Pelletin seospoltto pienilläkin osuuksilla lisää kuljetuksia voimalaitokselle. Polttoaine-, kemikaali- ja jätekuljetusten osuus päästöistä on kuitenkin vain muutamia prosentteja, eikä pelletin poltosta aiheutuva liikenteen lisäys juuri näy kokonaisilmastovaikutuksissa.
Pelletin seospoltto pienellä osuudella ei edellytä suuria teknisiä muutoksia energiantuotantoprosessissa. Laitoksen veden, kemikaalien ja sähkön kulutus pysyy suurin piirtein samalla tasolla, joten niistä aiheutuvat ilmasto- ja ympäristövaikutukset ovat saman suuruisia molemmissa tapauksissa.
Seospolton vaikutukset ilmanlaatuun
Hanasaaren B-voimalaitoksessa tehtyjen pelletin polttokokeiden perusteella tiedetään, ettei pelletin seospoltolla pienellä osuudella ole juuri vaikutuksia laitoksen savukaasupäästöihin tai poltossa syntyvien tuhkien määrään tai laatuun. Laitoksen rikkidioksidipäästöt voivat laskea hieman, sillä pelletti sisältää rikkiä vähemmän kuin kivihiili. Tämä puolestaan voi vähentää rikkidioksidipäästöistä aiheutuvien ns. sekundäärihiukkasten muodostumista ilmakehässä.
Mitä seuraavaksi?
Yhteenvetona tutkimuksen tuloksista voidaan sanoa, että puupelletin seospoltto vähentää Salmisaaren voimalaitoksen ilmastovaikutuksia. Pienellä pellettiosuudella vaikutusten muutos ei kuitenkaan ole suuri. Tutkimus toimii hyvänä pohjana hankkeen seuraavalle vaiheelle, jossa tarkastellaan mitä muutoksia laitoksen ympäristö- ja ilmastovaikutuksissa tapahtuu, jos pelletin osuus nostetaan 40 %:iin. Bioperäisten polttoaineiden alkuperällä ja raaka-aineilla voi olla huomattavia vaikutuksia kokonaisilmastovaikutuksiin, mitä tutkimuksessa pyritään selvittämään vertailujen avulla.
Tutkimus toteutettiin osana CLEEN Oy:n MMEA-tutkimusohjelmaa. Tutkimuksen tuloksia esitellään myös Ilmansuojelu-lehden seuraavassa numerossa.