Visions of Tomorrow – Engineered Today
Search

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut Teemu Turunen
Julkaistu

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja resilienssiä hyvä tarkastella myös kokonaisvaltaisemmin.

 

Termi resilienssi on noussut mediassa monessa yhteydessä käytetyksi termiksi, ensi COVID-19-pandemian aikana ja erityisesti nyt Venäjän hyökkäyssodan alkamisen jälkeen. Yleisesti resilienssillä tarkoitetaan kriisinkestävyyttä ja palautumiskykyä siitä.

Teollisuuden resilienssi on myös kykyä toimia mahdollisesti pitkittyneen kriisin aikana ja kehittää toimintaa niin, että se on yhä vahvempaa kriisin jälkeen. Mielestäni tämä toiminnan kehittämisnäkökulma on hyvin tärkeä, sillä aina tulee uusia kriisejä ja oppimalla edellisistä kohtaamme seuraavat valmiimpina.

Hyvän rungon resilienssin kokonaisvaltaisempaan tarkasteluun ja erityisesti toimenpiteiden hahmotteluun tarjoaa kyberturvallisuuden edistämisessä käytetty neliportainen malli: Predict (ennakoi), Prevent (estä), Detect (havaitse), Respond (vastaa).

Resilienssi syntyy jo suunnittelupöydällä

Kun ollaan investoimassa uuteen laitokseen tai kehittämässä olemassa olevaa osakokonaisuutta, on tärkeää huomioida resilienssiä parantavat tekijät jo suunnitteluvaiheessa. Luonnollisesti kyberturvallisuus on hyvin tärkeä huomioida jo hyvin varhaisessa vaiheessa, sillä nykyään lähes kaikki tuotannollinen toiminta on enemmän tai vähemmän riippuvaista tietoverkoista.

Myös erilaisten automaatiokomponenttien saatavuus on viime aikoina kasvanut jopa vuosiin. Sen vuoksi uutta investointia mietittäessä voi olla aihetta suunnitella vaihtoehtoisia ratkaisuja, jotta ei oltaisi täysin sidoksissa yksittäisen toimittajan tarjoamaan.

Puskurikapasiteetti lisää toiminnan joustavuutta

Kun tarkastellaan investoinnin ”fyysisen resilienssin” lisäämistä suunnitteluvaiheessa, yksinkertaisimmillaan se tarkoittaa esimerkiksi

  • useampaa rinnakkaista energiantuotantotapaa
  • riittävän varavoimakapasiteetin varmistamista
  • kriittisten järjestelmien kahdentamista sekä
  • esimerkiksi rengassyöttömahdollisuuden suunnittelua sähkönjakeluun.

Toiminnan joustavuutta voidaan edistää myös suunnittelemalla prosessiin riittävät puskuri- ja varaajakapasiteetit, joiden avulla prosessin toimintaa pystytään jatkamaan häiriötilanteen alettua. Tämä puskurikapasiteetti voi mahdollistaa korkeiden sähkön tuntihintapiikkien välttämisen, jolloin esimerkiksi meijerin kylmäkoneiden tai kartonkikoneen jauhimien ei tarvitse käydä korkean hinnan tunneilla.

Älykkäällä ohjaamisella halvan energian tunnit saadaan hyödynnettyä

Kun varasto- tai puskurikapasiteettiin lisätään ennakoivaa ja älykästä ohjaamista, on mahdollista hyödyntää näitä häiriötilanteeseen tarvittavia järjestelmiä myös normaalioloissa tehostamaan liiketoimintaa.

Ennakoivalla ohjaamisella paljon energiaa käyttävien prosessien voidaan toimintaa keskittää halvan energian tunneille. Tämä on hyvä esimerkki siitä, miten varautuminen kriiseihin voi tehdä toiminnasta vahvempaa myös kriisin jälkeen.

Kaikkeen ei tietenkään pysty varautumaan ja resilienssin kehittäminen onkin jatkuva prosessi. Keskeistä on muistaa, että suunnitteluvaiheessa aiheutuvat kustannukset suunnitteluun ja teknologiaan ovat merkittävästi matalammat kuin muutosten tekeminen jälkikäteen – tai peräti käynnissä olevan kriisin aikana.

Teemu Turunen

Phil. Lic. (Env. Science)

Teemu Turunen has extensive experience in energy and process consulting in several industries. He currently works as Business Development Director in the energy and process business area. His focus is to lead the development of sustainable solutions for future needs.

Intelligent Engineering

Seuraava artikkeli

17/11/2022

Tekstiilijätteestä uutta kuitua – Elomatic auttaa Infinited Fiber Companya sen tärkeässä missiossa

Kirjoittanut By Elomatic Oy

Infinited Fiber Companyn teknologia on maailmanlaajuisesti ainutlaatuista. Sen ansiosta roskiin menossa olleet tekstiilit pystytään muuntamaan korkealaatuiseksi kuiduksi tekstiiliteollisuuden käyttöön. Elomaticilla on ollut iso rooli pilottituotannon rakentamisessa ja kehittämisessä, ja yhteistyö jatkuu edelleen Kemin tehdashankkeessa.  ...

Read more » Lue lisää »
Artikkeli

Tekstiilijätteestä uutta kuitua – Elomatic auttaa Infinited Fiber Companya sen tärkeässä missiossa

Kirjoittanut Elomatic Oy
Julkaistu

Infinited Fiber Companyn teknologia on maailmanlaajuisesti ainutlaatuista. Sen ansiosta roskiin menossa olleet tekstiilit pystytään muuntamaan korkealaatuiseksi kuiduksi tekstiiliteollisuuden käyttöön. Elomaticilla on ollut iso rooli pilottituotannon rakentamisessa ja kehittämisessä, ja yhteistyö jatkuu edelleen Kemin tehdashankkeessa.

 

Tiesitkö, että joka sekunti rekallinen tekstiilijätettä päätyy kaatopaikalle tai polttoon?* Infinited Fiber Companylla on tarjota tähän ratkaisu: heidän patentoidun teknologiansa avulla tekstiilijätteestä saadaan uutta, puuvillan kaltaista tekstiilikuitua, josta voidaan valmistaa huppareita, farkkuja, kauluspaitoja tai vaikka mekkoja. Isoilla kansainvälisillä brändeillä, kuten adidaksella, H&M:lla ja Tommy Hilfigerillä, on jo siitä valmistettuja vaatteita valikoimissaan.

Tällä hetkellä kuidun tuotanto on vielä pilottiasteella. Kemiin rakentuvan tehtaan toteutusvaihe alkaa vuoden 2023 puolella, ja sen jälkeen edessä on vielä noin kahden vuoden projekti ennen kuin tuotantolaitosta päästään käynnistämään.

Taustalla käänteentekevä teknologia

Infinited Fiber Companyn menestystarina perustuu vuosikymmeniä sitten alkunsa saaneeseen teknologiaan, jonka suuri etu on se, että selluloosakarbamaatin raaka-aineena voidaan käyttää puuvillarikasta kierrätystekstiiliä. Yritys perustettiin vuonna 2016 kaupallistamaan tätä innovaatiota.

Myös regulaatio on kulkenut yrityksen pyrkimyksiä tukevaan suuntaan. Euroopan unionin komissio on päättänyt, että tekstiilijätteen kerääminen muuttuu pakolliseksi vuoteen 2025 mennessä, ja Suomessa tekstiilijätteen erilliskeräys alkaa jo vuoden 2023 alusta. Kerättyä tekstiiliä täytyy luonnollisesti hyödyntää, ja Infinited Fiber Companyn ratkaisu on hyötykäyttöä parhaimmillaan.

Elomatic on ollut Infinited Fiber Companyn maailmanluokan luottokumppani

Elomatic on ollut vahvasti mukana Infinited Fiber Companyn pilottilaitosten rakentamisessa ja kehittämisessä. Yritys on auttanut esimerkiksi valitsemaan laitteita eri prosessikohtiin ja konsultoinut, miten niitä kannattaa yhdistää. Vuosien varrella yhteistyö on laajentunut Kemin tehtaan konsepti- ja perussuunnitteluun.

Elomaticin ensimmäinen toimeksianto oli Jyväskylässä toteutettu karbamaattilinjan konseptisuunnittelu. Elomaticilta löytyi ennestään kokemusta ja tietämystä karbamointilaitteista.

– Karbamointi on prosessimme avainosa. Jos meillä ei olisi siinä maailmanluokan kumppania, emme pystyisi luomaan arvoa omille asiakkaillemme, kertoo Infinited Fiber Companyn toimitusjohtaja ja toinen perustaja Petri Alava.

 

“Sillä on ollut suuri merkitys, että Elomatic haluaa aktiivisesti olla mukana luomassa uutta. Sitä tarvitaan, jotta pystytään tukemaan kestävää kehitystä ja ratkaisemaan globaaleja haasteita.”

Elomaticin kokemus on näkynyt

Elomaticilla on useiden vuosikymmenten kokemus prosessiteollisuudesta. Infinited Fiber Companyn COO Tero Taipaleen mukaan tästä on ollut kautta matkan suurta hyötyä.

– Olemme löytäneet hyvät laiteratkaisut. Olisi ollut raskas prosessi, jos olisimme joutuneet etsimään ne yksin, Taipale toteaa.

Taipale kehuu myös Elomaticin joustavaa ja ratkaisuhakuista työotetta sekä monialaista osaamista erityisesti biotuote- ja kemian laitetekniikassa. Elomaticin projektipäällikkö Heikki Pirilä kertoo, että Elomaticin tiimi on pystynyt ratkaisemaan kaikki kehityskohteet, joita Infinited Fiber Company on tuonut esille.

– Kyseessä on kuitenkin uusi teknologia ja meidän on täytynyt pystyä ymmärtämään, mikä on tärkeää ja löytää sitten sopivat ratkaisut, hän selittää.

Yrityksillä on yhteinen tahtotila luoda uutta

Infinited Fiber Companyn tähtäimessä ovat maailmanlaajuiset markkinat, ja teknologiaa on tarkoitus lisensoida muille yrityksille. Jo pilottituotannossa valmistetaan kuitua kaupalliseen myyntiin.

– Olemme aina voineet luottaa siihen, että saamme Elomaticilta ammattimaista osaamista. Ja kaikki on mennyt sujuvasti ja täsmällisesti, Taipale tiivistää.

Taipaleen mukaan sillä on ollut suuri merkitys, että Elomatic haluaa aktiivisesti olla mukana luomassa uutta. Sitä tarvitaan, jotta pystytään tukemaan kestävää kehitystä ja ratkaisemaan globaaleja haasteita.

Pirilä jatkaa innolla mukana projektissa.

– Tämä on ihan uutta maailmanlaajuisesti ja on mahtavaa, että saan olla Elomaticin puolelta vetämässä tätä projektia, hän kiittelee.

 

*Ellen MacArthur Foundation, A new textiles economy: redesigning fashion’s future, 2017

 

Elomatic Oy

Elomatic is a leading European consulting and engineering company and a global software provider. We focus on solutions that improve the well-being of people and the environment.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Elomatic auttoi VTT:tä skaalaamaan biopohjaisen ratkaisun pakkausmuovien tilalle

Kirjoittanut Elomatic Oy
Julkaistu

VTT:n kehittämä läpinäkyvä selluloosakalvo on ilmastoystävällisempi ratkaisu muovin tilalle. Sen avulla selätetään monta muoviin liittyvää haastetta. Ratkaisun kehitystyö ei olisi onnistunut ilman Elomaticin asiantuntemusta: yritys toteutti kalvon valmistukseen tarvittavan koekonelinjaston.

 

Suojausominaisuuksien lisäksi pakkauksissa on tärkeää, että kuluttaja voi nähdä tuotteen. VTT:n kehittämässä läpinäkyvässä kalvossa hyödynnetään uudelleenkiteytettyä selluloosaa. Ratkaisu on merkittävä, sillä sen avulla voidaan korvata fossiilisilla raaka-aineilla valmistettuja pakkausmuoveja.

Kalvoa pystytään soveltamaan eri tarpeisiin, esimerkiksi muovikalvojen tai tuorekelmun korvikkeeksi. Sen kierrätys on helppoa, sillä selluloosasta valmistettuna sen voi laittaa kartonkikeräykseen. Ratkaisu saadaan laajaan teollisuuden käyttöön 5–7 vuoden päästä.

Elomaticin asiantuntemuksella ratkaisusta saatiin toteutuskelpoinen

Kalvon valmistukseen tarvittavan konelinjaston toteuttamiseen piti löytää hyvä kumppani. Se ei ollut vaikeaa, sillä VTT:llä on Elomaticin kanssa pitkä historia. Yrityksille on kehittynyt vuosien saatossa yhteinen toimintatapa, joka sopii kummallekin osapuolelle.

– Lähdemme kuorimaan sipulia kerros kerrokselta ja etsimme vaihtoehtoisista ratkaisuista parhaan yhdistelmän. Eli ei tehdä niin, että valitaan ratkaisu, josta pidetään härkäpäisesti kiinni, vaan mietitään läpi projektin, miten asian voi tehdä parhaalla mahdollisella tavalla, kertoo VTT:n tutkimusprofessori Ali Harlin.

– Tässä projektissa meillä oli Elomaticin kanssa virtuaalinen suunnittelutiimi. Ei ollut kyse tyypillisestä asiakas–toimittaja-asetelmasta, vaan oikeasti yhteistuumin ratkaisimme haasteita, hän jatkaa.

Projektissa hyödynnettiin monen alan osaajia

Liikkeelle lähdettiin VTT:n piirtämästä paperista, jossa oli muutamalla kuviolla esitetty, mitä vaiheita konelinjastosta pitäisi löytyä. VTT:llä oli idea, mitä he olisivat tarvitsemassa ja Elomaticin tehtävänä oli miettiä tarvittavat koneratkaisut.

Elomaticin etuihin kuuluu se, että talosta löytyy suunnittelijoita eri ryhmistä: ei vain mekaniikkapuolelta, vaan myös laskenta- ja prosessiosaajia, sähkö-, instrumentointi- ja automaatioalan ihmisiä sekä visualisoijia.

– Vahvuutenamme on, että pystymme suunnittelun lisäksi vetämään erilaisia projekteja. Tämä oli tyypillinen EPCM-projekti, jossa asiakkaan puolesta hoidimme mahdollisimman paljon asioita: kyselimme tarjoukset konepajoilta, teimme vertailut ja esitimme vaihtoehdot, mistä voi tilata mitäkin tavaraa, selittää Elomaticin projektipäällikkö Vesa Suoranta.

 

“VTT oli ymmärtänyt konseptin merkityksen. Käytimme esisuunnittelussa myös 3D-malleja ja vasta sen jälkeen jatkoimme yksityiskohtaisempaan suunnitteluun.”

Konelinjan käynnistyksessä koettiin yllätys

Projekti eteni hyvin ja VTT:ltä tuli Elomaticille kiitosta useampaan otteeseen. Erityisesti projektitiimin mieleen on jäänyt konelinjan käynnistys, joka onnistui ensiyrittämällä.

– Yleensä kun laitetaan kone käyntiin, jostain kohtaa se repsahtaa, mutta nyt niin ei käynytkään, Harlin muistelee.

Projektissa lähdettiin liikkeelle toiminnallisuuden periaatteesta ja testausta tehtiin paljon. Käyttäjä osallistui kokoonpanoon koko ajan, ja virheitä ennakoitiin alusta alkaen.

– Oli se itsellekin sykähdyttävä hetki, kun näki tuotteen tulevan koneen läpi ja tehty työ sai päätöksen, Suoranta toteaa.

Esisuunnittelulla oli suuri merkitys projektin onnistumiselle

Suorannan mielestä projekti onnistui hyvin joka osa-alueella. Erityisesti hän korostaa sitä, miten hyvin VTT oli ymmärtänyt konseptin ja esisuunnittelun merkityksen.

Harlinin mukaan auttoi paljon, että heillä oli moderneja suunnitteluvälineitä käytössään. He katsoivat esimerkiksi jo varhaisessa vaiheessa laajennetussa todellisuudessa, miltä ratkaisu tulisi näyttämään.

– Käytimme esisuunnittelussa myös 3D-malleja ja vasta sen jälkeen jatkoimme yksityiskohtaisempaan suunnitteluun, jossa tarkensimme mallia ja teimme valmiit kuvat. Muuten emme olisi välttämättä saaneet kaikkia VTT:n toiveita täytettyä, Suoranta lisää.

Luottamukselle oli hyvä rakentaa onnistunut projekti

Suorannan mukaan sillä oli suuri merkitys onnistumisen kannalta, että VTT:n johto sitoutui projektiin. Yhdentekevää ei ollut sekään, että yhteistyö sujui hyvin. Projektiryhmä kokoontui VTT:n tutkijoiden kanssa tiheimmillään kerran viikossa.

– VTT:n henkilöiden kanssa oli miellyttävää tehdä projektia. He ymmärtävät tällaisen tekemisen mietinnän tarpeet, ettei ratkaisu synny tuosta vaan, Suoranta kiittelee.

Myös Harlin kehuu yhteistyön toimivuutta.

– Henki oli hyvä ja ammattimainen. Koko ajan vallitsi perusluottamus siihen, että saamme hommat hoidettua.

Elomatic Oy

Elomatic is a leading European consulting and engineering company and a global software provider. We focus on solutions that improve the well-being of people and the environment.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Vihreä ammoniakki – ratkaisu ilmastonmuutoksen torjuntaan?

Kirjoittanut Heidi Käkelä
Julkaistu

Venäjän hyökkäyssota Ukrainaa vastaan vaikutti Euroopan energiakehitykseen enemmän kuin monikaan osasi odottaa. Siksi vihreää vetytaloutta koskevien suunnitelmien edistäminen on nyt tärkeämpää kuin koskaan. Vihreä ammoniakki on yksi parhaista ratkaisuista nopeaan siirtymään kohti hiilineutraalia Eurooppaa. Sen käyttö on taloudellisesti järkevää ja sen polttaminen edistää suoraan hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamista. Ammoniakin käyttö laivojen polttoaineena on yksi lupaavimmista tulevaisuuden käyttökohteista.

 

Vihreän ammoniakin sanotaan olevan merkittävä ratkaisu merenkulun päästöongelmiin. Sitä pidetään yhtenä ainoista skaalautuvista polttoaineista, joilla voidaan saavuttaa Pariisin ilmastosopimuksen vähennystavoitteet. Vihreää ammoniakkia on tarkoitus tuottaa useita satoja megawatteja Omanissa, Australiassa, Portugalissa ja Intiassa. Se ei ole vetyä, mutta voisi hyvinkin toimia juuri niin kuin vety.

Ensi kuulemalta ammoniakki vaikuttaa suhteellisen oudolta vaihtoehdolta ilmastoystävällistä teknologiaa varten. Koko Euroopan unionin kasvihuonekaasupäästöistä 35 megatonnia on peräisin lannoiteteollisuudesta, josta ammoniakin tuotanto muodostaa valtaosan, noin 30 miljoonaa tonnia. Suurin osa näistä päästöistä aiheutuu harmaan vedyn tuotannossa käytettävästä metaanin höyryreformointiprosessista (SMR). SMR on olennainen osa globaalisti tärkeintä ammoniakin tuotantomenetelmää, Haber–Bosch-prosessia.

Ammoniakin tuotannon keskimääräinen päästökerroin on noin 2,6 tonnia hiilidioksidia ammoniakkitonnia kohti, mikä tekee siitä yhden eniten päästöjä aiheuttavista kemiallisista tuotantoprosesseista. Noin 1,8 prosenttia eli 500 miljoonaa tonnia maailman kaikista hiilidioksidipäästöistä aiheutuu ammoniakin tuotannosta, joten prosessin kehittämisellä saavutettavat vähennykset eivät ole merkityksettömiä. Ne saattavat olla keskeisessä roolissa, kun maailmantaloutta muutetaan hiilineutraalimmaksi.

Harmaasta ammoniakista vihreään

Helpoin tapa tuottaa vihreää ammoniakkia on yhdistää ammoniakin perinteinen tuotantotekniikka, Haber–Bosch-menetelmä, vihreän vedyn lähteeseen, jolloin sen tuotantoprosessin kasvihuonekaasupäästöt vähenevät nollaan. Vedyn tuotantoprosessi määrittää sen, kuinka ympäristöystävällinen ammoniakin tuotantoprosessi puolestaan on, joten mahdollisten teknologisten vaihtoehtojen kuvaamiseen käytetty väriskaala on yhtä laaja: harmaa, sininen, turkoosi, keltainen, vaaleanpunainen ja vihreä.

Sininen ja turkoosi vedyntuotanto ovat hiilineutraaleja sovelluksia Haber–Boschin reaktiosta, erityisesti SMR-prosessista, jossa ammoniakkisynteesiin tarvittava vety erotetaan maakaasusta ja hiili reagoi hapen kanssa muodostaen hiilidioksidia. Keltaisen, vaaleanpunaisen ja vihreän vedyn tuotanto sen sijaan perustuu elektrolyysiin, jossa vetyä tuotetaan sähköistetyn kalvon avulla. Keltaista vetyä valmistetaan sähköverkosta saatavalla sähköllä ja vaaleanpunaista vetyä ydinenergian avulla, kun taas vihreää vetyä tuotetaan uusiutuvalla energialla, jolloin se on päästötöntä.

 

Yksi lupaavimmista tulevaisuuden käyttökohteista on ammoniakin hyödyntäminen laivojen polttoaineena, mikä mahdollistaisi merkittävät ja nopeat päästövähennykset yhdellä strategisesti tärkeällä ja erittäin päästöintensiivisellä alalla.

 

Ammoniakkia käytetään teollisuudessa laajalti ympäri maailmaa

Ammoniakkia käytetään laajalti ympäri maailmaa, erityisesti lannoitteiden tuotannossa. Ammoniakki, typpihappo, fosfori, kalsiumnitraatti ja kalium ovat tärkeimpiä kasviravinteiden lisäainelähteitä, jotka ovat mahdollistaneet maataloustuotannon kasvun ja siten edesauttaneet kulttuuria ja yhteiskuntaa kehittymään sellaisiksi kuin me ne nykyään tunnemme. Ammoniakkia käytetään myös muun muassa jäähdytysaineena, monien muovien ja väriaineiden keskeisenä ainesosana sekä typpioksidipäästöjen valvonnassa käytettävässä SCR-prosessissa.

Yksi lupaavimmista tulevaisuuden käyttökohteista on ammoniakin hyödyntäminen laivojen polttoaineena, mikä mahdollistaisi merkittävät ja nopeat päästövähennykset vielä yhdellä strategisesti tärkeällä ja erittäin päästöintensiivisellä alalla. Merenkulun osuus maailman kasvihuonekaasupäästöistä on nykyään 3 prosenttia. Vaikka paljon on vielä tehtävää, aluksia ja moottoreita sekä jälkiasennetaan että uudelleenrakennetaan vastaamaan IMO:n ja merenkulkualan yhteisön vuonna 2018 antamaan lupaukseen vähentää merenkulun kasvihuonekaasupäästöjä 50 prosentilla vuoteen 2050 mennessä.

Ennen 2020-luvun puoliväliä toteutettaviksi suunniteltuihin ratkaisuihin kuuluu täysin ammoniakkikäyttöisiä moottoreita ja ammoniakkikäyttöön muokattuja LNG-moottoreita, mikä kasvattaa ammoniakin kysyntää globaaleilla markkinoilla entisestään. Yksi esimerkki näistä on Elomaticin kehittämä konsepti (ARLFV), jonka avulla LNG-polttoaineella toimiva alus voidaan muuntaa ammoniakkikäyttöiseksi mahdollisimman pienin kustannuksin, kun vihreää ammoniakkia on saatavilla.

Markkina-analyytikoiden ennusteiden mukaan ammoniakkimarkkinoiden arvo kasvaa vuoden 2021 lähes 72 miljardista Yhdysvaltain dollarista yli 110 miljardiin dollariin vuoteen 2028 mennessä, johtuen erityisesti Itä-Aasian väestönkasvusta. Tulevaisuudessa vihreää ammoniakkia voidaan käyttää vieläkin laajemmin.

 

Synteettisiä typpilannoitteita käyttävän väestön määrä globaalisti

Synteettisiä typpilannoitteita käyttävän väestön määrä globaalisti

Vihreä ammoniakki mahdollistaa nopean siirtymisen vetytalouteen

Lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä tarkasteltuna vihreä ammoniakki on hyvä vaihtoehto vedyn käytölle, erityisesti taloudellisen käytettävyyden kannalta. Vaikka vedyn tuotantoprosessin muuttaminen vähentää päästöjä, vedyn varastoiminen pitkiksi ajoiksi on haastavaa. Vetymolekyyli on maailman pienin molekyyli, joten se läpäisee säiliöitä ja putkistoja nopeasti, noin prosentin verran päivässä. Jotta tuotettua vetyä voidaan käyttää maailmanlaajuisissa toimitusketjuissa, on sen sisällettävä kantaja-ainetta. Keskeisimpiin kantaja-aineisiin lukeutuvat nykyisin synteettinen metaani ja nestemäiset polttoaineet, joita tuotetaan talteenotetusta hiilidioksidista, sekä vihreä ammoniakki.

Vihreän ammoniakin etuja kilpailijoihin nähden ovat yhtäältä sen hintatason tasaantuminen harmaaseen ammoniakkiin verrattuna ja toisaalta se, että se ei sisällä hiiltä. Ammoniakin hinta on vahvasti sidoksissa kohtuuhintaisen maakaasun saatavuuteen, joka on ollut vuodesta 2020 lähtien alttiina monille häiriöille, kuten kahdelle pitkälle talvelle, yhdelle tuhoisalle hurrikaanikaudelle, kovalle kilpailulle nesteytetyn maakaasun markkinoilla Aasiassa ja heikolle vesisähkötuotannolle Euroopassa ja Yhdysvalloissa – maailmanlaajuisen pandemian aiheuttamien epävarmuustekijöiden lisäksi. Epävakaa ja korkea markkinahinta sekä jatkuvasti tiukentuva sääntely metaanin käytölle vaihtoehtona muille fossiilisille polttoaineille mahdollistavat ainakin tällä hetkellä vihreän ammoniakin käytön fossiilisten vaihtoehtojen sijasta.

Ehkä vieläkin tärkeämpää on kuitenkin se, että ammoniakki on täysin hiilivapaa vaihtoehto sekä polttoaineeksi että vedyn kantaja-aineeksi, minkä ansiosta sen polttaminen voi edistää suoraan liiketoiminnalle asetettuja hiilineutraaliustavoitteita nyt ja lähitulevaisuudessa. Ei siis ihme, että ammoniakin muuntokapasiteetti on huomioitu monissa maailman suurimmissa vihreää vetyä koskevissa hankkeissa, kuten Meridian Energyn 600 megawatin hankkeessa Uudessa-Seelannissa, useissa Yaran hankkeissa Norjassa ja H2 Magallanes ‑hankkeessa Etelä-Chilessä.

 

Maakaasun hinnan ja niukkuuden vuoksi maailmanlaajuinen kiinnostus vihreää ammoniakkia kohtaan on nyt suurta, ja se houkuttelee yrityksiä yhteistyöhön myös Euroopan unionin alueella.

 

Pohjoismailla paljon tarjottavaa vihreän ammoniakin tuotantoon

Vaikka Suomella ei ole erillistä vetystrategiaa, vaan vedyn käyttö sisältyy yleiseen energiastrategiaan, vedyn ja ammoniakin kotimaiselle tuotannolle on vahva pohja, kuten erittäin kilpailukykyinen sähkön hinta, vahva sähköinfrastruktuuri ja kunnianhimoiset tavoitteet tuulivoiman tuotantokapasiteetille: 5 000 MW vuoden 2022 loppuun mennessä ja 10 000 MW vuoteen 2025 mennessä. Suomessa voidaan myös ottaa elektrolyysiprosessin hukkalämpöä talteen ja syöttää sitä laajoihin kaukolämpöverkkoihin, ja puhdasta vettä on helposti saatavilla.

Suomen ja muiden Pohjois-Euroopan maiden kyky vähentää rajusti päästöjä ja siten ammoniakin tuotannon taloudellisia riskejä vaikuttaa myös koko Euroopan alueen huoltovarmuuteen. Euroopan vety- ja ammoniakkituotanto on ollut vahvasti riippuvaista venäläisen maakaasun saatavuudesta. Tämä on jo pitkään ollut energiaturvallisuuskysymys, ja helmikuusta 2022 lähtien se on ollut kuin merkki vanhentuvasta maailmanpolitiikan aikakaudesta. Euroopan unionin ja sen jäsenvaltioiden on nyt järjestettävä ammoniakin kysyntänsä uudelleen, jotta ne voivat vastata Kiinasta, Intiasta tai Yhdysvalloista tulevan metaanin tarjontaan. Vaihtoehtoisesti niiden on keskityttävä uuteen, kotimaiseen tuotantoon, joka on vähemmän altis kansainvälisille kriiseille.

Maailmanlaajuinen kiinnostus on herännyt

Maakaasun hinnan ja niukkuuden vuoksi maailmanlaajuinen kiinnostus vihreää ammoniakkia kohtaan on nyt suurta, ja se houkuttelee yrityksiä yhteistyöhön myös Euroopan unionin alueella. Vety- ja ammoniakkituotannon yhdistämiseen on suunnitteilla useita merkittäviä investointeja, kuten alankomaalaisen konsortion vastikään julkaisema, Rotterdamin satamaan suunniteltu ACE Terminal ‑hanke.

Terminaalista tulee keskeinen osa sataman pyrkimyksiä tarjota laajamittainen vetyverkosto Maasvlakten alueella. Verkosto tarjoaisi vihreää ja sinistä vetyä ja ammoniakkia muun muassa Uniperilta, Horisont Energilta ja Chariotilta, yhdistäen kahden mantereen hankkeet keskellä Eurooppaa. Ammoniakkikaupan keskittäminen Euroopassa Rotterdamiin on selvä askel kohti avoimia markkinoita.

Suomella ja muilla Pohjoismailla on hyvät mahdollisuudet osallistua tähän kehitykseen, ja sen avulla voimme todennäköisesti siirtyä hiilineutraaliin talouteen nopeammin kuin muiden synteettisten polttoaineiden avulla. Vetypohjaisen talouden luomisen edistäminen ammoniakin avulla on nyt tärkeää. Ei pelkästään taloudellisten hyötyjen vuoksi, vaan myös Ukrainan sodan pahentamien, huoltovarmuutta koskevien haasteiden vuoksi.

Vanha haiseva ammoniakki saattaa olla outo valinta globaalin ilmastokatastrofin torjuntaan, mutta sitä on helposti saatavilla – ja sen avulla voisimme voittaa ainakin hetken lisäaikaa.

Heidi Käkelä

M.A. Anthropology
(B.Eng. Energy Technology)

Heidi is an environmental anthropologist and energy engineer. Before dunking her foot into STEM, she worked as a researcher studying community responses and disaster reconstruction in the Caribbean, Australia Pacific and Asia, and as an educator in Finland. She is part of Elomatic’s International Finance Institutions (IFI) team, which provides engineering expertise for large international development projects, particularly in Central and East Asia as well as Ukraine. She also goes spelunking in EU regulations and funding.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Vaasan Sähkö tilasi Elomaticilta tulevaisuuden lämpöpumppulaitoksen suunnittelun ja projektinjohdon

Kirjoittanut Elomatic Oy
Julkaistu

Vaasan Sähkö rakennuttaa Påttin jätevedenpuhdistamon yhteyteen laitoksen, joka ottaa talteen hukkalämpöä puhdistetusta jätevedestä. Lämpö ohjataan kaukolämpöverkkoon, missä se riittää lähes 2 000 omakotitalon tarpeisiin. Elomatic vastaa projektin kokonaisuudesta aina suunnittelu- ja hankintavaiheesta rakentamisen johtamiseen ja käyttöönottoon. Projekti on saanut hyvän startin ja saumattoman yhteistyön palaset ovat loksahtaneet kohdalleen.

 

Vaasan Sähkön lämpöpumppulaitos on hieno esimerkki kiertotaloudesta: yhdellä investoinnilla hyödynnetään hukkalämpöä, joka energiamäärältään vastaa kaikkien Vaasan Sähkön kaukolämpöverkossa olevien omakotitalojen vuotuista lämmitysenergian määrää.

Elomaticilla on suunniteltu ennenkin lämpöpumppulaitoksia varsinkin teollisuuteen. Tämä on kuitenkin suurin kokonaistoteutus. Kiinnostus vastaaviin hankkeisiin on selvästi lisääntynyt, ja Elomaticilla on työn alla toisenkin vastaavan ratkaisun konseptisuunnittelu.

– Lämpöpumput ovat kehittyneet viime vuosina niin kovaa vauhtia, että tällaisesta lämmön talteenotosta on tullut kannattavaa, selittää Elomaticin projektipäällikkö Anne Kujanpää.

Kaupungeissa kaukolämpö on nopein tapa siirtyä päästöttömään aikakauteen

Påttin jätevedenpuhdistamossa puhdistetaan koko Vaasan kaupungin jätevedet sekä osa naapurikuntien Mustasaaren ja Maalahden jätevesistä. Puhdistetun veden hukkalämpö johdetaan kaukolämpöverkkoon.

– On parempi investoida yhteen tehokkaaseen lämpöpumppulaitokseen sen sijaan, että parituhatta omakotitalo-omistajaa alueellamme joutuisi itse vaihtamaan lämmityksensä päästöttömäksi, kertoo hankepäällikkö Juha-Matti Karvala Vaasan Sähköstä.

Karvalan mukaan kaukolämpöverkko toimii kiertotalouden alustana ja Påttin lämpöpumppulaitos on siitä hyvä esimerkki.

– Lämmön talteenotto on ehdottomasti tulevaisuuden juttu, Kujanpää täydentää.

Elomatic tuo projektiin osaamista laajalla skaalalla

Vuoden 2022 alussa käynnistynyt projekti on nyt urakkakyselyvaiheessa. Elomatic on projektin EPCM-toimittaja, eli se vastaa suunnittelun ja hankinnan lisäksi rakentamisen johtamisesta ja käyttöönotosta.

– Kyseessä on Vaasan Sähkölle merkittävä projekti ja EPCM-toteutus sopii siihen hyvin, sillä haluamme osallistua projektin toteutukseen koko sen elinkaaren ajan, Karvala sanoo.

– Elomaticilta saamme laajan suunnitteluosaamisen, valvonnan ja koordinoinnin lisäksi ajantasaisen raportoinnin kokonaisuudesta projektin edetessä sekä ennusteista ja tarvittavista päätöksistä, hän jatkaa.

Elomaticin vankka kokemus näkyy

Elomaticilla pyritään valitsemaan projektitiimi aina siten, että henkilöiden osaamista pystytään hyödyntämään mahdollisimman hyvin. Suurimmalla osalla projektiin osallistuvista suunnittelijoista on kokemusta teollisuuden projekteista pidemmältä ajalta. Osa on ennenkin ollut mukana lämpöpumppuprojekteissa.

– Kyllä se näkyy, että suunnittelijat ovat kokeneita. Tärkeintä on, että he pystyvät oman kokemuksensa puitteissa hoitamaan työnsä laadukkaasti ja että tieto kulkee eri paikkakuntien välillä, Kujanpää täsmentää.

”Kun yhteistyö sujuu, on kiva tehdä hommia”

Projekti on edennyt hyvin aikataulussaan ja rakentamisen on tarkoitus alkaa lokakuussa 2022.

– Yhteistyö on sujunut hienosti ja Elomatic on pitänyt kokonaisuuden hyvin hallinnassa, Karvala kiittelee.

– Vaasan Sähköltä on projektissa mukana asiantuntevat henkilöt, jotka ovat paneutuneet projektiin hienosti. Olemme saaneet hommat yhdessä sujumaan todella hyvässä hengessä, Kujanpää antaa puolestaan tunnustusta.

Kujanpää korostaa, miten tärkeää hänelle on, että ihmiset viihtyvät työssään ja että projektissa on hyvä ja avoin ilmapiiri.

– Se, että kommunikaatio sujuu hyvässä yhteishengessä niin projektitiimin sisällä kuin asiakkaan kanssa, auttaa saavuttamaan kaikilta osin hyvän lopputuloksen, hän toteaa.

 

Tietoa hankkeesta

Mitä: Hukkalämmön talteenotto puhdistetusta jätevedestä
Hinta: n. 11 miljoonaa euroa
Tuki: Työ- ja elinkeinoministeriön investointituki 1,9 miljoonaa euroa
Energian määrä: 50–60 gigawattituntia (GWh) lämpöä/vuosi
Suunniteltu käyttöönotto: vuoden 2023 lopussa

Elomatic Oy

Elomatic is a leading European consulting and engineering company and a global software provider. We focus on solutions that improve the well-being of people and the environment.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Millä tasolla energiavarmuutemme on?

Kirjoittanut Anssi Nevalainen
Julkaistu

Kestävän sähkön tarve kasvaa päivä päivältä samalla kun etsimme tietä ulos fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Vähähiilisen energian tuotannossa on kuitenkin edelleen haasteita, erityisesti energianjakeluun ja korkeisiin investointikustannuksiin liittyen. Uusiutuvien energialähteiden syklinen luonne edellyttää myös uusia ratkaisuja, kuten power-to-x-teknologioita. Ennen kalliin investoinnin tekemistä on kuitenkin viisasta tutkia muitakin vaihtoehtoja energiankulutuksen vähentämiseksi ja sähköverkon tasapainottamiseksi. Energia- ja materiaalitehokkuuden mahdollisuuksia ei pidä unohtaa.

 

Energiantuotantomme päästöttömyys ja nettopositiivisuus ovat olleet valokeilassa kestävän kehityksen kulmakivinä jo pitkään. Maailmanlaajuisten tavoitteiden saavuttamiseksi on meidän toteutettava merkittäviä toimenpiteitä energiantuotantomme alkulähteillä. Toisin sanoen yleisesti käytetyt fossiiliset polttoaineet on korvattava kestävillä uusiutuvilla energialähteillä nopealla vauhdilla. Mutta se ei ole helppo tehtävä, sillä vähähiilisellä energiantuotannolla on omat ongelmansa, kuten energianjakelu ja korkeat investointikustannukset.

Kestävyystavoitteisiin on pyrittävä myös kulutuspuolella. Lyhyesti sanottuna: jos primäärienergian käyttöä voidaan vähentää kattavasti ja kulutusta pystytään järkeistämään ajallisesti, kestävän tai fossiilisen energian tarve on pienempi.

Osana päästöttömyystavoitteita haluan tässä yhteydessä mainita myös materiaalitehokkuuden. Raaka-aineiden tehokkaalla käytöllä voidaan vaikuttaa samoihin kestävän kehityksen tavoitteisiin. Mitä tehokkaampaa (erityisesti neitseellisen) materiaalin käyttö on, sitä vähemmän energiaa kuluu ja sitä pienempi on ympäristölle aiheutuva rasitus koko arvoketjussa.

Yrityksille kestävän tulevaisuuden pyrkimykset tuovat säästöjä ja parantavat kilpailukykyä globaaleilla markkinoilla. Erityisesti nykyisessä globaalissa taloudessa energiaintensiivisellä valmistusteollisuudella on edessään merkittäviä haasteita. Samoista syistä materiaalikustannukset ovat nousussa – raaka-aineiden jalostus on kuitenkin monilla aloilla erittäin energiaintensiivistä. Yhdessä nämä kulut vaikeuttavat kustannusrakenteiden ennakointia ja voivat heikentää yritysten kannattavuutta äärimmäisessä määrin.

Suomen energiavarmuus paranee tuulivoiman myötä

Suomen kokonaisenergiankulutus vuonna 2021 oli 1 277 041 GJ, josta 30 % oli tuotettu fossiilisilla polttoaineilla. Suomen rajojen sisältä ei löydy hiili-, öljy- tai maakaasuvarastoja, joten kaikki fossiiliset polttoaineet on tuotava ulkopuolelta. Noin puolet Suomessa käytetystä energiasta onkin tuotu ulkomailta, ja siitä noin 60 % Venäjältä.

Lisäksi maahamme tuodaan ydinpolttoainetta, joten senkään tarjonta ei ole täysin turvattua. On kuitenkin huomioitava, että nykyiset polttoainevarastot voivat kestää useista kuukausista jopa vuoteen, ja lisää voi ostaa monista OECD-maista. Fossiilisten tuontipolttoaineiden lisäksi suomalaisessa energiantuotannossa on käytetty laajalti halpaa venäläistä puuta, mutta vaikka sen tuonti pysähtyisi kokonaan, ei sen katsota olevan ongelma energiavarmuutemme kannalta.

Täysin omavaraisia energianlähteitämme ovat biomassa (puu ja biokaasu), vesivoima, tuuli ja aurinko. Vesivoiman kapasiteettia emme pysty lisäämään, mutta erityisesti tuulivoiman tuotanto kasvaa tulevaisuudessa. Aurinkovoiman käyttö on tällä hetkellä kokonaisuudessaan hyvin vähäistä, mutta teknologinen kehitys voi lisätä kiinnostusta ja kasvua tulevaisuudessa.

 

Taulukko: Energianlähteet Suomessa
Energianlähde Energia

[TJ]

Prosenttiosuus [%]
Puu 355 404 28%
Vesi 56 410 4%
Tuuli 28 577 2%
Muut uusiutuvat 62 085 5%
Öljy 267 428 21%
Hiili 70 363 6%
Maakaasu 74 586 6%
Muut fossiiliset polttoaineet 11 440 1%
Turve 43 116 3%
Ydinenergia 243 864 19%
Sähkö tuotuna 54 377 4%
Muut lähteet 9 391 1%
Kokonaiskäyttö 1 277 041 100%

 

Vihreä sähkö on tie kestävään tulevaisuuteen

Yleisesti sähkön tuotanto ja käyttö on pidettävä tasapainossa, jotta sähkönjakelu toimisi sujuvasti. Uusiutuvan energiantuotannon lisääntyessä verkon tasapainotus vaikeutuu merkittävästi uusiutuvien energianlähteiden syklisen luonteen vuoksi. Tuulivoimaa on saatavilla vain oikeissa tuuliolosuhteissa ja aurinkoenergiaa kertyy ainoastaan päivänvalossa. Puupohjaiset polttoaineet ja ydinvoima ovat hyviä peruskuormituksen tuotannossa, mutta erityisesti jälkimmäinen on huono tehonsäädössä. Vesivoimaa voidaan käyttää tehonsäätimenä, mutta sen nykyinen kapasiteetti ei riitä kattamaan tämänhetkistäkään tarvetta.

Näin ollen, kun tuuli- ja aurinkovoiman määrä kasvaa tulevaisuudessa, verkkovirtatasapainon hallinnan haasteet lisääntyvät. Fingrid on kerryttänyt kevyeen polttoöljyyn perustuvan tehonsäätökapasiteettia yli 900 MW:n edestä, ja vielä nykyäänkin osa tästä kapasiteetista on tarpeen verkon sähkötasapainon hallintaan ja ajoittain suuremmista vioista selviämiseen.

Toivottavasti nämä ongelmat voidaan ratkaista tulevaisuudessa erilaisilla energiankeräystekniikoilla. Tällä hetkellä sähköä voidaan varastoida esimerkiksi akkuihin, mutta suurten akkuvarastojen rakentaminen on kallista ja niihin tarvitaan merkittäviä määriä harvinaisia metalleja. Jotta akkuteknologia olisi vastaus energian varastointiongelmiin, tarvitsemme siis uutta teknologiankehitystä alalla.

On myös monenlaisia power-to-x-tekniikoita, kuten vesisäiliöitä, paineistettua ilmaa, mekaanisia ratkaisuja ja vety, muutamia mainitakseni. Nämä tekniikat käyttävät ylimääräistä sähköä ja muuntavat sen muotoa myöhempää käyttöä varten. Myös lämpöpumput saavat yhä enemmän huomiota, ja jopa vanhaa tekniikkaa, kuten sähkökattiloita, voidaan käyttää energian varastointiin, jos niitä käytetään veden lämmittämiseen ylijäämäaikana. Toimiakseen kaikki nämä teknologiat tarvitsevat kuitenkin sähköä.

Energia- ja materiaaliauditoinnit ovat hyvä tapa parantaa energiatehokkuutta

Kaikkeen energian muuntamiseen, varastointiin ja uuteen tekniikkaan liittyy investointikustannuksia ja rajoituksia. Ennen kalliisiin teknologioihin investoimista onkin viisasta tutkia muita vaihtoehtoja energiankulutuksen vähentämiseksi ja sähköverkon tasapainottamiseksi, jotta tulevat kustannukset saadaan minimoitua. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi on hyvä huomioida energia- ja materiaalitehokkuuden tarjoamat mahdollisuudet.

Kaikkien säästökohteiden löytämiseksi paikallisen henkilöstön tulisi jatkuvasti pyrkiä parantamaan energia- ja materiaalitehokkuutta. Yleisesti kuitenkin ihmiset tulevat ”sokeiksi” jokapäiväisessä ympäristössään, tai kehityskohteita kyllä tunnistetaan, mutta niiden raportointiin ei ole tarpeeksi aikaa eikä henkilöstöä, jotta päätöksiä voitaisiin tehdä. Tällaisessa tapauksessa voi olla hyödyllistä palkata ulkopuolinen konsultti, joka näkee asian uudesta näkökulmasta ja jolla on aikaa laskea säästöt, investointikustannukset sekä takaisinmaksuajat löydetyille säästökohteille.

Energia-auditoinneilla on pitkä historia, kun taas materiaaliauditointi on suhteellisen uusi asia. Yritykselle voikin olla hyödyllistä aloittaa kestävän tulevaisuutensa rakentaminen energia-auditoinnista ja jatkaa kehitystä materiaaliauditoinnilla synergian saavuttamiseksi.

Energia-auditoinnin voi tehdä usealla tavalla:

  • Vapaaehtoiset tutkimukset paikan päällä (konsultin tekemänä)
  • Suurten yritysten pakolliseen energiakatselmukseen liittyvä tutkimus
  • Esimerkiksi Motivan suorittama energia-auditointi: teollisuuden tai prosessiteollisuuden energia-auditointi tai uusi tarkkuusauditointimalli.

Materiaaliauditoinnissa noudatetaan standardissa (ISO 14051) kuvattua MFCA-menetelmää (Material Flow Cost Accounting). Sen pystyy suorittamaan konsultti Motivan tekemien ja Business Finlandin hyväksymien ohjeiden mukaisesti. Tämä materiaalitarkastusmalli skaalautuu yhdestä tuotantolinjasta tehdasmittakaavaan ja keskittyy materiaali-, energia-, työvoima- ja muihin kustannuksiin koko prosessin ajan. Tehtaan henkilökunta on mukana etsimässä parhaita ratkaisuja löydettyihin säästökohteisiin, jolloin muutokset voivat käynnistyä auditoinnin lopussa.

Kysyntäpuolen hallinta on tärkeä osa turvattua energiantuotantoa

Kysyntäpuolen hallinta on toinen tapa vähentää energiankulutusta ja sähköverkon tasapainottamista. Se tarkoittaa sähkönkulutuksen siirtämistä suuren kysynnän ja hinnan tunneista edullisempaan aikaan tai kulutuksen väliaikaista säätämistä voimatasapainon hallintaa varten.

Suomessa Fingrid ylläpitää kysyntäpuolen hallinnan ja sähkövarastojen tasapainotusmarkkinoita yhdessä muiden pohjoismaisten siirtoverkonhaltijoiden kanssa. Ne tarjoavat taloudellista korvausta markkinoihin osallistuvalle toimittajalle. Periaatteessa kuka tahansa voi olla toimittaja, jos hän täyttää tekniset vaatimukset, markkinapaikkavaatimukset ja Fingridin toimittajien eettiset säännöt.

Suuri toimija voi olla markkinoiden ainoa tarjoaja, ja pienemmät toimittajat (esimerkiksi pienet valmistajat ja kotitalouskäyttäjät) voivat muodostaa suuremman reservin vaikka sähköntoimittajan toimesta. Tasapainotuspalvelujen tarjoajat ja varantotuotteet löytyvät Fingridin verkkosivuilta.

Kysyntäpuolen hallinnan lisääminen ei hyödytä toimittajia vain taloudellisesti, vaan se myös lievittää kestävän sähköinfrastruktuurin tulevia investointitarpeita, koska se vähentää huippukysyntää, hyödyntää ylijäämäsähköä ja alentaa sähkön hintoja kokonaisuudessaan.

Anssi Nevalainen

Senior Design Engineer
B.Eng. of Process Engineering

Anssi has been working on energy and material efficiency for several years. Anssi’s passion is focused on finding the best solutions for energy and material savings for the sustainable future, and he has strong and ever-growing expertise in his field of industrial efficiency.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog
Siemens Energy

Teollisuuden sähköistyminen on tie hiilineutraaliuteen

Kirjoittanut Teemu Turunen
Julkaistu

Teollisuuden sähköistyminen on tärkeä elementti kasvihuonepäästöjen vähentämisessä, ja lämpöpumppujen rooli on tässä kehityksessä keskeinen. Erityisen tärkeää on tarkastella asioita laajemmasta perspektiivistä ja hyödyntää hukkalämmöt. Parhaassa tapauksessa useampi toimija pääsee hyötymään ratkaisusta. Prosessien monimutkaistuessa on kuitenkin muistettava niiden ohjaamisen merkitys.

 

Teollisuuden sähkönkulutuksen odotetaan kasvavan merkittävästi. Fingridin ääriskenaariossa se jopa tuplaantuu vuoteen 2030 mennessä. Toki on hahmoteltu maltillisempiakin kehityskulkuja, ja kasvu riippuu myös teollisuudenalasta.

Ennusteet eivät tule yllätyksenä, sillä teollisuuden sähköistymisellä on tärkeä rooli kasvihuonepäästöjen vähentämisessä. Toinen sähköistymisen iso ajuri, huoltovarmuus, on noussut Ukrainan sodan syttymisen jälkeen vahvasti esille. Käynnissä on jo mittaviakin hankkeita, kuten SSAB:n HYBRIT-hanke, joka on sähköistymistä mitä suurimmassa määrin.

Yksinkertaisimmillaan vanha ratkaisu korvataan sähköisellä

Sähköistyminen tarkoittaa esimerkiksi sitä, kun fossiilista polttoainetta käyttävä prosessilaite korvataan sähköisellä ratkaisulla: vaihdetaan vaikka kaasutrukki sähkötrukiksi tai polttava kattila sähkökattilaksi. Vaikka tämä saattaa kuulostaa helpolta ratkaisulta, on aina tärkeää ennakoida muutoksen vaikutukset prosessiin. Esimerkiksi leivän valmistus on erilaista sähkö- ja kaasu-uunilla.

Sähköistymistä voidaan toteuttaa myös epäsuorasti. Tällöin sähkön avulla valmistetaan esimerkiksi vetyä tai synteettisiä polttoaineita. Vetytalous onkin tulossa kovaa vauhtia, vaikka todennäköisesti menee ensi vuosikymmenelle ennen kuin sillä on vaikutusta koko energiajärjestelmäämme.

Lämpöpumput ovat avainroolissa teollisuuden sähköistymisessä

Lämpöpumppumaailmassa mukaan tulee energiatehokkuuselementti. Hyöty löytyy usein sitä kautta, että otetaan huomioon yhä laajempia kokonaisuuksia, ja lopulta koko prosessi. Oleellista on, että hukkalämmöt saadaan hyödynnettyä.

Pumppujen mahdollisuuksiin kuuluu myös, että jäähdytystä ja lämmitystä voidaan tehdä samalla järjestelmällä ja hyötyä pystytään jakamaan useammalle taholle. Tällöin mennään kohti sektori-integraatiota, jossa toisessa päässä on vaikka teollisuuden toimija ja toisessa päässä energiayhtiö – ja molemmat hyötyvät.

Prosessien ohjaamisen merkitys kasvaa

Kannattavuus on teollisuudessa tärkeää, ja siksi tarvitaan paljon hankkeita: teoreettisesti toimiva ei ole aina taloudellisesti kannattava. Teknologian kehitys avaa kuitenkin ikkunaa, kun lämpöpumpuilla päästään korkeampiin lämpötiloihin. Jatkossa myös prosessien ohjaamisen rooli korostuu, kun mennään kohti monimutkaisempia järjestelmiä.

Energiasta ei voi kuitenkaan puhua mainitsematta politiikkaa. Tällä hetkellä energian hintaa on vaikea ennakoida, kun sekä tuotanto että markkina ovat heiluvia. Löydyttävissä on kuitenkin hienoja juttuja, kun vain muistaa ison kuvan: aihetta kannattaa aina tarkastella kokonaisuutena.

Katso video Turusen puheesta Teknologiamessuilla – näet myös esimerkin prosessiteollisuuden edistyneestä sähköistymisratkaisusta >>

Teemu Turunen

Phil. Lic. (Env. Science)

Teemu Turunen has extensive experience in energy and process consulting in several industries. He currently works as Business Development Director in the energy and process business area. His focus is to lead the development of sustainable solutions for future needs.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Polttamisen lopettaminen – onnellinen loppu?

Kirjoittanut Sebastian Kankkonen
Julkaistu

Meillä on monia syitä muuttaa energian kulutustapojamme ja korvata fossiiliset polttoaineet. Vaihtoehtoisillakin energialähteillä on kuitenkin haittapuolensa. Vety on kuuma aihe, mutta sen laajamittainen tuotanto ja varastointi asettavat haasteita. Siksi meidän on otettava huomioon myös energiansäästömahdollisuudet. Kun optimoimme minkä tahansa teollisen prosessin tehokkaammaksi, on meidän mahdollista säästää sekä energiaa että kustannuksia.

 

Keskitetty energiantuotanto on useiden vuosisatojen ajan tukeutunut vahvasti yksinomaan polttamiseen. Kotitaloudet on lämmitetty tuhansia vuosia polttamalla. Yksi käännekohta jonka voimme muistaa, oli öljykriisi 1970-luvun alussa, kun maailma tajusi, että resurssit eivät ole loputtomat, ja öljyn hinta nousi.

On useita syitä harkita uudelleen energian käyttöämme

Öljy ja muut fossiiliset polttoaineet, kuten hiili ja kaasu, ovat olleet energiantuotantomme ja kuljetuksemme kulmakiviä. Nyt useat syyt ovat saaneet meidät ajattelemaan asiaa uudelleen ja muuttamaan energian kulutustamme.

Ensinnäkin kustannusmekanismi ja nousevat polttoaineiden hinnat saivat meidät aloittamaan energian säästämisen, mikä vähensi polttamista. Myöhemmin ympäristömääräykset tiukentuivat ja vähensivät edelleen erityisesti kiinteiden polttoaineiden käyttöä. Polttotekniikan kehitys on onneksi kompensoinut paljon.

Viime kuukausina poliittiset levottomuudet ja Ukrainan sota ovat saaneet meidät pohtimaan, mistä polttoaineet ovat peräisin, ja pakotteilla voidaan entisestään vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä.

Meillä on useita vaihtoehtoja

Joillakin vaihtoehdoilla on selvempiä haittapuolia kuin toisilla. Biomassan polttoa pidetään edelleen hyväksyttävänä – puupohjaisten polttoaineiden hiilikierto vain kiertää nopeammin. Ilmassa on kuitenkin muitakin epäpuhtauksia kuin CO2. Tosin niitä voitaisiin jossain määrin vähentää päästöjenrajoituslaitteilla, kuten pesureilla ja suodattimilla.

Ydinenergia on hiilidioksidipäästötön energianlähde, eikä se tuota päästöjä ilmaan. Erilaiset tapahtumat ja tekniset suunnitteluvirheet ovat kuitenkin osoittaneet, ettei ydinvoima ole ongelmaton ratkaisu. Uusimmissa ydinvoimalaitoksissa onkin huomattavasti tiukemmat turvallisuusprotokollat ydinkatastrofien estämiseksi.

Vaihtoehtoisilla energialähteillä on omat huonot puolensa

Uusiutuvat energialähteet, kuten vesi-, aurinko- tai tuulivoima, ovat päästöttömiä energialähteitä. Niilläkin on huonot puolensa, koska ne vaikuttavat luontoon aiheuttamalla esteitä muille eläimille, kuten kaloille tai linnuille.

Geotermiset hankkeet ovat yleisesti ottaen olleet ympäristöystävällinen tapa tuottaa energiaa. Suuremmassa mittakaavassa niiden kerrotaan aiheuttaneen kallioperään levottomuutta. Lämpöpumput eivät myöskään tuota energiaa tyhjästä. Molemmat ovat lämpöenergian lähteitä, mutta kuluttavat myös korkeamman eksergian sähköenergiaa.

Vedyn haasteet liittyvät tuotannon mittakaavaan ja varastointiin

Vety on erittäin kuuma aihe tänä päivänä. Jos alat hahmottaa tekstini kaavaa, saatat odottaa, että alan nyt kertoa Zeppelin Hindenburgista. Olet väärässä. Vedyn haaste on suurissa tuotanto- ja varastointilaitoksissa.

Vedyn tuotanto ja kulutus ovat perinteisesti olleet pienemmän mittakaavan sovelluksia, jotka ovat toimineet ongelmitta yli vuosisadan. Ei ole mitään järkeä tuottaa vetyä muista elinkelpoisista energialähteistä vain vedyn tuotannon vuoksi. Meidän täytyy nähdä iso kuva.

Jokaiselle prosessille löytyy yksilöllinen ratkaisunsa

Jäljellä oleva vaihtoehto on ilmeisin. Säästää energiaa. Kun optimoimme minkä tahansa teollisen prosessin tehokkaammaksi, voimme säästää sekä energiaa että kustannuksia. Joissakin tapauksissa voimme tuottaa lämpöä ja ottaa sen talteen tehokkaasti.

Ei ole nopeaa korjaustapaa, eikä vain yhtä ainoaa ratkaisua. Jokaisella asiakkaalla on ainutlaatuiset prosessinsa ja haasteensa, ja tehtävämme Elomaticissa on ymmärtää häntä ja tarjota hänelle paras ratkaisu.

Vain siten voimme perustella olemassaolomme. Ja ehkä myös pelastaa planeetan.

Sebastian Kankkonen

M.Sc. (Energy Technology)

Sebastian Kankkonen graduated from Helsinki University of Technology in 1997. Throughout his career he has worked with forest industry, process industry and energy projects in particular with combusting of a broad range of fuels including process design, modelling and procurement of equipment. Sebastian joined Elomatic in 2010 and works now as a Leading Expert focusing on sales.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog
ANDRITZ Savonlinna Works Oy:n WAAM-tulostusta

Nopeasti kehittyvä 3D-tulostus on yksi ratkaisu komponenttipulaan

Kirjoittanut Teemu Launis, Martti Tryyki
Julkaistu

3D-tulostus on teknologiana nuori ja melko tuntematon, minkä takia sitä ei vielä hyödynnetä täysimääräisesti. Menetelmä on kuitenkin kehittynyt kovaa vauhtia, eikä sitä komponenttipulankaan valossa kannata jättää huomioimatta. Isoimpana haasteena näemme, ettei menetelmän mahdollisuuksia vielä ymmärretä tarpeeksi. Parhaimmillaan 3D-tulostus uudistaa koko liiketoimintasi, kun saat tulostettua tuotteet ja varaosat hetkessä lähellä käyttäjää.

3D-tulosteiden sarjatuotanto on jo arkipäivää. Teknologiaa vaivaavat kuitenkin standardoinnin puute ja valmistustavan erilaisuus perinteisiin valmistusmenetelmiin verrattuna. Suurimpana haasteena sen laajamittaiselle hyödyntämiselle näemme kuitenkin, että vielä ei ymmärretä, mitä kaikkea valmistusmenetelmä mahdollistaa.

Kun pystyt tulostamaan kappeleita helposti ja huomioimaan tuotteen elinkaaren jo suunnitteluvaiheessa, koko liiketoimintasi mullistuu – voit yhtäkkiä valmistaa paikallisella osaamisella myös ne kappaleet, jotka on aiemmin tuotettu kauempana. Myös kunnossapito- ja varaosatoimitukset nopeutuvat, ja ne voidaan tehdä jopa paikan päällä. Tämä taas vaikuttaa koko liiketoimintalogiikkaasi.

3D-tulostuksella kappaleista saadaan kevyempiä ja edullisempia

Yksi 3D-tulostuksen hienouksista on, että se antaa sinulle vapauden määrittää, mihin kohtaan kappaletta materiaali sijoittuu. Näin pystyt säästämään materiaalia lastuamiseen tai valamiseen verrattuna, kun optimoit 3D-tulostettavat osat mahdollisimman hyvin käyttöön sopiviksi. Menetelmällä on myös mahdollista yhdistää useita osia yhdeksi kappaleeksi, mikä vähentää kokoonpanon tarvetta ja nimikkeiden määrää.

Mitä enemmän simuloit kappaleen toimintaa ja ymmärrät valmistusmenetelmän mahdollisuuksia, sitä enemmän saat vähennettyä materiaalinkulutusta ja sitä edullisempaa valmistuksesta tulee. Oleellista on, että osaat suunnittelussa käyttää 3D-tulostuksen mahdollisuudet hyödyksi.

Mikä parasta, kappaleen painoa keventämällä myös asiakkaallesi tarjoutuu usein säästömahdollisuus. Esimerkiksi mitä kevyemmäksi metsätyökoneen puomin saa, sitä vähemmän sen liikuttaminen kuluttaa energiaa. Vaihtoehtoisesti säästetyn energian voi hyödyntää kapasiteetin lisäyksenä. Kevyen rakenteen liikkeitä on niin ikään helpompi hallita.

Kohti entistä energiatehokkaampia ratkaisuja

3D-tulostus mahdollistaa myös sellaisten kappaleiden optimoinnin, joiden sisällä kulkee virtaus. Tästä on suurta hyötyä vaikkapa jäähdytyksen ja lämmityksen suunnittelussa, kun pystyt optimoimaan lämmönsiirtymistä virtauslaskennan avulla.

Lisäksi voit valmistaa entistä haastavimpia kappaleita. Pystyt esimerkiksi tekemään kappaleen sisälle sellaisia reikiä, joiden teko ei poraamalla tai valamalla onnistu. Kun määrität ensin rajapinnat, käytettävät materiaalit ja niiden mekaaniset ominaisuudet, pääset tulostamaan optimoidun kappaleen.

3D-tulostuksen sarjatuotanto sopii myös pienille kappaleille, joita saadaan yhdestä ajosta kymmeniä tai jopa satoja. Kappale pitää kuitenkin aina suunnitella tulostettaviksi, samalla tavalla kuin valukappale suunnitellaan valettavaksi.

Isojakin kappaleita voi jo tulostaa

Suomessa käynnistyi tänä keväänä DIMECCin johtama DREAMS-projekti, jossa luodaan 3D-metallitulostuksen avoin materiaalitietokanta. Tietopankin avulla korvataan alan standardien puutetta ja helpotetaan 3D-tulostamisen hyödyntämistä kaikkein vaativimmissa sovelluskohteissa. DREAMS on Business Finlandin rahoittama ja osa FAME-ekosysteemiä.

Projektiin osallistuu iso joukko tutkimuslaitoksia ja yrityksiä, ja myös Elomatic on mukana kehittämässä WAAM-tulostusta (Wire and Arc Additive Manufacturing), jossa robotti hitsaa rakenteita kerros kerrokselta. Näin on mahdollista tulostaa isojakin metallikappaleita, eikä koosta muodostu rajoitetta niin kuin 3D-laitteella tulostettaessa. Valmistetaanpa menetelmällä raketin polttoainesäiliöitäkin!

Lisäävän valmistuksen menetelmät tuovat helpotusta etenkin kriisiaikoina, jolloin kappaleiden maahantuonti muodostuu pullonkaulaksi: kun riittää että tieto liikkuu, voi kappaleet valmistaa nopealla osavalmistuksella kotimaassa. WAAM-tulostuksen etuna mainittakoon vielä, että sen materiaalina käytetään hitsauslankaa, jota on helpompi tuoda Suomeen kuin vaikka teräslevyjä.

Haluatko tietää, miten 3D-tulostuksen hyödyt saa moninkertaistettua? Lue, miten 3D-skannaus tukee 3D-tulostusta >>

Teemu Launis

Vice President, Sales
Mechanical Engineering Services

Teemu Launis has worked in mechanical engineering projects in various positions from designer to project manager. He is one of Elomatic’s representatives in the Finnish Additive Manufacturing Ecosystem. In 2010, Teemu set up Elomatic’s Tampere office. He is currently working in sales of Elomatic’s mechanical engineering services.

Martti Tryyki

Design Manager, Mechanical Engineering

Martti Tryyki started his career in 2000 at the University of Oulu. In 2012, he seized the opportunity to work as Design Manager in Elomatic's Shanghai office, and two years later he continued his work in Finland. His main interests are tailor-made test machine projects, vast utilization of Elomatic’s R&D services, and development of the engineering skills of his group.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Biokaasu on ilmastoystävällinen ratkaisu, jota Suomi nyt tarvitsee

Kirjoittanut Teemu Turunen
Julkaistu

Ukrainan sota on ajanut meidät tilanteeseen, jossa venäläisestä maakaasusta pitäisi päästä nopeasti irtaantumaan. Helpoiten kestävä korvaaminen tapahtuu biokaasulla, jonka käyttöönotto ei vaadi suuria muutoksia infraan. Biokaasu on myös ympäristöystävällinen ratkaisu, jonka avulla pystytään vaikuttamaan niin kasvihuonekaasujen vähentämiseen, kiertotalouden edistämiseen kuin ravinnekiertojen sulkemiseen. Biokaasun saatavuus on kuitenkin vielä rajallista ja sen tuotantoon tarvitaan panostusta.

Ukrainan sota on ajanut Euroopan energiakriisiin, jossa keskeiseen rooliin on noussut maakaasun saatavuus Keski-Euroopassa. Osalla Euroopan maista osuus Venäjältä tuotavasta maakaasusta on lähes kuudesosa maan kokonaisenergiankulutuksesta, mikä tekee siitä irtaantumisen erittäin haastavaksi.

Suomen tilanne ei ole yhtä kriittinen, sillä vastaava osuus meillä on alle 3 %. Tällä hetkellä maakaasusta karkeasti puolet käytetään teollisuudessa ja puolet sähkön ja lämmön tuotannossa, missä sitä on mahdollista korvata esimerkiksi tankkereilla tuotavalla LNG:llä, puulla, kivihiilellä ja turpeella.

On kuitenkin muistettava kestävyysnäkökulma: maakaasun korvaaminen toisella fossiilisella polttoaineella voi olla väliaikaisratkaisu akuuttiin kriisiin, mutta suunta on otettava jo vahvasti kestävämpään siirtymään.

Teollisuusyritysten kannalta tilanne on haastava

Teollisuusyrityksille maakaasusta irtaantuminen voi vaatia hyvinkin merkittäviä teknologisia panostuksia, joita on vaikea toteuttaa nopeasti. Yksi mahdollinen ratkaisu on sähköistyminen, jossa maakaasua käyttävät teolliset prosessit korvataan sähköä hyödyntävillä prosesseilla. Joissain tapauksissa on myös mahdollista hyödyntää epäsuoraa sähköistämistä, jolloin keskiöön nousevat lämpöpumput ja priimaukseen käytettävät sähkövastukset.

Kaikista helpoiten maakaasun korvaaminen tapahtuu suoraan biokaasulla, jolloin olemassa olevaan infraan ei tarvitse tehdä suuria muutoksia. Teollisuudessa monet toimijat haluaisivatkin nyt hyödyntää biokaasua osana maakaasusta irtaantumista, ja toisaalta maatalouden elinkyvyn ja huoltovarmuuden varmistaminen ovat nousseet yhä tärkeämmiksi teemoiksi.

Biokaasuhankkeille tarvitaan julkista tukea

Biokaasuhankkeiden tukemiseen tarvitaan tässä tilanteessa erilaisia elementtejä, joista yksi työkalu on vuonna 2022 voimaan tullut laki uusiutuvien polttoaineiden käytön edistämisestä liikenteessä. Siinä biokaasu tulee tietyin rajoituksin osaksi jakeluvelvoitetta.

Tätä kirjotettaessa lakiin on esitetty Ukrainan sodan takia muutosta, jossa jakeluvelvoitteen osuuden kasvattamisen aikataulua lykätään. Huomionarvoista on, että kehittyneiden biopolttoaineiden ja biokaasun lisävelvoitetta ei ole tarkoitus muuttaa tällä esityksellä.

Julkisen hallinnon taholta biokaasuhankkeita tulisi tukea myös muilla keinoilla, kuten selkeyttämällä ja yhtenäistämällä tukikokonaisuuksia toimijoille. Tämä helpottaisi erityisesti pienempien toimijoiden hankevalmisteluja sekä yhteistyöhankkeita, joissa osallistuu useampi toimija. Myös erilaiset hyötyyn perustuvat rahoitusinstrumentit, joissa lainan hinta on sidottu hankkeen tuottamaan ympäristöhyötyyn, helpottaisivat hankkeiden käyntiin lähtemistä.

Myös veroratkaisuilla on merkitystä

Veroratkaisuilla on osaltaan vaikutusta sekä hankkeiden kannattavuuteen että markkinan kehittymiseen. Biokaasun näkökulmasta olennaisia ovat valmistevero sekä sähkövero.

Biokaasu säädettiin valmisteveron alaiseksi polttoaineeksi vuoden 2022 alussa, poikkeuksena kestäväksi luokiteltu biokaasu, jota käytetään lämmitykseen. Biokaasun tuottajalla täytyy olla Energiaviraston hyväksymä kestävyysjärjestelmä, jotta kaasu voidaan luokitella kestäväksi ja tätä kautta verovapaaksi. Muussa tapauksessa kaasusta maksetaan täysi biokaasun valmistevero myös lämmityskäytössä.

Sähköveron osalta teollinen kierrätysmateriaalien valmistus ja jalostus oikeuttavat energiaverotukeen, koska käytännössä näiden laitosten käyttämä sähkö kuuluu alempaan sähköveroluokkaan II. Biokaasun suhteen tulkinta on vielä hieman epäselvä, mutta alemmalla veroluokalla on luonnollisesti vaikutusta laitosten kannattavuuteen.

Ohjauskeinoissa on muistettava ennakoitavuus

On myös muistettava, että jossain vaiheessa rajallista biokaasun tuotantoa joudutaan mahdollisesti ohjaamaan sinne, missä sen käytöstä saa suurimman hyödyn ja parhaan vaikuttavuuden ilmastomielessä. Nämä ohjauskeinot on mietittävä tarkkaan ja niistä on viestittävä ennakoidusti, jotta toimijat osaavat mukautua muuttuvaan tilanteeseen.

Kokonaisuudessaan kaikissa julkisen vallan ohjauskeinoissa on tärkeää muistaa ennustettavuus, jotta toimijat uskaltavat lähteä edistämään hankkeita. Lisäksi julkisen vallan olisi tärkeää suoraviivaistaa luvitusprosessia sekä selkeyttää rahoitus- ja tukikonsepteja.

Biokaasualan houkuttelevuutta tulee aktiivisesti edistää

Kiertotalous ja uusiutuvien energialähteiden tuotantohankkeet ovat tällä hetkellä todella kiinnostavia rahoituskohteita, sillä panostaminen puhtaisiin ratkaisuihin nähdään keskeisenä riskienhallintatyökaluna. Kehitys voimistunee erityisesti biokaasun suhteen, sillä sen avulla voidaan vaikuttaa useampaan kestävyyden alueeseen: kasvihuonekaasujen vähentämiseen, kiertotalouden edistämiseen ja ravinnekiertojen sulkemiseen.

Sijoittajat katsovat mahdollisuuksia kuitenkin kokonaisvaltaisesti suhteessa muihin kohteisiin. Näin ollen olisi tärkeää pyrkiä edistämään biokaasualan houkuttelevuutta sijoituskohteena. Suomessa alan imagoon ovat vaikuttaneet erään edesmenneen teknologiatoimittajan tekniset ja liitetaloudelliset haasteet, joka lopulta realisoituivat konkurssina ja useana keskeneräiseksi jääneenä laitoshankkeena. Uusia toimijoita on kuitenkin tullut alalle, ja myös vireille nousevat hankkeet ovat lisääntyneet.

Huomionarvoista Suomen markkinassa on myös alan jakaantuminen yhteen vahvaan toimijaan eli Gasumiin ja epähomogeeniseen pienten toimijoiden joukkoon. Tämä voi osaltaan heikentää sijoittajien kiinnostusta alan hankkeita kohtaan. Varsinkin pienissä hankkeissa teknologiset ja liiketoiminnalliset riskit korostuvat, mikä heijastuu hankkeiden rahoitukseen.

Jatkossa yhteistyö on avainasemassa

Alalla on selkeästi tilaa teknologiatoimittajalle, joka pystyy toteuttamaan laajan mittakaavan hankkeita. Osaltaan teknologian kehitystä rajoittaa osaamisen puute sekä hanketoimijoiden että viranomaisten puolella. On tärkeää huomioida, että biokaasun tuotanto vaatii poikkitieteellistä osaamista. Esimerkiksi raaka-aineen epähomogeenisuus on vaikeuttanut laitosten monistettavuutta ja skaalautuvuutta teknologisessa mielessä.

Tyypillisessä hankkeessa tarvitaankin osaamista lähtien aina biologiasta, suunnittelusta ja logistiikasta päätyen aina rahoitukseen ja kannattavuuteen asti. Tästä syystä on erityisen tärkeää ”hankkeistaa” kokonaisuus osaksi laajempia ekosysteemejä ja yhteistyöverkostoja.

Mikä on tulevaisuudessa biokaasualan rooli?

Varmaa vastausta on vaikea antaa, mutta uskon, että lyhyellä tähtäimellä se tulee olemaan yksi merkittävä toimija fossiilisesta energiasta irtaantumisessa. Eri skenaarioiden mukaan biokaasun tarpeeksi on arvioitu 4–11 TWh jo ennen Ukrainan sotaa, ja meneillään oleva kriisi nopeuttaa tätä kehitystä.*

Akuutin tilanteen jälkeen fokus siirtyy oletettavasti enemmän biokaasun käytön laajentamiseen ja uusien käyttötapojen kartoittamiseen. Huoltovarmuusnäkökulma tulee olemaan yksi biokaasun käytön laajentumista edistävä näkökulma, ja se osaltaan raivaa tietä kaasujen yhä monipuolisemmalle käytölle liikenteessä ja teollisuudessa.

Uskon, että tulevaisuudessa käytämme synteettistä metaania, biometaania, biokaasua ja vetyä, ja se avaa ovia myös muille sähköpolttoaineille ja vetytalouden ratkaisuille.

* Vuonna 2020 biometaanin tuotanto oli Suomessa noin 110 GWh ja biokaasun tuotanto noin 768 GWh (yhteenlaskettu määrä vastaa noin 3,5 % vuoden 2020 maakaasun käytöstä Suomessa).

 

Lue, miten biokaasuhankkeiden kannattavuutta voi parantaa >>

 

Teemu Turunen

Phil. Lic. (Env. Science)

Teemu Turunen has extensive experience in energy and process consulting in several industries. He currently works as Business Development Director in the energy and process business area. His focus is to lead the development of sustainable solutions for future needs.

Intelligent Engineering

Uusin artikkeli

22/11/2022

Kuinka varmistamme teollisuuden resilienssin tulevana talvena?

Kirjoittanut By Teemu Turunen

Meneillään oleva energiakriisi on pakottanut meidät miettimään, kuinka turvaamme kriittisen infrastruktuurin ja tuotantotoiminnan. Konkreettisia toimia ovat esimerkiksi varapolttoainejärjestelmien toteuttaminen ja siirtyminen pois maakaasusta tuotantolaitoksissa. Kun aivan akuuteimmasta tilanteesta on selvitty, on oman toiminnan uhkakuvia ja...

Read more » Lue lisää »
Blog

Copyright © 2020 – Elomatic, All rights reserved