Kuopion Haapaniemen voimalaitoksella panostettu puupolttoaineiden hyödyntämiseen

Kuopion Energia Oy on investoinut merkittävästi viimeisen kymmenen vuoden aikana mahdollisuuteen hyödyntää kotimaisia, paikallisia puupolttoaineita. Investoinnit ovat tällä ajanjaksolla olleet yhteensä noin 150 miljoonaa euroa. Mitä tällä rahalla on sitten saatu aikaiseksi?

Vuonna 2011 käynnistyi Haapaniemi 3 -laitos (115 M€), joka korvasi vuonna 1972 käyntiin lähteneen turvepölypolttokattilan, jossa tukipolttoaineena käytettiin huomattavan paljon raskasta polttoöljyä. Haapaniemi 3 -laitoksen polttotekniikka – kiertoleijukattila – mahdollisti joustavan turpeen ja puun polton ilman tukipolttoa. Ajatuksena oli käynnistää puun käyttö rauhallisesti kiihdyttäen, mutta vuoden 2012 turvetuotannon epäonnistuessa puunpoltto maksimoitiin jo heti toisena käyttövuotena. Haapaniemi 3 -laitoksen energiantuotannolla katetaan vuositasolla noin kolmannes koko Haapaniemen energiantuotannosta. Suurempi Haapaniemi 2 -laitosyksikkö vastasi edelleen lopusta energiantuotannosta, joka perustui turvepölypolttoon.

Haapaniemi 3 -laitoksen rakenteilla ollessa kasvoi huoli logistiikan toimivuudesta puun käytön lisääntyessä. Ratkaisuna ongelmaan päätimme rakentaa voimalaitoksen yhteyteen paikallisterminaalin, jossa puuta voitaisiin varastoida talven kulutushuippuja varten. Lisäksi se mahdollistaisi puskurivarastoinnin mahdollisissa laiterikoissa tai äkillisesti muuttuvissa sääolosuhteissa. Terminaalia varten täytettiin vesistöä noin hehtaarin alue ja hyödynnettiin kaksi ja puoli hehtaaria muuta aluetta. Asfaltoitu paikallisterminaali (3 M€) saatiin valmiiksi syksyllä 2012 ja tästä lähtien kenttään on varastoitu polttoaineita talven varalle ennen lämmityskauden alkua. Varsinkin viime talven pitkän pakkasjakson aikana ja toimitettavan polttoaineen laadun jäätyä varsin huonoksi märän kesän ja lumisen talven takia, terminaali osoitti tarpeellisuutensa.

Vuonna 2013 uusittiin suuremman laitoksen, eli Haapaniemi 2:n polttotekniikka (21 M€). Kattila muutettiin turvepölypolttokattilasta leijukattilaksi. Muutostöiden painopiste oli kattilan tulipesän alueella ja polttoaineen syöttölaitteistoissa. Samassa yhteydessä uusittiin myös kattilan tulistimet ja syöttöveden esilämmittimet, jotka olivat alkuperäisiä vuodelta 1982. Muutoksen jälkeen voitiin myös Haapaniemi 2
-laitoksella hyödyntää joustavasti turvetta ja puuta polttoaineena ja pääsimme lopullisesti eroon raskaasta polttoöljystä.

Päästöjen vähentämiseksi ja energiatehokkuuden parantamiseksi Haapaniemi 2 -laitokselle rakennettiin savukaasupesuri lämmöntalteenotolla (11 M€) vuonna 2015. Pesuri on toiminut oletusten mukaisesti ja vuositasolla lämmön talteenotto on ollut noin 250 gigawattituntia, joka on noin 20 % kattilaan syötettävästä polttoaine-energiasta. Pesurilta talteen otetulla lämmöllä on pystytty korvaamaan öljykäyttöisten lämpökeskusten käyttötarvetta. Kun ennen pesurin lämmön talteenottoa Haapaniemen maksimi lämmöntuotantokapasiteetti saavutettiin ulkoilman lämpötilalla -15˚C, jonka jälkeen lisääntyvä lämmöntarve tuotettiin lämpökeskuksilla öljyllä, niin nykyään lämpökeskuksia tarvitaan vasta, kun ulkoilman lämpötila on alle -20˚C.

Puupolttoaineiden saannin varmistaminen on turvattu myös luvittamalla ja rakentamalla puupolttoaineterminaaleja Kuopion Energian omistuksessa olevien turvetuotantoalueiden yhteyteen. Kaikissa terminaaleissa voidaan varastoida ja prosessoida sekä metsäperäisiä, että teollisuudesta peräisin olevia puupolttoainejakeita. Polttoainetoimittajat ovat myös hyödyntäneet alueita omassa toiminnassaan puskurivarastoina.

Kuva: Kuopion Energia.

Kahdeksan vuotta sitten, ennen investointien aloitusta, polttoaineiden käyttö vuositasolla oli 1700 gigawattituntia, josta noin 85 % oli turvetta, 10 % raskasta polttoöljyä ja 5 % sahanpurua. Polttoaineiden käyttömäärä on laskenut pesurin lämmöntalteenoton vaikutuksesta 1400 gigawattituntiin vuodessa. Tällä hetkellä puupolttoaineiden osuus on noin 60 % ja turpeen 40 %. Tämän johdosta hiilidioksidipäästöt ovat vähentyneet energiantuotannossa Haapaniemellä 385 000 tonnia vuodessa, joka on yli 60 %. Tehtyjen investointien myötä uusi tekniikka on laskenut rikki-, typpi- ja pölypäästöjä olennaisesti.

Polttoaineiden käyttö Kuopion Energian Haapaniemen voimalaitoksella. Kuva: Kuopion Energia.

 

Rikkipäästöjen kehitys Haapaniemen voimalaitoksella. Kuva: Kuopion Energia.

 

Typpipäästöjen kehitys Haapaniemen voimalaitoksella. Kuva: Kuopion Energia.

 

Pölypäästöjen kehitys Haapaniemen voimalaitoksella. Kuva: Kuopion Energia.

 

Me Kuopion Energialla olemme ratkaisumme tehneet – luottaneet yhdistettyyn sähkön- ja lämmöntuotantoon sekä paikallisten biopolttoaineiden käyttöön – ja näillä pitäisi pärjätä pitkälle tulevaisuuteen. Tulevaisuus näyttää, miten oikeilla linjoilla olemme olleet. Menestymiseemme tulevat vaikuttamaan myös suunnitellut metsäteollisuuden investoinnit lähialueilla, suurimpana mahdollinen Finnpulpin biotuotetehdas vain noin 10 kilometrin päässä voimalaitokseltamme. Toteutuessaan investoinnit luovat paljon synergiamahdollisuuksia, mutta näillä voi olla negatiivisia vaikutuksia myös polttoaineiden saatavuuteen kilpailevien käyttökohteiden muodossa. Uskomme ja luotamme siihen, että kuusipuuvaltaisessa Pohjois-Savossa raaka-aineita riittää sekä energiantuotannolle että biotuotetehtaille ja pystymme turvaamaan kuopiolaisten edullisen kaukolämmöntuotannon tulevina vuosikymmeninä.

Peter Seppälä

Kirjoittaja on Kuopion Energia Oy:n energiantuotanto-osaston tuotantojohtaja. Hänen vastuualueeseensa kuuluvat sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitokset Haapaniemellä sekä siellä käytettävien polttoaineiden hankinta.

Vastaa