Biomassan kaasutukseen perustuvien pienen kokoluokan sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitosten kilpailukyky Suomessa

Tässä diplomityössä on tarkasteltu biomassan kaasutukseen perustuvien, polttoaineteholtaan 1 - 10 megawatin, sähkön ja lämmön yhteistuotantovoimalaitosten kilpailukykyä suomalaisilla energiamarkkinoilla. Tarkastelujen kohteeksi on valittu neljä erilaista kaasutusvoimalaitosta, joita on keskinäisen tarkastelun lisäksi verrattu myös konventionaaliseen yhteistuotantotekniikkaan sekä lämmön erillistuotantoon. Tarkastelu on luonteeltaan teknistaloudellinen. Suorituskykylaskelmat on tehty aine- ja energiataseiden taulukkolaskentaohjelmalla (Kurkela, 2005) ja taloudelliset tarkastelut laitosten lämmön- ja sähköntuotannon kustannusten avulla. Työhön ei sisälly kokeellista osiota, joten lähtöarvot pohjautuvat alan uusimpaan kirjallisuuteen, asiantuntija-arvioihin sekä VTT:llä käytettävissä olleeseen tietoon. Työn tuloksia ei ole tarkoitettu käytettäväksi minkään yksittäisen voimalaitoksen investointipäätöksen pohjana, sillä vertailtujen voimalaitosten kilpailukyky on voimakkaasti riippuvainen paikallisista olosuhteista, kuten esimerkiksi lämmönkulutuksen karakteristiikasta ja polttoaineen saatavuudesta. Tarkastelujen perusteella saadaan kuitenkin asianmukainen kuva kaasutusvoimaloiden keskinäisestä kilpailuasetelmasta sekä niiden kilpailukyvystä suhteessa perinteiseen voimalaitostekniikkaan. Kaasumoottoreihin perustuvat laitokset osoittautuivat kilpailukykyisiksi tavoiksi tuottaa energiaa biomassasta 1 - 10 MW kokoluokassa, kun taas sekä kaasuturbiinivoimala että perinteiseen Rankine-kiertoon perustuva yhteistuotantolaitos osoittautuivat epäkiinnostaviksi investointikohteiksi. Polttokennovoimala nousee vertailun kilpailukykyisimmäksi vaihtoehdoksi polttokennojen ominaisinvestointikustannusten laskiessa 65 000 tunnin käyttöajalla 615 E/kWe ja 43 000 tunnin käyttöajalla 410 E/kWe tasolle. Moottorivoimalaitokset saavuttanevat kaupallisen kypsyyden vuoden 2010 ja polttokennovoimala vuoden 2015 jälkeen. Kaasutusmoottorilaitokset ovat jo nyt taloudellisesti kiinnostava energiantuotantovaihtoehto pienessä kokoluokassa ja tulevaisuudessa niiden kilpailukyky oppimisvaikutuksen aiheuttaman kustannusten laskun seurauksena edelleen paranee. Uusien energiantuotantotekniikoiden kaupallistumista voitaisiin nopeuttaa julkisin toimenpitein esimerkiksi demonstrointilaitoksille myönnettävän lisätuen muodossa