Syksyllä 2017 Naantalin voimalaitoksella otettiin käyttöön uusi monipolttoaineyksikkö, joka korvaa osittain noin 50 vuotta käytössä olleen kivihiilivoimalaitoksen. Turun Seudun Energiantuotanto Oy:n (TSE) omistuksessa oleva CHP-laitos tuottaa sähköä ja höyryä teollisuusasiakkaille sekä kaukolämpöä, joka toimitetaan Turkuun ja lähiseudun kaupunkeihin Euroopan pisimpiin kuuluvan kaukolämpötunnelin kautta. Naantalin voimalaitos tuottaa vuodessa 1 400 gigawattituntia kaukolämpöä, 200 gigawattituntia prosessihöyryä ja 800 gigawattituntia sähköä.

Uuden yksikön pääpolttoaineet ovat puupohjainen biopolttoaine ja kivihiili. Jo yksikön suunnitteluvaiheessa yksi keskeisistä tavoitteista oli lisätä uusiutuvan energian käyttöä ja siten tehdä energiantuotannosta entistä ympäristöystävällisempää.

Monipolttoaineyksikkö on nimensä mukaisesti suunniteltu käyttämään monipuolista polttoainepalettia joustavasti, mikä turvaa asiakkaiden energiansaannin erilaisissa olosuhteissa. Tavoitteena on, että lähivuosina tässä laitoksen uusimmassa yksikössä puupohjaisen biopolttoaineen osuus nousee 70–80 prosenttiin.

Naantalin monipolttoainelaitoksessa on ensimmäisen toimintavuoden aikana poltettu puupohjaista biopolttoainetta, kivihiiltä, turvetta ja läheiseltä Naantalin jalostamolta toimitettua jalostamokaasua. Lisäksi TSE hyödyntää kaukolämmön tuotannossa jäteveden hukkalämpöä Kakolan lämpöpumppulaitoksella Turussa.

Lähivuosien suuri haaste on korvata kivihiili ympäristöystävällisemmillä energialähteillä. Se tapahtuu asteittain parantamalla energiatehokkuutta sekä ottamalla käyttöön kivihiiltä vähempipäästöisiä polttoaineita.

Tänä vuonna Naantalissa investoidaankin savukaasulauhduttimeen, jonka avulla monipolttoaineyksikön kaukolämmön tuotantoteho nousee 30 prosenttia eli 60 megawattia lisäämättä kuitenkaan polttoaineiden kulutusta.

Biopolttoaineiden kuljetusten aikatauluttamisessa ja toimitusvarmuudessa riittää haasteita.

Lisäksi yksikössä otetaan käyttöön uusi polttoaine, asfalteeni. Se on öljypohjainen tuote, jota syntyy Nesteen Kilpilahden öljynjalostamon prosessin sivutuotteena. Asfalteenin käyttöönotto korvaa lähes puolet yksikön jäljellä olevasta kivihiilen käytöstä.

Kivihiileen verrattuna asfalteenin lämpöarvo on noin 1,5 kertainen, mikä vähentää tarvittavan polttoaineen määrää, polttoaineiden varastointitarvetta ja kuljetuksia sekä vähentää kivihiilen tuontia. Hiilidioksidipäästöt asfalteenilla ovat noin 10–15 prosenttia pienemmät kuin kivihiilellä.

Naantalin voimalaitos sijaitsee meren rannalla aivan maan lounaisnurkassa kaukana Suomen metsäisistä seuduista. Se aiheuttaa haasteita kotimaisen puupohjaisen biopolttoaineen hankinnalle.

− Hankimme biopolttoainetta lähes kahden terawattitunnin edestä vuodessa eikä kotimainen biopolttoaine riitä laitoksen tarpeisiin. Siksi tuomme noin kolmanneksen tarvitsemastamme puuenergiasta meriteitse Baltiasta, Venäjältä ja Valko-Venäjältä, TSE:n toimitusjohtaja Maija Henell kertoo.

Kotimainen biopolttoaine ei pelkästään riitä tarpeisiimme, kertoo Turun Seudun Energian toimitusjohtaja Maija Henell.

Noin kaksi kolmasosaa tarvittavasta biopolttoaineesta tulee Naantaliin rekkakuljetuksilla pääosin kotimaasta. Vaikka biopolttoaineen käyttö jatkossa lisääntyy, sen hankinnan ennakoidaan jakautuvan samalla lailla myös tulevaisuudessa.

Henellin mukaan kuluneen toimintavuoden aikana biopolttoainetta on saatu sopimusten mukainen määrä. Luonnollisesti polttoainepaletti elää kuukausitasolla esimerkiksi hakkeen ja sahojen sivutuotteiden saatavuuden mukaan, mutta tarvittavat volyymit ovat täyttyneet.

Tarve voimalaitoksen keskeytymättömälle toiminnalle korostuu etenkin kylminä pakkastalvina. Keskeytymätön toiminta edellyttää tehokasta ja luotettavaa polttoaineen käsittely-, varastointi- ja kuljetusjärjestelmää.

Esimerkiksi kotimaisen biopolttoaineen osalta tämä tarkoittaa luotettavaa materiaalitoimitusta metsästä tai sahalta rekkoihin, rekoista kuljetinlinjastoa pitkin välivarastoon ja sieltä edelleen linjastoa pitkin kattilaan. Laivalinjaa pitkin tuleva ulkomainen biopolttoaine kulkee vastaavasti satamasta välivarastoon ja edelleen kattilaan.

Ensi talveksi teemme muutoksia kuljetusjärjestelmäämme.

Pääsääntöisesti polttoaineen kuljetus on toiminut hyvin, mutta sydäntalvella meribiolinjan eli satamasta laitokselle tulevan kuljetinjärjestelmän toimivuudessa on ollut pieniä ongelmia, kun jäätynyt polttoaine on välillä tukkinut kuljettimen. Meriteitse saapunut biopolttoaine on usein jäätynyttä, sillä se on yleensä haketettuna pidempään kuin lähialueilta rekoilla tuotava polttoaine.

− Kuljetusjärjestelmä on ollut käytössä vasta ensimmäistä talvea, joten tällaiset ongelmat ovat jossain määrin olleet oletettavissa. Ensi talveksi teemme muutostöitä järjestelmään, jotta pääsisimme pienemmillä ongelmilla, Henell sanoo.

Turun Seudun Energiantuotanto pyrkii jo nyt polttoaineratkaisuja tehdessään vähentämään kivihiilen käyttöä, mutta optimoi kuitenkin käyttötalouden. Polttoaineiden hankinnassa huomioidaan kaikki kotimaiset polttoainelähteet sahojen sivuotteista rankahakkeeseen sekä turpeeseen. Niiden lisäksi hankintaa täydennetään tuontipuulla.

− Kun kivihiilestä viimeistään vuonna 2029 luovutaan, on pystyttävä huolehtimaan entistä paremmin biopolttoainetoimitusten aikatauluttamisesta ja toimitusvarmuudesta. Nyt biolinjan ongelmia paikkaa kivihiili, Henell sanoo.

Polttoaineen käyttäjien ja toimittajien yhteiseksi haasteeksi jää kehittää tapa, jolla lyhyen aikavälin toimitusvarmuushaasteet hallitaan, kun kyseessä ovat näin suuret volyymit.

Naantalin voimalaitos tuottaa vuodessa 1 400 gigawattituntia kaukolämpöä, 200 gigawattituntia prosessihöyryä ja 800 gigawattituntia sähköä.

Riittääkö puupohjainen biopolttoaine?

Fortum on TSE:n suurin osakas 49,5 prosentin omistusosuudellaan. Yhtiön muita osakkeenomistajia ovat Turku Energia sekä Kaarinan, Naantalin ja Raision kaupungit.

On hyvin todennäköistä, että kivihiilen käytön loppuessa biopolttoaineiden kysyntä lisääntyy voimakkaasti. Jos kivihiilen ohella myös turpeen käytöstä voimalaitosten polttoaineena luovutaan, puupohjaisen biopolttoaineen tarve lisääntyy entisestään.

Keskustelimme Fortumin kaukolämpöliiketoiminnan johtaja Mikael Lemströmin kanssa siitä, mitä seurauksia näillä päällekkäisillä päätöksillä olisi biopolttoaineen hankinnalle.

− Parhaan arvion tässä asiassa varmaan saisi esimerkiksi Energiateollisuuden asiantuntijoilta, Lemström varoittelee ennen kuin keskustelumme jatkuu.

Lemströmin mukaan tällä hetkellä biopolttoaineita riittää hyvin lämpövoimalaitosten tarpeisiin Keski- ja Pohjois-Suomessa. Kun rannikolla toimivat isot lämpölaitokset lopettavat fossiilisten polttoaineiden käytön, niiden lähistöllä ei ole yhtä hyvin puupolttoainetta tarjolla kuin sisämaassa.

Jos nuo rannikon isot lämpövoimalaitokset muutettaisiin toimimaan biopolttoaineella, sen tuontitarve kasvaisi noin kymmenen terawattitunnin edestä. Polttoaineen tuonti laivalla Baltiasta, Venäjältä, Valko-Venäjältä tai Ukrainasta olisi todennäköisesti edullisempaa kuin biopolttoaineen rahtaaminen rekka-autoilla Keski- tai Pohjois-Suomesta.

− Toisaalta myös esimerkiksi Tanskassa ja Iso-Britanniassa on suuri tarve biopolttoaineelle, joten Suomi todennäköisesti kilpailisi noista laivalasteista niiden kanssa, ja silloin myös ulkomailta rahdatun polttoaineen hinta nousisi, Lemström miettii.

Mikäli myös turve korvattaisiin puupohjaisella polttoaineella, korvaavan polttoaineen tarve olisi samaa suuruusluokkaan kuin kivihiilestä luovuttaessa.

− Silloin puhutaan isosta suuruusluokasta, mutta suurin osa turpeella käyvistä voimaloista on kuitenkin niillä alueilla, joissa kasvaa puuta ja polttoaineen saanti on siksi helpompaa kuin rannikolla, Lemström arvioi.

Hän kuitenkin muistuttaa, että turpeen käyttökiellosta päättäminen ei ole aivan yksinkertainen asia.

− Turpeella on kotimaisena polttoaineena tärkeä rooli huoltovarmuuden ylläpidossa.

Lemström ei usko, että Suomen suurien kaupunkien lämmittäminen yksinomaan puusta saatavalla energialla on todennäköistä. Todennäköisempää on, että energianlähteenä on palettiratkaisu, jossa on mukana esimerkiksi puuta, jätettä ja hukkalämpöä.

− Mutta tulevaisuutta on aina vaikea ennustaa, hän naurahtaa.

Teksti Johanna Haveri
Kuvat Turun Seudun Energia

Kirjoittaja: polte

Numero: 2/2019