Hakkuutähteestä valmistetun pyrolyysiöljyn elinkaaren kasvihuonekaasupäästöt

Kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi ja uusiutuvan energian käytön lisäämiseksi EU:ssa on säädetty direktiivi uusiutuvan energian käytön edistämisestä(RES-direktiivi). Direktiivissä annetaan ohjeet biopolttoaineiden ja bionesteiden kasvihuonekaasuvaikutusten laskemiseen. Tämän työn tarkoituksena oli selvittää, täyttääkö hakkuutähteistä valmistettu pyrolyysiöljy RES-direktiivin asettamat määrälliset vaatimukset kasvihuonekaasujen päästövähennykselle silloin, kun pyrolyysiöljyllä korvataan raskasta polttoöljyä lämmöntuotannossa. Laskenta suorittiin direktiivin ohjeiden mukaan. Lisäksi työssä pohdittiin laskentamenetelmän soveltuvuutta pyrolyysiöljyn ilmastovaikutusten arviointiin yleisesti. Laskennassa huomioitiin raaka-aineen tuotannosta, jalostuksesta sekä kuljetuksesta ja jakelusta aiheutuvat kasvihuonekaasupäästöt. Päästöt laskettiin ensin oletusarvoilla, jonka jälkeen suoritettiin todennäköisyyspohjainen herkkyystarkastelu valituille parametreille. Herkkyystarkastelun tuloksista huomattiin, että päästövähennys riippuu pääasiassa kahdesta tekijästä: maaperän hiilitaseen muutoksesta aiheutuvista päästöistä ja pyrolyysiprosessin tarvitseman lämmön tuotantoon käytetyistä polttoaineista. Eniten tuloksiin vaikutti kuitenkin se, oletettiinko pyrolysaattori ja kattila tarkastelussa erillisiksi yksiköiksi (tapaus 1) vai kokonaisuudeksi (tapaus 2). Tulosten perusteella näyttää siltä, että pyrolyysiöljyn käyttö lämmöntuotannossa raskaan polttoöljyn sijasta johtaa päästövähennyksiin. Saatuja tuloksia ei kuitenkaan voida pitää ennusteina pyrolyysiöljyn todellisista ilmastovaikutuksista, koska elinkaariarviointiin liittyy monia epävarmuuksia. RES-direktiivin laskentaohjeet esimerkiksi järjestelmärajausten muodostamisesta ja päästöjen kohdentamisesta ovat epätarkat. Tästä syystä direktiiviä on mahdollista tulkita usealla eri tavalla, jolloin toisistaan poikkeavat tulokset voivat silti olla kaikki direktiivin mukaisesti laskettuja. Jotta liika tulkinnanvaraisuus ei aiheuttaisi ongelmia, olisi RES-direktiivin laskentaohjetta hyvä tarkentaa.

Using biomass-based fuels including pyrolysis liquids for power and CHP production

The use of biomass-derived liquids (in short: bioliquids) instead of solid biomass can help overcome some of the barriers hindering a wider use of biomass in smaller-scale CHP systems. Relevant bioliquids included biodiesel, vegetable oils as well straight and upgraded pyrolysis oil. In this joint EU-Russian research project Bioliquids-CHP prime movers (engines and turbines) will be developed and modified so that these can run efficiently on bioliquids. At the same time, bioliquids will be upgraded and blended in order to facilitate their use in prime movers. Preliminary results with regard to bioliquid selection, production, and characterisation; the selection and modification of a micro gas turbine; and the development of engines and components are discussed. The research also covers NOx emission reduction and control and an assessment of the benefits and economics of bioliquids-based CHP systems in EU and Russian markets.

Biomass fuelled combined heat and power:situation in the UK and the Netherlands

Combined Heat and Power (CHP) is the simultaneous generation of usable heat and power in a single process. Despite its obvious advantages in terms of increased efficiency when compared to a single heat or power generation unit, there are a number of technical and economic reasons that have limited their selection. Biomass resources can be, and actually are used as fuel in CHP installations; however several hurdles have to be sorted beforehand, among the most important is the fact that biomass energy sources are not as energy intense as conventional CHP fuels. The ultimate outcome is a limited number of CHP units making use of biomass as fuel. Even fewer CHP units use bioliquids (e.g.: fast pyrolysis biomass liquids, biodiesel and vegetable oil). The Bioliquid-CHP project is carried out by a consortium of seven European and Russian complementary partners, funded by the EU and by the Federal Agency for Science and Innovation of the Russian Federation. The project aim is to develop microturbine and internal combustion engine adaptations in order to adjust these prime movers to bioliquids for CHP applications. This paper will show a summary of the current biomass CHP installations in the UK and the Netherlands, making reference to number of units, capacity, fuel used, the conversion technology involved and the preferred prime movers. The information will give an insight of the current market, with probable future trends and areas where growth could be expected. A similar paper describing the biomass CHP situation in Italy and Russia will be prepared in the near future.