Biomassaa käyttävien yhteistuotantolaitosten investointien kannattavuuden edellytykset ja ohjausmekanismit

Simple item page
dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorLaakso, Timo
dc.contributor.authorLehtomäki, Jenny
dc.contributor.schoolInsinööritieteiden korkeakoulufi
dc.contributor.supervisorSyri, Sanna
dc.date.accessioned2017-04-13T10:15:11Z
dc.date.available2017-04-13T10:15:11Z
dc.date.issued2017-03-20
dc.description.abstractYhteistuotanto on energiatehokas tapa tuottaa energiaa, sillä polttoaineen energiasta saadaan hyödynnettyä yli 90 prosenttia. Tällä hetkellä yhteistuotantolaitokset tuottavat Suomessa kulutetusta sähköstä noin neljäsosan. Yhteistuotantokapasiteetti kuitenkin ikääntyy ja noin 40 prosenttia nykyisten yhteistuotantolaitosten sähköntuotantokapasiteettista poistuu markkinoilta vuoteen 2030 mennessä. Sähkön hinnat ovat olleet matalat viime vuosien aikana ja sähköfutuurien mukaan hinnat eivät nouse lähitulevaisuudessa. Yhteistuotantolaitosten korvausinvestoinnit ovat vaakalaudalla matalien sähkön hintojen vuoksi. Sijoittajalla on vaihtoehtona yhteistuotantolaitoksen korvaaminen lämpölaitoksella, jolloin sähköntuotantokapasiteetti menetetään lämpölaitoksen koko eliniälle. Jos poistuvaa yhteistuotantolaitosten sähköntuotantokapasiteettia ei korvata, energiaturvallisuus ja toimitusvarmuus voivat heikentyä. Erityisesti huipunaikainen tuotantokapasiteetti pienenee, kun yhteistuotantolaitosten sähköntuotantokapasiteettia poistuu markkinoilta. Suomen energia- ja ilmastostrategiassa on linjattu, että ener-giantuotannon omavaraisuus kasvaa 55 prosenttiin 2020-luvulla ja yhteistuotantokapasiteetin määrä pysyy yhtä suurena vuoteen 2030 asti. Biomassaa käyttävät yhteistuotantolaitokset vastaavat energia- ja ilmastostrategian tavoitteisiin, mutta investointeja niihin ei tapahdu markkinaehtoisesti, jos sähkön hinnat eivät nouse. Tässä työssä tehtiin kannattavuustarkastelu kahdelle eri kokoluokan yhteistuotantolaitokselle käyttäen kahta eri energiaskenaariota. Kolmessa tarkastellussa tapauksessa neljästä lämpölaitos oli kannattavampi investointi yhteistuotantolaitokseen verrattuna. Yhteistuotantolaitoksille mitoitettiin investointituki, jotta investointi olisi kannattava. Investointituen suuruuteen vaikuttavat muun muassa yhteistuotantolaitoksen kokoluokka ja rakennusaste, minkä seurauksena tuen tarve tulisi tarkastella laitoskohtaisesti. Biomassaa käyttävien yhteistuotantolaitosten investoinnit eivät ole kannattavia markkinaehtoisesti, mikä osoittaa, että ohjausmekanismeille on tarvetta investointien toteutumiseksi ja sähköntuotantokapasiteetin varmistamiseksi. Biomassaa käyttävät yhteistuotantolaitokset ovat resurssitehokkaita, tuovat lisää joustoa sähköjärjestelmään sekä toimivat perustuotantokapasiteettina.fi
dc.description.abstractCombined heat and power (CHP) is energy-efficient process to produce energy when the total efficiency of the power plant is 90 percent. At the moment, CHP plants produce about 25 percent of the electricity consumed in Finland. However, CHP capacity ages constantly and by 2030 about 40 percent of the electricity generation capacity of CHP plants is decommissioned. Electricity prices have been low dur-ing the past years and they will remain low in the near future. Investments to CHP capacity are uncertain due to this price stagnation. Investor has the possibility to replace CHP plant with heat only boiler, in which case the electricity generation ca-pacity will be lost for the whole lifetime of the boiler. If decommissioning electricity generation capacity is not replaced, energy security and security of supply are threatened. Especially electricity generation capacity during peak hours is decreased when electricity generation capacity of CHP plants is decommissioned. In the energy and climate strategy of Finland it is stated that Fin-land will become 55 percent energy self-sufficient during the 2020s and the quantity of CHP power capacity will remain the same from 2020 until 2030. Biomass-fired CHP plants fulfill these energy and climate goals but the required investments for this capacity will not be realized if electricity prices remain low. In this study feasibility analysis for two different-sized plants were performed with two different energy scenarios. In three out of four cases studied, heat only boiler was more feasible investment than CHP plant. An investment support was designed for the CHP plants to be able to compete heat only boilers. The size of the plant and electricity-heat ratio will affect the quantity of the investment aid which means the aid should be implemented case-by-case. Since biomass-fired combined heat and power plant are not feasible on market basis, policy mechanism is required to ensure investments on electricity generation capacity. Biomass-fired combined heat and power plants are resource-efficient, bring flexibility to power system and supply base power.en
dc.ethesisidAalto 8259
dc.format.extent78+12
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/25113
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-201704133546
dc.language.isofien
dc.locationP1
dc.programmeEnergia- ja LVI-tekniikan koulutusohjelmafi
dc.programme.majorEnergiatekniikkafi
dc.programme.mcodeK3007fi
dc.subject.keywordbiomassafi
dc.subject.keywordyhteistuotantofi
dc.subject.keywordenergiapolitiikkafi
dc.subject.keywordkannattavuusfi
dc.subject.keywordenergiaturvallisuusfi
dc.subject.keywordohjausmekanismitfi
dc.titleBiomassaa käyttävien yhteistuotantolaitosten investointien kannattavuuden edellytykset ja ohjausmekanismitfi
dc.titlePrerequisites and needed policy mechanisms for feasibility of biomass-fired combined heat and power planten
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotDiplomityöfi
Files
Collections
[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG