Evon kampus lämpenee hakkeella

Hakelämpölaitos on tyypillinen ratkaisu maatiloilla ja julkisen sektorin kiinteistöissä kunnallisen lämpöverkon ulkopuolella. Hämeen ammattikorkeakoulun ja Hämeen ammatti-instituutin yhteinen toimipiste Evon kampus on metsäopetuksen ja metsäntutkimuksen keskus eteläisessä Suomessa. Henkilökuntaa ja opiskelijoita kampuksella on noin kaksi sataa, joista lähes puolet asuu Evolla.

Evon hakelämpölaitos lämmittää puhtaalla puulla kampuksen jopa 25 asteen pakkaseen saakka, minkä jälkeen varalämmitysjärjestelmä vasta käynnistyy. Evolla siirryttiin öljystä uusiutuvaan lähienergiaan vuonna 2009 ja ratkaisu on ollut taloudellisesti kannattava.

Taustaa hakelämpölaitoksen investoinnille

Vuonna 2009 valmistunut hakelämpölaitos korvasi vanhentuneen öljylämmitysjärjestelmän, jolla Hämeen ammattikorkeakoulun ja Hämeen ammatti-instituutin yhteinen toimipiste Evon kampus ennen lämmitettiin. Kohonneiden kustannusten ja öljylämmitysjärjestelmän iän vuoksi vaihtoehtoisesta ratkaisusta alettiin keskustelemaan 2000-luvun alussa.

Vuonna 2003 laadittiin ensimmäinen selvitys öljylämmityksen korvaamiseksi. Tällöin tultiin siihen tulokseen, ettei hakelämpölaitoksen rakentaminen olisi taloudellisesti kannattavaa. Seuraava energiaselvitys Evon kampukselle tehtiin vuonna 2007. Silloin lämmitettäviä rakennuksia lisättiin hakelämpölaitoksen lämmönjakopiiriin, jolloin hyötysuhde kasvoi ja lämpölaitoksen rakentaminen saatiin kustannustehokkaaksi ratkaisuksi. Öljyn hinnan nousu tuki omalta osaltaan päätöstä hakelämpölaitoksen rakentamisesta.

Vanhoilla öljykattiloilla öljyä kului noin 190 000 litraa vuodessa. Viimeisen kymmenen vuoden keskihinta kevyelle polttoöljylle on 0,856 €/l. Vuodessa öljyn käyttö polttoaineena tällä hinnalla olisi maksanut keskimäärin 163 000 euroa.

Hakelämpölaitos rakennettiin lopulta vuonna 2009. Sillä korvattiin kolme öljykattilaa, joilla kampus oli lämmennyt aiemmin. Vanhat öljykattilat jäivät varajärjestelmäksi. Hakelämpölaitos käyttää haketta noin 3 500 irtokuutiometriä vuodessa, mikä vastaa 1 400 kiintokuutiometriä rankapuuta.

Lämpölaitoksen teho on 0,8 MW. Sen toimitti Calortec Oy, joka on Uudessakaupungissa sijaitseva kaukolämpö- ja aluelämpölaitosten valmistamiseen keskittyvä yritys. Lämpölaitos lämmittää lähes kaikki Evon rakennukset, vain Keskisen-Rautjärven eteläpuolella olevat rakennukset lämpiävät muilla tavoilla.

Näin Evon hakelämpölaitos toimii

Hakelämpölaitos koostuu kahdesta erillisestä rakennuksesta, hakevarastosta ja kattilarakennuksesta. Hakevarastoon mahtuu 200 irtokuutiometriä metsähaketta, jota toimitetaan laitokselle noin 7–9 päivän välein. Parhaimmillaan haketta kuluu päivässä 15 irtokuutiometriä, joten täytön tarvetta on hyvä valvoa esimerkiksi kameralla. Talvella jäätynyt hake saattaa muodostaa holveja, jotka saavat varaston näyttämään täydeltä. Siksi tarve on hyvä käydä toteamassa paikan päällä.

Hakekattilaa voidaan ajatella takkana, joka kuumentaa ilman sijasta vettä, jota käytetään lämmittämään rakennuksia vesikiertoisen putkiston avulla. Putkistoon voidaan liittää esimerkiksi lattialämmitys ja lämpöpattereita. Kattilaan lisätään haketta syöttöruuvien avulla, jotka työntävät haketta eteenpäin pyöriessään sähkömoottorin voimalla. Evolle rakennetussa hakekattilassa on liikkuva pohja, porrasarina, joka siirtää haketta eteenpäin mahdollistaen tasaisen palamisen. Porrasarina on valmistettu useista metallisista paloista, jotka liikkuvat hydraulisen voiman avulla. Koko laitoksen vuosihyötysuhde, lämmönjakeluverkosto mukaan lukien, on AX-prosessit Oy:n tekemän suunnitelman mukaan 74 prosenttia.

Investoinnin kannattavuus

Hakelämpölaitoksen rakentaminen maksoi kokonaisuudessaan hieman yli 830 000 euroa. Hankkeeseen saatiin työ- ja elinkeinoministeriön avustusta energiatuen muodossa viidesosa kokonaiskuluista ja loppu oli Hämeen ammatillisen korkeakoulutuksen kuntayhtymän omaa rahoitusta.

Vuositasolla laitoksen huolto- ja korjauskuluihin menee noin 8 000 euroa. Näihin kuuluvat esim. kattilan putsaus, piipun nuohous ja kuluvien osien uusiminen. Hoitotyöt kuten toiminnan seuranta ja hakkeen vastaanotto kustantavat noin 2 200 euroa vuodessa. Näiden lisäksi hallinto- ja vakuutuskulut ovat noin 2 000 euroa vuodessa. Lämpölaitoksen hoidosta vastaa Evon talonmies Risto Mäki (kuva 1). Mäen mukaan hänellä kuluu keskimäärin puoli tuntia viikossa lämpölaitoksen ylläpitämiseen.

Kuva 1. Laitoksen ylläpitäjä Risto Mäki nuohoamassa polttimen pillejä.

Öljyyn verrattuna hakkeen käyttö polttoaineena on todella paljon edullisempaa. Hakkeen hinta on ollut keskimäärin 22 euroa / irtokuutiometri, vuosikulutuksen ollessa noin 3 500 irtokuutiometriä. Hakelämpölaitoksen investoinnin takaisinmaksuajaksi saadaan hieman alle kahdeksan vuotta, kun todellisen investoinnin suuruus oli 666 000 euroa ja vuotuinen polttoainekustannusten säästö on noin 86 000 euroa. Evon hakelämpölaitoksen sijoitus on maksanut siis itsensä takaisin vuonna 2017.

Lämpöä kampukselle ja asuntoihin edullisesti jatkossakin

Rankapuuhakkeen saatavuudessa ei ole tulevaisuudessa ongelmia, ostettiin se vapailta markkinoilta tai hankittiin Evon omilta nuorten metsien kunnostuskohteilta. Alueellisten metsäohjelmien seurantatilastojen perusteella metsänhoidon rästit ovat kasvaneet huolestuttavasti monen vuoden ajan. Etenkin nuorten metsien hoito on retuperällä. Metsien hoito on edellytys metsien hiilivarastojen tehokkaalle kasvattamiselle, joten hoitorästien purkamiseksi teollisuudelle kelpaamatonta energiapuuta on seuraavat vuosikymmenet runsaasti saatavilla.

Kustannuksiltaan puu on kilpailukykyinen raaka-aine ja suhteellisen nopeasti uusiutuva. Viimeisen viiden vuoden aikana karsitun rangan kantohinta metsänomistajalle on vaihdellut alimmillaan 3,12 euron (2015) ja korkeimmillaan 4,47 euron (2018) välillä (Luonnonvarakeskuksen tilastopalvelu). Sen sijaan PIX Forest Biomass Finland Index, joka perustuu Suomessa metsähakkeella (metsätähde, runkopuu, kokopuu, kannot) sekä teollisuuden sivutuotepurulla ja -kuorella käytävän kaupan hintoihin, on ollut parin viime vuoden ajan laskusuunnassa, vaikkakin noussut vuoden 2018 lopulla takaisin vuoden 2016 tasolle (Metsälehden tilastopalvelu). Hinta on siis kohtuullisen tasainen, mikä helpottaa sekä energiapuukaupan tekemistä että hakelämmitykseen investoimista.

Biomassan hyödyntäminen energiantuotannossa on tiukan tarkastelun alla, sillä puupolttoaineet ovat suurin yksittäinen energianlähteemme. EU:n uusiutuvan energian direktiivin (RED II) kansalliset säädökset tulee saattaa voimaan 30.6.2021 mennessä. Direktiivi sisältää sitovat EU-tason kestävyyskriteerit biomassoille, joita käytetään energian tuotantoon. Metsähakkeen tuotannon kestävyyskriteereitä tullaan seuraavan parin vuoden aikana päivittämään. Riskiä hakkeen hinnan nousulle tai saatavuudelle ei tällä tietoa ole.