Höyryntuotannon uusiutuminen

Teollisuuden prosessihöyryntuotanto perustuu nykytilanteessa hyvin pitkälti fossiilisiin polttoaineisiin. Pitkään fossiiliset polttoaineet kuten maakaasu tai polttoöljy ovat olleet ainoat taloudellisesti kannattavat vaihtoehdot höyryn tuotantoon. Tässä jutussa avaamme hieman fossiilisten polttoaineiden käytön taloudellisia seikkoja sekä ympäristökuormaa.

Joustoa höyryntuotantoon

Prosessihöyryn kulutusprofiili on yleensä hyvin vaihteleva, mutta keskittyy kuitenkin usein päivän työtunneille. Fossiilisilla polttoaineilla höyrykattilaa joudutaan usein ajamaan ylläpitoteholla, vaikka höyrylle tarvetta ei juuri sillä hetkellä olisikaan. Tuotannon joustamattomuus lisää energian kulutusta, kustannuksia ja ennen kaikkea hukkaan menevän energian määrää.

Esimerkkilaitoksen toiminta

Tarkastellaan asiaa esimerkkitapauksen kautta. Esimerkkinä käytetään kuvitteellista teollisuuslaitosta, jonka vuosittainen kevyen polttoöljyn kulutus höyryntuotannossa on 350 000 litraa. Tämä vastaa noin 2800 MWh höyryntuotantoa 80 % hyötysuhteella. Tästä määrästä laitoksen prosessien todellinen höyryn tarve vuoden aikana on noin 2200 MWh. Ero höyryn tuotannon ja todellisen tarpeen välillä aiheutuu öljykattilan heikosta joustavuudesta sekä säädettävyydestä.

Vuosittain polttamalla 350 000 litraa kevyttä polttoöljyä syntyy noin 920 tonnia hiilidioksidipäästöjä. Nämä päästöt vastaavat noin 570 polttomoottorikäyttöisen henkilöauton vuosittaisia päästöjä. Kevyt polttoöljy maksoi Suomessa vuonna 2023 keskimäärin 1,17 € litralta ilman arvonlisäveroa. Tällä keskihinnalla pelkästään höyryntuotannon energiakulut olisivat olleet noin 410 000 € yhden vuoden aikana.  

Toinen höyryntuotannossa yleisesti käytetty polttoaine on maakaasu. Maakaasun osalta vastaavat luvut olisivat olleet 620 tonnia hiilidioksidipäästöjä, ja vuoden 2023 keskihinnan ollessa noin 87 €/MWh energiakulujen summaksi olisi muodostunut 244 000 €.

Lisäkustannuksia päästökaupasta

Euroopan sisäinen päästökauppa yleistyy ja koskettaa koko ajan entistä suurempaa osaa yritystoimijoista. Päästöjen vähentäminen on erittäin tärkeä tavoite niin taloudellisesti kuin ympäristönkin kannalta. Vuonna 2023 Euroopan päästökaupan hiilidioksiditonnin keskihinta oli noin 90 € per tonni. Poltetun öljyn päästöjen arvoksi muodostuisi siis päästökaupassa noin 80 000 €.

Sen sijaan, että tuottaisimme öljyä polttamalla tarvitun höyryn ja hieman hukkaa päälle, voimme tuottaa sähköllä juuri täsmälleen prosessin tarvitseman määrän höyryä. Sen sijaan, että ajaisimme sähkökattilaa aina, kun tarve on, voimme siirtää sähkön kulutuksen halvimmille tunneille ja tuottaa höyryä kysynnän mukaan. Sen sijaan, että rasittaisimme ympäristöä tai sähköjärjestelmää, pienennämme päästökuormaa sekä luomme sähköverkkoon joustoa.