Sirvides Autor "Prantsus, Mihkel" järgi

Näitamisel1 - 1 1-st
  • Pisipilt
    NimetusPiiratud juurdepääs
    Hakkpuidu kasutamise eelised Võhma katlamaja näitel
    (Tallinna Tehnikakõrgkool, 2017) Prantsus, Mihkel; Vares, Villu
    Antud lõputöö eesmärgini jõudmiseks püstitati mitmeid uurimisülesandeid. Uurimistöö tulemused võib välja tuua järgmiselt: Uuriti ja selgitati biokütuse mõistet. Biokütus on energeetilisel otstarbel kasutatav gaasiline, tahke- või vedelkütus, mis sisaldab bioloogilist päritolu koostisosi. Biokütuseid saadakse biomassist ja tegemist on taastuva loodusvaraga; Koostati ülevaade tahketest, vedelatest ja gaasilistest biokütustest. Tahketest biokütustest käsitleti puitu ja loomasõnnikut, välja toodi nii väärindatud kui väärindamata kütused. Vedelatest biokütustest käsitleti bioetanooli ja biodiislit ning gaasilistest biokütustest biogaasi. Vedelate ja gaasiliste biokütuste puhul kirjeldati mõningaid saamisviise ja kasutusalasid; Toodi välja biokütuste tähtsamad keskkonna- ja majanduslikud aspektid. Keskkonnaaspektideks on lekked ja pinnasesaaste (vedelate biokütuste puhul), väävliheitmed (SO2), lämmastikuheitmed (NOx), tahked osakesed (PM2,5) ning kasvuhoonegaaside emissioonid ja globaalne soojenemine. Biokütuste kasutamise majanduslikku tasuvust mõjutavad: bio- ja fossiilkütuste hindade vahekord, saastetasud ning biokütusekatelde koormatus, mille määramiseks on välja toodud koormuste kestusgraafik. Graafiku sisuliseks eesmärgiks on välja selgitada sobivaim katelde ja nende võimsuste valik katlamajas. Tähtis on, et katlamajas olevad biokütusekatlad leiaksid maksimaalselt kasutust; Uuriti, millised on energiamajanduse eesmärgid Võhmas, lisaks uuriti soojuse tarbimist ning kaugküttevõrgusüsteemi. Võhma energiamajanduse põhieesmärgiks on tarbijate vajaduste rahuldamine optimaalsete hindade ja keskkonnamõjudega. Nende eesmärkide saavutamiseks ja Võhma ELKO AS jätkusuutlikkuse tagamiseks on soovitatav rakendada säästlikke ja taastuvaid energiaallikaid. Võhmas on hetke seisuga kaugküttevõrku ühendatud 19 soojuse tarbijat, millest kolme haldab linn, kuus tarbijatest on ettevõtted ning korterelamuid on 10. Soojuse kogutarbimine Võhmas esitati graafikuna. Praegune kaugküttevõrk toodi välja joonisel; Uuriti Võhma katlamaja tööd pärast renoveerimist. Võhma katlamajas on kaks katelt, millest üks on hakkpuidukatel ja teine põlevkiviõlikatel. Mõlemad katla koguvõimsus on 3 MW. Suitsugaaside eemaldamine toimub multitsükloniga; Toodi välja põlevkiviõli ja hakkpuidu tarbitud kogused ning energia. Selgus, et põlevkiviõli kasutamise osakaal on võrreldes hakkpuiduga väga väike. Suurim põlevkiviõli tarbimine oli 2015. aastal, kus vastav näitaja ulatus 778 MWh-ni. Järgnevalt toodi välja katlamajast väljastatud soojus ja tarbitud soojus ning lisati nende kõrvale normaalaasta tarbimine. Võrreldes tarbitud soojust normaalaasta tarbimisega selgus kõige soojem aasta, mis oli 2015. Tegelik tarbimine oli 5991 MWh, kuid normaalaastale taandatud tarbimine oli 6959 MWh. Suhteline võrgukadu oli nelja aasta lõikes keskmiselt 16% ning suurim oli see näitaja 2016. aastal. Katlamaja aastakeskmise kasuteguri analüüsi käigus selgus, et suuremaid kõikumisi ei ole olnud, jäädes vahemikku 85 – 90%. Keskmine näitaja 2013 – 2016 aastal oli 87,4%. Kaugkütte kasutegur on olnud viimastel aastatel languses, tipphetk oli 2014. aastal, kus kaugkütte kasutegur ulatus 75,6%-ni; Selgusid hakkpuidu kasutamise eelised põlevkiviõli ees. Selleks uuriti mõlemaid kütuseid nii majanduslikust kui ka keskkonnakaitselisest aspektist tuginedes teises peatüki teoreetilisele käsitlusele. Kütuste hindade võrdlemisel võeti aluseks arvutuslik kütuses sisalduva energia maksumus. Selgus, et põlekiviõli energia maksumus on oluliselt kõrgem, suurim suhe hakkpuidu energia maksumusega oli 2014. aastal (ligi kolmekordne). Keskmine hinnasuhe nelja aasta jooksul oli 2,4-kordne. Teise aspektina toodi välja saastetasud (välisõhu saastetasud) võttes aluseks 2016. aasta tarbitud kütuste koguenergia (8841 MWh). Tulemused on märkimisväärsed. Hakkpuidu kasutamisel jäävad saastetasud alla 2000 euro aastas, samas põlevkiviõli kasutamisel ulatuvad saastetasud ligi 8000 euroni aastas. Kuna põlevkiviõli põletamise puhul tuleb maksta CO2 saastetasu, siis ainuüksi see ulatub arvutuste järgi 4880,37 euroni aastas. Keskkonnakaitseliste aspektide analüüsi käigus selgus, et ühendeid, mis põhjustavad happevihmasid (SO2, NOx) ja annavad oma panuse globaalsele soojenemisele (CO2), eraldub hakkpuidu põletamisel palju vähem. Hakkpuidu põletamise ainukesed halvad küljed on seotud rohke vingugaasi ja tahkete osakeste eritumisega (peetakse silmas PM2,5), samuti on lenduvate orgaaniliste ühendite kogus suurem kui põlevkiviõli puhul. Need ühendid on kahjulikud tervisele ning võivad avalduda hingamisteede probleemidena, kuid tegemist on lokaalse probleemiga ning elukeskkonnale nad otsest kahju ei põhjusta. Samas leidub põlevkiviõlis hulganisti fenoole, mis on kahjulikud nii keskkonnale kui ka inimtervisele. Lõputöös tehtud järelduste põhjal soovitatakse jätkata hakkpuidu kasutamist Võhma katlamajas, kuna hakkpuit on palju soodsam kui põlevkiviõli, samuti vähenevad saastetasud ning negatiivne mõju keskkonnale on väiksem. Soovitatakse säilitada olemasolev põlevkiviõlikatel (3 MW) ning pakkuda võimalik lahendus kahe 1000 kW hakkpuidukatla paigaldamiseks tulevikus. Amortiseerunud torustik tuleks välja vahetada, et väheneksid võrgukaod.