Greetings from Almedalen

po-500x752jpgPosted by: Per-Oscar Hedman
17.7.2018

Over the years Almedalen has evolved to become what is today an intense meeting place for Swedish representatives from politics, government officials, NGOs, media, and corporations. During the first week of July, the 45,000 participants could choose from more than 4,300 public seminars and other events in addition to an unknown number of non-public events, meetings and round-table discussions.

This was the 50th anniversary of Almedalen. Besides its remarkable growth – it all started with the then Chairman of the Social Democrats, Olof Palme, holding a speech from the bed of a lorry in Almedalen park in Visby – what is most striking is the constant addition of new segments of Swedish public life and businesses.

This year, in terms of energy issues, the stability of the Nordic power system stood out: Grid capacity, balancing power capacity, the regulatory framework and storage were some of the issues being discussed. The Energy agreement from 2016 managed to address several short-term issues, but it’s obvious that there are a lot of energy-related challenges that need to be addressed after the Swedish election in September. Some of those challenges were addressed by Fortum’s President and CEO Pekka Lundmark at one of Fortum’s seminars, at Di Energy Arena.

Almedalen-3

Fortum has for a number of years addressed the need to reform the Swedish Environmental Act and its practice in order to actually facilitate sustainable development. This year was no exception. One reflection from our seminar discussion on how this can be done is that there is a need for a long-term approach. Over the years an increasing number of different stakeholders have presented examples on how practice actually leads to adverse effects, be it about expansion of a water treatment facility or permits for a new wind park.

A circular economy is a necessity for sustainable development. One area in which the absence of that circular approach is all too apparent is plastics; it has subsequently become very prominent in the public debate and in Almedalen. It was also the theme of one of Fortum’s seminars. Key insights were that measures need to be addressed as far up in the waste hierarchy as possible – how we design products affects both the usage and the ability to create a well-functioning plastic circular economy – as well as the need to also have a value chain in place.

Almedalen-2

Technological development in energy production, digitalisation and AI together with the trend to become more self-sufficient in all areas creates all the pre-requisites needed for market disruption, and Fortum participated this year in several panels and seminars with our expertise in these areas.

Digitalisation was one topic that encompassed all sectors present and the other one was gender equality and diversity, important issues that ultimately go back to our ability to attract the competence we need, not only on a country level, but also globally.

Per-Oscar Hedman
Communications Manager, Corporate Affairs and Communications

Uncategorized

GDPR is a glimpse of the future

Arto_Räty-60x60Posted by: Arto Räty
22.5.2018

As May 25 draws nearer, there has been a lot of talk about GDPR (General Data Protection regulation) and its effects. Companies should invest in securing both customers and other stakeholders personal data, but not just because of looming sanctions, but because GDPR is a glimpse of the future. The positive changes GDPR brings will prepare us for the age where we need to solve the challenges connected with ever-expanding global connectivity.

Data privacy is nothing new. This being said, GDPR is an important step towards unifying privacy laws in Europe and an opportunity for all of us to improve our processes related to the collecting and processing data. This opportunity should be taken seriously – and not just because there are sanctions involved with non-compliance. Unlike most topics or developments relating to society, data protection and privacy are ones we are able to predict and prepare for.

The need for privacy is in most respects our own creation. The internet and social media have transformed the way we live our lives. We are now experiencing the downside of global connectivity: how to control sensitive information from those who want to misuse it? As data is the new oil and information the weapon of choice, more steps will have to be taken to ensure everyone’s privacy and security – from individuals to nations as a whole.

At its core GDPR makes us rethink how we collect and process personal data. Security and the right to privacy should be a part of system design from the start and not only system add-ons. This means we shouldn’t buy security services to safeguard an already completed process, but create processes with security concerns in mind. I, for one, welcome this change in perspective.

GDPR has meant a lot of work for most organizations, but I believe this shift in perspective results in innovation and preparedness to answer future obstacles such as cyber threats, alongside its main goal of strengthening individual rights to their personal data. We at Fortum also see the positive in GDPR, and have taken the changes seriously – as every responsible company should.

Arto Räty

Kirjoittaja on Fortumin viestinnästä ja yhteiskuntasuhteista vastaava johtaja

Uncategorized

Ratkaiseeko aurinko sähköntarpeemme tulevaisuudessa?

Eero-Vartiainen_60x60Posted by: Eero Vartiainen
16.5.2018

 Aurinkosähkön esiinmarssi on jatkunut viime vuodet vahvana. Aurinkosähkön hinta on laskenut rajusti ja tuotantokapasiteetti kasvanut nopeasti.

Vuonna 2017 aurinkosähkökapasiteettia asennettiin koko maailmassa lisää noin 100 gigawattia, mikä vastaa Suomen vuotuista sähkönkulutusta. Maailmanlaajuisesti aurinkosähkön kapasiteetti nousi viime vuoden lopussa yhteensä noin 400 gigawattiin. Intiassa tämä määrä riittäisi kattamaan yli puolet maan sähkönkulutuksesta.

Seuraan itse näköalapaikalla aurinkosähkön kehittymistä osallistumalla Euroopan aurinkosähköteknologiakomitean (ETIP PV) työhön. Komitean tehtävänä on tuottaa ajankohtaista tietoa alalta ja avustaa päättäjiä aurinkosähköön liittyvissä tutkimus- ja teollisuuspolitiikan kysymyksissä. Komitean viimeisimpien arvioiden mukaan vuonna 2030 aurinkosähköä on asennettuna noin 3 000 gigawattia. Vuonna 2050 luku olisi 10 000 gigawattia, jolloin aurinkosähkö kattaisi jo vähintään kolmanneksen maailman sähkönkulutuksesta.

Aurinkopaneeleiden hintasyöksy

Kymmenen vuoden aikana aurinkopaneelien markkinahinta on laskenut yli 90 prosenttia. Aurinkopaneelien hinta on noudattanut ns. oppimiskäyrää, jonka mukaan paneelien hinta laskee aina 25 prosenttia, kun maailman tuotantokapasiteetti tuplaantuu.

Suurin syy aurinkopaneelien hinnan romahtamiseen on aurinkosähkön tuotantokapasiteetin valtava kasvu.

Viimeisen vuosikymmenen aikana kapasiteetti on kasvanut 50-kertaiseksi. Kasvun myötä on opittu kehittämään valmistusmenetelmiä, käyttämään vähemmän raaka-aineita ja nostamaan paneelien hyötysuhdetta.

Aurinkosähköstä tulossa halvin tuotantomuoto lähes kaikkialla

Aurinkosähkön hinnanlasku on ollut niin voimakasta, että Etelä-Euroopassa ja lähempänä päiväntasaajaa aurinkosähkö on jo halvin sähköntuotantomuoto.

Viimeisen puolen vuoden aikana on tehty useita ennätyksiä aurinkosähkön toimitussopimusten (PPA) hinnoissa. Aurinkosähkön hinta on jo 20 €/MWh tai alle muun muassa Meksikossa, Chilessä ja Saudi-Arabiassa. Tämän mahdollistaa investointien alhainen korkokanta, joka johtuu aurinkosähkön matalasta teknologia- ja ympäristöriskistä. Intiassa PPA-toimitussopimusten hinta ilman tukia on tällä hetkellä alhaisimmillaan 32 €/MWh ja Saksassa 43 €/MWh.

Arvioimme ETIP PV:n tuoreessa raportissa(linkki), että aurinkosähkön hinta laskee edelleen vähintään 40 prosenttia vuoteen 2030 ja 60 prosenttia vuoteen 2050 mennessä.

Aurinkosähkön varastointiin tarvitaan ratkaisuja

Tuotannon ja kulutuksen tasapainoa edellyttävän sähköjärjestelmän näkövinkkelistä aurinkosähkön haaste on sama kuin tuulivoimalla: tuotanto vaihtelee paljon vuorokauden ja vuodenajan mukaan. Ja mitä enemmän vaihtelevaa tuotantoa järjestelmässä on, sitä enemmän tarvitaan joustoa. Sitä saadaan muun muassa energian varastoinnin ja kysyntäjoustojen kautta.

Pohjoismaissa kausivaihtelu on niin suurta, että sähköjärjestelmää ei ole järkevää rakentaa pelkästään aurinko- tai tuulisähkön varaan. Suuressa osassa maailmaa aurinko kuitenkin paistaa melko tasaisesti ympäri vuoden, jolloin järjestelmään tarvitaan vain pieni määrä lyhytaikaista energian varastointia yöaikaan. Pohjoismaissa lyhytaikainen varastointi ei riitä, vaan täällä tarvitaan myös kausivarastointia.

Sähkön varastoinnin, erityisesti akkujen hinta jatkaa myös laskuaan valmistusmenetelmien ja akkumateriaalien kehittyessä. Sähkön kausivarastoinnissa tulevaisuuden ratkaisuja ovat myös sähkön muuttaminen kaasuksi ja joksikin muuksi polttoaineeksi elektrolyysin avulla. Lisäksi Pohjoismaissa on jo olemassa laajat kausivarastot vesialtaiden muodossa. Pohjoismaiden etuna onkin runsas määrä uusiutuvaa vesivoimaa ja biomassaa. Suomessa Lappeenrannan teknillisen yliopiston tutkimus arvioi hiljattain, että täysin uusiutuviin energialähteisiin perustuva järjestelmä olisi meillä mahdollinen ja jopa halvin ratkaisu vuoteen 2050 mennessä.

Aurinkosähköllä suuri rooli matkalla kohti vähäpäästöisyyttä

Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n mukaan viime vuonna maailman energiankulutuksesta vielä 85 prosenttia perustui fossiilisiin polttoaineisiin. Luvussa on mukana myös liikenteen energiankulutus. Vaikka aurinkosähkön osuus on kasvanut vauhdilla, se kattaa tällä hetkellä vain noin 2 prosenttia maailman sähkönkulutuksesta.

Aurinkosähkön kasvun tiellä riittää vielä haasteita ratkaistavaksi muun muassa kausiluontoisen tuotannon vuoksi. Ja nyt on kuitenkin selvää, että maailmanlaajuisesti aurinkosähkö tulee näyttelemään suurta roolia siirryttäessä fossiilisista polttoaineista päästöttömiin energialähteisiin.

Linkki ETIP PV:n uusimpaan LCOE-raporttiin:

http://www.etip-pv.eu/fileadmin/Documents/ETIP_PV_Publications_2017-2018/Fact_Sheet_-_LCOE_update_April_2018.pdf

Eero Vartiainen

Kirjoittaja on Fortumin aurinkoteknologiapäällikkö, joka edustaa Fortumia ja Suomea Euroopan aurinkosähköteknologiakomiteassa (European Technology and Innovation Platform Photovoltaics, ETIP PV). Komitea on Euroopan komission asettama asiantuntijaryhmä, joka tuottaa säännöllisesti raportteja aurinkosähkön alalta. Esimerkiksi nyt ilmestynyt PV LCOE factsheet julkaistaan kerran vuodessa.

 

Fakta: Mistä aurinkosähkön tuotantokustannus muodostuu?

Energian tuotantokustannus (LCOE) lasketaan yleensä jakamalla kaikki elinkaarikustannukset järjestelmän elinaikana tuottamalla energiamäärällä. Aurinkosähkön LCOE ottaa huomioon esimerkiksi pääoma- (CAPEX) ja käyttökustannukset (OPEX) mukaan lukien rahoitus-, suunnittelu-, valmistus-, asennus-, verkkoon liittymis- ja käyttökulut sekä hintamarginaalit.

Aurinkosähköjärjestelmän pääomakustannus voidaan jakaa kahteen osaan: aurinkopaneeleihin ja järjestelmäkustannukseen (BoS). Järjestelmäkustannus kattaa kaiken muun kuin paneelit eli mm. invertterit, kaapelit, asennusrakenteet sekä asennus- ja suunnittelutyön. Aurinkosähkökapasiteetin kasvun myötä on opittu kehittämään valmistusmenetelmiä, käyttämään vähemmän materiaaleja (raaka-aineita) ja nostamaan paneelien hyötysuhdetta. Parempi hyötysuhde laskee automaattisesti myös järjestelmäkustannusten hintaa, sillä hyötysuhteen kasvaessa tarvittava pinta-ala ja materiaalien määrä pienenee.

Uusimman ETIP PV:n raportin mukaan aurinkosähkön hinta laskee edelleen vähintään 40 prosenttia vuoteen 2030 ja 60 prosenttia vuoteen 2050 mennessä. Koska aurinkosähkön kustannus on hyvin pääomavaltainen, käytetyllä korkokannalla on suuri merkitys tuotantokustannuksen laskennassa.

Esimerkiksi käytettäessä vieraan ja oman pääoman suhdetta 70/30 ja 10 prosentin korkoa omalle ja 3 prosentin korkoa vieraalle pääomalle saataisiin pääomakustannuksen painotetuksi nimelliseksi keskikoroksi (WACC) noin 5 prosenttia. Tällä korolla ja 2 prosentin keskimääräisellä vuosi-inflaatiolla suuren kokoluokan aurinkosähkön tuotantokustannus olisi tällä hetkellä 28 €/MWh Etelä-Espanjassa ja Etelä-Suomessa 49 €/MWh. ETIP PV:n mukaan kustannus samalla korolla vuonna 2050 on enää 12 €/MWh Espanjassa ja noin 20 €/MWh Suomessa. Vertailun vuoksi sähkön keskimääräinen markkinahinta viime vuonna oli Espanjassa 52 €/MWh ja Suomessa 33 €/MWh. Sähkön kuluttajahinta Euroopassa vaihtelee paljon: Norjassa se on noin 100 €/MWh ja Italiassa 300 €/MWh, kun otetaan huomioon sekä energia- ja siirtokustannukset että verot.

Aurinkosähkö

Will the sun solve our electricity needs in the future?

Eero-Vartiainen_60x60Posted by: Eero Vartiainen
16.5.2018

Solar electricity has continued its surge in recent years. The price of solar electricity has dropped dramatically and installed capacity has grown rapidly.

In 2017 about 100 gigawatts of additional solar photovoltaic (PV) power capacity was installed around the world; this is the equivalent of Finland’s annual electricity consumption. The cumulative solar electricity capacity increased globally to about 400 gigawatts at the end of 2017. This is enough to cover more than half of India’s electricity consumption.

My participation in the work of the European Technology and Innovation Platform Photovoltaics (ETIP PV) Steering Committee gives me a front-row seat to follow the development of solar electricity. The committee is tasked with producing up-to-date information about the sector and assisting decision makers in solar electricity-related research and industrial policy issues. According to the committee’s most recent estimates, about 3,000 gigawatts of solar electricity will be installed by 2030. That number will climb to 10,000 by 2050, when solar electricity will already cover at least one third of the global electricity consumption.

Solar module prices are plummeting

The market price of solar PV modules has decreased by more than 90% during the past decade. PV module prices have followed the so-called learning curve, meaning that each time the global PV generation capacity doubles, the price of modules decreases by 25%.

The biggest reason behind the dramatic cost decrease of PV modules is the huge growth in solar electricity production capacity.

Capacity has grown 50-fold in the past decade. With this growth, manufacturing processes have improved, the use of raw materials has lessened and module efficiency has increased.

Solar electricity is becoming the cheapest production form – almost everywhere

The price drop in solar electricity is so steep that it is already the cheapest electricity generation form in southern Europe and areas closer to the equator.

During the past six months, multiple record-low solar electricity Power Purchase Agreement (PPA) prices have been signed. The solar electricity price is already 20 €/MWh or lower in Mexico, Chile and Saudi Arabia, for example. This is enabled by low interest rates on the investments because of solar electricity’s low technology and environmental risk. In India, the current PPA price with no subsidies is a record low of 32 €/MWh and in Germany 43 €/MWh.

We estimate in the latest ETIP PV report that solar electricity prices will continue to decrease – by at least 40% until 2030 and by 60% until 2050.

Solutions for storing solar electricity are needed

From the perspective of an electricity system that requires a balance between production and consumption, the challenge with solar electricity is the same as with wind power: production varies a lot, depending on the time of day and the season. The more production variation in the system, the bigger the need for flexibility. Energy storage and demand-response can contribute to the solution.

The huge seasonal variation in the Nordic countries makes it not feasible to build the electricity system solely on solar or wind power. In a large part of the world, however, the sun shines fairly evenly throughout the year, so the system requires only a small amount of short-term energy storage for night-time consumption. In the Nordic countries, short-term storage won’t suffice; seasonal storage also will be needed.

Electricity storage prices – especially battery prices – are also continuing to decrease as manufacturing processes and materials improve. Future solutions for the seasonal storage of electricity also include power to gas or to other fuels through electrolysis. Additionally, the Nordic countries already have extensive seasonal storages in the form of water reservoirs. An advantage in the Nordic countries is, in fact, the abundance of renewable hydropower and biomass. A recent study by Lappeenranta University of Technology showed that a 100% renewable energy-based system in Finland by 2050 is not only possible, but also would be the cheapest solution.

Solar electricity’s big role in a low-emissions future

According to the International Energy Agency, 85% of the global energy consumption in 2017 was fossil fuel-based. That figure includes energy consumption by the transport sector. Even though solar electricity’s share has grown rapidly, it currently covers only about 2% of the global electricity consumption.

There are plenty of challenges to overcome on solar electricity’s path of growth, including the seasonal nature of production. But it’s already clear that, globally, solar electricity will play a big role in transitioning from fossil fuels to carbon-free energy sources.

Link to ETIP PV LCOE factsheet: http://www.etip-v.eu/fileadmin/Documents/ETIP_PV_Publications_2017-2018/Fact_Sheet_-_LCOE_update_April_2018.pdf

Eero Vartiainen

The blogger is Fortum’s Solar Technology Manager who represents Fortum and Finland in the Steering Committee of the European Technology and Innovation Platform Photovoltaics (ETIP PV). The committee is an expert group established by the European Commission and regularly produces reports about the solar electricity sector. For example, the now published PV LCOE factsheet is published once a year.

Fact: What goes into solar electricity production costs

The Levelised Cost of Electricity (LCOE) is usually calculated by dividing all the lifetime costs of a solar electricity system by the amount of electricity generated by the system during its lifetime. Solar electricity’s LCOE takes into consideration, e.g., the capital (CAPEX) and operational (OPEX) expenditures and includes the costs and price margins of financing, planning, manufacturing, installation, grid connection, and operation and maintenance.

A solar electricity system’s CAPEX can be divided between two parts: the solar modules and the Balance of System (BoS). BoS includes all the other costs related to the system, excluding the modules: i.e. the inverters, cables, mounting structures, and installation and design work. The growth in solar electricity capacity has led to advancements in manufacturing processes, the use of fewer raw materials and improvements in module efficiencies. Increasing efficiency automatically decreases also the BoS cost, because improvements in efficiency decrease the area and amount of materials needed.

According to ETIP PV’s latest report, the price of solar electricity will continue to decrease by at least 40 per cent by 2030 and by 60 per cent by 2050. Because the cost of solar electricity is CAPEX-intensive, the interest rate has a crucial impact in the calculation of production cost.

For example, assuming a 70/30 debt-to-equity ratio, a 10% interest on equity and 3% interest on debt would mean a Weighted Average Capital Cost (WACC) of approximately 5%. With this interest and 2% annual inflation, the LCOE for a utility-scale PV installation would currently be 28 €/MWh in southern Spain and 49 €/MWh in southern Finland. According to ETIP PV, with the same interest, the cost in 2050 will decrease to 12 €/MWh in Spain and close to 20 €/MWh in Finland. By comparison, the average wholesale spot market electricity price in 2017 was 52 €/MWh in Spain and 33 €/MWh in Finland. Consumer electricity price, including energy, distribution and taxes, in Europe varies from about 100 €/MWh in Norway to 300 €/MWh in Italy.

Electricity price Solar power

Lämpö ei ole enää vain lämpöä

LauraJoki_60x60Posted by: Laura Joki
08.05.2018

Lämmönkäyttäjät ‒ yritykset, kaupungit ja kuluttajat ‒ miettivät lämmitysratkaisujaan yhä enemmän. Ennen riitti, että asunnossa tai toimistossa oli lämmin ja hanasta tuli lämmintä vettä. Huolettomuutta ja vaivattomuutta arvostetaan edelleen, mutta nyt elämme maailmassa, jossa hajuton ja mauton ei riitä. Ihmiset ovat huolestuneita ilmastonmuutoksesta, halutaan enemmän palveluita ja etsitään aktiivisesti vaihtoehtoja.

Julkisessa keskustelussa on monelta taholta annettu ymmärtää, että kaukolämpö on kankeaa ja sen uudistuminen hidasta. On myös väläytelty näkemystä, että isojen voimalaitoksien varaan rakennettua kaukolämpöä ei edes haluttaisi uudistaa. Annettu mielikuva ei kuitenkaan pidä paikkaansa, vaan kaukolämpöä kehitetään aktiivisesti, ja alalla on nähtävissä paljon uusia ratkaisuja. Myös ilmastonmuutoksen torjumiseksi tehdään mittavia uudistuksia ja tavoitteeseen päästään, kun tehdään järkeviä ratkaisuja yhdessä eri toimijoiden kanssa.

Totutut, vanhat toimintamallit on välillä hyvä kyseenalaistaa, mutta hyväksi havaitusta ei kannata luopua vain siksi, että se ei ole uutta. Erilaiset palvelut, asiakkaiden energiatehokkuuden parantaminen ja hajautettu tuotanto ovat uusia avaintekijöitä myös lämmitysratkaisuissa. Fortum on viime aikoina tuonut kaukolämpöasiakkailleen Espoon, Keski-Uudenmaan ja Joensuun alueilla lisää uusia palveluja ja mahdollisuuksia. Olemme mm. avanneet kaukolämpöverkkomme uusille puhtaan energian tuottajille, siirtyneet kuukausikohtaiseen energiatehokkuuteen kannustavaan hinnoitteluun, ottaneet käyttöön älykkään kulutusjouston ja nyt viimeisimpänä tuoneet markkinoille palvelun, joka hankkii asiakkaan puolesta kaukolämmön lämmönjakolaitteet ja pitää lämmöstä huolta kuukausimaksulla. Asiakkaan ei siis tarvitse investoida laitteisiin eikä miettiä niiden huoltoa.

Nykymaailmassa ei ole järkevää puhua enää vain siitä, mikä lämmitysmuoto on paras, vaan tarkastella energiajärjestelmää laajempana kokonaisuutena koko yhteiskunnassa. Toisaalta myös asiakkaan näkökulmasta voidaan asiaa katsoa laajemmin ja tavoitella ylipäätään parempaa asumismukavuutta.

Myös tällä saralla olemme avanneet uusia ovia. Julkistimme tammikuussa start up- ja pk-yrityksille innovaatiokilpailun, jossa etsittiin asumismukavuuden mullistavaa ideaa. Toukokuun alussa käydyn finaalin voittivat Fluxio Isännöinti ja Solteq, joiden kanssa aloitamme innovatiivisen yhteistyön vielä tänä keväänä. Fluxio Isännöinnin innovaation tavoitteena on vaikuttaa asukkaiden käyttäytymiseen teknologiaa ja viestintää yhdistämällä. Solteqin idea puolestaan perustuu rakennuksen lämpötilapoikkeamien tehokkaaseen ja  keskitettyyn keräämiseen, ja kerätyn datan perusteella löydettyihin parannusmahdollisuuksiin. Innovaatiokilpailun avulla halusimme vauhdittaa entisestään alan kehitystä yhteistyössä eri toimijoiden kanssa.

Lämmitysratkaisuissa tarvitaan joustavia ja rohkeita uusia malleja, jotta vastaamme tulevina vuosinakin lämmönkäyttäjien odotuksiin ja pienennämme ympäristökuormitusta. Fortum kulkee tällä kehityksen tiellä ja uudistuu jatkuvasti.

 

Laura Joki
tuotepäällikkö, kaukolämpö

kaukolämpö

Resource-efficient use of biomass can change the world

Heli AntilaPosted by: Heli Antila
18.4.2018

Concern about climate change and sufficiency of resources are megatrends guiding Fortum’s strategy. We aim to respond to the challenges they bring also through our research and development work.

A growing area of research and development for us in recent years has been the more resource-efficient use of biomass. The concept can be compared to the circular economy and the utilisation of waste. Just like with waste, all the usable fractions should be separated from the biomass and put to use. Only then should the remaining material be combusted for energy.

Our research and development programme focusing on the efficient use of biomass is called Bio2X. Our basic idea is that biomass can be used to produce raw materials to replace fossil or less sustainable raw materials. We are pursuing solutions that significantly increase the value of biomass, reduce the manufacturing industry’s water consumption and environmental impacts, and bring new business opportunities to farmers in the poorest countries.

Towards new applications and value chains

We have been researching technologies related to biomass refining in collaboration with other players for years. During this time, the application areas have shifted from energy to also other industrial sectors – and even to consumer products.

We have been called an “oil company”, because the first commercialised product was bio-oil made from forest residues, chips or sawdust using pyrolysis technology. Produced in Joensuu, Fortum Otso bio-oil is a suitable replacement for heavy oil, and it reduces CO2 emissions by nearly 90 per cent compared to fossil fuels. The development work in this area will continue, as Fortum and Valmet are developing technology that makes it possible to produce high-value liquid biofuels from lignocellulose. Our collaboration partner is the Swedish fuel company Preem.

Biomass fractionation opens new opportunities

Lately we have focused particularly on biomass fractionation technologies and downstream processing. In fractionation, the biomass is divided into its three basic components: lignin, cellulose and hemicellulose. When fractionation is done immediately at the start of the process, the end products are much purer than in traditional cellulose and biofuel processes. These purer end products can be used in the production of a variety of products and to replace fossil or otherwise unsustainable raw materials in many industrial sectors, such as textiles or the plastic industry.

Many biomass sources, including many types of wood, straw, and grasses, can be used in fractionation. The availability of the raw materials and the use of new technology, in turn, enable smaller biorefineries and decentralised production. The selected raw material, the fractionation technology and the downstream processing play a role in determining the most feasible end product.

Will biowende follow energiewende?

Especially in developing countries, agrobiomass, like straw, is burned. The large-scale burning of straw in fields creates greenhouse gas emissions and local emissions. For example, the worst outdoor air in Delhi is so polluted that spending a day outside is equivalent to smoking 44 cigarettes. In three states in the Delhi region, 50 million tonnes of agrobiomass is burned every year. If it were processed into textile fibres, the amount would correspond to over half of the world’s cotton production. Huge potential!

In fact, the Bio2X research area is tackling such big questions that I’ve compared it in my presentations to an energy transition, i.e. “energiewende”, in which wind and solar power will disrupt the entire energy system. Time will tell if we’ll see a “biotransition”, where the resource-efficient use of biomass replaces industry that is based on fossil and other unsustainable raw materials.

Heli Antila is Fortum’s CTO

Biomass R&D

Biomassan resurssitehokas käyttö voi muuttaa maailmaa

Heli AntilaPosted by: Heli Antila
18.4.2018

Huoli ilmastonmuutoksesta ja resurssien riittävyydestä ovat Fortumin strategiaa ohjaavia megatrendejä. Niiden tuomiin haasteisiin pyrimme vastaamaan myös tutkimus- ja kehitystyöllämme.

Yksi kasvava tutkimus- ja kehitysalue meillä viime vuosina on ollut biomassan nykyistä resurssitehokkaampi käyttö. Ajattelu on verrattavissa kiertotalouteen ja jätteiden hyödyntämiseen. Jätteiden tapaan biomassasta tulisi erotella ja hyödyntää ensin kaikki käyttökelpoiset ainesosat. Vasta sen jälkeen jäljelle jäänyt aines poltettaisiin energiaksi.

Biomassan tehokkaaseen käyttöön keskittyvä tutkimus- ja kehitysohjelmamme on nimeltään Bio2X. Perusajatuksemme on, että biomassasta voidaan tuottaa raaka-aineita, jotka korvaavat fossiilisia tai muutoin vähemmän kestäviä raaka-aineita. Tavoittelemme ratkaisuja, jotka lisäävät merkittävästi biomassan arvoa, vähentävät tuotantoteollisuuden vedenkulutusta ja ympäristövaikutuksia sekä tuovat uusia liiketoimintamahdollisuuksia köyhimpien maiden maanviljelijöille.

Kohti uusia sovellutuksia ja arvoketjuja

Olemme jo usean vuoden ajan tutkineet biomassan jalostamiseen liittyviä teknologioita yhteistyössä muiden toimijoiden kanssa. Sovellusalueet ovat matkan aikana siirtyneet energiasta myös muille teollisuudenaloille – jopa kuluttajatuotteisiin.

Meitä on jo tituleerattu “öljy-yhtiöksi”, sillä ensimmäinen kaupallistettu tuote oli metsätähteestä, hakkeesta tai sahanpurusta pyrolyysiteknologialla valmistettava bioöljy. Raskaan polttoöljyn korvaamiseen soveltuvaa Fortum Otso -bioöljyä tuotetaan Joensuussa ja se vähentää CO2-päästöjä lähes 90 prosentilla fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Kehitystyö tällä saralla jatkuu, sillä Fortum ja Valmet ovat kehittämässä teknologiaa, jolla voidaan tuottaa lignoselluloosasta korkean lisäarvon nestemäisiä biopolttoaineita. Yhteistyökumppanina on ruotsalainen öljy-yhtiö Preem.

Biomassan jaottelu avaa uusia mahdollisuuksia

Viime aikoina olemme keskittyneet erityisesti biomassan fraktiointiteknologioihin ja jatkojalostukseen. Fraktioinnissa biomassa jaotellaan sen kolmeen peruskomponenttiin: ligniiniin, selluloosaan ja hemiselluloosaan. Kun jaottelu tehdään heti prosessin alussa, lopputuotteet ovat paljon puhtaampia kuin perinteisissä sellu- ja biopolttoaineprosesseissa. Näitä puhtaampia lopputuotteita voidaan käyttää eri tuotteiden valmistamiseen ja korvaamaan fossiilisia tai muuten kestämättömiä raaka-aineita monella teollisuudenalalla, kuten vaikkapa tekstiili- tai muoviteollisuudessa.

Fraktioinnissa voidaan käyttää monia biomassan lähteitä, kuten esimerkiksi monenlaista puuta, olkea, ruohoa. Raaka-aineiden saatavuus ja uuden teknologian hyödyntäminen puolestaan mahdollistavat aiempaa pienemmät biojalostamot ja hajautetun tuotannon. Valittu raaka-aine, fraktiointiteknologia ja jatkojalostusprosessi vaikuttavat siihen, mikä on järkevin lopputuote.

Seuraako energiewendeä biowende?

Erityisesti kehittyvissä maissa peltobiomassaa kuten olkea poltetaan. Runsas oljen polttaminen pelloilla aiheuttaa kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi paikallisia päästöjä. Esimerkiksi Delhissä ulkoilma on pahimmillaan niin saastunutta, että päivä ulkona vastaa 44 tupakan polttamista. Delhin ympäristössä kolmessa osavaltiossa poltetaan vuosittain 50 miljoonaa tonnia peltobiomassaa. Jos se jalostettaisiin edelleen tekstiilikuiduksi, määrä vastaisi yli puolta globaalista puuvillan tuotannosta. Hurjia visioita!

Bio2X-tutkimusalue onkin niin isojen kysymysten äärellä, että olen verrannut sitä esityksissäni energiakäänteeseen eli “energiewendeen”, jossa tuuli- ja aurinkovoima muuttavat koko energiajärjestelmää. Aika näyttää, näemmekö vielä tulevaisuudessa “biokäänteen”, missä resurssitehokas biomassan käyttö korvaa fossiilisiin ja muihin kestämättömiin raaka-aineisiin perustuvaa teollisuutta.

Kirjoittaja on Fortumin teknologiajohtaja.

Biomassa Tutkimus ja kehitys