MENER-hankkeessa optimoidaan poltettavan puun matkaa metsästä voimalaitoksen kattilaan tekoälyn avulla

Voimalaitoksissa käytettävän puuperäisen polttoaineen tärkein laatuominaisuus on kosteus. Jos voimalaitos pystyy ennakoimaan polttoaineen kosteuden ennen polttoon menoa, palamistapahtumaa voidaan säätää toimimaan energiatehokkaasti. Erityisen haasteen voimalaitoksen kattilan toiminnalle tuo polttoaineen epä-tasalaatuisuus, eli kosteuden vaihtelu. Tyypillisesti kosteuden vaihtelusta johtuvaa keinuntaa on pyritty stabi-loimaan turpeen avulla, mistä ollaan nykyisin luopumassa. Jotta palamistapahtumaa voidaan yhä ohjata mah-dollisimman energiatehokkaasti kattilan toimintaa vaarantamatta, tarvitaan uusia menetelmiä prosessin op-timoimiseksi.

Metsästä energiaksi (MENER)  hankkeen tavoitteena on optimoida voimaloissa poltettavien puuperäisten polttoaineiden polttoprosessia. Ongelmaa lähestytään datan ja tekoälyn kautta. Voimalaitoksien ja niiden yhteistyökumppanien kautta kertyy erilaista kuorma- ja prosessidataa, jota ei ole vielä täysimääräisesti hyö-dynnetty. Lisäksi dataa voidaan kerätä metsäenergiakuormien alkuperäismetsiköiden sijainti- ja korjuuajan-kohdista, ja täydentää sitä paikallisella varastointiajan säätiedoilla.

”Ihannetapauksessa puuperäisen polttoaineen matka tunnetaan aina hakkuualueelta voimalaitokseen katti-laan asti, ja polttoaineelle kyetään antamaan mahdollisimman tarkka kosteusennuste matkan eri vaiheille. Mitä tarkemmin voimalaitoksilla tiedetään eri lähteistä tulevan polttoaineen laatuominaisuudet, sitä pa-remmin sen kulkua voidaan myös ohjata voimalaitoksilla ja polttoprosessia optimoida”, toteaa MENER-hankkeen vetäjä yliopettaja Petri Koponen Kajaanin ammattikorkeakoulusta.

Aiemmin polttoaineen laatutietoa ei ole ollut saatavissa ennen kuorman purkua, minkä vuoksi polton tai logistiikan optimointia ei ole pystytty tässä mittakaavassa tekemään. Nyt kun reaaliaikaista laatutietoa on saatavilla, niin päästään täysin eri tasolla tehostamaan niin voimalaitoksen energiatehokkuutta kuin myös optimoimaan oikea-aikaista polttoainekuormien logistiikkaa. Hanke toteutetaan ryhmähankkeena yhdessä Kajaanin ammattikorkeakoulun (KAMK) ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) kesken. Työ jaetaan niin, että Luke keskittyy polttoaineen matkaan metsästä voimalaitoksen portille ja KAMK polttoaineen matkaan portilta kattilaan. Hanke alkoi 28.6.2023, kestää 24 kuukautta ja sitä rahoittaa Kainuun liitto. Hankkeen budjetti on lähes 500 k€. Tästä Kajaanin ammattikorkeakoulun osuus on 300 k€ ja Luken osuus on 200 k€.

Hankkeessa on mukana useita energia-alan yhteistyökumppaneita: voimalaitokset Kainuun Voima, Kuopion Energia ja Oulun Energia; metsänhoitoon erikoistunut Laania; automaattisia näytteenottojärjestelmiä toimit-tava Prometec Tools sekä Valmet Automation.

Lisätietoja:
Kajaanin ammattikorkeakoulu
MENER-hankkeen yhteyshenkilö, Petri Koponen
+358 40 660 9709
petri.koponen(@)kamk.fi

Luonnonvarakeskus
Tutkija, Jari Lindblad
+358 29 532 3072
jari.lindblad(@)luke.fi