Voimalaitoksissa käytettävien polttoaineiden laadunmittausta on kehitetty viime vuosina paljon ja sen merkitys korostuu entisestään, kun fossiilisten polttoaineiden osuus polttoaineista korvataan epätasalaatuisemmilla biomassoilla. Poltettava biomassa saapuu voimalaitokseen rekoissa, joissa yhdessä voi olla lähiseudulta tuotua metsätähdehaketta, toisessa purkupuusta haketettua kierrätyspuuhaketta ja kolmannessa vaikkapa metsäteollisuuden sivutuotteita, kuten sahanpurua ja puunkuorta. Nämä kuormat voivat olla keskenään hyvin erilaisia kosteudeltaan ja energiasisällöltään – myös yksittäisten kuormien sisältämä vaihtelu voi olla todella suuri. Kuormien laatutieto, joista kosteustieto on tärkein, saadaan nykyisellään kuitenkin aina vasta, kun polttoaine on jo menossa kattilaan tai se on jo poltettu.
Prometecin tuotekehityksen kunnianhimoisena tavoitteena on ollut tuottaa reaaliaikainen kosteustieto biomassakuormista jo ennen kuorman purkamista voimalaitokselle. Kehityksen lähtökohtana on ollut täysin automaattinen näytteenottorobotti, lähes kymmenen vuoden ajan polttoaineista kerätty mittausdata sekä siitä älykkäillä koneälyratkaisuilla jalostetut matemaattiset ennustemallit.
Pitkäjänteisen tuotekehityksen tuloksena Prometec pystyy nyt tuottamaan ensimmäisenä maailmassa reaaliaikaista polttoaineen kosteustietoa, joka saadaan koko toimitusketjun käyttöön Prometecin kehittämän Q-Data pilvipalvelujärjestelmän avulla. Saadun kosteustiedon ansiosta koko polttoaineen laatuketjua pystytään hallitsemaan paremmin, kun jo polttoainetoimittaja pystyy reagoimaan laatuun reaaliaikaisen tiedon avulla. Voimalaitoksen päässä taas kosteustieto on koko polttoprosessin kannalta oleellinen ohjausparametri: mitä paremmin varastosiiloihin purettavan polttoaineen kosteustieto on tiedossa, sen tehokkaammin kattilan polttoa voidaan säätää ja poltossa syntyviä häviöitä ja päästöjä minimoida.
Q-Data-järjestelmän prototyyppiä on kehitetty ja koekäytetty jo Kajaanissa, mutta ensimmäinen varsinainen tuotantojärjestelmä rakennetaan Kuopion Energian käyttöön tulevien kuukausien aikana. Järjestelmän tuottaman reaaliaikaisen kosteustiedon hyödyntämistä lähdetään kehittämään yhteistyössä Kuopion Energian kanssa. Ensimmäisenä tavoitteena on, että polttoaineen reaaliaikaista kosteustietoa hyödynnetään ohjeistamalla rekka-auton kuljettajalle oikea purkupaikka. Tällä tavoin esimerkiksi yhteen varastosiiloon voidaan ajaa kuivaa ja toiseen kosteampaa polttoainetta ja ohjata kattilan syöttöön varastosiiloista kosteudeltaan mahdollisimman tasaista polttoainevirtaa. Tulevaisuuden tavoitteena on, että laatudata saadaan suoraan voimalaitoksen ohjausjärjestelmään niin, että polttoaineen syöttöä optimoimalla kattilan polttoprosessia voidaan ohjata mahdollisimman energiatehokkaasti.
Tämä Prometecin kehittämä ratkaisu mahdollistaa ensimmäistä kertaa välittömän ennakoinnin kosteudeltaan poikkeaviin toimituseriin. Tarvitsemme juuri tätä dataa, jotta voimme esimerkiksi tekoälyn avulla virittää polttoprosessiamme optimaaliseksi ja saada parhaan hyödyn ostamistamme polttoaineista. On myös todella tärkeää, että voimme heti reagoida ja puuttua siihen, jos toimitettava polttoaine ei täytä sille asetettuja laatuvaatimuksia, toteaa Kuopion Energian tuotantojohtaja Peter Seppälä.
On hienoa, että pääsemme viemään innovaatiotamme käytäntöön pitkäaikaisen kumppanimme Kuopion Energian kanssa ja löytämään datan avulla keinoja laitosten energiatehokkuuden parantamiseen ja päästöjen vähentämiseen, iloitsee Prometecin liiketoimintajohtaja Henna Karlsson. Haluamme olla edelläkävijä biomassojen laadunvalvonnassa ja uskomme, että innovaatiomme avulla voimalaitoksille syntyy merkittäviä kustannussäästöjä ja samalla edistämme luonnonvarojen kestävämpää käyttöä, Karlsson toteaa.
Automatisoinnin myötä laitteiden koneturvallisuus ja yleisesti turvallisuudesta huolehtiminen ovat erittäin tärkeitä asioita.
Prometec on aloittanut tekemään turvallisuustarkastuksia toimittamilleen laitteistoilleen. Ensimmäinen turvallisuustarkastus koeponnistettiin Kajaanin laitteistolle. Tarkastuksessa tarkastetaan yleiset turvallisuus kohdat, laitteiston turvapiirien toimivuus sekä näytteenottorobotin selviytymiskyky erikoistilanteiden jälkeen. Kone täytti kirkkaasti kaikki tarkastetut asiat. Kiitosta sai ennen kaikkea automaatiotyön taso.
Turpeenpolton alasajo – hallitusti kohti biomassaa
Suomi aikoo puolittaa turpeen energiakäytön vuoteen 2030 mennessä. Se, miten haaste aiotaan taklata tulevien yhdeksän vuoden aikana, on kuitenkin vielä avoin. Ympäristö- ja ilmastoministeri Krista Mikkonen totesi maaliskuussa, että turpeen energiakäytön alasajoon on tehtävä hallituksessa selkeä suunnitelma. Missä nyt sitten mennään? Suomen sähköntuotannossa fossiilisten polttoaineiden osuus viime vuonna oli 13,8 prosenttia ja kaukolämmöstä 40 prosenttia tuotettiin turvetta, kivihiiltä, öljyä ja maakaasua polttamalla. Turpeella tuotetaan vain noin kuusi prosenttia koko Suomen energiantarpeesta, mutta se muodostaa jopa viidenneksen energiasektorin päästöistä – ja koko Suomen päästöistä 12 prosenttia.
Turvetuotantoa on Suomessa reilut 50 000 hehtaaria. Noin 90 prosenttia turpeesta poltetaan energiaksi. Pariisin ilmastosopimuksen allekirjoituksesta on viisi vuotta, mutta hallituksemme on vasta luomassa suunnitelmaa turpeen suhteen. Suomenmaa otsikoi raflaavasti, että turpeella on edessään “raskas saattohoito”.
Avainsanana tuntuu olevan “hallittu” alasajo. Silti esimerkiksi Maa- ja metsätaloustuottajain Keskusliitto MTK kuvasi turpeen energiakäytön alasajoa “holtittomaksi” joulukuisessa kannanotossaan. Suomen kansallakin on asiasta mielipide: vuoden 2021 alussa uutisoitiin turpeen energiakäytön lopettamista käsittelevästä kansalaisaloitteesta, joka sai kasaan vaadittavat 50 000 allekirjoitusta siirtyen eduskunnan käsittelyyn. Aloitteen esityksen mukaan turpeesta tulisi luopua viittä vuotta suunniteltua aiemmin eli toukokuuhun 2025 mennessä. Olisiko se jopa hätiköityä? Mielestämme turpeenkäytön alasajon tulisi olla hallittua ja suunnitelmallista.
Mitä tapahtuu, kun voimalaitos vaihtaa turpeen biomassaan?
1970- ja 80-luvuilla turvevoimaloita rakennettiin muun muassa Tampereelle, Kuopioon ja Ouluun. Jo 90-luvulla kattiloita alettiin muokata monipolttoainekattiloiksi, eli turpeen lisäksi voimalaitoksilla oli valmius polttaa puupohjaisia polttoaineita. Tuleva turvetuotannon alasajo pakottaa voimalaitokset etsimään uusia energialähteitä – ja se tarkoittaa miljoonaluokan investointeja useilla paikkakunnilla. Käytännössä voimalaitoksissa voi tulla uusittavaksi muun muassa kattilatekniikka, vastaanottojärjestelmä, kuljettimet ja näytteenottojärjestelmä. Samalla myös ympäristöluvat on päivitettävä, koska lupa perustuu aina poltettaviin polttoainejakeisiin ja -määriin.
Kun poltettava materiaali muuttuu turpeesta biomassaan, laadunmääritys nousee merkittävään rooliin. Poltettava biomassa saapuu voimalaitokseen rekoissa, joissa yhdessä voi olla lähiseudulta tuotua metsätähdehaketta, toisessa venäjältä tuotua haketta ja kolmannessa vaikkapa metsäteollisuuden sivutuotteita, kuten sahanpurua ja puunkuorta. Nämä kuormat voivat olla keskenään hyvin erilaisia kosteudeltaan ja energiasisällöltään – myös yksittäisten kuormien sisältämä vaihtelu voi olla todella suuri.
Jos asetamme vierekkäin kaksi samanlaista täysperävaunurekkaa, jotka kuljettavat 150 kuutiota polttoainetta, pystymme konkretisoimaan eron: turverekan kuorman kosteudessa on vain noin 1–3 prosenttiyksikön eroja mittauskohtien välillä – korkeimmillaankin vain 5 prosenttia. Biomassan kosteusprosentti sen sijaan voi vaihdella 30–60 prosentin välillä. Toisin sanoen biomassakuorma voi olla rekan toisessa kohdassa vettä valuvan märkä ja toisesta kohdasta otettu näyte voi olla suhteellisen kuiva.
Turve on siis voimaloiden polttomateriaalina tasalaatuista eli homogeenistä. Kun kattilassa poltetaankin turpeen sijaan biomassaa, on polttomateriaali epähomogeenistä, jonka laatu olisi mitattava erityisen tarkkaan kuorman oikean hinnan määrittämiseksi. Virheet näytteenotossa ja kosteusmittauksessa kumuloituu voimalaitokselle ylimääräisenä kustannuksena.
Talvi vaikuttaa suuresti biomassan laadunmittaukseen
Voimalaitosten mittakaavassa pienet inhimilliset virheet voivat aiheuttaa tuhansien kilojen materiaalivirroissa isoja eroja. Suomessa yksi inhimillinen huomioitava asia on talvi: lumi ja jää vaikuttavat väistämättä talviajan kosteusmittauksiin. Suurimmat virheet tapahtuvat varsinaisessa näytteenotossa, mutta mittausvirheitä aiheutuu myös näytteen käsittelystä ja säilytyksestä.
Ei ole mitenkään tavatonta, että rekan kipistä tömähtää kentälle kymmenien kilojen painoisia jääkimpaleita. Se on kaukana tasalaatuisesta materiaalista. Alla olevan valokuvan esimerkki näyttää talvisen todellisuuden: kuormassa on kerroksittain jäätä, lunta, haketta ja metsätähteitä. Jos kuormasta ottaisi manuaalisesti pienellä lapiolla näytteen sankoon ihan kärryn yläosasta – edustaisiko pintanäyte koko kuorman kosteutta?
Kuopion Energian muutoksesta positiiviset tulokset
Kuopion Energia otti käyttöönsä automatisoidun Q-Robot-näytteenottorobotin vuonna 2017 voimalaitoksessaan. Tuotantojohtaja Peter Seppälä toteaa, että maailma makasi tuolloin aikalailla eri asennossa.
– Tuon aikaisiin suunnitelmiin verrattuna turpeen polton alasajo tulee tapahtumaan paljon nopeammin päästökaupan ohjaamana. Kuopion Energia oli tuolloin Prometecin pilottihanke biomassan manuaalisen näytteenoton haasteiden ratkaisuun. Varsin positiiviset tulokset alkoivat näkyä lähes välittömästi, Seppälä kertoo.
Kuopion Energian sähkön- ja lämmöntuotanto on keskitetty Haapaniemen voimalaitokselle sekä Pitkälahden moottorivoimalaitokselle. Haapaniemeen saapuu vuosittain puuta ja turvetta yhteensä noin 14 000 rekkakuormaa, jolla tuotettiin 1,3 miljoonaa megawattituntia energiaa. Tämän voi suhteuttaa esimerkiksi vertaamalla tavallisen omakotitalon tarvetta: vuotuinen lämmitys- ja käyttöveden energiantarve on noin 20 megawattituntia.
– Manuaalinen mittaus ja polttoaineen kosteusvaihtelut tuottivat meille vuosittain 50 gigawattituntia pienemmän energiamäärän polttoaineesta maksettuun hintaan nähden. Karkeasti voi sanoa, että vuosittaiset polttoainekustannuksemme ovat 25 miljoonan euron luokkaa ja siinä prosentinkin virhe on 250 000 euroa. Q-Robotin myötä säästömme on näiden kuluneiden vuosien aikana miljoonien arvoinen.
– Talvisaikaan polttoainetta tarvitaan huomattavasti enemmän. Jos katsotaan vaikkapa kolmea kuukautta kesäkuusta elokuuhun, näiden kolmen kuukauden aikana sähkön ja kaukolämmön tuotantoon käytetään sama määrä polttoainetta kuin kahdessa viikossa sydäntalvella, Seppälä konkretisoi.
Q-Robotille rakennettiin Haapaniemen voimalaitoksen alueelle halli, johon biopolttoainetta saapuva rekka ajaa punnitsemista ja automatisoitua näytteenottamista varten. Robotin kaira ottaa useita näytteitä satunnaisesti valituista pisteistä ja syvyyksistä, ja yhdistää ne edustavaksi näytteeksi koko kuormasta seuraten kiinteän biopolttoaineen näytteenoton ja näytteiden käsittelyn ISO 18135- ja ISO 14780 -standardeja.
– Aikaisemmin näytteenottoon liittyi inhimillisiä virheitä ja ymmärrän myös polttoainetuottajien näkökulman vallan mainiosti, koska esimerkiksi muutamien prosenttien kuiva-aineprosentin muutoksella on satojen eurojen vaikutus polttoainekuormasta saatavaan hintaan, Seppälä kertoo.
Q-Robot – mistä on kysymys?
Automatisoitu Q-Robot näytteenottorobotti ottaa luotettavan ja edustavan näytteen raaka-ainekuormasta nopeasti ennen sen purkamista
Näytteenotto toimii saumattomasti erilaisten kiinteiden ja murskattujen materiaalien kanssa
Q-Robot sisältää näytteenottoyksikön lisäksi konenäköjärjestelmän, jolla kuorman tilavuus mitataan reaaliajassa
Q-Robot voi tuottaa laskennallisen kuorman kosteustiedon ja energiasisältötiedon välittömästi näytteenoton jälkeen
Q-Robotin ottamia näytteitä voidaan analysoida heti paikan päällä pikamittauslaitteilla tai ne voidaan viedä laboratorioon analysoitavaksi
Kuuntelin mielenkiinnolla Bioenergian Talvipäivien (28.1.2021) esitystä, jossa Bioenergy Europe -yhdistyksenGiulia Cancian raportoi Brysselistä bioenergian tilannekatsausta. EU-maissa biomassan käyttö lämmityksessä on kasvanut tasaisesti vuodesta 2000 lähtien. Giulia Cancianin Eurostatin tilastoon perustuneen esityksen mukaan vuonna 2018 biomassan käytön osuus lämmityksessä oli 16,7 prosenttia. Vuoteen 2030 luvun tulisi nousta 25 prosenttiin. Bioenergy Europe ennustaa, että biomassan käyttö kasvaa eniten asumisen ja teollisuuden sektoreilla.
Tilannekatsaus linkittyi luonnollisesti EU:n Green Dealiin ja EU:n energiajärjestelmän hiilivapaaksi saattamiseen. EU:n kasvihuonekaasupäästöistä yli 75 prosenttia on peräisin energian tuotannosta ja käytöstä. Giulia Cancian mukaan vuonna 2017 EU-maista eniten bioenergiaa käyttivät Unkari, Liettua, Viro, Latvia, Luxemburg, Puola ja Suomi. EU:n isot maat kuten Ranska ja Saksa jäivät vertailussa kauas taakse.
Bioenergy Europen mukaan bioenergian hyödyntäminen nojaa pääasiallisesti biomassojen kestävään käyttöön. Kysymys onkin, mitkä asiat hidastavat siirtymistä fossiilisista polttoaineista biomassan polttamiseen voimalaitoksissa?
Fakta 1:
Biomassamateriaali voi olla mitä tahansa oljen korsista hakkuujätteeseen, oksan palasista kasvien lehtiin.
Ratkaisu: Prometecin Q-Robot ottaa automatisoidun näytteen materiaalista voimalaitokseen saapumishetkellä ja lähettää datan sekä voimalaitokselle että materiaalin kuljettajalle. Q-Robot pystyy ottamaan näytteet kaikenlaisista murskatuista ja rakeisista materiaaleista.
Fakta 2:
Suuri osa voimalaitoksista käyttää biomassanäytteiden analysoinnissa uunikuivausmenetelmää, joka tulos valmistuu noin kahden vuorokauden päästä näytteenotosta. Laatutietoa ei voi hyödyntää prosessin tai polton optimoinnissa.
Ratkaisu: Prometecin Q-Robot toimii reaaliajassa. Laatudata saadaan hyödynnettäväksi jo silloin, kun materiaalia kuljettava rekka on näytteenottopisteellä. Se mahdollistaa prosessin optimoinnin: huonolaatuista biomassaa kuljettava rekka voidaan käännyttää, tietyn laatuista biomassaa voidaan varastoida terminaaleihin vaikkapa pakkasjaksoja varten. Esimerkiksi kuiva biomassa kannattaa ohjata terminaalivarastoon ja kosteampi suoraan poltettavaksi, koska kostean biomassamateriaalin säilyvyys on tutkimuksissa todettu huonommaksi. Näytteenotto kestää alle 10 minuuttia.
Eri biomassoja voidaan sekoittaa optimaalisen polttoaineseoksen muodostamiseksi. Kun laatudataa hyödynnetään ennakoivasti, voimalaitoksen purkutaskuihin pystytään esimerkiksi ohjaamaan vuorotellen kuivaa ja kosteaa biomassaa, jotta polttoaineen kosteusvaihtelut tasoittuvat kattilan syötössä.
Fakta 3:
Osa voimalaitoksista valtuuttaa rekkakuskin ottamaan näytteen kuljettamastaan biomassasta. Kuljettaja saattaa toimia joko tiedostaen tai tiedostamattaan väärin näytettä ottaessaan. Kuljettajat ottavat tutkitusti kuivempia näytteitä kuin polttoainekuorma todellisuudessa on, koska se vaikuttaa kuorman hintaan heille edullisesti. Näytteenottoon linkittyy myös työturvallisuusriski: purkupaikalla toimimiseen voi liittyä putoamisen tai loukkaantumisen vaara.
Ratkaisu: Q-Robot ottaa näytteen aina systemaattisesti satunnaisesti koko kuorman alueelta eri syvyyksiltä. Lisäksi robotin näytteenottimen kaira on aina puhdas ja materiaali ei koskaan sekoitu toimittajien eikä lajien välillä.
Fakta 4:
Skandinaavisissa ja pohjoiseurooppalaisissa olosuhteissa biomassarekan tuomassa kuormassa voi olla talvisin lunta ja jäätä, jotka vaikuttavat kuorman painoon ja biomassan laatuun.
Ratkaisu: Q-Robot kertoo polttoaineen tarkan energiasisällön ja kosteuden. VTT:n tutkimuksen mukaan biomassojen laadunmäärityksessä tapahtuu jopa 2 prosenttiyksikön virhe kosteudessa, joka osaltaan vaikuttaa polttoaineesta maksettuun hintaan, polttoainelogistiikan optimointiin ja polttoprosessiin. Nämä yhdessä vaikuttavat biomassojen polton kannattavuuteen suhteessa esimerkiksi kivihiileen.
Yhtiömme on perustettu vuonna 2012 ja tällä hetkellä työllistämme 15 työntekijää. Toimimme kolmessa maassa. Q-Robotteja on parhaillaan käytössä Suomessa, Ruotsissa ja Baltian maissa. Uskomme, että kokonaisratkaisumme tulee olemaan lähivuosikymmeninä olennaisessa roolissa EU:n Green Dealin fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisessä – myös Aasia tulee olemaan merkittävä markkina-alueemme.
Samaan uskoo myös Deloitte: Prometec Tools sijoittui tammikuussa Suomen nopeimmin kasvavien teknologiayritysten listalle sijalle 23.
Suomen uusi kesällä 2021 valmistuva biotalousstrategia tulee ottamaan aiempaa vahvemmin kantaa kiertotalouden ratkaisuihin ja uusiutuvien luonnonvarojen hyödynnettävyyteen. Strategiatyöstä on kerrottu julkisuuteen, että sen avulla aiotaan turvata uusiutuvien luonnonvarojen kestävää käyttöä osana EU:n ilmastotavoitteita. Kasvihuonepäästöistä merkittävä osa syntyy energian tuotannossa. Meillä Suomessa lähes puolet energiasta on peräisin kasvihuonekaasupäästöjä tuottavista fossiilisista polttoaineista, kuten turpeesta ja kivihiilestä.
Osana biotalousstrategian laatimista maa- ja metsätalousministeriö ja työ- ja elinkeinoministeriö järjestivät viime syksynä useita alueellisia biotalousfoorumeita webinaareina, joita myös meillä Prometecillä seurattiin. Oli silmät avaavaa nähdä eri maakuntien biotalous-osaamista ja toimijoita.
Mitä kansalliset strategia an kirjattavat vuoteen 2035 mennessä saavutettavat hiilineutraalisuustavoitteet tarkkaan ottaen ovatkin, tulee ratkaisumme Q-Robot osaltaan helpottamaan voimalaitoksia siirtymään kivihiilen ja turpeen polttamisesta biomassojen polttoon.
Kun turvetta aletaan Suomessa korvata biomassalla, se vaikuttaa myös rekkaliikenteeseen. Yksi turverekka sisältää keskimäärin 130 megawattia energiaa, mutta kun se korvataan saman kokoisella biomassarekalla, se sisältääkin 100 megawattia energiaa. Tämän myötä biomassaan siirryttäessä rahdattavan materiaalin määrä kasvaa.
Miljoonan euron vuosittainen säästö voimalaitokselle
Turve ja kivihiili ovat materiaaleina homogeenisiä eli tasalaatuisia, jolloin siirtyminen biomassaan tarkoittaa epähomogeenisemmän materiaalin polttamista. Tällöin avainasemaan nousee se, miten laatu saadaan määritettyä luotettavasti ja miten se huomioidaan kattilan poltossa. Esimerkiksi metsätähdehakekuormassa kosteus voi vaihdella 30–60% välillä. Tällöin on todella tärkeää, että näyte otetaan systemaattisesti oikein ja luotettavasti, jotta otettu näyte vastaa mahdollisimman tarkasti kuormassa olevaa materiaalia.
Biomassojen laadun määrityksen merkitystä on tutkittu sekä meidän, että muun muassa VTT:n toimesta. Yksi tutkimustuloksista on biomassojen laadunmäärityksessä todennettu iso, keskimäärin 2 prosentin virhe kosteustuloksessa. Virhe johtuu manuaalisesta näytteenotosta, kun biomassarekan kuljettaja ottaa kuormastaan näytteen esimerkiksi lapiolla sellaisesta kohdasta kuormaa, josta näyte on helpoiten saatavissa. Suurimpana ongelmana on ollut lumen ja jään vaikutus talviajan mittaustuloksiin. Kosteusvirheestä koituu voimalaitokselle iso ylimääräinen kustannus – vuositasolla se voi tarkoittaa viittä prosenttia polttoaineen hankintahinnasta.
Suuren voimalaitoksen polttoaineen käyttö voi olla tuhat gigawattia vuodessa. Energian tasevirheen ollessa 5 prosenttia ja biopolttoaineen megawattihinnan ollessa 20 euron luokkaa, nousee vuosittainen kustannus miljoonaan euroon. Tämä toki vaikuttaa biomassojen polton kannattavuuteen suhteessa esimerkiksi kivihiileen.
Laatutieto auttaa minimoimaan CO2-päästöjä
Q-Robotin luotettava biomassan vastaanottotarkastus antaa reaaliaikaisen tiedon kuorman laadusta. Näin ollen biomassoista maksetaan oikea hinta ja polttoaineen laatuvaihtelut otetaan huomioon voimalaitoksen kattilan polttoaineseoksen muodostamisessa. Biomassahan saattaa olla esimerkiksi hakkuiden, metsänhoidon ja metsäteollisuuden sivutuotetta. Laatutieto mahdollistaa CO2-päästöjen minimoinnin, kun laitokselle tuodaan oikea-aikaisesti oikeanlaatuista materiaalia ja polttoprosessia voidaan optimoida.
Energia-alan vähähiilisyystiekartan mukaisesti fossiilisista polttoaineista luovutaan liikenteessä, palveluissa, työkoneissa, teollisuudessa, lämmityksessä ja maataloudessa.
Tällä hetkellä EU:n komissio näkee Suomen EU-alueen biotalouden esimerkkimaana. Tämän edelläkävijäroolin säilyttämisessä kansallisella biotalousstrategialla on iso rooli. Prometecin laadunmittauksen ratkaisu tulee tukemaan biotalousstrategian toteutumista eri toimialoilla – esimerkkinä käytetyn voi lämpö- ja voimalaitosten lisäksi sellu-, kaivos- ja elintarviketeollisuudessa.
Fakta: miten Q-Robotin reaaliaikaista laatutietoa voidaan käyttää?
Automaattinen näytteenotto verifioitu VTT:n toimesta
VTT:n toteuttama vertailututkimus toteutettiin marraskuussa 2020 Kuopion Energian Haapaniemen voimalaitoksella. Tutkimuksessa otettiin viiden päivän ajan näytteitä erityyppisistä biopolttoainekuormista sekä Q-robotilla että VTT:n toimesta manuaalisesti. Vertailussa oli siis automaattinen näytteenotto ja manuaalinen näytteenotto. Kuormakohtaiset näytteet otettiin päivittäin kaikista 10 tunnin testijakson aikana toimitetuista kuormista. Vertailunäytteitä saatiin yhteensä 59 kuormasta, joista metsätähdehakkeita oli 26 kuormaa, kokopuu- ja rankahakkeita 20 kuormaa, turpeita 8 kuormaa ja loput kuormat olivat puruja ja kuorta.
Vertailututkimuksessa noudatettiin Puupolttoaineiden laatuohjeen (VTT-M-07608-13) periaatteita ja manuaalinen näytteenotto toteutettiin standardin FS-EN ISO 18135:2017 mukaisesti. Manuaaliset yksittäisnäytteet otettiin kuorman purkamisen yhteydessä peräpurkuautosta putoavasta polttoainevirrasta auton purkaessa kuormaa voimalaitoksen polttoaineen vastaanottoon. Laatuohjeen mukaan yhdistelmäajoneuvosta (100 – 160 m3) otetaan vähintään 6 yksittäisnäytettä (2 nupista + 4 perävaunusta), jolloin näillä näytemäärillä on mahdollisuus saavuttaa 3 – 5 kuorman toimituserillä noin 3 %-yksikön tarkkuusvaatimus kosteudessa. Automaattinen näytteenotto suoritettiin Q-robotilla, jolla otettiin kuormakohtaiset näytteet sen normaalin toimintasekvenssin mukaisesti. Q-robot ottaa näytteet täysin automaattisesti ja satunnaisesti kuorman eri syvyyksistä ja kuorman eri kohdista näytteenottostandardin FS-EN ISO 18135:2017 mukaisesti. Näytteistä analysoitiin kosteudet ja metsätähdehakenäytteistä analysoitiin myös palakokojakaumat.
Automaattinen näytteenotto on tärkeää. Kuvassa lajittunut kuorma.
Tutkimuksen tulokset
Vertailujakson kaikkien polttoainelajien keskimääräisten kosteuksien ero näytteenottotapojen välillä oli 0,7 %-yksikköä. Erityisesti vertailussa oltiin kiinnostuneista näytteenottotapojen välisistä eroista epähomogeenisilla metsätähdehakkeilla, joilla kuorman sisäiset kosteusvaihtelut voivat olla erittäinkin suuria. Vertailussa näytteenottotapojen välinen keskimääräinen kosteusero kaikilla metsätähdehakekuormilla oli 1,5 %-yksikköä. Metsätähdehakkeilla, kuin myös kaikilla muillakin polttoainelajeilla, kuormien väliset kosteusvaihtelut olivat kohtuullisen suuria ja näytteenottotapojen välisissä kosteuksissa oli hajontaa puoleen ja toiseen, mutta mitään systemaattista eroa näytteenottotapojen välillä ei havaittu. Verifioinnin lopputuloksena selvää lopputuloksiin yhteen suuntaan vaikuttavaa systemaattista eroa menetelmien välillä ei voitu tuloksista havaita. Q-robotin automaattinen näytteenotto täyttää siis näiden tutkimustulosten valossa standardin asettamat vaatimukset luotettavalle näytteenotolle.
Business Finlandin myöntämä Nuoret Innovatiiviset Yritykset (NIY) rahoitus auttaa lupaavia, nopeaa kansainvälistä kasvua tavoittelevia startuppeja liiketoiminnan kokonaisvaltaiseen kehittämiseen. Rahoitus on kolmiportainen ja nyt Prometec valittiin 2-vaiheen rahoituksen saajaksi.
Tällä hetkellä Prometecin päätuotetta automaattista näytteenotinta Q-Robotia on toimitettu jo kolmeen maahan.
”NIY-rahoituksen toinen vaihe auttaa meitä merkittävästi viennin tekemisessä. Olemme vasta matkamme alkutaipaleella ja tämän tyyppinen rahoitus auttaa meitä kestävällä kasvupolulla kohti kansainvälisen liiketoiminnan laajentamista ja sen vakiinnuttamista. Olemme erittäin tyytyväisiä, että kuuluumme siihen valittuun pieneen joukkoon, jolle rahoitus myönnettiin”, sanoo Prometecin CEO Juha Huotari
Nuoret innovatiiviset yritykset -rahoitusta on myönnetty vuodesta 2008 alkaen. Rahoitus on auttanut 447 lupaavaa startup-yritystä kasvamaan kansainvälisille markkinoille. Tyypillinen NIY-rahoitukseen valittu yritys on keskimäärin 3,7-vuotias. Yrityksillä on keskimäärin 14 työntekijää, 550 000 € liikevaihtoa ja 920 000 € sijoituksia omaan pääomaan. Yritysten johdolla on vahvaa kansainvälistä osaamista ja valtaosalla yrityksistä on jo kansainvälistä liiketoimintaa. Noin 40 %:lla yrityksistä on ulkomaalaisia sijoittajia.
Olimme tetissä Kajaanin Prometecillä, jonka tehtävänä on polttoaineen näytteenotto ja laadunvalvonta. Maanantaina meille pidettiin powerpoint-esitys Prometecin toiminnasta sekä näytettiin paikkoja. Myöhemmin päivällä meidän tehtävänämme oli turpeen, ligniinin, metsätähdenhakkeen sekä puuhakkeen kosteuden mittaamista ja uunittamista.
Näytteenmurskain
Tiistaina pääsimme halliin katsomaan, miten robotti toimii sekä pääsimme puhdistamaan sen. Sen jälkeen menimme kentälle mittaamaan männyn pituutta sekä koivun paksuutta. Ruoan jälkeen päästiin taas mittaamaan kosteutta sekä otimme maanantaina laitetut näytteet pois uunista
Keskiviikko aamuna mittasimme taas kosteutta laboratoriossa sekä uunitimme. Kun olimme valmiita, siivosimme laboratorion. Ruoan jälkeen menimme kentälle mittaamaan vielä uuden lastin puita.
Terminaali
Torstai-aamuna haastattelimme yhtä työntekijää ja sen jälkeen menimme laboratorioon jatkamaan hommia. Päivemmällä menimme siivoamaan halliin kuljettajan kopin sekä laboratorion.
Perjantai aamuna pääsimme seuraamaan Teamsin välityksellä tapahtuvaa kokousta. Sen jälkeen menimme laboratorioon mittaamaan vielä viimeiset näytteet. Lopuksi menimme kentälle mittaamaan loput puut.
Opimme tet-viikon aikana käyttämään erilaisia työhön kuuluvia laitteita. Kiinnostavinta oli laboratoriossa työskenteleminen, koska se oli mukavaa ja helppoa.
Yllätyimme, miten kivaa täällä työskentely on. Haastavinta oli aluksi laitteiden käyttö, mutta senkin oppi nopeasti.
Kirjoittajat Inka ja Erika ovat yhdeksäsluokkalaisia Kajaanin yläkoululaisia.
Viimeisin asiakastyytyväisyyskysely lähetettiin noin kuukausi sitten. Kyselyn tarkoitus oli selvittää asiakkaidemme tyytyväisyyttä tuotteisiimme ja tarjoamiimme palveluihin sekä isommassa kuvassa asiakkaidemme mielipidettä meistä. Tässä vaiheessa haluamme sanoa kiitos kaikille vastanneille, arvostamme suuresti kaikkia vastauksianne. Vastauksien perusteella voimme todeta, että olemme onnistuneet luomaan hyvän ja luotettavan suhteen asiakkaisiimme. Erityisesti saimme kiitosta siitä, että toimimme lähellä asiakasta ja olemme aktiivisia asiakkaidemme suuntaan. Tämän tulemme säilyttämään ja tähän panostetaan. Lisäksi saimme positiivista palautetta nopeasta reagoinnista yhteydenottoihin. Asiakkaat näkevät myös tuotteemme laadukkaina sekä innovatiivisina. Kysyimme asiakkailta asiakaskokemusta ja suositteluhalukkuutta. Asiakkaidemme suositteluhalukkuus oli erittäin hyvä 9,4 (max 10) perustuen kansainväliseen NPS eli Net Promoter Score asteikkoon. Vastauksissa meitä kannustettiin jatkamaan innovatiivista työtä ja tähän panostammekin niin tuotteita kuin palveluita koskien.
Kiitos vielä vastanneille. Haluamme mielellämme palata kehitysideoihin henkilökohtaisissa keskusteluissamme.
Sertifioitu laatujärjestelmä kertoo asiakkaillemme, että yrityksemme prosessit täyttävät niille asetetut vaatimukset. Sertifiointi on myös selkeä osoitus siitä, että organisaatiomme parantaa järjestelmällisesti toimintaansa. Kestävän liiketoiminnan avaintekijöitä ovat muun muassa luotettavuus, asiakastyytyväisyys ja jatkuva parantaminen. Laatujärjestelmän sertifiointi osoittaa yrityksemme sitoutumista näihin asioihin. Tehokas laatujärjestelmä varmistaa yrityksemme kyvyn vaatimustenmukaisten tuotteiden ja palveluiden toimittamiseen.
"*" näyttää pakolliset kentät
Comprehensive
Sampling
Solution
Comprehensive
Sampling
Solution
Get the materials
Exclusive material
No thanks
Download The Case Study Materials and Our Automated Sampling and Online Moisture Measurement Whitepaper
Download The Case Study Materials and Our Automated Sampling and Online Moisture Measurement Whitepaper by submitting your email address below.
