• Energy Research
• Closed Access close
• Embargo close
• 7. Clean energy close
• 13. Climate action close
• 12. Responsible consumption close
• Finnish close

Tämän työn tarkoituksena on tarkastella tulevaisuuden kehitysnäkymien vaikutusta Vaasan kaukolämpötoimintaan. Komartekin Flowra 32 verkostolaskentaohjelman avulla tutkitaan kaukolämpöverkon siirtokykyä nykyisissä ja tulevaisuuden kuormitustilanteissa. Työn yhteydessä laaditaan kaukolämmityksen kasvuennuste seuraavalle kymmenelle vuodelle ja selvitetään mitoituslämpötilaa -29°C vastaava teho tilastollisen analyysin avulla. Lisäksi tutkitaan mahdollisia ratkaisuja huippu- ja varatehon tuottamiseksi. Tarkastelun kohteena on myös lämmön lyhytaikaisvarastoinnin kannattavuus energianhankintajärjestelmässä. Kaukolämpöverkon siirtokyky on tarkastelun perusteella kohtalaisen hyvä, mutta liittymistehojen kasvaessa paine-erot verkon häntäpäässä jäävät liian alhaisiksi. Paras ratkaisu paine-ero ongelmaan on rakentaa välipumppaamo Hovioikeudenpuistoon. Tarkastelun perusteella kaukolämmön varatehon lisätarve on kymmenen vuoden kuluttua noin 40 MW ja varatehoksi on kannattavinta rakentaa raskasta polttoöljyä käyttävä lämpökeskus. Lämmön lyhytaikaisvarastointi on nykyisillä energianhinnoilla kohtalaisen kannattavaa varsinkin, jos Kauppa- ja teollisuusministeriö myöntää hankkeelle täyden 30%:n investointiavustuksen. The purpose of this thesis is to examine the effects of future prospects on district heating in the town of Vaasa. Using Komartek`s Flowra 32 network computation software application, the transfer capacity of the district heating network is studied in current and future load situations. A growth forecast for the next ten years is prepared in connection with this thesis and the power that corresponds to a dimensioning temperature of -29°C obtained using statistical analysis. In addition, possible solutions for generating peak and back-up power are examined. The economic viability of the short-term heat storage in the energy purchasing system is also focus of the study. On the basis of the analysis, the transfer capacity of the district heat network is rather good, although as the connection power increases, pressure differences at the end of the network remain too low. The best solution for the pressure difference problem is to construct a booster pumping station in Hovioikeudenpuisto. The analysis showed that after ten years, the need for back-up district heating energy will be 40 MW and the most economically viable way of providing back-up energy will be to build a heating centre that runs on heavy fuel oil. At current energy prices, the short-term heat storage is economically viable, especially if the Ministry of Trade and Industry grants the project 30% of its value in the form of investment support.

Tässä diplomityössä on tarkasteltu Oulun Energian kaukolämpötoiminnan kehitystä lähitulevaisuudessa. Työn yhteydessä selvitettiin nykyisessä tilanteessa mitoituslämpötilaa -32 oC vastaava tehotilastollisen analyysin avulla ja laadittiin kasvuennuste kaukolämmityksen tehontarpeesta seuraavalle viidelletoista vuodelle. Kasvuennusteen perusteella on tehty tarkastelu kaukolämmön varatehon riittävyydestä. Verkoston tehonsiirtokykyä nykyisissä ja tulevaisuuden kuormitustilanteissa on tarkasteltu Process VisioninGrades Heating -verkostolaskentaohjelmiston avulla. Tarkastelun perusteella kaukolämpöverkoston siirtokyky on kohtalaisen hyvä. Verkoston ongelmakohtia ovat länsi-itäsuunnassa olevat siirtolinjat. Varatehon määrä tulee laskemaan lähivuosina alle suositeltavan määrän, mikäli uutta lämmöntuotantokapasiteettia ei rakenneta. Alkuvaiheessa paras ratkaisu tilanteen korjaamiseksi olisi uusien lämpökeskusten rakentaminen sekä kaupungin etelä- että itä-osiin. 2010-luvulla tarve uuden voimalaitoksen rakentamiselle kaukolämpötehon tarpeen kattamiseksi tulee kasvamaan. This thesis studies the development of Oulun Energia's district heating network and the production of district heating in the near future. The demand of the district heating power in dimensioning temperature of -32 oC was obtained using statistical analysis. Furthermore, a growth forecast of the district heating power demand for the next fifteen years was prepared. Part of the thesis was to examine the adequacy ofthe reserve heating power capacity in the near future. This was done on the basis of the growth forecast of the district heating power. The transfer capacity of the district heating network was studied in current and future load situationsusing Process Vision's Grades Heating network computation software application. Based on the analysis, the transfer capacity of the districtheating network is rather good. The problematic transfer pipelines are the onesthat run from west to east. The amount of reserve district heating power will drop under the common recommendation, if new capacity is not going to be built. At the beginning the best solution is to build new heating centres to the south and the east regions of the city. On the next decade the demand for a new power plant to satisfy the need of district heating power will grow.

Diplomityö on tehty UPM-Kymmene Oyj, Kaukaan tehtailla Lappeenrannassa. Integroidussa metsäteollisuudessa energiantuotanto koostuu yleensä sähkön- ja lämmöntuotannosta. Kaukaan tehtailla prosessien lämmöntarve saadaan katettua kokonaisuudessaan omalla tuotannolla, kun taas kulutetusta sähköstä ainoastaan puolet on tuotettu itse. Loput sähköntarpeesta joudutaan ostamaan ulkopuolelta. Tutkimuksen pääpaino on ollut selvittää, miten kustannukset ovat riippuvaisia energiantuotannosta erilaisissa käyttöolosuhteissa. Työn tuloksena on luotu tietokonepohjainen laskentamalli, jonka avulla Kaukaan tehtaiden energiantuotantoa voidaan ohjata taloudellisesti optimaalisimmalla tavalla kulloinkin vallitsevassa käyttötilanteessa. Lisäksi tutkimuksessa on analysoitu tehdasintegraatin lämmönkulutuksen seurannan mahdollisuuksia lämmönsiirtoverkon nykyisten mittausten perusteella. Työssä on kerrottu yleisesti metsäteollisuuden energiankulutuksesta Suomessa. Lisäksi on esitetty arvioita energiankulutuksen kehityksestä tulevaisuudessa sekä keinoja energiatehokkuuden parantamiseksi. Kaukaan tehtailla lämmönkulutuksen seurantaan käytettävät mittausmenetelmät ja -laitteet on esitelty virtausmittausten osalta sekä arvioitu nykyisten mittausten luotettavuutta ja riittävyyttä kokonaisvaltaisen lämpötaseen hallintaan. Kaukaan tehtaiden energiantuotantojärjestelmästä on luotu termodynaaminen malli, johon energiantuotannosta aiheutuneiden kustannusten laskenta perustuu. Energiantuotannon optimoinnilla pyritään määrittelemään tietyn tarkasteluhetken käyttötilanteessa taloudellisesti optimaalisin kattiloiden ajojärjestys. Tarkastelu on rajattu lämmöntuotannon lisäämisen osalta maakaasun käytön lisäämiseen ja höyryturbiinien ohitukseen. Sähkön ja maakaasun hinnan sekä ympäristön lämpötilan vaihtelujen vaikutusta optimaaliseen ajojärjestykseen on havainnollistettu esimerkkien avulla. This thesis has been made for UPM-Kymmene Plc, Kaukas in Lappeenranta. Energy production in integrated forest industry usually consists of heat and power. In Kaukas, the demand for heat is fully covered by their own production, whereas only half of the power consumed is self-generated. The other half is purchased from outside. The emphasis in the study has been on establishing the dependency between the energy production and costs in different operating conditions. As a result, a computer-based calculation model has been developed. The calculation model guides the planning of the energy production in Kaukas in the most cost-effective way. Also the possibility of monitoring the total heat consumption by using the existing instrumentation has been evaluated in the study. In the thesis, the present energy consumption of the Finnish forest industry has been intro-duced. Estimations for the future of the energy consumption and some possibilities of energy conservation have been presented as well. The methods and equipment of flow meas-urements, which are used for measuring the heat consumption in Kaukas, have been introduced. The reliability and adequacy of the existing instrumentation for indicating and controlling the total heat balance have been analyzed. A thermodynamic model of the Kaukas energy production system has been created. The cost calculations and optimization of the energy production are based on the thermodynamic model of the system. The objective of optimization is to determine the most cost-effective way of running the boilers in the operating conditions of a given moment. In optimization, increasing the use of natural gas and reducing the power generation have been outlined as the methods for increasing the heat production. At the end, the effects of varying the price of natural gas and electric power as well as the ambient temperature have been demonstrated.

Työn tavoitteena oli luoda menetelmä leijukerroskattilan petin lämpötilojen ja toiminta-alueen arvioimiseksi annetuilla lähtötiedoilla. Toimintatapana oli tutkia polttoaineen ominaisuuksien ja kattilan geometrian vaikutuksia petin energiataseeseen ja tätä kautta petin lämpötilaan kattilan ajotapa huomioiden. Työn teoriaosassa esitellään aluksi biopolttoaineiden ominaisuuksia ja leijukerroskattilan toimintaa petin toimintaympäristön selvittämiseksi. Teoriaosan lopussa käsitellään perusteellisesti petin hydrodynamiikkaa ja reaktiokinettikkaa sekä petin alueen mekaanista mitoitusta. Lisäksi polttoaineen syöttötapa ja palaminen petissä tuodaan esille. Tutkimusosassa selvitetään petin energiatasemallin määrittämistä teoriaan ja diplomityön aikana eri kattiloilla suoritettuihin mittauksiin perustuen. Mittauksista on erillinen selvitys seitsemännessä kappaleessa. Lopuksi kuvaillaan petin energiatasetta mallintavan menetelmän toimintaa sekä siihen syötettäviä lähtötietoja. Tuloksena on saatu suppealla alueella toimiva laajennettavissa oleva petin energiataseen malli. Menetelmän testaamiseen käytetään mittaustietoa kahdelta kattilalta, joita ei olla käytetty petin energiatasemallin virityksessä. The purpose of this study was to create a method to estimate bed temperatures and thereby the range of action of the bubbling fluidized bed. The development is based on the effects of the fuel properties and boiler's geometry to bed's energy balance and and thus bed temperature. Also, boiler's operational conditions were involved with the development of the method. Biofuel's properties and the combustion conditions in the BFB boiler are de-scribed at the beginning of the theory part. This has to be done in order to figure out the operational conditions of the bubbling fluidized bed. In the latter part reaction kinetics and hydrodynamics of the bed and also the mechanical dimensioning of bed area are described. In addition, fuel feeding procedure and the combustion of fuel in the bubbling fluidized bed are introduced. In the research part the energy balance of bed on the basis of theory and measurements is defined. There is account of the measurements in the seventh part of the study. Finally, procedure of the model is presented with the input data, which is needed for proper function of the model. As a result, a model of the energy balance of the bubbling fluidized bed has been created. The area of operation of the model is not wide, but it can be expanded in the further development. Process data from two different boilers is used for testing the model. The process data from these boilers were not used when the model was created.

Pyrolyysiöljy on biomassasta nopealla hapettomalla lämpökäsittelyprosessilla saatavaa nestemäistä polttoainetta. Kasvavien uusiutuvan energian käyttötavoitteiden myötä pyrolyysiöljystä on tullut kiinnostava vaihtoehto fossiilisille polttoöljyille. Suurimmat käytön haasteet ovat alhainen lämpöarvo, korkeat kiintoainepitoisuudet ja happamuus fossiilisiin polttoöljyihin verrattuna sekä eri raaka-aineista syntyvät ominaisuuksiltaan erilaiset pyrolyysiöljyt. Pyrolyysiöljyn kaupallinen tuotanto on vasta käynnistymässä eikä sen laadulle ole olemassa standardeja, joten eri valmistajien tuotteet voivat poiketa toisistaan huomattavastikin. Suomessa on Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) toimesta kehitetty Integrated Thermal Process (ITP)-konsepti, jossa pyrolyysiöljyn tuotantoprosessi on liitetty kiertoleijukattilaprosessiin. Prosessien yhdistämisellä voidaan parantaa kokonaishyötysuhdetta sekä hyödyntää laitosten yhteistä käyttöä ja polttoaineen hankintaa. Pyrolyysiprosessin tarvitsema lämpöenergia otetaan petihiekan välityksellä kattilasta, jossa poltetaan myös prosessissa syntyvät oheistuotteet. Tässä diplomityössä tutkittiin pyrolyysiprosessin vaikutusta voimalaitoksen toimintaan ja luotiin malli voimalaitoksen energiataseessa tapahtuvien muutosten arviointiin. Malli laskee sekä pyrolysaattorin että raaka-aineen käsittelyn vaikutukset voimalaitoksen sähkön- ja lämmöntuotantoon. Lisäksi mallin avulla voidaan arvioida pyrolysaattorin aiheuttama raaka-aineen tarve sekä voimalaitoksen lisäpolttoaineen tarve. Työssä tarkasteltiin myös pyrolyysiöljyn ominaisuuksia ja käyttökohteita, sekä tarvittavia muutoksia olemassa olevaan voimalaitokseen. Lisäksi arvioitiin tuotannon kannattavuutta. Mallia sovellettiin esimerkkivoimalaitokseen, jossa on harkittu pyrolyysiöljyn tuotannon aloittamista. Laskelmien perusteella pyrolyysiöljyn tuotannolla on sähkön- ja lämmöntuotantoa alentava sekä polttoaineen tarvetta korottava vaikutus. Pyrolyysiprosessin lisääminen nostaa voimalaitoksen kokonaishyötysuhdetta. Suotuisissa olosuhteissa öljytuotanto ITP-konseptilla näyttäisi olevan taloudellisesti kannattavaa. Pyrolysis oil is a liquid fuel oil produced by rapid thermal processing of biomass in the absence of oxygen. As the usage targets for renewable energy are increasing, pyrolysis oil has become an interesting option for fossil fuel oils. The greatest challenges in the use of pyrolysis oil are a lower heating value, higher solid content and greater acidity compared to fossil fuel oils. Also the variety of pyrolysis oil properties, which are dependent on feed-stock, is a significant challenge. The commercial production of pyrolysis oil is only start-ing. As a result, there are no standards for its quality, leading to considerable variation in pyrolysis oils of different producers. In Finland, the Technical Research Centre of Finland (VTT) has developed an Integrated Thermal Process (ITP), in which the pyrolysis oil pro-duction process is integrated with a circulating fluidised bed boiler. As a result of the inte-gration, higher overall efficiency can be achieved. Also the fuel supply and operation of the processes can be combined. The heat for the pyrolysis process is transferred from the boiler via fluidised bed sand. By-products of the pyrolysis process can be used in the boiler for heat production. In this thesis, the effect of the pyrolysis process on power and heat production was examined, and a model was prepared for the estimation of changes in the energy balance. The model calculates the effects of both pyrolyzer and feedstock treatment on the production of electricity and heat. The model allows estimating the feedstock de-mand of the pyrolyzer and the demand for additional fuel for the boiler. The properties of pyrolysis oil and applications for using it were also researched, as well as the profitability of the production of pyrolysis oil. The model was applied to an example power plant in which the production of pyrolysis oil was studied. The results of the calculations indicate that pyrolysis oil production has a decreasing effect on the production of electricity and heat. In contrast, the fuel demand and the overall efficiency increase. In favourable condi-tions, pyrolysis oil production with the ITP concept seems to be financially viable.

Yleinen kiinnostus ympäristöasioita kohtaan on nousemassa, ja yritysten sidosryhmät kaipaavat enemmän tietoa yritysten toimista ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Erityisesti tiedon tarve on kasvanut aloilla, joilla yritystoiminnalla on paljon ympäristövaikutuksia. Yhä useammat yritykset raportoivatkin ympäristövastuusta yhteiskuntavastuun osana. Raportointi on kuitenkin laadultaan ja kattavuudeltaan vaihtelevaa ja yleisesti riittämätöntä ja puolueellista. Tämä pro gradu- tutkielman tarkoituksena on kuvata mahdollisimman kattavasti kuuden Suomessa toimivan energiayhtiön ympäristöraportointia. Tutkimuksessa pyritään myös löytämään eroja ja yhtäläisyyksiä raportointiin liittyen, ja tutkimaan niihin vaikuttavia tekijöitä. Tutkimusmenetelminä käytetään sekä laadullista, että määrällistä analyysiä. Tutkimusaineisto koostuu vuosien 2006–2008 ympäristöraportoinnista. Tutkielman johtopäätöksinä esitetään, että raportointi ympäristöasioista on varsin eri tasolla erilaisissa energiayhtiöissä. Tutkimustulokset tukevat aiempaa tutkimusta aiheesta: ympäristöraportoinnin laatua ja kattavuutta selittäviä tekijöitä ovat yrityksen koko ja toimialue, yhtiömuoto sekä sidosryhmäsuhteet. Pienten, paikallisten ja erityisesti osuuskuntamuotoisten yritysten ympäristöraportointia kannattaisi kehittää, sillä niillä olisi paljon hyvää kerrottavaa. Korkeatasoinen yhteiskuntavastuuraportointi antaa yritykselle kilpailuedun lisäksi myös muita sisäisiä ja ulkoisia hyötyjä. Common concern towards environmental issues is rising, and stakeholders of companies wish to have more information concerning the actions companies are conducting to diminish the environmental effects of their operations. Requirements are especially strong in the lines of business where environmental impacts are considerable. Increasing number of companies are therefore reporting their environmental issues as a part of a common corporate social responsibility reporting. The quality and the scope of the reports is however diverse and in general insufficient and biased. The purpose of this Master’s Thesis is to describe as accurately as possible the environmental reporting of six energy companies operating in Finland. The aim is also to find the differences and similarities in reporting, and investigate the affecting factors. In the research there have been used both the quantitative and the qualitative methods. The research material consists of environmental reporting material of the six companies between the years 2006-2008. As a conclusion of the thesis it is presented here that the reporting of environmental issues varies considerably between the companies. The results support the previous findings: interpretative factors of the quality and the scope of the reporting are the size of the company, the sphere of operations, the corporate form and the stakeholder relations. It pays off for the small, local and especially co-operative organizations to develop the reporting, because they have a lot of good things to tell. A high level of reporting can give them a competitive advantage, but also other benefits as well.

Diplomityössä tarkasteltiin lentoaseman terminaalirakennuksen energia- ja ainevirtoja sekä sisäilman ominaisuuksia. Esimerkkikohteena oli Helsinki-Vantaan lentoaseman keskiterminaalirakennus, jonka 1. ja 2. rakennusvaiheen ulkovaippa muodosti taserajan. Taseen ulkopuolisista tekijöistä tarkasteltiin jäähdytysenergian tuotantoa ja ulkoilman laatua. Työn yhtenä tavoitteena oli muodostaa rakennukselle energiatase. Taseen avulla saatiin tietoa energian jakautumisesta eri toimintoihin ja löydettiin tekijät, joita suunnittelussa tulee painottaa. Terminaalin lähiympäristössä tutkittiin ulkoilman laatua mittausten avulla. Mittaustietoja käytetään apuna tulevaisuuden ilmanottosuunnittelussa. Työssä tarkasteltiin energia- ja ainevirtoina lämpö-, jäähdytys- ja sähköenergian sekä veden ostoa, tuotantoa ja kulutusta sekä prosessointia. Terminaalin lämpötarpeesta hieman yli puolet katettiin kaukolämmöllä. Loput noin 45 % lämpöenergiasta saatiin ns. ilmaisenergioista. Näistä merkittävimmäksi havaittiin sähkölaitteiden luovuttama lämpömäärä. Lämpöhäviöiden kannalta merkittäviä energiavirtoja olivat ilmanvaihdon ja vuotoilmojen kautta siirtyvät energiavirrat, joiden osuuden todettiin olevan noin 80 % terminaalin kokonaislämpöhäviöistä. Vaipan lämmöneristyskyky ja kyky absorboida auringon säteilyä todettiin hyviksi. Tulevaisuudessa tärkeitä suunnittelunäkökohtia tulevat olemaan ilmanvaihdon ja vuotoilman kautta siirtyvien energiavirtojen hallinta sekä sähköenergian ominaiskulutuksen pienentäminen. Ulkoilma todettiin mittauksin hyvätasoiseksi. Lento- ja maaliikenteen päästöarvot olivat lähellä toisiaan ja selvästi ohjearvoja alemmalla tasolla. Päästöjen sijaintiin vaikuttivat liikennemääriä enemmän tuuliolosuhteet. Tulevaisuudessa tuloilma voidaan johtaa terminaaliin yhtä hyvin joko lento- tai maaliikenteen puolelta. The aim of this study was to examine energy flows, material flows and indoor climate in an airport terminal building. The middle terminal building at Helsinki-Vantaa airport was used as an example object in the study. The exterior surface of the first and the second phases in the terminal building formed an energy balance border of the study. Cooling system and quality of open air were examined as exterior factors of the balance border. The object of this study was to create an energy balance for the terminal building. With the help of the formed energy balance has gotten information about distribution of energy flows into different functions and about factors which should be emphasized in planning. The quality of open air was measured in the surroundings of the terminal building. The results of the measurements will be used in ventilation planning. In this study heating, cooling, electric energy and water flows were examined from the perspectives of buying, producing, distributing and consuming these energy and material flows. Over 50 % of the heating needed in the terminal building was supplied by district heating. The rest of the heating need was covered by so called free energy. The most noticeable of these free energy forms was the heating energy submitted by electrical devices. From the aspect of thermal losses, ventilation and leak air were the most notable energy flows. Their amount of the total thermal losses in the terminal building was found to be about 80 %. Facade’s heat insulation and ability to absorb radiation from the sun were found to be good. In the future, control of energy flows in ventilation and leak air will be important designing aspects. Reduction of the specific consumption in electric energy is also worthy of consideration. The quality of open air was measured to be good. The quantities of emissions both in air traffic and land traffic sides were found to be close to each other and clearly below the guide lines. Wind conditions were observed to affect more to the location of emissions than the amount or quality of traffic in the airport area. In the future incoming air can be taken as well either from the air traffic side or from the land traffic side of the terminal building.

EU:n päästökaupan ensimmäinen jakso alkoi 1.1.2005. Päästökauppa on aiheuttanut sen piiriin kuuluvalle teollisuudelle monia haasteita ja riskejä kasvavien kustannusten muodossa. Massa- ja paperiteollisuus on päästökaupanpiiriin kuuluva teollisuudenala, johon päästökaupan kustannukset vaikuttavat haitallisesti globaalin hinnoittelun vuoksi. Massa- ja paperiteollisuudelle päästökaupasta voi koitua kustannuksia päästöoikeuksien ostamisesta, sähkön, polttoaineiden ja kemikaalien hinnan noususta sekä raaka-ainehuollon vaikeutumisesta. Toisaalta tehtaat voivat hyötyä päästökaupasta alittaessaan päästöoikeutensa tai myydessään sähköä ulkopuoliseen verkkoon. Massa- ja paperiteollisuudessa sähköä kuluu enimmäkseen pumppauksiin eli massan siirtoon ja mekaanisen massan valmistukseen. Suurimpia sähköenergian kuluttajia sellun valmistuksessa ovat soodakattila, puunkäsittely, valkaisu ja lajittelu. Lämpöä tarvitaan haihdutus-, kuivaus- ja keittoprosesseissa. Kemikaaleista klooridioksidin valmistuksessa käytettävä natriumkloraatti on kustannusten kannalta merkittävin kemikaali. Tässä työssä tutkittiin päästökaupan aiheuttamien kustannusten vähentämismahdollisuuksia kohdetehtaalla. Suurin potentiaali liittyy meesauunissa poltettavan maakaasun korvaamiseen mäntyöljyllä tai biomassan kaasutuskaasulla. Kemikaalikulutuksen osalta happidelignifiointi on merkittävin mahdollisuuskustannusten alentamiseksi. Lisäksi päästökaupan kustannuksia voidaan alentaa muun muassa oikealla mitoituksella ja sekundäärilämpöjen optimaalisella käytöllä. The first period of EU's emission trading scheme started 1.1.2005. Since then industries subjected to emission trading have faced many challenges and risks in the form of increasing costs. The pulp and paper industry is a part of emission trading scheme to which the costs associated with emission trading could have a negative effect due to global pricing ofit's products. The pulp and paper industry may face the costs of purchasing emission allowances, the increase in the prices of electricity, fuels and chemicalsand the negative effects on raw material deliveries. On the other hand mills may benefit from emission trading if they can go under their allowances or sell electricity outside the mill. In the pulp and paper industry electricity is consumed mostly by pumping and thus conveying materials and for the manufacture of mechanical pulp. The major electricity consumers in pulp mills are recovery boilers, wood handling, bleaching and screening operations. Heat isconsumed in evaporation, drying and cooking processes. Sodium chlorate used in the manufacture of chlorine dioxide is the most significant chemical when considering the costs of emission trading. In this thesis the possibilities to reduce the costs of emission trading were examined. The greatest potential to reduce these costs is to replace the natural gas burned in lime kilns for tall oil or biomass gasification gas. Chemical consumption can be significantly reduced with oxygen delignification. In addition the costs can be reduced byproper sizing of equipment and optimal utilization of secondary heat sources.

Diplomityö tehtiin Wello Oy:n toimeksiannosta. Wello Oy on vesi- ja tuulivoimaratkaisuihin keskittynyt yritys, joka kehittää aaltovoimalaitekonseptia. Työssä selvitettiin aaltovoimaan liittyviä ilmiöitä ja aaltovoimalaitteen mekaanista konseptia ja tehtiin arvio niiden tehokkuudesta. Työssä käytettiin kaupallisia simulointityökaluja kuten monikappaledynamiikan simulointiohjelmaa MSC.ADAMS R3:a ja yleistä matematiikka ohjelmaa Matlab Simulink:ia. Simulointimallia käytettiin arvioimaan laitteen yleistä käyttäytymistä. Lisäksi laitteen analyyttisiä malleja käytettiin laitteen toimintaperiaatteen selvitykseen. Simulointia käytettiin kelluvan laitteen mekanismin tutkimukseen. Tuloksiin pohjautuen laitteelle määriteltiin teoreettiset maksimiteho rajat ja rajoitteet, jotka vaikuttavat laitteen tehokkuuteen. The work carried out and presented in this thesis was sponsored by Wello Ltd. Wello focuses on water and wind power solutions. The company is currently developing a concept for a new wave power device. The work described here includes an investigation into various wave energy phenomena and an examination of Wello’s new concept. An assessment of the predicted relative efficiency is presented. Simulation tools such as the commercial multibody simulation software MSC.ADAMS R3 and the general mathematical software Matlab Simulink were used in this study. The simulation model was used to predict device performance. In addition, the analytical models helped to clarify the operating principals. The mechanics of the floating device also were studied through simulation modeling. As a result, system parameters were defined according to theoretical maximum power limits and the constraints affecting those limits

Tämä tutkimus tehtiin osana Vapo Oy:n uuden turvetuotantotekniikan kehitystä. Kihniön Aitonevalle on rakennettu uuden turvetuotantotekniikan tutkimusalue, johon kuuluu muun muassa yksi lämmittämätön kuivatuskenttä sekä yksi aurinkolämmöllä lämmitetty kuivatuskenttä aurinkokeräimineen ja putkistoineen. Työn tavoitteena oli selvittää aurinkolämmöllä lämmitetyn kuivatuskentän tuotannon teho verrattuna lämmittämättömään kenttään. Toinen tavoite oli selvittää Aitonevan tutkimusalueella käytössä olevista aurinkokeräimistä turpeen kuivaustarkoitukseen parhaiten soveltuva keräin. Tuotantoa uudella menetelmällä tehtiin vuoden 2005 kesän ajan. Tuotantotehon ero pyrittiin selvittämään seuraamalla yksittäisten turvetuotantoerien eli satokiertojen kuivumista kosteusnäyttein ja toisaalta vertaamalla koko kesän aikana saatua tuotantoa. Aurinkokeräimien vertailu toteutettiin energiamäärä- ja hyötysuhdemittauksin. Lisäksi kuivatuskenttien lämpötiloja mitattiin kentässä tapahtuvan lämmönsiirron selvittämiseksi. Mittausten perusteella havaittiin, ettälämmitetyn ja lämmittämättömän kentän välillä on tutkimuksen aikaisella kenttärakenteella 6-8 % ero satokierron aikana haihdutetussa vesimäärässä. Tätä voidaanpitää odotuksia pienempänä. Kenttien lämpötilamittausten perusteella osoittautui, että kentän pintarakenne tulisi eristää maaperästä, koska kentän alle siirrettyä lämpöä siirtyy häviöinä kylmään pohjamaahan. Käytössä olleista aurinkokeräimistä parhaaksi osoittautui katettu kumimattokeräin niin hyötysuhteen kuin tehokkuudenkin puolesta. Työn aikana todettiin, että tutkimusta keräimien ja varsinkinkenttärakenteen suhteen tulee jatkaa tulevaisuudessa ennen aurinkokeräinkentän laajamittaisen käytön aloittamista. This thesis is a part ofthe development of a new peat production technology. In summer 2004 and spring 2005 a research site was built in Aitoneva Finland. The area includes, among others, two similar peat drying fields. One of them is solar water heated and the other is not. The main purpose of this thesis is to find out the difference between the heated and the non-heated field in peat drying. The second purpose is to caompare solar collectors which are used in Aitoneva and to find out the best solar collector for peat drying. Peat production with the new technology was practised in summer 2006. The difference between the heated and the non-heated field was established by taking humidity samples and comparing the amounts of evaporated water from peat production cycles during the summer. Another method was comparing production capacity during the summer. The best solar collector was determined by measuring the heat outputs and coefficients of the solar collectors in Aitoneva. The result of this research is that the difference between the heated and the non-heated field is approximately 6-8% in the amounts of evaporated water from the peat. The difference was smallerthan expected. Temperature measurements in the fields have proven that the heatloss to the cold subsoil is quite significant. The conclusion is that the surface structure of the drying fields should be insulated from the cold subsoil because of the heat loss. The rubber matting solar collector with a cover has provento be the best collector of those tested in Aitoneva with regards the coefficient and heat output. Based on the research it is clear that drying peat with the new technology needs more research and developing, especially regarding the field structure, before large scale use.