Social profitability of combustion technology in poultry manure management : Cost-benefit analysis from co-combustion of poultry manure and natural gas in the Leningrad region, Russia

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212202
Title: Social profitability of combustion technology in poultry manure management : Cost-benefit analysis from co-combustion of poultry manure and natural gas in the Leningrad region, Russia
Author: Laasonen, Ville
Other contributor: Helsingin yliopisto, Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, Taloustieteen laitos
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Economics and Management
Helsingfors universitet, Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten, Institutionen för ekonomi
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2014
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212202
http://hdl.handle.net/10138/45309
Thesis level: master's thesis
Discipline: Miljöekonomi
Environmental Economics
Ympäristöekonomia
Abstract: The objective of this thesis was to study the social profitability of combustion technology in poultry manure management in the Leningrad region, Russia. The method was environmental cost-benefit analysis (ECBA), in which two combustion power plant scenarios and a reference scenario were considered. All scenarios would treat 94000 tons of manure annually over a project lifetime of 12 years. Scenario 1 (S1) is a combustion power plant that produces only thermal energy and scenario 2 (S2) is a combustion power plant that produces combined heat and power (CHP). Scenario 0 (S0) is a reference point to the power production scenarios and it assumes that the poultry manure would be disposed untreated by stockpiling or to lagoons, causing nutrient leaching to the surface waters. The final objective of the ECBA was to find out if the scenarios are socially profitable and which one is preferable. The ECBA showed that from the viewpoint of a private producer or investor and under the current market conditions and policy environment, the power plant scenarios were not profitable. However, when environmental benefits of the power plant scenarios were added to the calculations, both scenarios were found to be socially profitable. The social net present values (NPV) of S1 and S2 were EUR 21,2 million and EUR 8,2 million respectively. The reference scenario (S0) led to significant social costs, causing EUR 27,6 million losses to society over the scenarios lifetime. Thus according to the NPV criteria, S1 should be carried out, because it showed the highest NPV. For S0 and S1, the results held constant under all sensitivities, but for S2 several critical parameters were found, from which investment cost was the most significant. Implementation of economic policy instruments would improve the profitability of the scenarios and it would be beneficial to all parties that the main environmental impacts concern (e.g. Sweden and Finland). The nutrient load reduction benefits were the crucial factor that made the power plant scenarios socially profitable. The climate benefits from manure FBC were also significant although moderate if compared to the eutrophication benefits. If the future focus of policies is to reduce the nutrient loads from poultry manure in the Leningrad region, poultry manure combustion with FBC technology could be an effective way to meet that goal.Tutkielman tarkoituksena oli tutkia kananlannan polton yhteiskunnallista kannattavuutta Leningradin alueella, Venäjällä. Tutkielman menetelmänä oli kustannus-hyötyanalyysi, jonka avulla arvioitiin kahta eri hypoteettista voimalahankevaihtoehtoa sekä referenssivaihtoehtoa, jotka käsittelisivät vuosittain 94 000 tonnia kananlantaa kahdentoista vuoden ajan. Polttamalla yhdessä kananlantaa ja maakaasua voimalahankevaihtoehto S1 tuottaisi vain lämpöenergiaa, ja voimalahankevaihtoehto S2 tuottaisi sekä lämpöenergiaa että sähköä. Lisäksi tarkasteltiin referenssitapausta (S0), jossa että kananlanta sijoitettaisiin nykyisellä tavalla suuriin lantakasoihin tai laguuneihin, joista aiheutuu ravinteiden huuhtoutumista vesistöihin. Tutkielman lopullinen tavoite oli selvittää, ottamalla huomioon ravinnepäästöt ja ilmastohyödyt, ovatko käsitellyt hankevaihtoehdot yhteiskunnallisesti kannattavia ja mikä niistä paras vaihtoehto. Kustannus-hyötyanalyysi osoitti, että nykyisissä markkinaolosuhteissa yksityisen tuottajan tai sijoittajan kannalta voimalahankevaihtoehdot (S1 ja S2) eivät olleet kannattavia. Kuitenkin, kun hankevaihtoehtojen tärkeimmät ympäristövaikutukset lisättiin laskelmiin rahamääräisenä, molemmat voimalahankevaihtoehdot osoittautuivat yhteiskunnallisesti kannattaviksi. Hankevaihtoehto S1:n yhteiskunnallinen nettonykyarvo (NPV) oli S1 21,2 miljoonaa euroa ja S2:n 8,2 miljoonaa euroa. Referenssivaihtoehdon (S0) todettiin johtavan merkittäviin yhteiskunnallisiin kustannuksiin. Kustannus-hyötyanalyysin tulosten perusteella parhaaksi hankevaihtoehdoksi osoittautui siis S1, koska sillä oli korkein nettonykyarvo (NPV). Herkkyysanalyysissa ei löytynyt kriittisiä parametreja S0:lle ja S1:lle, mutta S2:n tapauksessa niitä oli useita, joista merkittävin oli investointikustannus. Taloudelliset kannustimet voisivat parantaa voimalahankevaihtoehtojen kannattavuutta selvästi ja niiden käyttöön ottaminen olisi hyödyllistä kaikille osapuolille, joita vaihtoehtojen ympäristövaikutukset koskettavat (esim. Ruotsi ja Suomi). Kananlannan polttoon liittyvä ravinnepäästöjen väheneminen oli ratkaiseva tekijä, joka teki voimalahankevaihtoehdoista yhteiskunnallisesti kannattavia. Ilmastohyödyt olivat myös merkittäviä, mutta vain kohtalaisia verrattuna ravinnepäästöjen vähenemisestä johtuviin hyötyihin. Jos tulevaisuudessa politiikan tavoitteena on vähentää kananlannasta aiheutuvia ravinnepäästöjä Leningradin alueella, niin kananlannan polttaminen leijupolttotekniikalla voisi olla yksi toimiva tapa, jolla tämä tavoite voidaan saavuttaa.
Subject: eutrophication of Baltic Sea
poultry manure
renewable energy
environmental cost-benefit analysis
fluidized bed combustion
FBC
Itämeren rehevöityminen
kananlanta
uusiutuva energia
kustannus-hyötyanalyysi
leijupolttoteknologia


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Pro Gradu - Ville Laasonen.pdf 1.184Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record