Puuvarojen riittävyys ja käyttökelpoisuus bioraaka-aineena

Transkriptio

1 Puuvarojen riittävyys ja käyttökelpoisuus bioraaka-aineena Antti Asikainen Metla, Joensuu EU Open Days: Bioenergia yksi Itä- Suomen mahdollisuuksista Kuopio Finnish Forest Research Institute

2 Puuperäiset bioraaka-aineet aineet: Runkopuu

3 Hakkuutähteet

4 Kokopuu

5 Kannot

6 Energiapuuviljelmät

7 Energiapotentiaalin laskentaperiaate Kaksi päälähdettä Nykyisten hakkuiden hakkuutähteet (FAOSTAT) 25 % hakkuusäästöstä Tilastoissa ainespuun tilavuus Oksat, neulaset, juuret ja latvahukkapuu lisättävä biomassakertoimilla Source: Röser et al. 2008

8 Globaalit metsäenergiavarat n. 1 Mrd m 3 /a Borders: ESRI Data & Maps

9 Alueelliset potentiaalit Borders: ESRI Data & Maps

10 2020 puuplantaaseilta saadaan teollisuuden tarvitsema puumäärä (1,8 mrd. m 3 /a)

11 EU27:n metsäenergiavarat energiavarat Nettokasvu biomassan nykykäyttö = 785 milj. m 3 /vuosi Korjattavissa oleva määrä = 187 milj. m 3 /vuosi = 411 TWh = 36 Mtoe

12 Top 11 maat, EU27 Suurimmat metsäenergiavarat Saksassa, Ruotsissa, Suomessa ja Ranskassa Ruotsi ja Suomi: hakkuutähteet nykyisistä hakkuista Ranska ja Saksa: hakkuusäästö

13 Biojalostukseen, sähkön- ja lämmöntuotantoon käytettävissä olevat raaka-ainevarat Mill. m 3 /a Boost Mobilize Reallocate Biorefining, global Biorefining, EU Heat and Power, Global Heat and Power, EU Source: Röser et al. 2008

14 Woody biomass for biorefining and heat + power: c.a. 1% +1% of the world TPES World Total Primary Energy Supply (TPES), IEA 2008

15 EU:n metsistä 20 miljoonaa tonnia FT dieseliä Milj. tonnia/a Bensan ja dieselin käyttö Suomessa Biodieseliä EU:n metsistä

16 Suomen metsätase vahvasti positiivinen

17 Hakkuutähteet ja kannot, päätehakkuut Toteutuneiden hakkuiden muk. skenaario Milj. m 3 /a Kausi Kannot, Ku Haktä, Mä+Ku Tietolähde: Metla VMI10 / MELA-ryhmä

18 Hakkuutapojen muutos, suurin kestävä skenaario Milj. m Kausi Harvennus Päätehakkuu

19 Energian ja paperin tuotannon jalostusarvo, mrd. /a (Lähde: Hetemäki 2008) nimellinen jalostusarvo, mrd vuosi sellu ja paperi energia 19

20 Suomen metsäenergiavarat milj. m 3 vuodessa Kuitupuusta n. 1 milj. tonnia biodieseliä/a 20

21 Energialaitokset uudet asiakkaat Paljon uusia laitoksia, joissa käytetään puupolttoainetta Vuosituhannen alussa metsähaketta käytti n. 250 laitosta, nyt n. 750 Polttoainehuolto toiminut tähän asti hyvin, mutta supistuva sahaus vähentää sivutuotevirtoja turve vähissä metsähakkeen varastot rajalliset Puunhankinta- ja metsäkoneyrityksille syntynyt laaja uusi asiakaskunta

22 Metsähakkeen käyttk yttäjät t v ja 2008

23 Metsäenergian energian käytk ytössä suuret alueelliset erot Länsi-Suomessa käyttö suurinta suhteessa varoihin Paineet metsäenergian käytölle kasvavat sivutuotevirtojen supistuessa Biojalostamo voi kiristää voimakkaasti kilpailua raaka-aineesta

24 Metsähakkeen käyttö ja käytön tavoitteet 1000 m TWh Pienkäyttö Määrittelemätön Kannot Järeä runkopuu Hakkuutähteet Kokopuu Karsittu ranka

25 Koneyrittäjä Metsäenergia merkittävä työllistäjä metsähake alle 5% kotimaan puunhankinnasta yli 10% puunkorjuun työsuoritteesta 6000 Työvoimatarve, htv/a MAX Vuosi

26 Paras teknologia?

27 Hakkuumää äärän n vaihtelu Suomessa Kotimaan hakkuut, 1000 m Energiapienkäyttö Sekal. energiapuu Kannot Energiarunkopuu Hakkuutähteet Karsimaton energiapuu Karsittu energiapuu Teollisuuden puu Year

28 Metsähakelajien kustannusjakaumat 40 /m autok.hake termin.kust. autok.kokon. haketus/mursk. metsäkulj. paalaus kaato/nosto muut kust. kantohinta 0 irtorisut, k-paikka paalit, k-paikka pienpuu, tienvarsi kannot, k-paikka Kuljetusmatka leimikolta suoraan laitokselle 45 km Matka terminaaliin 10 km ja terminaalista laitokselle 45 km

29 Pienpuuhakkeen tuotantoketjut Kaavio: Kärhä 2009

30 Hakkuutähdehakkeen tuotantoketjut Kaavio: Kärhä 2009

31 Kantomurskeen tuotantoketjut Kaavio: Kärhä 2009

32 Kantojen varastointi ja juurikää äävän torjunta Lahottomat kannot voidaan varastoida kaksikin vuotta ilman tartuntariskiä Lahot kannot voidaan varastoida vain yhden kesän yli itiöemiä syntyy varastokasan kosteisiin alaosiin kannot saatava pois metsästä vuoden kuluessa

33 Tukkimiehentäi (Lähde: Heli Viiri, 2009, Metla) Pahin taimituholainen Euroopassa Aikuiset syövät kuorta ja jälttä Jopa 80% taimista voi kuolla syönnin seurauksena 33 Erkki Oksanen/Metla

34 Pyydyksiin jää ääneet yksilöt Pine weevil trapping at clear fellings 2008 S= Kannot poistettu 34 R= Kannot jätetty 15.0 Mean H.abietis/trap (SE) S R S R S R S R S R Li Pv M M Ko Mv Sv Aj Kk Hk...\SAMMANSTÄLLNING FI 08.XLS figur fil per site E:\...\snytbaggefångst 2008\snytbaggefångst Fi 08 par.fig , 20:46

35 Johtopäätökset Metsähakkeen käyttö voidaan vielä 2-3 kertaistaa, mutta korjuukustannukset nousevat Suhdannevaihtelu metsäalalla on erittäin voimakasta samalla alustakoneella on pystyttävä korjaamaan aines- ja energiapuuta polttoainesekoitus vaihtelee suhdanteiden mukaan korkeasuhdanteessa poltetaan sivutuotteita ja hakkuutähteitä matalasuhdanteessa hakataan pienpuuta suoraan polttoon

36 Johtopäätökset Nestemäisten polttoaineiden tuotanto 2. sukupolven polttoaineiden teknologia vielä laboratorioissa ja pilot -laitoksissa 2015 tienoilla ensimmäiset täyden mittakaavan laitokset sellu- ja paperiteollisuudesta vapautunut kuitupuu riittää n. 1 miljoonan tonnin biopolttoainetuotantoon pitkällä aikavälillä istutusmetsien biomassa turvaa raaka-ainehuollon

37 Yhdistetty aines- ja energiapuun korjuu Itä-Suomessa tänä syksynä