Bioenergian kehitysnäkymät. Näkökulma tulevaisuusseminaari Espoo Professori Dan Asplund Benet Oy

Transkriptio

1 Bioenergian kehitysnäkymät Näkökulma tulevaisuusseminaari Espoo Professori Dan Asplund Benet Oy Dan Asplund. Kevätpäivä 2008

2 Sisältö Bioenergia ja käytön tilanne UE-edistämisohjelman tavoitteiden saavuttaminen Tavoitteet 2020 tavoitteet EU:n tavoitteet Suomen tavoitteet Direktiivin velvoitteet Alustavat tulokset saavuttaa tavoitteet Bioenergia potentiaalit Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

3 Bioenergia Suomessa Yli 400 keskikokoista ja suurta bioenergialaitosta (CHP-osuus suuri). Maatilakokoluokasta maailman suurimpaan. Bioteknologia ja logistiikka maailmalla tunnettuja globaaleja vientituotteita. Mutta kova kilpailu uusiutuvien ja fossiilisten välillä. Biosähkössä ja CHP:ssä kärjessä. Biolämmössä hyvä, kaukolämmössä vaatimaton, kiinteistökokoluokassa muu EU kirii ohi. Liikenteessä EU:n häntäpäässä.

4 Jyväskylä Rauhalahti CITY CHP-laitos 300 MW Kaukolämpö: 150 MW Sähkö: 87 MW Teollisuushöyry: 67 MW Polttoaineet: hakkeet, murskeet, sahanpuru Kuori, kantopuu, turve, REF

5 Oy Alholmens Kraft Ab, Pietarsaari, Finland - The Biggest Bioenergy Plant Steam Fuels 550 MW th 194/179 kg/s 165/40 bar 545/545 C Wood fuels, Peat, Coal Annual Use of Biofuels: 3,5 TWh Production: 560 GWh Heat and GWh Electricity

6 Biopolttoaineet Suomessa Puuperäiset polttoaineet mustalipeä, kuori, puru ja puutähteet, metsähakkeet, kantopuu, pilkkeet, pelletit, briketit, puuhiili, puukaasu, energiapajut, kierrätyspuu Turve (hitaasti uusiutuva biopolttoaine, lisäselvityksiä) Peltobiomassat (korsi- ja öljykasvit, olki) Bioperäiset teollisuuden ja yhdyskuntien prosessija kierrätysjätteet Biopolttonesteet (bioetanoli, biodiesel jne.) Biokaasut (kaatopaikkojen, vesilaitosten ja maatilojen biotähdekaasut) Biolietteet

7 Energian kokonaiskulutus 2006 Muut, 2 % Turve, 6 % Sähkön nettotuonti, 3 % Öljy, 24 % Puupolttoaineet, 20 % Vesivoima, 3 % Hiili, 15 % Ydinenergia, 16 % Maakaasu, 11 % Lähde: VTT/Energiatilastot Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

8 Sähkönhankinta energialähteittäin 2005 Lähde Energiateollisuus

9 Lämmityksen markkinaosuudet Lähde: Energiateollisuus

10 Kaukolämmön ja CHP:n polttoaineet 2005 Lähde: Energiateollisuus

11 Puupolttoaineiden osuus Kl-CHP

12 Bioenergy in Finland Mtoe Peat Fire wood Industrial wood fuels Black liquor 3rd target +16 TWh, th target +31 TWh, Peat committee, st target +8 TWh Energy crisis, nd target +8TWh * Vapo ltd. Biomass VTT Biofuel Finbio ry. Bioenergy Research Prog Wood Energy Tech. Prog

13 EU:n tavoitteet; nykyiset Uusiutuvien energialähteiden kaksinkertaistaminen vuoteen %:sta 12 %:iin Bioenergian kasvattaminen 45 Mtoe:sta 135 Mtoe:een Biosähkön kasvattaminen 22 TWh:sta 230 TWh:iin Suomessa UE-sähkö 31,5 % 2010 Liikenteen biopolttoaineiden osuus 5,75 % Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

14 Bioenergian kokonaiskulutus sekä arviot 2005 ja Tavoite 70 Muu bioenergia TWh Biokaasu Purkupuu, bio-osuus Kierrätys ja muu sekapolttoaine, bioosuus Puun pienkäyttö Teollisuuden ja energiantuotannon puupolttoaineet Metsäteollisuuden jäteliemet Dan Asplund tavoite tavoite

15 Bioenergian kokonaiskulutus ja arviot, pienet 5,00 4,00 Arvio 2 TWh 3,00 2,00 Muu bioenergia Biokaasu Purkupuu, bio-osuus 1,00 Kierrätys ja muu sekapolttoaine, bioosuus 0, arvio arvio Lähde: VTT/Energiatilastot Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

16 Metsähake, käyttö sekä tavoitteet 2005 ja Tavoite Pientalokiinteistöt Lämmöntuotanto 8 Sähkön ja lämmön yhteistuotanto TWh tavoite Dan Asplund tavoite

17 Biosähkön tuotanto sekä tavoitteet 2005 ja Tavoite Muut puupolttoaineet Metsäteollisuuden jäteliemet 10 TWh tavoite tavoite Dan Asplund

18 EU:n uuden energiastrategian päätavoitteet 2020 Globaali 30 %:n kasvihuonekaasujen vähennystavoite ja yksipuolinen 20 %:n vähennystavoite Vuoteen 2050 tavoite on % Sitova uusiutuvien energialähteiden 20 %:n tavoite 2020 kaikesta energiasta (nyt 6,5 %) ja lisäksi liikenteessä sitova 10 % tavoite Jako jäsenmaille kesän jälkeen, III/2007 Kansalliset toimintasuunnitelmat esitettävä komissiolle 20 %:n tehostamistavoite 2020 mennessä (-13 % nykytasosta) Toimitusvarmuuden lisääminen Päästökaupan jatkaminen, kehittäminen ja laajentaminen Teknologiapanostus 1 mrd. /v (50 % lisäys) Strateginen teknologiasuunnitelma kevään 2008 neuvostolle Hiilidioksidin talteenotto ja varastointi 2020 jälkeen, jos vain mahdollista Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

19 Tammikuu 2008:n UE direktiivin sisältö Maakohtaiset kokonaisenergiakulutuksen tavoitteet Velvollisuus laatia kulutuskohtaiset tavoitteet, jossa liikenne vähintään 10 % Velvollisuus laatia UE edistämisohjelma Seurantaraportointi ohjeet Edistämistoimet Mahdollisuus jäsenmaiden väliseen sertifikaatti kauppaan UE tuotannon sertifiointi Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

20 UE-arvio2020 Hankkeen tavoite Hankkeen tavoitteena on arvioida mahdollisuudet täyttää uusiutuvien energioiden tavoitteet ja mitä keinoja tavoitteiden saavuttamiseksi tarvitaan. Keskeinen osatavoite on selvittää eri UE lähteiden potentiaali tuotantokustannusten funktiona. Tältä pohjalta arvioidaan kehityspotentiaali, Kehitys- ja osaamistavoitteet Muut tarvittavat edistämiskeinot. Hankkeessa laaditaan raportti, joka sisältää tarvittavia taustatietoja, jotka edesauttavat ja tukevat kansallisen UEohjelman käynnistämistä Dan Asplund

21 Metsien biomassa-potentiaali Energiapuuharvennukset milj. m 3 / v Ensiharvennukset Muut harvennukset Päätehakkuiden latvusmassa Teoreettinen biomassapotentiaali = % Kaikki kannot Energiapuuharvennukset Ensiharvennukset Muut harvennukset Päätehakkuiden latvusmassa Korjuukelp. potentiaali, enimmäisarvio = % Päätehakkuiden kannot Energiapuu- ja ensiharvennukset 1.6 päätehakkuut 3.4 Energiastrategia/ KMO ,0 Käyttö ,0 11 % 6,7 % Lähde: Puuenergian teknologiaohjelman loppuraportti Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

22 Metsähakkeen korjuupotentiaali (m 3 ) /Metla/ Ensiharvennus ja nuoret metsät Päätehakkuut, kuusi Päätehakkuut, mänty Kannot Yhteensä Milj. m TWh % 11 % 43 % Ensiharvennus ja nuoret metsät Päätehakkuut kuusi Päätehakkuut mänty Kannot 30 % 22

23 Metsäteollisuuden sivutuotteet Ainespuun käyttö on ollut 75 milj. m 3 Kuorta syntyy vuosittain noin 9 milj. m 3 vastaten energiana noin 15.5 TWh Sahatavaran tuotanto on ollut 2000 luvulla milj.m 3 Ennuste tuotanto laskee vuoden 2010 tienoilla tasolle 10 milj. m3. joten sahanpurun määrä vähenee m 3 /a ( GWh) Tulevaisuudessa valtaosa sahanpurusta käytetään muualla kuin polttolaitoksissa, puru voidaan käyttää sellun tuotannossa, pellettien raaka-aineena, liikennepolttoaineiden raaka-aineena, levyteollisuudessa Sahanpurun käytön muutos huomioon ottaen metsäteollisuudesta energiakäyttöön saatavan kuoren, purun ja teollisuushakkeen energiamäärä yhteensä on noin 17 TWh Metsäteollisuuden jäteliemien käyttö on 2000 luvulla vaihdellut TWh, kapasiteetti noussut hieman ja kapasiteetin käyttöaste vaihdellut 23

24 Peltoenergiapotentiaali Suomen peltoala on 2,3 milj. ha (2006). Viljaa viljellään 1,17 milj. hehtaarilla ja rehunurmikasveja 0,64 milj. hehtaarilla. Runsaan 0,1 milj. hehtaarin viljasato on viety jalostamattomana ulkomaille. Öljykasvien ala on hehtaaria. Kesannon määrä on EU aikana ollut % peltoalasta. Suomessa ravinnon ja rehujen tuotantoon tarvitaan noin 1,7-1,8 miljoonaa hehtaaria peltoa. Energiatarkoituksiin voitaisiin käyttää silloin noin 0,5 0,7 milj. hehtaaria ilman, että elintarviketuotanto vaarantuisi Suomessa (Pellervon taloudellinen tutkimuslaitos 2006). Tämä viljelyala ha viljeltynä esim. ruokohelpillä ja olettaen satotasoksi 20 MWh/ha vastaa potentiaalina 10 TWh Finbion tavoite TWh 24

25 Jätteiden energiakäyttö Suomessa jätteiden energiakäyttö on ollut vähäistä, koska kaatopaikkatilaa on ollut käytettävissä kohtuullisin kustannuksin. Yhdyskuntajätteestä, vuosi 2004 lähes 2,4 Mt, kaatopaikalle sijoitettiin noin 60 %, materiaalina hyödynnettiin 29 % ja energiana noin 10 % Eu-lainsäädäntö edellyttää biohajoavan jätteen kaatopaikkasijoituksen merkittävää vähentämistä vuoteen 2016 mennessä. Kaatopaikalle on nykyisin viety noin 2 milj. polttokelpoista jätettä. Nyt Suomessa vain yksi (Turussa) toimiva jätteenpolttolaitos, tänä vuonna (2008) valmistuu Kotkaan jätteen polttolaitos ja Riihimäen laitos on vihitty käyttöön huhtikuussa 2008 Potentiaali noin 4 TWh 25

26 Lämpö- ja voimalaitospolttoaineet SIVUTUOTTEET RUOKOHELPI TURVE METSÄHAKE 20 /MWh TWh 26

27 Potentiaali lämpö- ja voimalaitoksissa Polttoaineiden käyttöarvio vuodelle 2020 (GWh) Metsähake Sivutuotte Jyrsinturve et Kaukolämpölaitokset (sis lämpöurakoinnin) Teollisuuden lämpölaitokset Kaukolämpö CHPvoimalat Teollisuuden CHPvoimalat Lauhdevoimalat Yhteensä

28 Muu puupolttoaineen käyttöpotentiaali Muu metsähakkeen käyttöpotentiaali (GWh) Liikennepolttoaineet + muut käytöt Rakennusten lämmitys Puupolttoaineista rakennusten lämmityksessä käytetään nykyisin pääosin klapia. Vuotuinen käyttö on ollut noin 6.1 milj. m 3. Ostopuun määrä on ollut noin 1.1 milj. m 3 ja loput 5 milj. m 3 on hankittu ensisijaisesti omista metsistä. Pelletin käyttö oli Suomessa vuonna 2006 noin t, joka käytettiin kiinteistöjen lämmitykseen. Tämä vastaa energiana noin 420 GWh. Vuonna 2006 Suomessa tuotettiin pellettejä vastaavasti noin t. Rakennusten lämmitykseen Suomessa on käytetty öljyä vuosittain noin 20 TWh, josta pienten kiinteistöjen osuus on noin 8 TWh. Vuoteen 2020 mennessä huomattava osa tästä määrästä voitaisiin korvata puupolttoaineella, joka klapilla tai pelletillä, esim. 2-4 TWh. 28

29 Metsähaketase VUOSI 2020 Metsähaketase (TWh) Energiantuotantolaitokset 22 Muu käyttö 4 Yhteensä 26 Potentiaali 31.9 Erotus (verrattu korjuupotentiaaliin) 5.9 Ongelmana on se,että metsähakepotentiaalista merkittävä osa sijaitsee sellaisilla alueilla, joissa potentiaalisia käyttäjiä on vähän. Huomattava on myös, että yli 40 % metsähakepotentiaalista koostuu ensiharvennus ja nuorten metsien kunnostusta vaativista kohteista, joista nykyisin hankittavan hakken osuus vähäinen 29

30 Lisäyspotentiaali Metsähake 30 TWh Peltoenergia 8 TWh Jätteet 4 TWh Pelletti 1 Mton (4,5 TWh) Liikennepolttoaineet 5 TWh

31 PELLETTITUOTANTO SUOMESSA Vuonna 2006 n tonnia n. 1,43 TWh/a yli OKT yli 140 Miljoonaa litraa/vuosi Vienti n. 75% Kotimaa n tn eli yli OKT:tä Vaasa Ylistaro Seinäjoki Kaskinen Parkano Kokkola Vöyri Virrat Tornio Peräseinäjoki Keuruu Keminmaa Oulu Haapavesi Soini Jyväskylä Kärsämäki Mikkeli Kuusamo Paltamo / Rantasalmi Lieksa Savonlinna IIomantsi Joensuu * 1000 tn PELLETTIEN TUOTANTOTAVOITTEET Ahvenanmaa Maarianhamina Pori Rauma Turku Tampere Juupajoki Punkaharju Imatra Hämeenlinna Lappeenranta Lahti Turenki Kotka Salo Porvoo Helsinki 100 Hanko MAP-PELLET3.CDR vuosi Lähde: Vapo

32 Lisäyspotentiaali Metsähake 30 TWh Peltoenergia 8 TWh Jätteet 4 TWh Pelletti 1 Mton (4,5 TWh) Liikennepolttoaineet 5 TWh

33 Lopuksi Bioenergian polttoaine potentiaali riittää mutta koko uusiutuvien kirjo on otettava huomioon myös uudet pienimuotoiset mahdollisuudet Bioenergiavarojen lisääminen pitkällä aikavälillä otettava kehityksen kohteeksi Haaste koskee käyttöä Siirtymistä lämmityksessä öljystä ja sähköstä bioenergiaan Lämmityspuolella tarvitaan uusia kannustimia ja jotka selvästi kiihdyttyvät bioenergian käyttöä Liikenteen puupohjaisen biodieselin kaupallistamista ja useita tehtaita Korkean sähkö/lämpösuhteen prosessien (IGCC) kaupallistamista. Jatkettava määrätietoista ja pitkäjänteistä kehitystyötä Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007

34 Kiitos huomiostanne Dan Asplund. Bioenergiapäivät 2007