Energiapuun korjuu. Altener tiedote Energiapuun korjuumenetelmät. Jyväskylä. VTT Energia.

Transkriptio

1 MetsäVerkko - materiaalissa kuvataan energiapuun korjuuta Suomessa. Materiaalissa tutustutaan energiapuun korjuuseen nuoren metsänkunnostuskohteilla sekä hakkuutähteiden korjuuseen uudistushakkuualoilla. Verkko-oppimateriaali sisältää tekstin lisäksi, kuvia ja videomateriaalia. Kirjallisuus: Altener tiedote menetelmät. Jyväskylä. VTT Energia. Puhakka, A. Alakangas, E. Alanen,V-M Hakelämmitysopas. Joensuu. Pohjois- Karjalan ammattikorkeakoulu. Fredikson, T. Kuitto, P-J. Alakangas, E Polttohakkeen tuotanto metsänuudistamisaloilla. Hyvinkää. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio. Alakangas, E. Sauranen, T. Vesisenaho, T Hakkuutähteestä polttohakkeeksi koulutusmateriaali. Jyväskylä. VTT. Jäkälä, M Metsäkoneyrittäjät energiapuun korjuussa. Vantaa. Metsäntutkimuslaitos. (1 of 3) [ :32:23]

2 MetsäVerkko - Alakangas, E Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Espoo. VTT. Projektikirja osa 1 - Puupolttoaineiden tuotantotekniikka Jyväskylän teknologiakeskus Oy. Jyväskylä. TEHTÄVIÄ Internet: Pienpuun korjuu- ja käyttöteknologia tilannekatsaus / VTT - %20raportti%203.pdf n hankinnan kannattavuus /??? students/ryhma5.pdf Puuenergian teknologiaohjelman vuosikirja 2001 / VTT - Metsäpolttoaineiden tuotantojärjestelmä... / Timberjack Oy - (ARTO%20TIMPERI).PDF Ilmastosopimuksen ja Kioton pöytäkirjan... / MMM _5/nielutr.pdf (2 of 3) [ :32:23]

3 MetsäVerkko - Metsähake / Biowatti - Selvitys puupolttoaineista / Pirita Lindholm - cache:k8h1raodsryc: aitokset/alue/netpubli/seriesb/hakeselv.doc+hakkuut %E4hde&hl=fi&lr=lang_fi Metsänomistajien energiapuun tarjontahalukkuus / Pellervo - Puuenergia teknologiaohjelman vuosiseminaari puuenergia/kalvot.htx.liite.liitteet.0.pdf Puupolttoaine ja polttohake / Jouni Elonen, Helsingin yliopisto bioenergiasuomi/index.htm (3 of 3) [ :32:23]

4 ksi luokitellaan: oksat, latvukset, pienrunkopuu, lahot lumpit sekä muu teollisuuden raaka-aineeksi kelpaamaton pienpuu sekä sahateollisuuden sivutuotteet. Suomen energiapuupotentiaali muodostuu seuraavasti: - Taimistonhoitokohteet - 2 milj. m3 - Harvennushakkuut - 3 milj. m3 - Uudistushakkuut - 5 milj. m3 KELPOINEN METSÄENERGIARESERVI Suomen metsien puuston runkotilavuus on noin milj. m3 ja vuotuinen kasvu noin 80 milj. m3. Oksat mukaan lukien puuston kaiken maanpäällisen biomassan vuotuinen kasvu on noin 110 milj. m3. - Teollisuuden raaka-ainehuoltoa vaarantamatta voitaisiin energiatuotantoon ohjata n milj. m3 (22-31 TWh) latvusmassaa, hukkarunkopuuta ja pieniläpimittaista kokopuuta. - Tekniset ja ekologiset rajoitteet huomioon ottaen on korjuukelpoiseksi hakkuutähteen vuotuiseksi määräksi arvioitu 5,6 milj. m3 neulasitta tai 8,6 milj. m3 neulasineen. PUUPOLTTOAINEET Puuta voidaan käyttää erilaisissa puupolttoaineissa. Yleisimpiä puuperäisiä polttoaineita ovat pilke, metsähake, pelletti ja priketti. Teollisuus käyttää myös puun kuorta, sahanpurua, rakennusjätettä ja sellunvalmistuksessa tulevaa mustalipeää. Katso myös puupolttoaineiden tilavuusyksiköt (1 of 3) [ :32:26]

5 Lisätietoa seuraavissa pdf-tiedostoista: - Puu energian lähteenä, 62 kt - Puupolttoaineiden raaka-ainemuodot, 111 kt - Polttopuun tuotanto, 98 kt Lisätietoa internetistä: Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia / VTT - Puupolttoaineiden käyttö energiatuotannossa / Metla /puupoltto.pdf Energian käyttö / Ympäristöhallinto - PELLETTI: Puupellettiportaali / Keski-Suomen energiatoimisto Tietoa pelleteistä / Keski-Suomen energiatoimisto - Puupellettien tuotanto-, jakelu- ja polttotekniikka / VTT (2 of 3) [ :32:26]

6 Pelletti / Biowatti Oy - Mitä pelletti on? / Seutusampo - Puupellettien ominaisuuksia (728 kt) / Keski-Suomen energiatoimisto - Pellettitietopankki/Pellettikalvot.pdf Pellettilämmitys mahdollisuutena (263 kt) / Keski-Suomen metsäkeskus Pellettitietopankki/Kannattavuuskalvot.pdf Puupellettien tuotanto ja käyttöpotentiaali pohjoisessa Keski-Suomessa (240 kt) / Keski-Suomen energiatoimisto - Pellettitietopankki/PKS%20Selvitys_02.pdf (3 of 3) [ :32:26]

7 kohteet Pääosa Suomen energiapuusto kerätään uudistusalojen hakkuutähteistä, joka koostuu latvusmassasta ja runkohukkapuusta. Hakkuutähteen määrä vaihtelee puulajeittain huomattavasti. Parhaita korjuukohteita ovat rehevät kuusivaltaiset päätehakkuualat, männyn osuus hakkuutähteiden korjuussa on melko pieni. Koivun uudistusaloilta hakkuutähteitä ei korjata. Katso eri puulajien biomassakertymät! Kannattava hakkuutähteiden kerääminen vaatii noin 200 m3/ha ainespuukertymän, jolloin hakkuutähdettä saadaan talteen noin m3 hehtaarille. Hakkuutähteiden kerääminen on alueellista, riippuen lähialueen hakkuutähteiden hyödyntämisasteesta energiantuotannossa. Erilaisia hakkuutähteiden korjuuteknologioita käsitellään hankinta osassa. Toiseksi eniten energiapuuta korjataan ensiharvennus ja muilta nuoren metsän kunnostuskohteilta, joka korjataan pääosin kokopuuna sekä jonkin verran rankapuuna. Edellä mainittuja kohteita ovat: - harvennusta vaativat nuoret metsät - myöhästyneet taimikonhoitoalueet - verhopuiden poistokohteet - kunnostusojitusalueiden harvennukset Ainespuukertymät ovat kyseisissä kohteissa melko pieniä, mutta energiapuun talteenoton avulla näiden kohteiden korjuun kannattavuus voi kohota ratkaisevasti. (1 of 3) [ :32:29] Hakkuutähteen korjuu HavuHukalla

8 Leimikon kertymän on oltava vähintään 40 m3/ha ja yhdessä korjuukohteesta on saatava energiapuuta vähintään 40 m3, jotta korjuu on kannattavaa. Nuoren metsän kunnostuskohde + TJ720 + TJ770 Lähde: Timberjack Oy Keskiajomatkan tulisi jäädä alle 300 m:n. Jos hakattavan kohteen kuitupuukertymä jää alle 20 m3/ha, on usein kannattavampaa korjata koko hakattava puuerä energiapuuksi. (Airaksinen, L. Alakangas, V-M, Puhakka, A. Hakelämmitysopas. 2001) Ensiharvennuskohteisiin ja nuoren metsä kunnostuskohteisiin on saatavilla metsänparannustukea. Valtion tukea nuoren metsän hoitoon voi saada kehitettäväksi kelvollisiin taimikoihin ja nuoriin kasvatusmetsiin, joiden puuston keskiläpimitta on rinnankorkeudelta alle 16 cm. seen voi saada korjuutukea, jota maksetaan 7 /kiinto-m3 (kasaus 3,50 /kiinto-m3, kuljetus 3,50 /kiinto-m3), lisäksi rahoituslain kohteilta kerättyyn energia-puun haketukseen maksetaan tukea 1,70 / haketettu irto-m3. Työllisyystyönä tehtyyn korjuuseen myönnetään lisätukea 1,70 /kiinto-m³. Lisätietoa seuraavassa pdf-tiedostossa: - Nuoren metsän hoito, 53 kt (2 of 3) [ :32:29]

9 n käyttökohteet n raaka-aine on riippuvaista energiapuun käyttökohteista. Pienissä käyttökohteissa (alle 200 kw) raaka-aineena käytetään rankahaketta. Seuraavassa kokoluokassa kw käytetään pääosin kokopuuhaketta ja yli 1 MW puuenergiaa käyttävissä laitoksissa käytetään kokopuuhakkeen lisäksi metsätähdehaketta ja sahateollisuuden sivutuotteita. Eri käyttökohteisiin soveltuvan hakkeen laatuvaatimuksien perusteina ovat hakkeen kosteus ja palakoko (hakkeen häiriötön eteneminen kuljettimissa), joiden summana saadaan taattua toimintavarmuus eri kokoluokan laitoksissa. Raaka-aineen lisäksi hakkeen laatuun vaikuttaa ratkaisevasti käytettävä hakkuri. voidaan järjestää kohteelle sopivalla korjuuketjulla. Eri vaihtoehtoja voivat olla teollisuuden korjuun kanssa integroidut korjuuketjut, energiapuun erilliskorjuuketjut tai metsänomistajan hankintakorjuuketjut. n hankinnasta ja ylläpidosta pienille ja keskisuurille lämpölaitoksille huolehtii usein lämpöyrittäjä tai lämpöosuuskunta. Rankapuun käyttökohteet: Rankahakkeen käyttökohteita ovat pienimmät energiapuun käyttökohteet, kuten yksityistaloudet, maatilat ja muut pienkiinteistöt. Kyseisissä kohteissa kattilatekniikka vaatii hyvin tasalaatuista ja riittävän kuivaa haketta, jota saadaan varmimmin rankahakkeesta. Karsitusta pienpuusta tehdyn metsähakkeen arvonlisätön hinta perille toimitettuna on keskimäärin /MWh. (n hankinnan kannattavuus, Kokkonen S, Lyhykäinen H. 2001). Hakelämmityslaitos, Hollola (1 of 3) [ :32:30]

10 Kokopuun käyttökohteet: Kokopuuta käytetään seuraavassa kokoluokassa hakkeen raaka-aineena. Tähän kokoluokkaan kuuluvat keskimäärin MW pienverkot ja pienet aluelämpölaitokset, joita voivat olla esim. erilaiset kunnan kiinteistökeskittymät. Hakelämmityslaitos 600 kw, Tuupovaara Hakkeen laatuvaatimuksiin kuuluu alle 40 % kosteus. Tämän kokoluokan lämpölaitoksessa hakkeen palakoossa voi olla suurempia vaihteluita kuin aivan pienissä lämpölaitoksissa. Karsimattoman kokopuun lämpölaitokselle toimitettuna on keskimäärin 10,26 /MWh. (n hankinnan kannattavuus, Kokkonen S, Lyhykäinen H. 2001). Hakkuutähteen käyttökohteet: Hakkuutähdettä käytetään suuremman kokoluokan bioenergialämpölaitoksissa. Pienimmät hakkuutähdettä käyttävät lämpölaitokset ovat noin 800 kw ja suurimmat MW laitoksia. Uudistusaloilta kerättävää hakkuutähteestä saatava hakkuutähdehake on kosteudeltaan ja palakooltaan melko vaihtelevaa. Kosteus vaihtelee %:n välillä. Epähomogeenisen koostumuksen takia hakkuutähdehake ei sovellu kuin kehittyneisiin ja suuriin lämpölaitoksiin. Näissä lämpölaitoksissa epähomogeenisen raaka-aineen palaminen ja kuljettimissa siirto ei tuota ongelmia. Metsätehon esimerkkilaskelmassa tienvarsihaketushankintaketjun kokonaiskustannukset mk/mwh olivat 6,89 /MWh. Tätä alhaisemmat, 6,33 /MWh, kustannukset olivat 35 paalia tunnissa tekevän paalauskoneen ketjulla. Palstahaketuksen kokonaiskustannukset olivat 8,40 /MWh ja terminaalissa 7,08 /MWh. (n hankinnan kannattavuus, Kokkonen S, Lyhykäinen H. 2001). (2 of 3) [ :32:30]

11 Lisätietoa lämpölaitostekniikasta ja lämpöyrittämisestä seuraavissa pdf-tiedostoissa: - Kattilatekniikka, 67 kt - KPA-tekniikka, 46 kt - Lämpöyrittäminen, 224 kt Lisätietoa internetistä: Puuenergian käyttökohteet / Motiva Oy - uud-bio-puu.html Lämpöyrittäjärekisteri / Miilu (3 of 3) [ :32:30]

12 MetsäVerkko - hankinta n hankinta Hakkuu ja varastointi Kuljetus ketjut voivat olla teollisuuspuun korjuun kanssa integroituja korjuuketjuja, energiapuun erilliskorjuuketjuja tai metsänomistajan hankintakorjuuketjuja. NUOREN METSÄN KUNNOSTUSKOHTEILLA n hankinnan työvaiheet: - kaato ja kasaus metsässä - metsäkuljetus tienvarteen - haketus palstalla tai tienvarsivarastossa - kaukokuljetus lämpölaitoksille - mittaus ja vastaanotto lämpölaitoksella Hakkuu- tähteiden korjuu Korjuuketjut kuvassa UUDISTUSHAKKUIDEN YHTEYDESSÄ Pienpuun korjuuketjut Lähde: OPET Finland, VTT Hakkuutähteiden korjuun vaihtoehtoiset työvaiheet uudistushakkuualalla: Uudistushakkuun yhteydessä hakkuutähteet puidaan erilleen ainespuusta, jonka jälkeen: (1 of 3) [ :32:35]

13 MetsäVerkko - - hakkuutähteen metsäkuljetus tienvarteen - haketus tienvarressa - kaukokuljetus lämpölaitokselle tai - palstahaketus suoraan uudistushakkuualalla - hakkeen siirto konttiin - kaukokuljetus lämpölaitokselle tai - hakkuutähteen metsäkuljetus tienvarteen - hakkuutähteen kaukokuljetus - haketus tai murskaus Hakkuutähteen korjuuketjut terminaalissa tai käyttöpaikalla Lähde: Timberjack Oy tai - hakkuutähteen kuljetus suoraan palstalta terminaaliin (HavuHukka) - haketus terminaalissa tai - hakkuutähteiden paalaus - risutukkien metsäkuljetus metsätraktorilla - risutukkien kaukokuljetus puutavara-autolla - haketus tai murskaus käyttöpaikalla Korjuuketjut kuvassa Lisätietoa energiapuun hankinnasta seuraavissa pdf-tiedostoissa: - n hankinnan teknologia, 58 kt - lämpölaitokselle, 48 kt (2 of 3) [ :32:35]

14 MetsäVerkko - - Hakeopas, 2036 kt - kustannusten vertailu, 45 kt (3 of 3) [ :32:35]

15 n hankinta hankinta n hakkuu ja varastointi Hakkuu ja varastointi Kuljetus Hakkuu- tähteiden korjuu Nuoren metsän kunnostuskohteilla: HAKKUU n hakkuuta suunniteltessa etukäteissuunnittelu tehdään normaalin ainespuukorjuun tapaan (ajourat maasto huomioiden). Ajourien vähimmäisetäisyys on 20 metriä kuitenkin niin, että ajouria voidaan hyödyntää seuraavissa harvennuksissa. Pienehköissä bioenergialämpölaitoksissa poltettava hake koostuu rankahakkeesta ja kokopuuhakkeesta. Rankahake valmistetaan karsituista rangoista ja kokopuuhake karsimattomasta puusta. Ranka- ja kokopuu korjataan pääosin taimikoista ja nuoren metsän kunnostuskohteilta. Hakkuutyö tapahtuu moottorisahalla (mahdollisesti siirtelykaatotekniikalla) tai raivaussahalla kohteen puuston mukaan. Siirtelykaatotekniikkaa käyttäen päästään selvästi tehokkaampaan energiapuun korjuuseen kuin normaalia moottorisahatekniikkaa käyttäen. Myös työskentely on ergonomisesti hyvä, koska kaato voidaan tehdä seisaaltaan. (1 of 4) [ :32:36]

16 n hankinta Rankojen korjuuseen on kehitetty koneellisia harvestereita, jotka voidaan kiinnittää maataloustraktorin hydrauliseen puutavaranosturiin. Syke-, rulla tai telavetoinen laite kaataa karsii ja katkoo puun. Kyseiset laitteet soveltuvat ensiharvennuksiin ja muihin pienpuuleimikoihin, sekä yhdistettyihin korjuumenetelmiin, jossa otetaan kuitupuun lisäksi polttorankoja. Kokopuun korjuuseen on myös kehitetty erilaisia kerääviä joukkokäsittelyharvestereita. VARASTOINTI Puut kasataan normaaleihin kouraisukasoihin, tyvet ajouralle päin. kasat pätkitään max noin 7 metriin. Puut kuivatetaan palstalla kouraisukasoissa tai ajetaan kuivumaan tuuliseen ja aurinkoiseen välivarastoon, jossa puut sijoitetaan riittävän korkealle (30 cm) aluspuiden päälle. Tällöin voidaan välttää epäpuhtauksien pääsemistä hakepuun sekaan ja maksimoida hakepuiden kuivuminen. Varastointiaika on vähintään kesän yli mutta enintään kaksi vuotta hyönteistuholaki huomioiden, muuten raaka-ainehävikin kasvu aiheuttaa taloudellista menetystä. kasat kannattaa peittää yli talven kestävässä säilytyksessä. Palstalla kuivatuksen etuna on, että lehdistä ja neulasista variseva ravinne jää kasvavan metsän käyttöön ja parantaa metsän ravinnetasapainoa. Metsäkuljetus tehdään ennen (2 of 4) [ :32:36]

17 n hankinta lumen tuloa jos se on vain maaston puolesta mahdollista. Videot: Video 64 kb/s 128 kb/s 256 kb/s +512 kb Koneellinen energiapuun korjuu (ensiharv.) --> Koneellinen energiapuun korjuu (pienpuusto) --> --> --> --> Internet: Pienpuun korjuu- ja käyttöteknologia tilannekatsaus / VTT - %20raportti%203.pdf Harvennuspuun koneellinen korjuu HARKO-hanke / TTS ja Metla - Kone-Ketonen Oy - Pentin Paja Oy (3 of 4) [ :32:36]

18 n hankinta EcoWoody - Metso-Metalli Oy Junkkari Oy - Pellonpaja Oy (4 of 4) [ :32:36]

19 n hankinta hankinta Metsä- ja kaukokuljetus Hakkuu ja varastointi Metsäkuljetus: n metsäkuljetus nuoren metsän kunnostuskohteilla tehdään pääosin samalla kalustolla kuin normaali ainespuun metsäkuljetus. Oksineen kuljetettavan energiapuun kuljettamiseen on kehitelty erilaisia levitettyjä ja/tai tiivistäviä metsänkuljetusratkaisuja, joita käytetään yleisemmin hakkuutähteiden korjuussa. Vapolla on käytössään HavuHukka - hakkuutähdeperävaunu, jolla tapahtuu hakkuutähteen metsä- ja kaukokuljetus. Kuljetus Hakkuu- tähteiden korjuu seen on kehitetty myös normaalia pitemmillä piikeillä varustettuja kouria. Kyseisten piikkikourien avulla minimoidaan epäpuhtauksien pääseminen hakkeen sekaan sekä parannetaan energiapuun saantoa korjuualalta. n metsäkuljetus Kaukokuljetus: Kaukokuljetus tapahtuu täysperävaunullisella kuorma-autolla tai lyhyillä matkoilla traktorin peräkärryllä. Terminaalihaketuksessa kuljetus tapahtuu esim. HavuHukalla. Välivarastolla tapahtuva haketus voidaan tehdä suoraan odottavaan kaukokuljetusajoneuvoon. Välivaraston tulee olla vähintään yhden kuljetusauton hakekuorman suuruinen. Täysperävaunun suurin tilavuus on enimmillään 150 m3 ja suurin hyötykuorma 37 tonnia. Kantavuus rajoittaakin kuormakoon HavuHukka -hakkuutähdeperävaunu (1 of 2) [ :32:37]

20 n hankinta yli 50 % kostealla hakkeella 110 irtokuutioon ja 40 %:n kosteudella 135 irtokuutioon. Videot: Video 64 kb/s 128 kb/s 256 kb/s +512 kb Metsäkuljetus --> --> --> --> Hakkuutähdepaalien kaukokuljetus --> --> --> --> Hakerangan kuormaus --> HavuHukka, lähde: Vapo Oy Hakkuutähdepaalien kaukokuljetus Lähde: Timberjack Oy (2 of 2) [ :32:37]

21 n hankinta hankinta Hakkuutähteiden korjuu Hakkuu ja varastointi Kuljetus Hakkuu- tähteiden korjuu HAKKUU Hakkuutähteiden talteenotto vaatii normaalista päätehakkuusta poikkeavan hakkuutekniikan. Hakkuutähteiden korjaaminen vaatii, että hakkuukone karsii rungon sivulle kun vastaavasti normaalissa hakkuussa rungot karsitaan ajouralla koneen edessä. Hakkuutähteiden sivulle korjauksessa hakkuutähdekasoista saadaan tarpeeksi suuria, jolloin hakkuutähteiden kerääminen tai palstahaketus on mielekästä. Samalla minimoidaan myös epäpuhtauksien joutumista hakkuutähteiden joukkoon. Hakkuutähdettä voidaan korjata heti hakkuun jälkeen tuoreena tai kuivahtaneena neulasten varisemisen jälkeen. Kuivahtaneena kerättävän hakkuutähteen etuna on, että suurin osa ravinteista jää neulasten ja lehtien mukana palstalle. Vastaavasti kuivahtaneen hakkuutähteen talteensaanto pienenee ja tätä kautta korjuun kannattavuus heikkenee. Talteen saatavat hakkuutähdemäärät vastaavat yleensä % hakkuualalta korjattavan runkopuun määrästä. Tyypillisellä kuusikon (1 of 5) [ :32:41]

22 n hankinta uudistushakkuualalta saadaan korjattua ainespuuta m3/ha. Hakkuutähdettä kyseisellä kohteella on noin 100 m3/ha, josta saadaan talteen noin m3/ha. Hakkuutähteen korjuun kannalta kannattavalla uudistushakkuualalla on ainespuukertymän oltava vähintään 200 m3/ha. RAVINNETASAPAINO Hakkuutähteiden korjuun yhteydessä osa hakkuutähteisiin sitoutuneista ravinteista poistuu seuraavan puusukupolven käytöstä. Suurin menetys tapahtuu typin osalla. Hakkuutähteiden korjuulla on vaikutus ravinnetasapainoon varsinkin karuilla kangasmailla, vaikka toisaalta uuden sukupolven taimikkovaiheen ravinnetarve on vähäinen. On kuitenkin suositeltavaa korjata hakkuutähteitä ainoastaan reheviltä maapohjilta. Omalta osaltaan myös korjuun kannattavuus riittävän hakkuutähdesaannon takia puoltaa korjaamaan hakkuutähdettä ainoastaan reheviltä maapohjilta. Hakkuutähteiden kuivattaminen palstalla vähentää huomattavasti ravinteiden menetystä mutta vastaavasti uudistamistyön nopeutuminen voi jäädä saavuttamatta. Lisätietoa hakkutähteiden korjuun vaikutuksista maan ravinnetalouteen, 47 kt. (2 of 5) [ :32:41]

23 n hankinta Uudistettu ala, josta hakkuutähteet on kerätty Lähde: Asko Puhakka HANKINTAMENETELMÄT Hakkuutähteiden korjuussa on useita eri vaihtoehtoisia korjuuketjuja. Yleisimmin käytettyjä haketusmenetelmiä ovat hakkuutähteiden välivarastohaketus ja palstahaketus. Hakkuutähteiden korjuun tehostaminen on jatkuvan kehitystyön alla. Kehitystyön saavutuksista hyviä esimerkkiä ovat mm. yhdistelmäkone sekä hakkuutähteiden paalausmenetelmä. Yhdistelmäkoneessa hakkutähteiden keräämiseen on yhdistetty maanmuokkaus. Hakkuutähteiden paalaamisessa uudistushakkuualueella saavutetaan selviä logistisia etuja. Paalatut hakkuutähteet voidaan kuljettaa metsätraktorilla tienvarteen, josta hakkuutähdepaalit kuljetetaan haketuspaikalle normaalilla puutavara-autolla. Tätä tekniikkaa käytetään energiapuun korjuussa mm. maailman suurimmassa biopolttoaineita käyttävässä Alholmens Kraftin voimalassa Pietarsaaressa. Vapo Oy käyttää terminaalihaketuotantoketjua omassa hakkuutähdehakkeen korjuussa. Kuljetus tapahtuu maataloustraktoriin liitettävällä HavuHukka hakkuutähdeperävaunulla, jolla hakkuutähteet siirretään palstalta suoraan terminaaliin. (3 of 5) [ :32:41]

24 n hankinta HAKKUUTÄHTEEN N EDUT JA HAITAT Edut: - metsänuudistaminen nopeutuu ja varmentuu - uudistamiskustannukset pienevät - istutus on helpompaa - voidaan käyttää mahdollisesti pienempiä taimia - istutustyö voidaan suorittaa aiemmin, uudistusala ei ennätä heinittyä ja heinäntorjunnan tarve vähenee - luonnontaimien syntyminen uudistusalalle on runsaampaa - ravinnehuuhtouma vesistöihin pienenee - alueen maisema-arvo ja virkistysmahdollisuuden paranevat Haitat: - kasvutappioiden vaara - ravinteita poistuu ekosysteemistä - maata suojaavan humuksen määrä vähenee - orgaanista ainetta poistuu ravinnekierrosta - happamoitumisen riski lisääntyy Videot: Video 64 kb/s 128 kb/s 256 kb/s +512 kb Hakkuutähteen paalaus --> --> --> --> Yhdistelmäkone (äestys+haakkuutäht.korjuu.) --> --> --> --> Tiedostot Polttohakkeen tuotanto metsänuudistamisaloilta, 2517 kt Lisätietoa internetistä: Hakkutähteiden hankinta Biowatilla / Biowatti Oy - (4 of 5) [ :32:41]

25 n hankinta teknologia Timberjacilla / Timberjack Oy - Vapo Oy Energia - rameset?readform&vapooyenergiaetusivu (5 of 5) [ :32:41]

26 MetsäVerkko - Välivarastohaketus Palstahaketus Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Hakkurityypit n haketus Jotta metsästä kerättävä energiapuu saatetaan polttoon soveltuvaan muotoon se on pilkottava pieneksi hakkeeksi tai murskeeksi tarkoitukseen soveltuvilla laitteilla. Hakkeen palakoolla on erityisesti pienissä hakelämpölaitoksissa ratkaiseva merkitys laitoksen toimintavarmuuteen hakkeen kosteuden lisäksi. Käytössä olevia haketusmenetelmiä ovat: välivarastohaketus, palstahaketus ja terminaalihaketus. Kulloinkin käytettävät haketustekniikat riippuvat haketettavasta materiaalista, tuotantomäärästä ja haketuspaikasta. Lisätietoa seuraavassa pdf-tiedostossa: tekniikat, 653 kt (1 of 2) [ :32:43]

27 Pienpuun korjuuketjut Lähde: OPET Finland, VTT [ :32:45]

28 n hankinta hankinta Hakkuutähteen korjuuketjut Hakkuu ja varastointi Kuljetus Hakkuu- tähteiden korjuu Lähde: Timberjack Oy (1 of 2) [ :32:46]

29 Copyright Oppimateriaali on tuotettu Pohjois-Karjalan koulutuskuntayhtymälle, Virtuoosi hankkeen puitteissa. Kaikki tekijänoikeudet ovat materiaalin tuottajilla ja Pohjois-Karjalan koulutuskuntayhtymällä. Teksti: - Seppo Kainulainen, PKAMK Kuvat: - Asko Puhakka, PKAMK - Heikki Karppinen, P-K:n metsäkeskus - Timberjack Oy - Opet Finland, VTT - Vapo Oy - Pentin paja Oy Videot: - Seppo Kainulainen, PKAMK - Timberjack Oy Materiaaliin liitetyt pdf-tiedostot: - Pohjois-Karjalan ammattikorkeakoulu - Kehittämiskeskus Tapio Www-sivujen suunnittelu ja toteutus: Seppo Kainulainen, PKAMK (1 of 2) [ :32:47]

30 Siirtelykaato kaatokahvoilla Lähde: Asko Puhakka Katso kuva kaatovaiheesta --> (1 of 2) [ :32:48]

31 Karsimatonta pieniläpimittaista kokopuuta korjattaessa manuaalisesti tuottavuutta voidaan parantaa sahaan liitettävillä kaatokahvoilla. Kaatokahvojen avulla kaato ja kasaus tehdään samanaikaisesti niin sanottuna siirtelykaatona. (2 of 2) [ :32:48]

32 Naarva sykeharvesteri Lähde: Pentin Paja Oy [ :32:49]

33 Naarva-koura Lähde: Pentin Paja Oy [ :32:50]

34 Keräilevä kaatopää 720 Lähde: Timberjack Oy Video --> [ :32:51]

35 n varastointi Lähde: Asko Puhakka - varastopaikan tulee olla tuulinen, ympäröivää maastoa korkeammalla, tasainen, kantava ja riittävän suuri jatkokuljetusta varten - puun tyvet tielle päin - etureuna lippamainen ja tielle päin kallistuva - tarvittaessa kasat voidaan peittää - huomioitava ettei sekaan joudu juurakoita, kiviä, kunttaa ym. epäpuhtauksia (1 of 2) [ :32:52]

36 Keräilevä kaatopää TJ TJ 770 Lähde: Timberjack Oy Lähikuva --> Video --> [ :32:53]

37 Kokopuun metsäkuljetus Lähde: Asko Puhakka [ :32:54]

38 Metsäkuljetus HavuHukalla Lähde: Asko Puhakka [ :32:55]

39 HavuHukka tiellä Lähde: Vapo Oy [ :32:56]

40 Kaukokuljetus (hakkuutähdepaalit) Lähde: Timberjack Oyj [ :32:57]

41 Kasoille hakkuu Lähde: Vapo Oy [ :32:57]

42 n haketus Palstahaketus Välivarastohaketus Palstahaketus Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Hakkurityypit Palstahaketuksessa haketettava puu puidaan hakkuun yhteydessä palstalle kasoihin, josta se haketetaan suoraan konttiin palstahaketukseen soveltuvalla palstahakkurilla. Palstahaketuksessa ei tarvita erillistä metsäkuljetusta vaan se suoritetaan samalla koneella kuin haketuskin. Palstahaketusta käytetään pääasiassa hakkuutähteiden haketuksessa. Palstahaketuksen etu normaaliin tievarsihaketukseen verrattuna on, että yhdellä koneyksiköllä tehdään useita työnvaiheita (haketus, metsäkuljetus ja hakesäiliön tyhjennys). Palstahaketus ei vaadi myöskään varastointitilaa hakepuulle. Parhaimmillaan palstahakkuri on suurilla leimikoilla, joissa on pienet siirtokustannukset. Työn tuottavuus palstahaketuksessa on i-m3/käyttötunti 200 metrin kuljetusmatkalla. Palstahakkuri ei sovi pehmeille, kivisille tai kalteville maastoille. Palstahakkuri TJ 1410 Lähde: Timberjack Oy Tuotantokustannus palstahakkurilla on mk/mwh kaukokuljetusmatkan ollessa 50 km (Hakkuutähteestä polttohakkeeksi koulutusmateriaali, Alakangas 1999). Video 64 kb/s 128 kb/s 256 kb/s +512 kb Palstahaketus --> Lisätietoa internetistä: Hakkuutähteiden palstahaketus / Finbioenergy (1 of 2) [ :32:58]

43 Hakkuutähteiden korjuu yhdistelmäkoneella Lähde: Heikki Karppinen Lähikuva --> Video --> Yhdistelmäkoneella voidaan kerätä hakkuutähteet ja tehdä maanmuokkaus samalla kerralla. Maanmuokkaus tapahtuu vetokoneen ja perävaunun välissä olevalla äestysyksiköllä. Kyseisessä menetelmässä saavutetaan kustannustehokkuutta koneiden siirto-, työvoima- ja polttoainekuluissa. [ :33:00]

44 Hakkuutähdepaalain eli niputtaja Lähde: Timberjack Oy Lisää kuvia --> Video --> [ :33:01]

45 Hakkuutähdepaaleja Lähde: Timberjack Oy [ :33:02]

46 Uudistusala, josta hakkuutähteet on korjattu Lähde: Asko Puhakka [ :33:04]

47 n hankinta hankinta n hankinta Hakkuu ja varastointi Kuljetus ketjut voivat olla teollisuuspuun korjuun kanssa integroituja korjuuketjuja, energiapuun erilliskorjuuketjuja tai metsänomistajan hankintakorjuuketjuja. NUOREN METSÄN KUNNOSTUSKOHTEILLA n hankinnan työvaiheet: - kaato ja kasaus metsässä - metsäkuljetus tienvarteen - haketus palstalla tai tienvarsivarastossa - kaukokuljetus lämpölaitoksille - mittaus ja vastaanotto lämpölaitoksella Hakkuu- tähteiden korjuu Korjuuketjut kuvassa UUDISTUSHAKKUIDEN YHTEYDESSÄ Pienpuun korjuuketjut Lähde: OPET Finland, VTT Hakkuutähteiden korjuun vaihtoehtoiset työvaiheet uudistushakkuualalla: Uudistushakkuun yhteydessä hakkuutähteet puidaan erilleen ainespuusta, jonka jälkeen: (1 of 3) [ :33:06]

48 n hankinta - hakkuutähteen metsäkuljetus tienvarteen - haketus tienvarressa - kaukokuljetus lämpölaitokselle tai - palstahaketus suoraan uudistushakkuualalla - hakkeen siirto konttiin - kaukokuljetus lämpölaitokselle tai - hakkuutähteen metsäkuljetus tienvarteen - hakkuutähteen kaukokuljetus - haketus tai murskaus Hakkuutähteen korjuuketjut terminaalissa tai käyttöpaikalla Lähde: Timberjack Oy tai - hakkuutähteen kuljetus suoraan palstalta terminaaliin (HavuHukka) - haketus terminaalissa tai - hakkuutähteiden paalaus - risutukkien metsäkuljetus metsätraktorilla - risutukkien kaukokuljetus puutavara-autolla - haketus tai murskaus käyttöpaikalla Korjuuketjut kuvassa Lisätietoa energiapuun hankinnasta seuraavissa pdf-tiedostoissa: - n hankinnan teknologia, 58 kt - lämpölaitokselle, 48 kt - Hakeopas, 2036 kt - kustannusten vertailu, 45 kt (2 of 3) [ :33:06]

49 n haketus Välivarastohaketus Välivarastohaketus Palstahaketus Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Hakkurityypit Välivarastohaketus on yleisin Suomessa käytettävä energiapuun haketusmuoto. Haketettava energiapuu kuivataan sekä metsässä että varastopaikalla. Haketettava puu vaatii suuren ja kantavan varastotilan. Välivarastohaketus vaatii huolellisen organisoinnin, jossa mahdolliset hakkurin tai hakeauton toimintahäiriöt heijastuvat välittömästi koko ketjun toimintaan. Välivarastohaketuksessa on käytössä traktorisovitteisia ja kuorma-auton alustalle rakennettuja rumpuhakkureita. Tuottavuus kyseisessä haketusmuodossa on i-m3/tehotunti. tulee edullisemmaksi mitä suurempi haketettava erä on. Metsätähdehakkeen hankintakustannus kannolta siiloon on mk/mwh, 50 kilometrin kaukokuljetusmatkalla (Hakkuutähteestä polttohakkeeksi koulutusmateriaali, Alakangas E. 1999). Traktorikäyttöinen rumpuhakkuri, Asko Puhakka Autoalustalla oleva rumpuhakkuri, Asko Puhakka (1 of 2) [ :33:07]

50 n haketus Video 64 kb/s 128 kb/s 256 kb/s +512 kb tienvarressa --> --> --> --> (2 of 2) [ :33:07]

51 Vapon terminaalihakkeen tuotantoketju Lähde: Vapo Oy [ :33:09]

52 n haketus Välivarastohaketus Palstahaketus Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Hakkurityypit n haketus Jotta metsästä kerättävä energiapuu saatetaan polttoon soveltuvaan muotoon se on pilkottava pieneksi hakkeeksi tai murskeeksi tarkoitukseen soveltuvilla laitteilla. Hakkeen palakoolla on erityisesti pienissä hakelämpölaitoksissa ratkaiseva merkitys laitoksen toimintavarmuuteen hakkeen kosteuden lisäksi. Käytössä olevia haketusmenetelmiä ovat: välivarastohaketus, palstahaketus ja terminaalihaketus. Kulloinkin käytettävät haketustekniikat riippuvat haketettavasta materiaalista, tuotantomäärästä ja haketuspaikasta. Lisätietoa seuraavassa pdf-tiedostossa: tekniikat, 653 kt (1 of 2) [ :33:10]

53 n haketus Terminaalihaketus Välivarastohaketus Palstahaketus Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Hakkurityypit Haketettava puu, yleensä hakkuutähde, kuljetetaan välivarastolta tai suoraan palstalta terminaaliin. Terminaalissa hakkuutähteet puretaan varastoaumaan, jossa ne kuivuvat seuraavan kesän ylitse. Aumat voidaan peittää, jotta hakkuutähteet säilyisivät kuivina haketukseen saakka. Kuivuneet hakkuutähteet haketetaan terminaalissa hakkurilla tai murskaimella. Valmis hake kuljetetaan lämpölaitokselle tarkoitukseen soveltuvalla kalustolla. HavuHukka Asko Puhakka Terminaalihaketusta käyttää mm. Vapo Oy, jossa hakkuutähde kerätään leimikolta HavuHukkahakkuutähde perävaunuun. Hakkuutähde kuljetetaan 10 km säteellä oleville terminaalialueille, joilla se kuivatetaan ja haketetaan. Kyseinen menetelmä vaatii suuret välivarastot. Lisätietoa internetistä: Terminaalihaketus / Vapo Oy ccf634af40e9acf d003ff7bd/ 5da0c2c1f5815cc d003846d7?OpenDocument (1 of 2) [ :33:11]

54 n haketus Käyttöpaikkahaketus Välivarastohaketus Palstahaketus Käyttöpaikkahaketus-ketjussa hakkuutähteiden haketus tehdään vasta hakkeen käyttöpaikalla. Käyttöpaikalla tapahtuva haketus on menetelmänä uusi ja nopeasti kehittyvä. Tekniikka perustuu kuormaa tiivistäviin kaukokuljetusautoihin tai risutukkimenetelmän käyttöön. Käyttöpaikalla käytetään järeää kiinteää hakkuria tai murskainta. Etuna menetelmässä on alhainen kustannustehokkuus suuria puumääriä käsiteltäessä. Ongelmana on hakkuutähteiden kaukokuljetus, sillä kuorma jää pieneksi ilman hakkutähteen tiivistystä tai paalausta. Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Video 64 kb/s 128 kb/s 256 kb/s +512 kb Murskaus --> --> --> --> Hakkurityypit (1 of 2) [ :33:12]

55 n haketus Hakkurit Laikkahakkuri Laikkahakkuri on yleisin pienhakkurityyppi. Siihen on kiinnitetty 2 4 terää säteen suuntaisesti teräpyörän sivupinnalle. Puut syötetään vinosti teräpyörän sivupintaa kohden. Laikkahakkurin terärakenne on melko arka kiville ja maaaineksille. Laikkahakkuri soveltuu parhaiten koko- ja rankapuulle. Laikkahakkurissa on iso massapyörä, joka lisää hitausmomenttia, se vaatii myös runsaasti tehoa. Laikkahakkurissa on hyvä puhallusteho ja se on hinnaltaan suhteellisen edullinen. Välivarastohaketus Palstahaketus Terminaalihaketus Käyttöpaikkahaketus Hakkurityypit Rumpuhakkuri Rumpuhakkuri on käytetyin hakkurityyppi suuressa kokoluokassa sekä hakkuutähteen haketuksessa. Rumpuhakkuri on rakenteeltaan kalliimpi kuin laikkahakkuri. Rumpuhakkurissa on 2 6 terää lieriömäisen terärummun ulkokehällä. Rumpuhakkurissa on yleisesti syöttörullat lähellä terätyynyä, jotka helpottavat syöttöä. Rumpuhakkuri Rumpuhakkuri ei ole kovin herkkä epäpuhtauksille, se soveltuu myös erinomaisesti hakkuutähteiden haketukseen. Etuna laikkahakkuriin verrattuna on rumpuhakkurin palakooltaan tasaisempi tuottama hake. Rumpuhakkuri on pienikokoinen tehoon nähden. (1 of 3) [ :33:13]

56 n haketus Ruuvihakkuri Ruuvihakkurit ovat pienikokoisia sekä edullisempia kuin rumpuhakkurit. Ruuvihakkurin terä (ruuvi) on kiinnitetty vaakaasentoon pyörivään akseliin. Puut syötetään siihen kartion terää kohden. Ruuvihakkuri hakettaa hyvin oksatonta rankaa ja pintalautaa. Ruuvihakkuri vaatii paljon vääntömomenttia, heikkouksiin kuuluu isotöinen terän vaihto. Lisätietoa internetistä: Pienpuun korjuu- ja käyttöteknologia - tilannekatsaus 2001 / VTT Puuenergia-alan laitevalmistajat Suomessa 2001 / VTT Energia root-to-soot-toimijat.pdf Uudet tuotantoketjut / Jyväskylän teknologiakeskus - Laimet Oy - Normet Oyj - Kotimaiset Energiat Ky - Oy Logset Ab (2 of 3) [ :33:13]

57 n haketus Kesla Oyj - Junkkari Oy - LHM-hakkurit - Pinomäki Oy - Heinolan sahakoneet Oy - Ideachip Oy (3 of 3) [ :33:13]

58 Palstahakkuri TJ 1410 Lähde: Timberjack Oy Lähikuva --> Video --> (1 of 2) [ :33:15]

59 Traktorikäyttöinen rumpuhakkuri Lähde: Asko Puhakka [ :33:16]

60 materiaalissa kuvataan energiapuun korjuuta Suomessa. Materiaalissa tutustutaan energiapuun korjuuseen nuoren metsänkunnostuskohteilla sekä hakkuutähteiden korjuuseen uudistushakkuualoilla. Verkko-oppimateriaali sisältää tekstin lisäksi, kuvia ja videomateriaalia. Kirjallisuus: Altener tiedote menetelmät. Jyväskylä. VTT Energia. Puhakka, A. Alakangas, E. Alanen,V-M Hakelämmitysopas. Joensuu. Pohjois- Karjalan ammattikorkeakoulu. Fredikson, T. Kuitto, P-J. Alakangas, E Polttohakkeen tuotanto metsänuudistamisaloilla. Hyvinkää. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio. Alakangas, E. Sauranen, T. Vesisenaho, T Hakkuutähteestä polttohakkeeksi koulutusmateriaali. Jyväskylä. VTT. Jäkälä, M Metsäkoneyrittäjät energiapuun korjuussa. Vantaa. Metsäntutkimuslaitos. Alakangas, E Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. Espoo. VTT. Projektikirja osa 1 - Puupolttoaineiden tuotantotekniikka Jyväskylän teknologiakeskus Oy. Jyväskylä. (1 of 3) [ :33:17]

61 TEHTÄVIÄ Internet: Pienpuun korjuu- ja käyttöteknologia tilannekatsaus / VTT - %20raportti%203.pdf n hankinnan kannattavuus /??? students/ryhma5.pdf Puuenergian teknologiaohjelman vuosikirja 2001 / VTT - Metsäpolttoaineiden tuotantojärjestelmä... / Timberjack Oy - (ARTO%20TIMPERI).PDF Ilmastosopimuksen ja Kioton pöytäkirjan... / MMM _5/nielutr.pdf Metsähake / Biowatti - Selvitys puupolttoaineista / Pirita Lindholm - cache:k8h1raodsryc: aitokset/alue/netpubli/seriesb/hakeselv.doc+hakkuut (2 of 3) [ :33:17]

62 %E4hde&hl=fi&lr=lang_fi Metsänomistajien energiapuun tarjontahalukkuus / Pellervo - Puuenergia teknologiaohjelman vuosiseminaari puuenergia/kalvot.htx.liite.liitteet.0.pdf Puupolttoaine ja polttohake / Jouni Elonen, Helsingin yliopisto bioenergiasuomi/index.htm (3 of 3) [ :33:17]

63 Autohakkuri Lähde: Asko Puhakka [ :33:18]

64 Hakkeen murskasta terminaalissa Lähde: Timberjack Oy Video, 5,2 Mt [ :33:19]

65 Metsäkuljetus HavuHukalla Lähde: Asko Puhakka [ :33:21]

66 Laikkahakkuri Piirros: Tiina Sallinen [ :33:22]

67 Rumpuhakkuri Piirros: Tiina Sallinen [ :33:23]

68 Rumpuhakkuri (Kesla Oyj) Lähde: Asko Puhakka [ :33:24]

69 Ruuvihakkuri Piirros: Tiina Sallinen [ :33:25]

70 Palstahakkuri TJ 1410 Lähde: Timberjack Oy [ :33:26]

71 Hakelämpölaitos Lähde: Asko Puhakka [ :33:28]

72 Siirtelykaato (1 of 2) [ :33:28]

73 Tehtäviä Pohdi seuraavia asioita Tehtävä 1. Miten metsähakkeen käyttö eroaa eri kokoluokan bioenergiaa käyttävissä lämpölaitoksissa - mitkä hakkeen ominaisuudet ovat ns. rajoittavia tekijöitä ja mistä syistä? - miten ne vaikuttavat hakkeen korjuuteknologiaan? Tehtävä 2. Mistä tekijöistä muodostuu kokopuun korjuukustannukset? Vastaukset eri yksiköissä - mk/m3 - mk/i-m3 - mk/mwh Tehtävä 3. Miten korjuukustannuksiin voidaan vaikuttaa koko- ja rankapuun korjuussa? Tehtävä 4. Milloin hakkuutähteiden korjuu on taloudellisesti ja ekologisesti kannattavaa? - millä menetelmillä? Tehtävä 5. Hakkeen murskaus/haketus käyttöpaikalla on yleistynyt viime vuosina. Mitkä ovat käyttöpaikka haketuksen edut ja haitat? Entä muiden haketusketjujen hyvät- ja huonot puolet? (1 of 2) [ :33:29]

74 Hakelämpölaitos 600 kw, Tuupovaara Lähde: Asko Puhakka Tuupovaaran hakelämpölaitoksesta lisätietoa laitoksen www-sivuilta [ :33:31]

75 Yhdistelmäkone Lähde: Heikki Karppinen [ :33:32]

76 Hakkuutähdepaalain Lähde: Timberjack Oy [ :33:33]

77 Uudistuskypsän puuston biomassakertymät Latvusmassa/runkomassa % Lähdetiedot: Metla Piirros: Tiina Sallinen [ :33:34]

78 Nuoren metsän kunnostuskohde + TJ720 + TJ770 Lähde: Timberjack Oy [ :33:36]

79 Hakkuutähteiden korjuu HavuHukalla Lähde: Asko Puhakka [ :33:37]

80 n tilavuus- ja energiayksiköitä 1 kuorellinen kiintokuutiometri (m3) vastaa 2,5 irtokuutiometriä ( i-m3) eli energiana puulajista ja kosteudesta riippuen noin 2 MWh 1 i-m3 = 0,4 m3 1 i-m3 = 0,8 MWh 1 MWh = 0,5 m3 1 MWh = 1,25 i-m3 Mtoe = milj. öljytonnia vastaava energiamäärä Irtokuutiometri (i-m3) on yhtä kuin hakekuutiometri Pinokuutiometri (p-m3) on kehysmitoiltaan 1 m3:n pinottu pilkkeiden muodostelma Pino/irtotilavuusyksiköt kuvaavat pinossa olevien tai vastaavasti satunnaisessa järjestyksessä olevien halkojen tai pilkkeiden kiintotilaavuuden suhdetta kehystilavuuteen m3 (keskimäärin) vaihteluväli Halko pinossa 0,63 0,50-0,65 Ranka pinossa 0,43 0,35-0,50 Pilke pinossa 0,67 0,65-0,70 Pilke irrallaan 0,47 0,40-0,50 Hake (i-m3) 0,40 0,35-0,50 [ :33:38]