Kokopuuta, rankaa, latvusmassaa & kantoja teknologisia ratkaisuja energiapuun hankintaan

Transkriptio

1 Kokopuuta, rankaa, latvusmassaa & kantoja teknologisia ratkaisuja energiapuun hankintaan Juha Laitila Metsäntutkimuslaitos, Itä-Suomen alueyksikkö, Joensuun toimipaikka Bioenergiaa metsistä -tutkimusohjelman loppuseminaari Helsinki

2 ESITYKSEN SISÄLTÖ: Korjuuteknologian ja toimintaympäristön kuvaus Metsähakkeen korjuuketjut kannolta laitokselle Metsähakkeen maantieteellinen kysyntä ja kysynnän kausivaihtelu: missä ja milloin? Metsähakkeen hankinnan kustannusrakenne Harvennuspuun ja kantojen korjuu Voiko puuta korjata kannattavasti ja toimitusvarmasti energiantuotantoon? Kyllä, jos

3 Metsähakkeen korjuuketjut Kantojen korjuun ja hankinnan organisointi Latvusmassan korjuun ja hankinnan organisointi Kokopuun korjuun ja hankinnan organisointi Rangan korjuun ja hankinnan organisointi Kantojen nosto ja paloittelu kaivukoneella Kantojen metsäkuljetus Kantojen murskaus tienvarressa Kantohakkeen autokuljetus Kantojen nosto, pilkonta ja metsäkuljetus kantokorjurilla Kantopalojen autokuljetus varastolta Kantopalojen murskaus terminaalissa tai käyttöpaikalla Latvusmassan esikasaus yhdistettynä ainespuun hakkuuseen päätehakkuilla Latvusmassan metsäkuljetus Haketus tienvarressa Haketus palstalla Hakkeen autokuljetus Paalaus Risutukkien ja latvusmassan metsäkuljetus Risutukkien ja latvusmassan autokuljetus Haketus käyttöpaikalla tai termimaalissa Kokopuun hakkuu keräävällä kaatopäällä Kokopuun kaato-kasaus metsurityönä Kokopuun metsäkuljetus kuormatraktorilla Kokopuun haketus tienvarressa Hakkeen autokuljetus Kokopuun korjuu korjurilla Hakettamattoman kokopuun autokuljetus Kokopuun haketus terminaalissa tai käyttöpaikalla Rangan hakkuu joukkokäsittelyharvesterilla Rangan haketus tienvarressa Hakkeen autokuljetus Rangan metsäkuljetus Rangan autokuljetus Haketus terminaalissa tai käyttöpaikalla Metsähakkeen vastaanotto, käsittely ja poltto lämpö- tai voimalaitoksella Korjuun ja hankinnan ohjaus Latvusmassan kasaus, kantojen nosto, pienpuun hakkuu Latvusmassan, kantojen ja pienpuun metsäkuljetus Palstalla, tienvarressa, terminaalissa tai käyttöpaikalla haketus Kaukokuljetus hakkeena, tiivistettynä tai tiivistämättömän ä puubiomassana Kuva:Benefon Kuva: Oy Alholmens Kraft Ab

4 Korjuuketjut haketuspaikan mukaan Palstalla haketus Paalit & käyttöpaikkahaketus/murskaus Käyttöpaikkahaketus/murskaus UPM/Alholmens Kraft Välivarastolla haketus/murskaus Terminaalihaketus/murskaus

5 Metsähakkeen alueellinen kysyntä vs. korjuupotentiaali Metsähakkeen käyttö kunnittain Kuntakohtainen metsähaketase Tase on positiivisin Itä-Suomessa, negatiivisin rannikoilla ja Keski-Suomessa

6 Harvennuspuun autokuljetuskustannukset eri korjuutavoilla 18 Kaukokuljetuskustannus, /m³ Kokopuu, /m³ Palstahaketettu ranka & kokopuu, /m³ Kokopuuhake, /m³ Rankahake, /m³ Kokopuupaalit, /m³ Ranka, /m³ Kaukokuljetusmatka, km

7 Puunkorjuun ja kuljetuksen sekä kaukolämmön tuotannon kausivaihtelu

8 Työvoimakustannukset Pääomakustannukset Käyttökustannukse t Hakkuri Korjuu- ja kuljetuskaluston kustannusrakenne Kaivukone Raskas kuormatraktori Kuormatraktori Harvesteri Hakerekka, kuormaus & purku Hakerekka, ajo Biomassarekka, kuormaus & purku Biomassarekka, ajo 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Suhteellinen osuus kustannuksista, % Työvoimakustannukset Pääomakustannukset Käyttökustannukset 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Suhteellinen osuus kustannuksista, %

9 Hakkuuvaihtoehdot nuorissa metsissä Alkuperäinen kuvapohja: Vesa Tanttu, Ramk/TTS Hakkuupoistuma, m³/ha Rinnankorkeusläpimitta X cm Raivaus Energiapuun korjuu Rinnankorkeusläpimitta noin 10 cm Integroitu aines- ja energiapuun korjuu Ainespuun korjuu

10 Pieniläpimittaisen puun korjuukustannus tienvarsivarastolla* Korjuukustannus tienvarsivarastolla, /m³ Rangan palstahaketus Ranka Kokopuun palstahaketus Kokopuupaalit Kokopuu Hakkuupoistuman rinnankorkeusläpimitta, cm * Korjuukustannus tienvarsivarastolla = Hakkuu + (palstahaketus)+ metsäkuljetus. Laskelmassa rautalankamallin leimikon hakkuupoistuma 1500 runkoa hehtaarilta kaikilla d 1.3 m läpimitoilla

11 Montako runkoa tunnissa hakkuulaitteen läpi, että hakkuu kannattaa?

12 Kokopuun ja rangan haketustuottavuus terminaaliolosuhteissa Haketustuottavuus, m³/h Kourataakan koko, m³ Haketuksen tehotuntituottavuus, m³/h ,33 m³ 55 m³/h 0,49 m³ 67 m³/h 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Kourataakan koko haketuksessa, m³ 0 Kokopuu Ranka 0,0

13 Peruskoneen massan ja kantokoon vaikutus kantojen noston ajanmenekkiin 300 Kannon nosto ja paloitteluaika, s Kantokorjuri & mänty Kantokorjuri & kuusi Kantokunkku & 17,5 tn & kuusi Pallari KH160, 21 tn & kuusi Kantoläpimitta, cm

14 Kantojen esimurskauksen ja murskauksen määrä tulee kasvamaan tulevaisuudessa sekä terminaaleissa ja tienvarsivarastoilla Kuljetustehokkuus, epäpuhtauksien poisto, kausivaihtelun tasaaminen & terminaalilogistiikka!!!

15 Metsähakkeen käyttöpaikkahinnan kustannusrakenne, kun materiaali haketetaan joko tienvarressa, terminaalissa tai käyttöpaikalla 40 Korjuukustannus käyttöpaikalla, /m³ X X X X X X X Terminaalista toimitus Kaukokuljetus Haketus Metsäkuljetus Paalaus Kantojen nosto Hakkuu & kasaus Yleiskulut 0 45 km Kokopuu & vv 45 km Kokopuu & terminaali 30m³ 45 km Kokopuu & kp 30m³ 45 km Latvusmassa & vv 45 km Latvusmassa & kp 30 m³ 45 km Latvusmassa & risutukit 45 km Kannot & kp 30 m³ 45 km Kannot & terminaali 30 m³

16 Voiko puuta korjata kannattavasti ja toimitusvarmasti energiantuotantoon? Kyllä, jos

17 Johtopäätökset: Pieniläpimittaisen harvennuspuun korjuussa korjuutapojen väliset erot ratkaistaan hakkuuvaiheessa Hakkuuvaiheessa syntynyttä kustannuseroa on suhteellisen vaikea kuroa umpeen metsä- ja kaukokuljetuksessa tai haketuksessa Koneen tuntikustannus vs. tuottavuus ( /m³) & muissa työvaiheissa syntyvät säästöt Rangalla parempi tuottavuus metsäkuljetuksessa, haketuksessa & hakettamattoman puun autokuljetuksessa kuin kokopuulla. Lisäksi rankana korjuu niveltyy erittäin hyvin integroituun korjuuseen Suomessa harvennukset perustuvat ala- tai laatuharvennukseen ja puiden valinnan tekee kuljettaja Nopein tapa tehostaa hakkuutyön tuottavuutta on parantaa harvennusten korjuuolosuhteita: riittävä näkyvyys ja hakkuupoistuman järeys = puuta korjataan hoidetuista metsistä aines- ja/tai energiapuuksi Nykyiset korjuumenetelmät & laitteet kehittyvät kokoajan hitaasti kiiruhtaen Energiapuu ei ole vastaus taimikonhoidon laiminlyönteihin Pienipuustoisilla kohteilla toiminta on aina rajusti tappiollista Taimikkovaiheen metsän korjuuta tuskin saadaan millään kannattavaksi Käytäväharvennusten ja muiden radikaalien korjuumenetelmien käyttöönotto vaativat muutoksia nykyisiin metsänhoito-ohjeisiin sekä paljon teknistä kehitystyötä

18 Johtopäätökset: Laatu & toimitusvarmuus syntyy tekemällä: tavoitteena kuivaa, puhdasta ja tasalaatuista haketta Hakkuu, metsäkuljetus, varastointi, haketus & tehokas kuljetuslogistiikka pitkillä kaukokuljetusmatkoilla ja eri kuljetusmuotojen yhdistelmillä Metsähakkeen korjuun haitallisten seurannaisvaikutusten ennaltaehkäisy korjuuta kehittämällä Korjuun ja kuljetuksen tehokas toiminnanohjaus Kosteus %, epäpuhtaudet, puun polttotekniikan/jalostuksen metsähakkeelle asettamat muut vaatimukset (kemia) Korjuu- ja kuljetuskaluston sekä kuljettajien mahdollisimman tasainen työllistyminen Kohtuulliset lisälaiteinvestoinnit korjuukoneisiin sekä riittävä määrä työtä investointikulujen kattamiseksi Kausivaihtelu aines- ja energiapuun korjuussa, turvetuotannossa, maanrakennuksessa, metsänparannuksessa & kiinteiden puupolttoaineiden käytössä Metsähakkeen raaka-aineen puskurivarastointi: ranka, paalit & esimurskattu kanto Sopivasti /riittävästi eri kokoluokan käyttöpaikkoja Polttoaineen saatavuus => varmuus, aikataulut, määrät, hinnat Kohtuulliset kuljetusmatkat Johdonmukainen tukipolitiikka

19 Esitykseen liittyvää kirjallisuutta: Laitila, J. & Väätäinen, K Kokopuun ja rangan autokuljetus ja haketustuottavuus. Metsätieteen aikakauskirja 2/2011 Laitila, J., Leinonen, A., Flyktman, M., Virkkunen, M. & Asikainen, A Metsähakkeen hankinta- ja toimituslogistiikan haasteet ja kehittämistarpeet. VTT Tiedotteita 2564 Kärhä, K., Laitila, J., Jylhä, P., Nuutinen, Y. & Keskinen, S Kokopuun paalaus - tuotantoketjun tuottavuus ja kustannukset. Metsätehon raportti 211 Laitila, J., Asikainen, A. & Anttila, P Energiapuuvarat. Julkaisussa: Kuusinen, M. & Ilvesniemi, H. (toim.). Energiapuun korjuun ympäristövaikutukset, tutkimusraportti. Laitila, J Kantojen korjuun tuottavuus. Metlan työraportteja 150 Laitila, J., Ala-Fossi, A., Vartiamäki, T., Ranta, T. & Asikainen, A Kantojen noston ja metsäkuljetuksen tuottavuus. Metlan työraportteja 46. Heikkilä, J., Laitila, J., Tanttu, V., Lindblad, J., Sirén, M., Asikainen, A., Pasanen, K. & Korhonen, K.T Karsitun energiapuun korjuuvaihtoehdot ja kustannustekijät. Metlan työraportteja 10

20 Kiitos