Metsäenergian mahdollisuudet

Transkriptio

1 Metsäenergian mahdollisuudet Hannu Ilvesniemi, Metla Suomalais-Venäläinen Päättäjien Metsäfoorumi Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

2 Metsäenergia maailmalla ja meillä Maailman, EU:n ja Suomen puuenergiavarat ja kasvun rajoitteet Voiko energiabiomassan kasvatus olla kannattavaa ja kestävää? Kehittyvä energiapuun korjuuteknologia 2 Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

3 Metsäenergian lisäysmahdollisuus n. 2% maailman energiankulutuksesta Milj. m 3 /a Plantaasit Hakkuutähteet Sellupuu 0 Liikenne Sähkö ja lämpö 3 Source: Röser et al Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

4 EU:lla n. 100 milj. kuivatonnin biomassavaje v Milj. kuivatonnia Biolämpö Biopolttoaineet Biosähkö Ainespuu Lyhytkiertoviljely Agrobiomassa Puu 0 Tarjonta Supply Kysyntä Demand 4 Rettenmaier et al Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

5 Suomen metsähakkeen käyttö kuusinkertaistunut luvulla Metsähakkeen käyttö, 1000 m 3 /a Pienkäyttö Sekal. Kannot Järeä runkopuu Hakkuutähde Kokopuu Karsittu ranka 5

6 Pellettituotannon kannattavuus haasteena Pellettien tuotanto Suomessa laski v Raaka-aineiden saatavuus heikko sahojen laman vuoksi Pellettivienti laski voimakkaasti Suomen kotimarkkinat eivät ole kehittyneet Kohtalaisen halpa lämmitysöljy Lämpöpumppujen tuoma kova kilpailu Pellettituotanto osoittautunut kannattamattomaksi myös vientimarkkinoille Kaukainen sijainti Euroopan markkinoista Kanadan ja Itä-Euroopan pellettituottajien kilpailu Kivihiililaitosten pellettikäyttö voisi muuttaa tilanteen 6

7 Puuenergian tuotanto laskenut 15% Vuotuinen käyttö, 1000 m Pienkäyttö Sekal. Kannot Järeä runkopuu Hakkuutähde Kokopuu Karsittu ranka Mustalipeä Sahojen sivutuotteet Vuosi 7 7

8 Metsäenergian osuus jo 25% puunkorjuun koko työpanoksesta 9000 Työvoimapanos, htv Energiapuu 4000 Ainespuu Vuosi 8 8

9 Metsähakkeen tekninen korjuupotentiaali kahdella ainespuun hakkuuskenaarioilla ja metsähakkeen nykykäyttö 25 Latvusmassa Kannot Nuorten metsien energiapuu Järeä runkopuu Metsähaketta, milj. m³ vuodessa Suurin kestävä ainespuun hakkuumäärä: 78,4 milj. m³/vuosi jaksolle Toteutuneiden hakkuiden taso ja rakenne: 56,1 milj. m³/vuosi jaksolle Metsähakkeen käyttö vuonna 2009 Tavoite 13,5 milj. m³ vuoteen 2020 mennessä Lähteet: Salminen 2010/Mela ryhmä, Ylitalo

10 Voiko energiapuun tuotanto olla kannattavaa? Polttoaineet Suomessa ilman veroja /MWh Raskas PÖ Maakaasu Hiili Turve Hakkuutähde Kannot Pienpuu

11 Käyttämätöntä maata ei juuri ole 11 Rettenmaier et al. 2008

12 Tilavuuskasvu harvennushakkuun ja hakkuutähteiden (HT) korjuun jälkeen 20 Harvennus 0 x HT 1 x HT 2 x HT Harvennus 15 m 3 /ha/v I II III 5-vuotis jakso 12 Kukkola, M. & Mälkönen, E. 1997

13 Kestävätkö metsät ravinnepoistumaa? Hakkuutähteen poisto päätehakkuussa männyllä ei kasvuvaikutusta 10 v. aikana kuusen pituuskasvu aleni 2 v. kasvun verran 10 v. seurantajaksolla kuusen rehevillä kasvupaikoilla maan typpivarastot eivät alene, karuilla aleneminen merkittävää Kokopuukorjuu harvennuksessa männyn kasvu alenee 5 m 3 /ha 10 v. aikana kuusen kasvu alenee 17 m 3 /ha 10 v aikana 13

14 Päätehakkuulla havaitut talteensaantoprosentit n. 62% (Peltola ym. 2010) palstalle jäävä biomassa pääosin neulasia ja pienoksia Harvennushakkuulla kuusta ei korjata kokopuuna mäntyjen oksista merkittävä osa karsiutuu hakkuussa (latvusmassasta saadaan talteen vain puolet) runkojen järeytyminen johtamassa yhä enemmän karsitun rangan korjuuseen 14

15 Ravinteet saatava kiertämään Turve- ja puutuhkaa syntyy Suomessa n tonnia vuodessa Puhdasta puutuhkaa n tonnia vain 10% käytetään lannoitteena Pohjois-Karjala tiennäyttäjä tuhkan kierrätyksessä 15

16 Kantojen poltto kivihiilen veroinen päästö? Выбросы на единицу выработанной энергии (т CO2-экв./ПДж) Выбросы в цепочке производства древесной биоэнергии Каменный уголь Тяжелый мазут Выбросы в цепочке производства древесной биоэнергии Выбросы в цепочке производства древесной биоэнергии Время (Годы после начала производства энергии) Схема 1. Выбросы парниковых газов от применения древесной биомассы для энергетики по сравнению с некоторыми видами ископаемого топлива. Прерывистые линии выбросы от энергетической древесины в Северной Финляндии, сплошные линии в Южной Финляндии. 16 Liski 2010

17 Kantojen poltto kivihiilen veroinen päästö? -100 Mt/a +70 Mt/a 17

18 Kantojen poltto kivihiilen veroinen päästö? Lähde: Liski

19 Suomen hiilivelka on maksettu ennakkoon 19

20 Metsien hiilivarasto kasvaa nyt 40 Mt/a 20

21 Suomalaista metsäenergiateknologiaa 21

22 Suomalaista metsäenergiateknologiaa 22

23 Aika, s Ajanmenekki/9,55 m³ Kuljettaja Kasan järjestely kuorman järjestely siirtyminen tuonti vienti Ammattikuljettajat Opettajakuljettajat Oppilaskuljettajat Kuva 5. Kuormauksen ja kuormauksen aikaisen ajon työvaiheittaiset ajanmenekit kuljettajittain harvennuksella (Väätäinen & Lamminen 2010). 23

24 Kehitysajurit Keski- ja Etelä-Euroopassa 24

25 Metsäenergian korjuukonetarve Por tugali kaivukoneet met sät rakt orit hakkurit hakeautot kaat okasauskoneet Iso-Br itannia Itäval ta Puol a Espanj a Tsekki Ranska Saksa Suomi Ruotsi Konemäär ä, kpl 25

26 Kasvun rajoitteen keskiarvo Kasvun rajoitteen keskihajonta Kehittämispotentiaalin keskiarvo Kehittämispotentiaalin keskihajonta Korjuukustannukset: Harvennuspuu Korjuun & käsittelyn vaatima ammattitaito: Harvennuspuu Työvoiman tarve: Harvennuspuu Metsänomistajien suhtautuminen energiapuukauppaan: Harvennuspuu Integroitavuus muihin toimintoihin: Harvennuspuu 4,8 4,4 4,3 3,3 3,3 0,4 0,8 0,7 1,3 1,2 4,6 4,6 3,9 3,8 3,8 0,9 1,1 0,9 0,5 0,6 Harvennusenergiapuun kehityspotentiaali Lähde: Laitila ym Lainsäädäntö & metsänkäsittely: Harvennuspuu 3,4 1,3 3,6 1,1 Saatavuus eri markkinatilanteissa: Harvennuspuu 2,4 1,0 3,7 1,0 Kuljetustehokkuus: Harvennuspuu 2,9 1,0 3,1 0,9 Pääoman tarve: Harvennuspuu 3,1 1,0 2,8 1,3 Kestävyys & seurannaisvaikutukset: Harvennuspuu 2,5 1,1 3,2 1,0 Materiaalin kuormaus & purku: Harvennuspuu 2,5 1,0 2,9 1,1 Laatu & lämpöarvo: Harvennuspuu 2,2 1,0 3,1 0,9 Varastoitavuus: Harvennuspuu 2,5 0,7 2,6 0,8 26 Soveltuvuus eri kokoluokan käyttöpaikoille: Harvennuspuu 1,5 0,7 1,8 0,8

27 Soveltuvuus eri kokoluokan käyttöpaikoille:kannot Metsänomistajien suhtautuminen energiapuukauppaan:kannot Kestävyys & seurannaisvaikutukset:kannot Kuljetustehokkuus:Kannot Laatu & lämpöarvo:kannot Saatavuus eri markkinatilanteissa:kannot Kasvun Средний rajoitteen показатель keskiarvo ограничения роста Kehittämispotentiaalin Средний показатель потенциала keskiarvo развития 2,9 4,1 3,9 3,8 3,7 3,8 1,1 1,0 1,0 0,7 1,0 1,3 Kasvun Средний rajoitteen разброс ограничения keskihajontaроста Kehittämispotentiaalin Средний разброс потенциала keskihajonta развития 4,2 0,8 3,7 1,2 3,7 1,1 3,7 1,2 3,7 1,1 2,7 1,0 Energiakantojen kehityspotentiaali Lähde: Laitila ym Materiaalin kuormaus & purku:kannot 3,0 1,1 3,5 1,1 Korjuukustannukset:Kannot 3,1 0,8 3,2 0,8 Korjuun & käsittelyn vaatima ammattitaito:kannot 2,9 1,0 3,2 0,9 Integroitavuus muihin toimintoihin:kannot 2,9 1,0 3,3 1,0 Pääoman tarve:kannot 3,1 0,8 3,1 1,1 Työvoiman tarve:kannot 2,7 0,9 2,8 0,8 Lainsäädäntö & metsänkäsittely:kannot 2,7 1,0 2,7 0,8 27 Varastoitavuus:Kannot 2,3 1,2 2,7 1,3

28 Perinteinen halko edelleen kilpailukykyisin puupolttoaine 28