saatavuus energiantuotantoon

Transkriptio

1 Metsäbiomassan saatavuus energiantuotantoon Timo Karjalainen, Perttu Anttila, Antti Asikainen, Yuri Gerasimov ja Juha Laitila Metsäntutkimuslaitos Bioenergian kestävä tuotanto ja käyttö maailmanlaajuisesti GLOENER-, SEKKI-, ja BIOVAIKU- hankkeiden loppuseminaari Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

2 Metsäbiomassan saatavuus energiantuotantoon modernin energiapuun maailmanlaajuinen potentiaali energiapuun saatavuus Luoteis-Venäjällä tapaustutkimus metsähakkeen saatavuudesta Varkauden biomassajalostamolle johtopäätökset

3 Modernin energiapuun maailmanlaajuinen potentiaali yhtenäisiin tilastotietoihin perustuva teoreettis-tekninen arvio potentiaalista (GFRA 2005, FAOSTAT) sisältää hakkuutähteitä nykyisiltä päätehakkuilta hakkuusäästön (kasvun ja hakkuiden erotus) käytetään 25 % hakkuusäästöstä ja hakkuutähteet ei sisällä perinteistä polttopuuta metsäteollisuuden sivutuotteita Lähde: Anttila P., Karjalainen, T. & Asikainen. A GFRA 2005

4 Teollisuus- ja polttopuun hakkuut 1990, 2000 ja 2005 (FAO, 2006) Suurimmat teollisuuspuun hakkuut 2005 (FAO, 2006) Suurimmat hakkuusäästöt 2005 (FAO, 2006) Lähde: Anttila P., Karjalainen, T. & Asikainen. A

5 Kertymä nykyisiltä hakkuilta ja hakkuusäästöstä Lähde: Anttila P., Karjalainen, T. & Asikainen. A

6 Moderni energiapuupotentiaali noin 1,2 mrd m 3 :ä tai 2400 TWh:a / vuosi Lähde: Anttila P., Karjalainen, T. & Asikainen. A ,2 mrd m 3 ~ 8,8 EJ

7 Modernin energiapuun kertymän suhteen lupaavat alueet missä hakkuut ja hakkuusäästö suuret pinta-alayksikköä kohden Lähde: Anttila P., Karjalainen, T. & Asikainen. A

8 Arvioita energiapuun potentiaalista ja primäärienergian kysynnästä noin 2 % maailman primäärienergian kysynnästä Lähde: Anttila P., Karjalainen, T. & Asikainen. A

9 Johtopäätökset Moderni energiapuupotentiaali noin 2400 TWh tai 8,8 EJ/vuosi, noin 2 % globaalista primäärienergian kysynnästä Lupaavia alueita Pohjois Amerikka Keski- ja Pohjois-Eurooppa, Venäjä Itä-Aasia Etelä-Amerikka Luotettavampien arvioiden saamiseksi tarvitaan kansainvälistä yhteistyötä

10 Luoteis-Venäjän energiapuuvarat 13 milj. asukasta metsäala 118 milj. ha puuston tilavuus 10 mrd. m3 vuotuinen hakkuusuunnite 106 milj. m3, 40 % käytössä energian kulutus 81 Mtoe tai 943 TWh (44 % kaasu, 19 % öljy, 16 % kivihiili, 18 % ydin- ja vesivoima, 2 % uusiutuvat) Table 2. Techically available energy wood potential in Northwest Russia. Source Scenario for energy wood resources Actual 1) Allowable 2) Potential 3) million TWh million TWh million solid m 3 solid m 3 solid m 3 TWh Timber harvesting Sawmilling Total energy wood ) based on actual fellings (40.2 mill. m 3 final felling, 5.1 mill. m 3 thinning, 4.7 mill. m 3 other felling), and and sawmill production (7.3 mill. m 3 sawn wood and plywood) 2) based on full utilisation of annual allowable cut (106.2 mill. m 3 final felling, 5.1 mill. m 3 thinning and 4.7 mill. m 3 other felling), and sawmill production (13.7 mill. m 3 sawn wood and plywood) 3) based on also full utilisation of thinnings (106.2 mill. m 3 final felling, 53.1 mill. m 3 thinning and 4.7 mill. m 3 other felling), and sawmill production (18.0 mill. m 3 sawn wood and plywood) Lähde: Gerasimov & Karjalainen

11 Energiapuu alkuperän mukaan Hakkuilta 21,8 milj. m 3 Sahoilta ja vaneritehtailta 9,1 milj. m 3 Lähde: Gerasimov & Karjalainen % 13% 6% 6% 29%

12 Energiapuu puulajiryhmän mukaan 58% 42% Lähde: Gerasimov & Karjalainen

13 Tulokset alueittain (8) Hakkuista leshooseittain skenaariot metsien käytön intensiteetille Aluetasolla puulajiryhmittäin alkuperä sahojen ja vaneritehtaiden sivutuotteet Lähde: Gerasimov & Karjalainen

14 Energiapuun tuonti Värtsilään hankintakustannusten ja rautatiekuljetusmatkan mukaan Volume Cost Cumulative volume, million m3 per year Average cost, Euro per m3 <35 /m milj. m Distance to Vjartsilia, km <550 km Lähde: Gerasimov & Karjalainen

15 Luoteis-Venäjän johtopäätökset/huomiot Suuret energiapuuvarat, nyt alle 2 % energian käytöstä, nykyisiltä hakkuilta mahdollisuus 6 % (=> 15 % => 21%) Suuret alueiden väliset ja sisäiset erot; johtuvat eroista metsävarojen määrässä ja niiden hyödyntämisessä, käytettävissä olevasta infrastruktuurista, metsien käytölle asetetuista rajoitteista jne. Nykyisin alavarastoille ja sahoille tuleva energiapuu yleensä hyödynnetty => koko potentiaali ei ole ylimääräinen Metsien käsittelyn tehostaminen (harvennukset, tavaralajimenetelmä) Enemmän energiapuuta hakkuualueille Vähentää energiapuun kertymistä alavarastoille, jotka sijaitsevat lähempänän asutuskeskuksia Vaatii laajamittaisen metsähakkeen keruun ja käytön teknologian kehittämistä

16 Luoteis-Venäjän johtopäätökset/huomiot jatkuu Mahdollisuudet Energiapuu paikallinen / alueellinen energialähde, käyttö hyvä paikallis- ja aluetaloudelle Asutuskeskuksissa perusinfra olemassa (kaukolämpö, lämmön ja voiman yhteistuotanto) Ala kehittymätön => mahdollisuus hyödyntää suoraan uutta teknologiaa => teknologian ja osaamisen markkinat Öljy ja hiilikattiloiden muuttaminen biomassalle / puulle => kasvihuonekaasujen nettopäästöjen väheneminen Fossiilisen energian saatavuus ja halpa hinta ei ole taattu Jos markkinat Luoteis-Venäjällä eivät kehity, kysyntää on Euroopassa

17 Tapaustutkimus: metsähakkeen saatavuus Varkauden biomassajalostamolle Metsähakkeen käyttö suhteessa korjuupotentiaaliin laskentaalueella raaka-ainelähteittäin Lähde: Laitila ym. 2008

18 2,8 milj. m 3 < 150 km Energiantuotannossa hyödyntämättömän metsähakkeen määrä kaukokuljetusmatkan mukaan Lähde: Laitila ym

19 Johtopäätökset Maailmanlaajuinen modernin energiapuun saatavuus rajallinen, mutta lupaavia alueita löytyy Kokemus Suomesta osoittaa, että puupolttoaineilla tärkeä merkitys energiamarkkinoilla ja khkpäästövähennystavoitteisiin pääsemisessä Vaatii uuden teknologian ja menetelmien käyttöä laajassa mittakaavassa, kustannustehokkuutta, koko ketjun ja sen kestävyyden huomioonoton tärkeää toimijoiden yhteistyö, teknologinen kehitys ja tutkimus

20 Raportteja Anttila, P., Karjalainen, T. & Asikainen, A Global potential of modern fuelwood. Working Papers of the Finnish Forest Research Institute. Gerasimov, Y., Karjalainen, T Assessment of Energy Wood Resources in Northwest Russia. Working Papers of the Finnish Forest Research Institute. Gerasimov, Y., Karjalainen, T Estimation of supply and delivery cost of energy wood from Northwest Russia. Working Papers of the Finnish Forest Research Institute