Energiapuun korjuun ja metsien muun käytön suhteet esimerkki Pohjois Karjalasta. Mikko Kurttila, Leena Kärkkäinen, Olli Salminen & Heli Viiri

Transkriptio

1 Energiapuun korjuun ja metsien muun käytön suhteet esimerkki Pohjois Karjalasta Mikko Kurttila, Leena Kärkkäinen, Olli Salminen & Heli Viiri Metlan metsäsuunnittelupäivä

2 Esityksen sisältö Taustaa Kriteerien valinta laskentoihin Aineistot ja menetelmät Tulokset Tarkastelua varauksia COOL hankkeen esittely

3 Lisääntyvän energiapuun käytön vaikutukset Erilaisia laskelmia tehty runsaasti Saatavuusarviot: VMI aineistojen ja paikkatietotarkastelujen perusteella tehdyt arviot teknisistä potentiaaleista tarkastelualueella Skenaariotarkastelut: esim. kestävät hakkuumahdollisuusarviot, puun kysynnän ja ilmastonmuutoksen vaikutus energiapuumääriin Vaikutusarviot: kestävyystarkastelut Energiapuun käytön vaikutuksista tiedetään varsin paljon Puubiomassan tuotantoa ja käyttöä on oikein suunnitellen mahdollista kasvattaa merkittävästi ilman että metsien hiilinielua ja luonnon monimuotoisuutta vaarannetaan (Asikainen ym. 2012) Kokopuukorjuun ravinnetalous ja kantojen korjuun monimuotoisuus ja vesistövaikutukset herättävät mielipiteitä Usein tulokset piste estimaatteja = kertovat, mikä energiapuun korjuun taso voi olla sekä miten se vaikuttaa metsän rakenteeseen sekä muihin käyttömahdollisuuksiin

4 Tuotantomahdollisuuksien raja (PPF, production possibility frontier) Ilmaisee ne yhdistelmät tuotteita, jotka enintään voidaan tuottaa tietyllä määrällä tuotannontekijöitä Tuotteiden transformaatiosuhde riippuu sijainnista tuotantomahdollisuuksien rajalla Optimaalinen piste riippuu päätöksentekijän tavoitteista Tuote 1 Tehoton Mahdoton Tehokas Tässä työssä tarkastellaan energiapuun korjuun lisäämisen vaikutuksia muihin käyttömuotoihin Ja erityisesti sitä, millä tasolla transformaatiosuhde kasvaa Tuote 2

5 Vaikutusten mittaaminen: lähtökohtana kestävän metsätalouden kriteerit ja indikaattorit Lähde: Suomen metsät 2011

6 Laskentoihin sisällytetyt indikaattorit Kriteerit Indikaattorit MELA muuttujat Metsävarat Puuston määrä Metsien hiilivarasto Puuston tilavuus, m 3 Puuston hiilensitominen, kg Terveys ja elinvoimaisuus Ilmastonmuutoksen mahdolliset vaikutukset metsiin (* Tuotanto ja käyttö Monimuotoisuus Puuston kasvu ja poistuma Vuotuisten markkinahakkuiden määrä ja arvo Metsien muut kuin puutuotteet Puulajikoostumus Luonnonmetsät Kuollut puuaines Puuston kasvu ja poistuma, m 3 /v Tukki ja kuitupuukertymä, m 3 /v Nettotulot, Virkistysarvoindeksi Lehtipuiden tilavuus, m 3 Yli 120 vuotiaiden metsien pinta ala (*, ha Luonnonpoistuma, m 3 /v Suojametsät Yhteiskunnallinen ja taloudellinen merkitys Metsätalouden vesistövaikutukset Metsäsektorin työvoima Uudistushakkuuala (*,ha/v Energiapuun korjuuseen kuluva työaika, päivää/v *) toistaiseksi puuttuu

7 MELA laskelmat VMIkoealaaineisto MELA Simuloinnit Metsien käsittelyvaihtoehdot Optimoinnit Valittu metsien tuotanto ohjelma Energiapuun määrä Indikaattorin arvo Tuotantomahdollisuuksien rajat Parametrit, esim. energiapuun korjuu Optimointitehtävä Indikaattorin maksimointi Energiapuun = korjuurajoitteet

8 Tehtävänmuotoilu Max tavoitemuuttuja X max Energiapuun korjuurajoite RE..1=1500 RE..2=1500 RE..3=1500 RE..4=1500 Osalle lisärajoite: Indikaattorin arvon oltava sama peräkkäisinä 10 vuotiskausina Nettotulojen nykysarvo, milj ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Potentiaalinen energiapuukertymä, milj. m 3

9 Laskelmien parametrit Tarkastelujakso 40 vuotta (4 x 10 vuotta) Energiapuunkorjuun määrittelyt simuloituihin käsittelyvaihtoehtoihin Harvennukset: 1) erilliskorjuuna tai 2) ainespuun kanssa integroituna korjuuna korjuu kokopuuna paitsi kuusivaltaisissa kohteissa ja turv la rankana Avohakkuun hakkuutähteet: energiapuuksi 1) 70 % oksatähteestä tai 2) 70 % oksatähteestä ja 90 % > 25 cm kannoista ja näiden >10 cm juurista Energiapuun korjuu kuivahkoilta kankailta ja sitä viljavammilta kasvupaikoilta (+ vastaavat turvemaat) Energiapuun hinnat, korjuukustannukset ja tuet Käyttöpistehinta 35 /m³ (17,5 /MWh) Korjuukustannukset haketettuna käyttöpisteeseen (ajanmenekin ja yksikkökustannusten tulona). Sovelletut ajanmenekkimallit mm. Laitila ym. 2004, 2007, Kärhä ym. 2004, 2006, Heikkilä ym Nuorten metsien energiapuun korjuutuki 7 /m³ ja haketustuki 1,7 /i m³ Muut hinnat ja kustannukset Pohjois Karjalassa toteutuneiden mukaisesti

10 Tulokset: energiapuu vs. metsävarojen kehitys Puuston tilavuus,, milj. m Puuston hiilen määrä, milj. tonnia ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Energiapuukertymä, milj. m 3 /v ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Energiapuukertymä, milj. m 3 /v pienpuu harvennuksista pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet + kanto ja juurakot

11 Tulokset: energiapuu vs. metsävarojen käyttö Nettotulojen nykyarvo, milj ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Energiapuukertymä, milj. m 3 /v pienpuu harvennuksista pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet + kannot ja juurakot

12 Tulokset: energiapuu vs. monimuotoisuus 50 1,1 Lehtipuuston tilavuus, milj. m Luonnonpoistuma, milj. m 3 1 0,9 0, ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Energiapuukertymä, milj. m 3 /v 0,7 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Energiapuukertymä, milj. m 3 /v pienpuu harvennuksista pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet + kanto ja juurakot

13 Tulokset: energiapuu vs. työllisyys Työnmenekki, päivää/vuosi ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Energiapuukertymä, milj. m 3 /v pienpuu harvennuksista pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet pienpuu harvennuksista + hakkuutähteet + kannot ja juurakot

14 Tulokset alustavia Varaukset Laskelmat pieneltä osin kesken Artikkeli lähdössä ennakkotarkastukseen tieteelliseen sarjaan joulukuussa Ei julkaistuja tuloksia Kaksiulotteisena tuotantomahdollisuuksien raja kuvaa kerrallaan vain kahden muuttujan välistä riippuvuussuhdetta Käytännössä rajoitteita / vaikuttavia tekijöitä aina enemmän Käyrälle ei ole mahdollista päästä Laskelmat hyödyllisiä, sillä ne kuvaavat tuotannon mahdollisen mittakaavan sekä yhteensopivuuden muiden käyttömuotojen kanssa eri tasoilla Lisärajoitteet mahdollisia

15 Tulosten tarkastelu Pohjois Karjalassa energiapuun käytölle asetetut tavoitteet saavutettavissa metsien tuotantomahdollisuuksien näkökulmasta Taloudellisesti järkevää lisätä n. 2 milj. kuutiometriin saakka Pienpuun korjuu harvennuksista tärkeässä roolissa Arvioiden mukaan vaikutukset muihin käyttömuotoihin vähäisiä Kasvava energiapuun käyttö jopa tukee tai ei aiheuta isoja vaikutuksia muulle metsien käytölle Osin kilpailee muiden käyttömuotojen kanssa Riippuvuussuhde joillakin käyttömuodoilla vakio Lisääntyviä haitallisia vaikutuksia muulle käytölle vasta n. 2 milj. kuutiometrin jälkeen (tarkasteltujen muuttujien näkökulmasta)

16 COOL hanke Competing uses of forest land ( ) Tavoitteena vertailla metsien käytön periaatteita ja poliittisia linjauksia Espanjassa, Norjassa, Saksassa, Sloveniassa ja Suomessa sekä lisääntyvän energiapuun korjuun vaikutuksia metsien muihin käyttömuotoihin Toteuttajat: Metla + 5 yliopistoa ja tutkimuslaitosta em. maista Koordinaattorina Freiburgin yliopisto Saksasta (Institute of Forest and Environmental Policy (IFP), University of Freiburg) Hanke kuuluu WoodWisdom Net tutkimusohjelmaan Hankkeen budjetti 1,47 M Suomessa budjetti , rahoittaja MMM Lisätietoja: project.org

17 KIITOS! Kuva: Juha Laitila/Metla

18 Pohjois Karjala metsät ja energiapuun käytön tavoitteet vuonna 2020 Pohjois Karjala täyttää jo nyt kansalliset ilmastotavoitteet (63% uusiutuvia, josta puuenergian osuus 82%) Hajautetun ja uusiutuvien energiamuotojen lisäämisellä pyritään vahvistamaan aluetaloutta ja huoltovarmuutta (Pohjois Karjalan ilmasto ja energiaohjelma 2020) Energiapuun käyttötavoitteet: Metsähake: 1 milj. m 3 (vuonna 2010: 0,56 milj. m 3 ) (Pohjois Karjalan ilmasto ja energiaohjelma 2020) Polttopuu: 0.4 milj. m 3 (viime vuosina: 0,35 milj. m 3 ) 1.4 milj. m 3