Metsäenergian uudet mahdollisuudet ja niiden kehittäminen Jyrki Raitila, projektipäällikkö

Transkriptio

1 Metsäenergian uudet mahdollisuudet ja niiden kehittäminen Jyrki Raitila, projektipäällikkö 1

2 Hankkeen organisointi ja kesto Hanketta hallinnoi Keski-Suomen metsäkeskus Hankkeen toteutus metsäkeskuksen ja VTT:n tiiviinä yhteistyönä Tutkimus- ja kehittämistyötä myös ostopalveluna (VTT, Metsäteho ja Metla) Koulutus, näytökset, tiedotus jne. yhteistyössä oppilaitosten, metsänhoitoyhdistysten ja metsänomistajien liiton kanssa Hankeaika 08/ /2010 2

3 Kustannusarvio ja rahoitus Kokonaiskustannusarvio Päärahoitus EU:n maaseuturahastosta TEkeskuksen kautta Yksityisen rahoituksen tarve Yritysrahoitus (mm. Vapo ja JE) Osallistumismaksut Muut, esim. mainostulot Metsäkeskuksella ei rahoitussuunnitelmassa rahoitusosuutta todellinen omarahoitus noin

4 Yleisesti Tavoitteet Kasvattaa kokonaisuudessaan energiapuun korjuuvolyymiä klusteriohjelman tavoitteiden mukaisesti (650 GWh ohjelman tavoite) Erityisesti Tehostaa energiapuun korjuuta ensiharvennusleimikoista (mm. uusien menetelmien avulla) Parantaa kantojen korjuuteknologiaa erityisesti sopimaan myös mäntykantojen nostoon sekä maa- ja kiviaineksen erottamiseksi juurakoista Parantaa laatua ja vähentää varastohävikkejä 4

5 Menetelmät Tutkimus- ja kehitystyön avulla metsäenergiapotentiaalin parempi hyödyntäminen Nuorten metsien energiapuun korjuu Varastointi Kannonnosto Koulutus, neuvonta ja tiedonvälitys Parhaat toimintatavat käyttöön (uusi tutkimustieto) Työn laatu ja energiapuun laatu Toiminnan kustannukset ja kannattavuus Toiminnan tunnettavuus ja hyväksyttävyys 5

6 6 Tuloksia

7 Selvitykset, tutkimukset ja materiaali Metsäenergiamarkkinoiden nykytilaselvitys ja kehittämistarpeet (JAMK) Energiapuuvaraselvitys (MK) Nykyisten kannonnostomenetelmien soveltuvuus mäntykantojen nostoon (Metla) Yhteenveto aiemmista energiapuun varastointitutkimuksista (VTT) Kokopuun paalaus (Metsäteho) VTT:n tutkimusten loppuraportti Metsäenergiainfo-sivusto ( Suomi/metsaenergiainfo/etusivu.htm) 7

8 Kokopuun paalausketjun tuottavuus ja kustannukset Fixteri kokopuupaalain kehittäjä Pasi Romo Kangasniemeltä valmistaa Fixteri Oy Jyväskylässä Metsätehon koordinoiman projektin kanssa yhteistyö tutkittu Fixteri II-kokopuupaalaimeen perustuvan puunkorjuun kilpailukyky

9 Kokopuun paalauksen kilpailukyky Tuotantokustannukset, /m Kuitupuun erillishankinta (Yksinpuin) Kuitupuun erillishankinta (Joukkokäsittely) Energiapuuun erillishankinta (Kokopuu/TV) Energiapuuun erillishankinta (Kokopuu/KP) Energiapuuun erillishankinta (Energiapuupaalit/KP) Integroitu hankinta (Kuitupuupaalit) Integroitu hankinta (Kaksi kasaa / Kuitupuu) Integroitu hankinta (Kaksi kasaa / Energiapuu/TV) Poistuman rinnankorkeusläpimitta, cm

10 Kokopuun paalauksen kilpailukyky Tehdyt vertailulaskelmat osoittivat, että kokopuun paalaus -tuotanto-ketju on sitä kilpailukyisempi, mitä pienirunkoisempaa korjattava ensiharvennuskuitupuu on. Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että kokopuun paalauksen optimaalinen toimintaalue on ensiharvennusleimikoissa, joissa poistuman rinnankorkeusläpimitta on 7 10 cm. Kokopuun paalauksen suhteellinen vahvuus on nimenomaan kuitu- ja energiapuun yhdistetyssä hankinnassa. Tehdyt kustannuslaskelmat osoittivat, että kokopuun paalauksen kustannuskilpailukyky pelkän energiapuun hankinnassa on heikko.

11 Kertymä, m3 Kuljetuskustannus, /m3 Energiapuupaalien kuljetuslogistiikka: kertymä ja kustannukset Kumulatiivinen kertymä Kuljetusmatka, km Kuljetuskustannus Tuore kokopuu, /m³ kokonaiskertymä Keski-Suomessa on m 3 /a (7-12 cm leimikoista 7-10 cm) Kertymä kasvaa hyppäyksittäin kuljetusmatkan kasvaessa aina uuden kunnan tullessa mukaan kokonaiskertymään.

12 Energiapuupaalien kuljetuslogistiikka: kertymä ja kustannukset Autokuljetus Junakuljetus, alkukuljetusmatka 60 km Junakuljetus, alkukuljetusmatka 30 km Kuljetuskustannus, /m Kuljetusmatka, km Junakuljetus (2,3 snt/m 3 /km) autokuljetusta edullisempi yli 150 km:n kaukokuljetusmatkoilla, mikäli autolla tapahtuva alkukuljetusmatka on 60 km. (Pihtipudas ja Kinnula sekä Kivijärven ja Viitasaaren pohjoisosat) Alkukuljetusmatkan ollessa 30 km junakuljetus on autokuljetusta edullisempaa kaukokuljetusmatkan ollessa yli 65 km (Kannonkoski, Saarijärvi)

13 Kantojen uusi korjuuteknologia Mäntykantojen tuotantoketjun tutkiminen Ilomantsissa 2009 ja Toivakassa 2010 Xteho-yksiotekantoharvesteri Ajokoneen laajeneva kuormatila ja ravistava koura kehittäjä Sakari Mononen, Karelian Puu ja Metalli Oy valmistaa Kareliatech Oy Verrattiin Xtehoa ja ns. kantoharaa soveltuvuus, tuottavuus, kantojen puhtaus, nostojälki

14 Tehotuntituottavuus, m 3 /h Kantojen uusi korjuuteknologia Xtehon tuottavuus 40 % suurempi kuin kantoharan puhtaus koekohteessa yhtä hyvä, puuaines noin 95 % tuoremassasta pilkotut mäntykannot kuivuivat hyvin, viikossa 10 %-yksikköä, kolmessa viikossa 20 %-yksikköä molemmilla laitteilla lähikuljetuksen tuottavuus yhtä hyvä, 8,7 8,9 m 3 /h Kantojen läpimitta Kokonaisaika kantoa kohti Kannon tilavuus Laite Puulaji Kantojen lukumäärä Tehotuntituottavuus kpl cm s m 3 m 3 /h Xteho kuusi ,8 55,7 0,110 7,7 Xteho mänty ,2 75,2 0,134 7,5 Xteho mänty ,1 57,5 0,070 4,7 hara mänty ,5 77,7 0,067 3,3 Xteho Hara Linear (Xteho) Linear (Hara) Kantoläpimitta, cm

15 Keskiarvotunnuslukuja mäntykantojen nostolle 2010 Laite Kantojen lukumäärä Kantojen läpimittojen keskiarvo ja - hajonta Noston kokonaisaika kantoa kohti keskimäärin Kannon tilavuus keskimäärin Tehotuntituottavuus Xteho 279 kantohara 175 kpl cm s m 3 m 3 /h 28,1 4,6 57,5 0,070 4,69 27, ,7 0,067 3,34 15

16 Energiapuun kosteus ja varastointi Kokopuun, paalien ja hakkuutähteen kuivuminen ja varastohävikki tienvarsivarastot, hyvä ja huono varastopaikka terminaali Tutkimusaineiston keskitulos: Ensimmäisenä kautena kosteus aleni 40 %:iin, talvella kostui 45 %:iin, seuraavana kesänä 32 %:iin Metsätien varressa kuivumisolot tasaisemmat kuin terminaalissa Terminaalissa kuivuu tehokkaammin, mutta kastuu helpommin syksyn ja talven aikana Peitetyt kasat ensimmäisenä vuotena 6 %- yksikköä, toisena kesänä %-yksikköä kuivempia. Loppukosteus alle 30 %. Varjossa sijainneiden pienpuun varastokasojen kosteus oli 7 17 %-yksikköä suurempi kuin avoimella paikalla (aikaisempi tutkimus) Varastohävikit 2 4 % kokonaismassasta 60 % hävikistä on isompia puita ja oksia, loput ohuita risuja ja neulasia

17 Energiapuun kosteus ja varastointi Energiapuun kuivuminen metsätien varressa ja terminaalissa (koko aineisto)

18 Energiapuun kosteus ja varastointi Kosteus, % Kokopuu, peittämätön Kokopuu, peitetty Paali, peittämätön Paali, peitetty Paalikasa kuivui aluksi nopeammin kuin kokopuukasa Molemmat kastuivat voimakkaasti, paalit enemmän Ei selvää eroa paalit vs. kokopuu kuivumisnopeudesta 18

19 Yhteenveto 19 Keski-Suomen metsissä lähes 3 TWh vuotuinen metsähakepotentiaali (käytetään noin puolet) Haasteena saada lisää puuta liikkeelle kasvavaan kysyntään Pienpuunkorjuuseen tarvitaan kustannustehokkaampia korjuumenetelmiä Jotta paalaus yleistyisi, pitää sen tuottavuutta nostaa Mäntykantoja voidaan nostaa tehokkaasti sopivilla mailla myös perinteisillä menetelmillä Uudet innovaatiot kuten yksioteharvesteri voivat parantavat tuottavuutta selvästi (Xteho 40%) Seuraava kehityskohde lienee kaukokuljetus Oikealla varastoinnilla voidaan parantaa energiapuun laatua huomattavasti Tärkeintä on valita hyvä varastopaikka (jopa 17%-yksikön etu) Peittäminen (6-15 %-yksikön hyöty)