elinkaarianalyysi Antti Kilpeläinen ENERWOODS-hankkeen teemapäivä Tehokas ja kestävä metsäenergian tuotanto nyt ja tulevaisuudessa 4.9.



Samankaltaiset tiedostot
Metsätuotannon elinkaariarviointi

Metsätalouden hiilitase metsänomistajan ja korjuuyrittäjän näkökulmasta

Metsien hiilivarastot ja energiapuun korjuun vaikutukset. Jari Liski Suomen ympäristökeskus

Metsäenergiavarat, nykykäyttö ja käytön lisäämisen mahdollisuudet

Metsäenergian hankinnan kestävyys

Bioenergian hiilineutraalius. Sampo Soimakallio, TkT, Dos., Suomen ympäristökeskus, Kluuvin Rotaryklubi,

Suomen metsien kestävä käyttö ja hiilitase

Riittääkö bioraaka-ainetta. Timo Partanen

Puu vähähiilisessä keittiössä

Biometaanin tuotannon ja käytön ympäristövaikutusten arviointi

Biopolttoaineiden hiilineutralisuusja kestävyyskriteerit ukkospilviä taivaanrannassa?

Lahden kaupungin metsien hiililaskennat

Bioenergiapotentiaali Itä- Suomessa

Näkökulmia biopolttoaineiden ilmastoneutraalisuuteen palaako kantojen myötä myös päreet?

Nuoren metsän energiapuu ja hiilinielu

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

saatavuus energiantuotantoon

Ympäristöjalanjäljet - miten niitä lasketaan ja mihin niitä käytetään? Hiilijalanjälki

BIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS YHTEISKUNTAAN JA YMPÄRISTÖÖN VUOTEEN 2025 MENNESSÄ

Suomi muuttuu Energia uusiutuu

Biomassan saatavuus, korjuu ja käyttö casetarkastelujen

Selvitys biohiilen elinkaaresta

Metsästä tuotteeksi. Kestävän kehityksen arviointi. Helena Wessman KCL

HIRSISEINÄN EKOKILPAILUKYKY

METSÄT, METSÄENERGIA JA HIILENSIDONTA

ForestEnergy2020-tutkimusohjelman raportti metsäenergian kestävyydestä

Tehometsänhoito ilmastonmuutoksen hillinnän keinona? Henvi Science Day Lauri Valsta

Hakkuutähteen korjuun vaikutukset metsän hiilitaseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin MMT Päivi Mäkiranta Metsäntutkimuslaitos

Uusinta uutta puusta ja metsästä. Euroopan Unionin ilmasto- ja energiasitoumusten merkitys metsä- ja puusektorilla

Ympäristöklusterin tutkimusohjelman hiilikonsortio

Metsäbioenergia energiantuotannossa

Energiapuun korjuun taloudellisuus nuorissa kasvatusmetsissä

Eri metsänhoitomenetelmien rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä

Metsien hyödyntämisen ilmastovaikutukset ja hiilinielujen kehittyminen. Prof. Jyri Seppälä Metsät ja ilmasto seminaari, Viikki 21.1.

Energia- ja ilmastopolitiikan soveltaminen metsäsektorilla

Onko puu on korvannut kivihiiltä?

Turpeen energiakäytön näkymiä. Jyväskylä Satu Helynen

Biohiilen käyttömahdollisuudet

Askeleita kohti C02-vapaata tulevaisuutta

BiKa-hanke Viitasaaren työpaja Uusiutuvan energian direktiivi REDII ehdotus

Öljyalan Palvelukeskus Oy Laskelma lämmityksen päästöistä. Loppuraportti 60K Q D

Metsästä energiaa Puupolttoaineet ja metsäenergia

Puun energiakäytön hiilitase ja kestävyyskysymykset

Kampanjan tavoitteet

Kierrätämme hiiltä tuottamalla puuta

Kaupunkimetsien hiilitaselaskelma Lahti

Kymen Bioenergia Oy NATURAL100

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Bioenergian käytön kehitysnäkymät Pohjanmaalla

Metsänhoidon strategiat metsien ja puutuotteiden hiilensidonnan sekä substituution edistämiseksi

Metsäenergian uudet tuet. Keski-Suomen Energiapäivä Laajavuori, Jyväskylä

Etelä-Pohjanmaan metsien kasvihuonekaasutase Jaakko Hautanen

METKA hanke Energiaseminaari Ener

Energia- ja ilmastopolitiikan infografiikkaa. Elinkeinoelämän keskusliitto

ENKAT hanke: Biokaasun tuotantoketjun energiatase ja kasvihuonekaasupäästöt. MMM Mari Seppälä Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

Kansantalouden ja aluetalouden näkökulma

Voiko teknologia hillitä ilmastonmuutosta? Climbus-päättöseminaari Jorma Eloranta Toimitusjohtaja, Metso-konserni

ILMASTO ELÄÄ METSÄSTÄ

ENERGIA- JA ILMASTOSTRATEGIA. YmV Otto Bruun, suojeluasiantuntija

Metsät ja ilmastonmuutoksen hillintä

Bioenergia-alan ajankohtaisasiat TEM Energiaosasto

Riittääkö puuta kaikille?

Turpeen käyttöä kehittämällä kannetaan vastuuta ympäristöstä, hyvinvoinnista ja omavaraisuudesta

bioe-biod Bioenergiaa ja monimuotoisuutta vuonna 2020 ja sen jälkeen

Ilmastonmuutos ja biotalous

Metsäenergian kehitysnäkymät Suomessa - kutsuseminaari

Metsäalan merkitys bioenergian tuotannossa ja ilmastonmuutoksen torjunnassa -osahankkeen 2 esittely

Toimiiko bioenergia ilmastonmuutoksen hillinnässä? Hiilitiedon lounastapaaminen , Helsinki Sampo Soimakallio, johtava tutkija, TkT VTT

BIOENERGIALLA UUSIUTUVAN ENERGIAN TAVOITTEISIIN

Fossiiliset polttoaineet ja turve. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Metsäenergiaa riittävästi ja riittävän tehokkaasti. Päättäjien Metsäakatemia Toimitusjohtaja Tuomo Kantola Jyväskylän Energia yhtiöt

Turvepeltojen ympäristöhaasteet

Katsaus päästöoikeusmarkkinoihin. Markus Herranen, Gasum Portfolio Services Oy

Metsien käytön kehitys. Maarit Kallio, Metla Low Carbon Finland 2050 platform Sidosryhmätilaisuus

Energiatehokkuus logistiikassa ja liikkumisessa Saint-Gobain Rakennustuotteet Oy

Suljetun kierron kasvihuone - ympäristömyötäistä huipputekniikkaa

Synteesikaasuun pohjautuvat 2G-tuotantovaihtoehdot ja niiden aiheuttamat päästövähenemät

Metsien tehostetun hoidon ja muuttuvan ilmaston vaikutukset puuntuotantoon

Ravinteiden, hiilen ja energian kierto ja virrat - Maatilan tehokas toiminta. Miia Kuisma Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus MTT

Öljyhuippu- ja bioenergiailta Yhdyskuntien ja teollisuuden sivuainevirtojen ja biomassan hyödyntäminen sähköksi ja lämmöksi

Metsäenergian asema suhteessa muihin energiamuotoihin: Ekonomistin näkökulma

Energiapuuterminaalit biomassan syötössä, kokemuksia Ruotsista ja Suomesta

Bioenergia, Energia ja ilmastostrategia

Bioenergiaratkaisut ovat keskeinen osa energiatulevaisuutta. Hollola Hannes Tuohiniitty

Low Carbon Finland 2050 Tulokset. Tiina Koljonen, johtava tutkija VTT

Tervetuloa! Jyrki Haataja aluejohtaja Suomen metsäkeskus julkiset palvelut Kainuun alue

Voiko metsäenergian tuotanto ja käyttö olla kannattavaa ja kestävää?

Mihin metsäpolttoainevarat riittävät

Ruoan elinkaariarviointi. Kaisa Manninen Juha Grönroos Suomen ympäristökeskus

ERI METSÄNKÄSITTELY- MENETELMIEN HIILITASE. Timo Pukkala

Rakentamisen hiilivarasto

Liikennepolttoaineet nyt ja tulevaisuudessa

METSÄHAKKEEN KILPAILUASEMA LAUHDESÄHKÖN TUOTANNOSSA ESITYS

Bioenergia ry

Metsäojitettu suo: KHK-lähde vai -nielu?

ENERGIAMURROS. Lyhyt katsaus energiatulevaisuuteen. Olli Pyrhönen LUT ENERGIA

Biotuotetehtaan mahdollistama puunhankinnan lisäys ja sen haasteet Olli Laitinen, Metsä Group

Biomassan ilmastoneutraalius

CCS:n rooli Suomen energiajärjestelmässä vuoteen 2050

Transkriptio:

Metsähakkeen tuotannon t elinkaarianalyysi Antti Kilpeläinen ENERWOODS-hankkeen teemapäivä Tehokas ja kestävä metsäenergian tuotanto nyt ja tulevaisuudessa 4.9.2012, Joensuu

12.9.2012 Metsäbioenergia; i tavoitteet t ja potentiaali ti Suomessa 20-20-20-10 : Päästöt-Uusiutuvat energiat-energiatehokkuus- Nestemäiset polttoaineet, vuonna 2020 Uusiutuvan energian käytön 38% lisäystavoite vuoteen 2020 mennessä lisää metsäbioenergian käyttöä. Tki Tekninen potentiaali ti li( (metsähake) tähk) ~15 milj. m 3 a -1 Nykykäyttö ~3-6 mill. m 3 a -1 Metsien kasvu ~100 milj. m 3 a -1 Ainespuuhakkuut ~60 milj. m 3 a -1 Source: Wood Energy Technology Programme, Finland 2

Metsäbioenergian elinkaaritarkastelu, tarpeet Metsäbioenergian vertailu muihin energialähteisiin (kgco 2 /MWh) Metsäbioenergian/metsien rooli energian tuotannossa, fossiilisten polttoaineiden korvaajana a ja ilmastonmuutoksen se hillinnässä => Tarkasteluissa tarvitaan ekosysteemin dynamiikan huomioimista. Pelkän metsäbioenergiapotentiaalin tunteminen ei mahdollista nettoilmastovaikutuksien laskentaa. Muutokset t metsänhoidossa, ympäristötekijöissä ä ja maankäytössä ä vaikuttavat vuotuiseen tuotokseen ja hiilen virtoihin ja näiden vaikutukset ovat näkyvissä pidemmällä aikavälillä (kiertoaika tai esim. v. 2020/2050). Elinkaarimenetelmät ja -mallinnus mahdollistavat tällaiset tarkastelut koko metsätuotannon ajalta.

Hiilen kierto metsäekosysteemissä METSÄ: Sidonta (kasvu) Hajotus (maaperä) + TEKNOSYSTEEMI: Hiilen varastot ja niiden käyttö Metsänhoidon päästöt (mm. korjuu ja kuljetus) Kilpeläinen et al. 2011

Elinkaarityökalu Ekosysteemimalli Kasvu (m 3 ha 1 yr 1 ) (Sima) Puuaine (m 3 ha 1 yr 1 ) Elinkaarimalli (LCA) Energiapuu (Mgha 1 ) Hiili ja Energiatase Hiili (Mgha 1 ) Ekosysteemimalli + Päästölaskentatyökalu + Metsäenergia mukana metsän kasvun ja kehityksen simuloinneissa E n e r g y i n p u t Working paths + Nursery production Site preparation Planting Thinnings/ Harvesting operations Short distance transportation Long distance transportation C a r b o n e m i s s i o n Työkalu mahdollistaa nettohiilitase-laskelmat metsätuotannolle kehdosta hautaan Timber in pulp and saw mill Chipping Energy wood in power plant Erilaiset skenaariotarkastelut: -Metsänkäsittely -Istutustiheys -Muuttuvat ilmasto-olosuhteet -Lannoitus Energy and carbon balance

12.9.2012 Elinkaarityökalu Tuloksena hiilen vuotuinen nettotase: Kasvu, hajoaminen, korjuun ja kuljetuksen k päästöt, puutuotteiden hajoaminen, biomassan polton päästöt CO rrat, gco 2m 2 a -1 2 vir 2 6

12.9.2012 Päästöjen allokointi metsähakkeelle C man C decomp C seq Nettovaihdosta (C net ) laskettu päästö allokoidaan kiertoaikana ik tuotettua t tt bioenergiaa kohti. Nettovaihdon allokointi bioenergialle tehty biomassaperusteisesti. Päästöt eri tuotanto- ja käyttöketjuille (kgco 2 /MWh). O 2 MWh 1 kgco C net 7

Esim. Korjuun ja kuljetuksen päästöt (a) Norway spruce: Oxalis-Myrtillus type CO 2 kg/ MW Wh 2000 ISD 3000 ISD 4000 ISD 10 M0 (0%) M1 (+10%) 9 M2 (+20%) M3 (+30%) M4 (-10%) M5 (-20%) 8 M6 (-30%) 10 (b) Norway spruce: Myrtillus type 9 8 60 80 100 120 60 80 100 120 60 80 100 120 Energy wood (Mg/ha)

12.9.2012 Esim. Metsäenergian päästöt Em mission kg CO MWh -1 2 200 200 180 160 140 1 1 OMT Norway spruce MT Norway spruce 120 2 3 2 3 4 7 4 7 100 10 10 5 11 5 11 80 8 8 12 12 6 9 6 9 60 250 300 350 400 450 500 Stem wood production, m 3 ha -1 mission kg CO MWh -1 2 E 180 160 140 120 100 80 4 1 2 10 3 7 8 11 12 5 6 9 1 2 3 MT Scots pine VT Scots pine 60 250 300 350 400 450 500 4 7 10 6 8 5 9 11 12 Stem wood production, m 3 ha -1 Routa et al. 2011 1 Basic 2 Basic, fertilized 2x150kg N 3 Basic, fertilized 3x150kg N 4 Integrated, with dense pre commercial stand 5 Integrated, with dense pre commercial stand fertilized 2x150kg N 6 Integrated, with dense pre commercial stand fertilized 3x150kg N 7 Integrated, with very dense pre commercial stand 8 Integrated, with very dense pre commercial stand fertilized 2x150kg N 9 Integrated, with very dense pre commercial stand fertilized 3x150kg N 10 Integrated, with extremely dense pre commercial stand 11 Integrated, with extremely dense pre commercial stand fertilized 2x150kg N 12 Integrated, with extremely dense pre commercial stand fertilized 3x150kg N 9

12.9.2012 Bioenergian päästöt (tuotetaan vs. ei tuoteta) Kilpeläinen et al. 2011 C net (bioenergia) C net (ei bioenergia)

12.9.2012 Metsähakkeen elinkaaritarkastelu, ilmastovaikutukset ik t k t Nettohiilitase laskettuna Suomen yli. Bioenergiaa (metsähake) tuotetaan tai ei tuoteta ja tarkastellaan näiden nettovaihtojen erotusta. Olemassa oleva biomassapotentiaali ja metsien rakenne vaikuttaa laskentatulokseen. Aikadynamiikka on tärkeää huomioida. BP t äbi i t t t j kä ttö BP=metsäbioenergian tuotanto ja käyttö TP=ainespuun tuotanto Kilpeläinen et al. 2011

12.9.2012 Metsäbioenergia vs. kivihiili Nettovaihto muunnettu kumulatiiviseksi säteilypakotteeksi tt k i, W/m 2 Energiayksikköä kohti, PJ (metsähake) Koko Suomen yli Substituutiovaikutuksia ei ole huomioitu it Kilpeläinen et al. 2012

Metsätuotannon elinkaaritarkastelut tulosten hyödynnettävyys Metsänhoidon ja metsäbiomassan tuotannon tehostaminen (huomioiden mm. kustannustehokkuus, ympäristövaikutukset, hiilidioksidipäästöt ja ilmastovaikutukset) Menetelmien kehitys metsäbiomassan tuotannon ja sen energiakäytön ilmastovaikutuksien ik t k i arvioimiseksi i i i Metsätuotanto ja ilmastonmuutoksen hillintä alueellisiin biomassavaroihin perustuen

Lopuksi Metsäenergian käytöllä voidaan vähentää CO 2 päästöjä tuotettua energiaa kohti verrattuna fossiilisiin polttoaineisiin. Ekosysteemimallinnuksen ja elinkaarimenetelmien yhdistäminen mahdollistaa erilaisten metsäbiomassan tuotanto- ja käyttöketjujen hiilitasetarkastelut koko elinkaaren ajalta. Elinkaariarviointi mahdollistaa metsäbioenergian vertailun muihin energialähteisiin. Kokonaisvaltaiset tarkastelut mahdollistavat myös metsille asetettujen muiden tavoitteiden, ainespuun tuottamisen, ilmastonmuutoksen hillinnän jne. määrittelemisen.