BIOENERGIA SUOMESSA. ATS-syysseminaari 8.11.2002, Helsinki Tutkimuspäällikkö Satu Helynen, VTT Prosessit



Samankaltaiset tiedostot
Puuperusteisten energiateknologioiden kehitysnäkymät. Metsäenergian kehitysnäkymät Suomessa seminaari Suomenlinna Tuula Mäkinen, VTT

Metsätalouteen ja metsäteollisuuteen perustuvan energialiiketoiminnan mahdollisuudet

Tulevaisuuden puupolttoainemarkkinat

Turpeen energiakäytön näkymiä. Jyväskylä Satu Helynen

Uusiutuvan energian potentiaalit

Riittääkö puuta kaikille?

Mitkä tekniikat ovat käytössä 2020 mennessä, sahojen realismi! Sidosryhmäpäivä 09. Vuosaari Teknologiajohtaja Satu Helynen VTT

Bioenergian käytön kehitysnäkymät Pohjanmaalla

Pohjois-Karjalan Bioenergiastrategia

Bioenergia-alan ajankohtaisasiat TEM Energiaosasto

Energian tuotanto ja käyttö

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

Metsäenergiavarat, nykykäyttö ja käytön lisäämisen mahdollisuudet

Toimenpiteitä vuoden 2020 bioenergiatavoitteen saavuttamiseksi. Toimitusjohtaja Tomi Yli-Kyyny Vapo Oy

Onko puuta runsaasti käyttävä biojalostamo mahdollinen Suomessa?

FINBION BIOENERGIAPAINOTUKSIA

Talousvaliokunta Maiju Westergren

Pienpolton markkinanäkymät

Puuhiilen tuotanto Suomessa mahdollisuudet ja haasteet

VIERUMÄELLÄ KIPINÖI

Juha Hiitelä Metsäkeskus. Uusiutuvat energiaratkaisut ja lämpöyrittäjyys, puuenergian riittävyys Pirkanmaalla

BIOENERGIAN KÄYTÖN LISÄÄNTYMISEN VAIKUTUS YHTEISKUNTAAN JA YMPÄRISTÖÖN VUOTEEN 2025 MENNESSÄ

Biokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen

Fossiiliset polttoaineet ja turve. Parlamentaarinen energia- ja ilmastokomitea

Kotkan Energia Uusiutuvan energian ohjelma

Pk -bioenergian toimialaraportin julkistaminen. Toimialapäällikkö Markku Alm Bioenergiapäivät Helsinki

Kohti vähäpäästöistä Suomea Uusiutuvan energian velvoitepaketti

Johdatus työpajaan. Teollisuusneuvos Petteri Kuuva Päättäjien 41. metsäakatemia, Majvik

Metsäbioenergia energiantuotannossa

Metsäenergian uudet tuet. Keski-Suomen Energiapäivä Laajavuori, Jyväskylä

Uusiutuvan energian käyttö energiantuotannossa seuraavina vuosikymmeninä

Keski-Suomen energiatase 2016

Tuotantotukisäädösten valmistelutilanne

Suomen uusiutuvan energian edistämistoimet ja Keski-Suomi. Kansanedustaja Anne Kalmari

Ponssen ratkaisut aines- ja energiapuun kannattavaan korjuuseen

Metsästä energiaa Puupolttoaineet ja metsäenergia

ISBEO 2020 ITÄ-SUOMEN BIOENERGIAOHJELMA

Bioenergian tukimekanismit

Kohti puhdasta kotimaista energiaa

TUULIVOIMATUET. Urpo Hassinen

Metsäbiojalostamoinvestointien kannattavuus eri politiikkavaihtoehdoissa: Alustavia tuloksia

EUBIONET III -selvitys biopolttoainevaroista, käytöstä ja markkinoista Euroopassa?

Valtakunnallinen energiatase ja energiantuotannon rakenne Suomessa

Keski-Suomen energiatase 2014

Itä-Suomi Uusiutuu Itä-Suomen bioenergiaohjelma 2020

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

Turvetuotannon tarve 2020

Äänekosken energiatase Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Onko puu on korvannut kivihiiltä?

Turpeen käyttöä kehittämällä kannetaan vastuuta ympäristöstä, hyvinvoinnista ja omavaraisuudesta

Suomen uusiutuvan energian kasvupotentiaali Raimo Lovio Aalto-yliopisto

Kivihiilen korvaaminen biomassoilla yhteistuotannon pölypolttokattiloissa

Uusiutuvan energian vaikuttavuusarviointi 2015 Arviot vuosilta

Uusiutuvan energian trendit Suomessa. Päivitetty

Biomassavoimalaitokset yleistyvät Euroopassa. Jouni Kinni ClimBus-ohjelman päätösseminaari Helsinki

TUULIVOIMA JA KANSALLINEN TUKIPOLITIIKKA. Urpo Hassinen

Ajankohtaista energia- ja ilmastopolitiikassa

UUSIUTUVAT ENERGIALÄHTEET VUO- TEEN 2030 SUOMESSA EDUSKUNNAN KANSLIAN JULKAISU 6 / 2002

Lausunto: Valtioneuvoston selonteko kansallisesta energia- ja ilmastostrategiasta vuoteen 2030

Tulevaisuuden energiateknologiat - kehitysnäkymiä ja visioita vuoteen ClimBus-ohjelman päätösseminaari kesäkuuta 2009 Satu Helynen, VTT

Suomi ja EU kohti uusia energiavaihtoehtoja miten polttokennot sopivat tähän kehitykseen

Fortumin Energiakatsaus

AIRIA BioHAT UUSI VOIMALAITOSKONSEPTI. Reijo Alander TTY

Keski-Suomen energiatase Lauri Penttinen Keski-Suomen Energiatoimisto/ Benet Oy

Kansallinen energiaja ilmastostrategia

Ihmiskunta, energian käyttö ja ilmaston muutos

Uusiutuvan energian merkitys Suomelle ja maamme elinkeinoelämälle. Kymibusiness , Kotkan Höyrypanimo

Nuoren metsän energiapuu ja hiilinielu

VNS 6/2008 vp Pitkän aikavälin ilmasto- ja energiastrategia: Valtioneuvoston selonteko 6. päivänä marraskuuta 2008

METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy

METSÄBIOMASSAN KÄYTTÖ SÄHKÖN JA KAUKOLÄMMÖN TUOTANNOSSA TULEVAISUUDESSA Asiantuntijaseminaari Pöyry Management Consulting Oy

Tuotantotukilain muutokset

Miten kohti EU:n energia- ja ilmastotavoitteita vuodelle 2020

Ilmastoystävällinen sähkö ja lämmitys Energia-ala on sitoutunut Pariisin sopimukseen

Jyväskylän Energian strategia ja polttoainevalinnat toimitusjohtaja Tuomo Kantola Jyväskylän Energia

Mauri Pekkarinen Energiateollisuuden kevätseminaari Oulu Energiahaasteet eivät pääty vuoteen 2020 miten siitä eteenpäin?

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

Teollisuus- ja palvelutuotannon kasvu edellyttää kohtuuhintaista energiaa ja erityisesti sähköä

Metsäenergiaa riittävästi ja riittävän tehokkaasti. Markus Hassinen Liiketoimintajohtaja, Bioheat Metsäakatemian kurssi no.32

Uusiutuvan energian velvoitepaketti

ETELÄ-SAVON MAAKUNNAN ENERGIATASE 2008

Metsästä energiaa. Kestävän kehityksen kuntatilaisuus. Sivu 1

Suomen metsäbiotalouden tulevaisuus

Suomen Keskusta Sahojen sivutuotteiden tasavertainen kohtelu Kai Merivuori, Sahateollisuus ry

Case Oulun Energia: Lähienergian hyötykäyttö

Uusiutuvan energian trendit Suomessa. Päivitetty

Oljen energiakäyttö voimalaitoksessa

Uusiutuva energia. Jari Kostama Helsinki

Kymen Bioenergia Oy NATURAL100

Energialaitosten polttoainevaihtoehdot nyt ja tulevaisuudessa - nestemäiset ja kaasumaiset vs. kiinteä biomassa

Puutavaraseminaari Asiakasnäkökulma metsäenergiaan Ahti Weijo Vaasa

Tuontipuu energiantuotannossa

Metsähakkeen käyttömäärät ja potentiaali sekä Kiinteän bioenergian edistämishanke Varsinais- Suomessa hankkeen tuloksia

Puuenergian tukijärjestelmät Ilpo Mattila MTK Keuruu

Uusiutuvan energian velvoitepaketti ja metsäenergiatuet

Metsäteollisuuden uusi nousu? Toimitusjohtaja Timo Jaatinen, Metsäteollisuus ry

Liikenteen biopolttoaineet

Metsäenergian korjuun ja käytön aluetaloudellisia vaikutuksia Kajaani

Bioenergian tulevaisuus Lapissa, avaus Rovaniemi,

Tulevaisuuden päästötön energiajärjestelmä

Transkriptio:

BIOENERGIA SUOMESSA ATS-syysseminaari 8.11.2002, Helsinki 1

Kotimaisten polttoaineiden energiakäyttö 2000 ja 2001* Mtoe TWh Milj. k-m 3 PJ Osuus Suomen energiankulutuksesta, % Mustalipeä 3,4 3.3 40 39 20 19 144 140 11 10 Kiinteät, joista 2,0 1,9 23 22 11,5 11 83 79 6 5 - kuori 1,2 1,2 14 14 50 50 - sahanpuru ym. 0,4 0,4 5 4,5 18 16 - metsähake 0,1 0,16 1,5 1,9 5 7 Puun pienkäyttö 1,1 1,1 13 13 6,5 6.1 47 46 3 3 PUU YHTEENSÄ 6,5 6,4 76 74 38 274 265 20 19 Kierrätyspolttoaineet 0,02 0,03 0,28 0,4 1 Biokaasu 0,02 0,2 0,7 Turve 1,4 1,75 16 20,3 17,4 58 73 4 5 KOTIMAISET YHTEENSÄ 8,0 92,5 333 24 24 *alustavia tilastotietoja 2

Kansalliset tavoitteet bioenergian käytön lisäämiseksi sähkön tuotannossa uusiutuvien energialähteiden edistämisohjelmassa TWh 25 22,8 20 Kaukolämmitys Teollisuus 15 12,4 10 5 6,2 0 1995 2010 Visio 2025 Tavoite vuosille 1995-2010 sähkön tuotannon lisäämiseksi 6,2 TWh -> 12,4 TWh eli 100 %, koko bioenergialle tavoite on 58 TWh (6,1 Mtoe) -> 90 TWh eli 55 % 3

Biopolttoaineiden tuotannon lisäysmahdollisuudet kahdella eri kustannustasolla: kilpailukykyinen polttoainemäärä nykytukitasolla - polttoainemäärä, jos kustannukset saavat olla +50-100 % nykytilanteeseen verrattuna TWh Nykykäyttö Mustalipeä 40 2005 2010 2025 Teollisuuden sivutuotteet 19 19-20 21-24 23-27 Kuusikoiden päätehakkuut 0,7 4,9-7,2 4,9-7,2 4,9 7,2 Männiköiden päätehakkuut Pieni 2,8-3,3 2,8-3,3 2,8-3,3 Ensiharvennukset, nuoret metsät ja taimikonhoito Puun pienkäyttö 13 Lisäkäyttömahdollisuus nykykäyttöön verrattuna 0,3 1,4-9,5 1,4-9,5 1,4-9,5 (73) 8-19 10-23 12-26 Kierrätyspolttoaineet 0,3 5-10 5-10 5-10 Peltobiomassat 0 0-2 0-2 0-2 Biopolttoaineiden lisäkäyttömahdollisuus nykykäyttöön verrattuna yhteensä (74) 13-31 15* - 35 17-38 *15 TWh:n lisäys vastaa Uusiutuvien edistämisohjelman tavoitetta vuodelle 2010 LÄHDE: Helynen et al. Bioenergian mahdollisuudet kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisessä. VTT Tiedotteita 2145. 2002. 4

Biopolttoaineiden käytön tekniset lisäysmahdollisuudet perustapaus = kiinteistölämmityksen lisäys edistämisohjelman mukaan, suurkäytössä lisäkäyttö käytössä ja suunnitteilla olevissa laitoksissa nykytapaan maksimitapaus = lisäinvestointeja nykylaitoksiin biopolttoaineiden käytön maksimoimiseksi Käyttökohde Laskentavaihtoehdot Arvioitu lisäysmahdollisuus vuodesta 1999 vuoteen 2010 TWh Hiilidioksidipäästöjen vähennys korvattaessa fossiilisia polttoaineita Milj. tonnia Kiinteistölämmitys Perustapaus Maksimitapaus 5,8 9,3 1,4 2,2 Suurkäyttökohteet Perustapaus Maksimitapaus 8,5 25,6 1,4 2,3 5,2 8,7 YHTEENSÄ Perustapaus Maksimitapaus 14,3 34,9 2,8 3,7 7,4 10,9 Saatavilla oleva lisäbiopolttoaine Perustapaus Maksimitapaus 13 38 Perustapauksessa turvetta tarvitaan vuonna 2010 noin 25 TWh/a ja maksimitapauksessa noin 15 TWh laitosten häiriöttömän käytön turvaamiseksi. 5

Metsähake Tavoite 5 milj.k-m3 (10 TWh) metsähaketta vuonna 2010 päätehakkuut eivät yksin riitä 2010, vaan 1/3 hakkeesta pienpuuta, jossa kannattavus edellyttää metsänhoidollisten hyötyjen huomioonottamista (MMM), koneellistamista, metsänhoitoyhdistysten mukaantuloa koska kantohinta jää pieneksi, metsähakkeen tuotanto voitaisiin kytkeä metsänhoitoon kokonaispakettina pienpuun tuotantotukien tarkistus: ei ainoastaan KEMERAkohteille, puskuri- ja varmuusvarastointia tarvitaan; turve tärkeä polttoaineen saatavuuden lisäksi myös laitosten häiriöttömän käytön turvaamisessa metsähakkeen tuotannon lisäyksen tärkein este on kannattamattomuus 6

Metsähakkeen käyttö 2001, m 3 alle 500 500-1000 1000-5000 5000-10 000 10 000-50 000 yli 50 000 Rovaniemi Kemi Oulu Suomussalmi Kajaani Nivala Ilomantsi PUUENERGIAN TEKNOLOGIAOHJELMA Seinäjoki Kitee Savonlinna Jyväskylä Mikkeli Pori Rauma Jämsä Tampere Valkeakoski Rautjärvi Anjalankoski Turku Forssa Salo METLA:n tilastoaineisto 7

VTT PROSESSIT Välivarastohaketusjärjestelmä Hakkuutähteiden paalausjärjestelmä E.Alakangas 8

Photo: Timberjack RUUENERGIAN TEKNOLOGIAOHJELMA 9

Hakkeen kustannukset käyttöpaikalla kuljetusmatkan mukaan mk/mwh 60 1 FIM = 0,16818 55 Keskimääräinen kustannus Irto hakkuutähde Palstahaketus 50 Tienvarsihaketus Paalaus 45 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Kaukokuljetusmatka, km 10

Jätteiden energiakäyttö Edistämisohjelman, ilmasto-ohjelman ja YM:n jätesuunnitelman sekä jätteenpolttodirektiivin kansallisten määräysten koordinointi vaatii lisää yhteistyötä Kierrätyspolttoaineiden nykykäyttö on 400 000 t/a, joka vähentynee selvästi vuoden 2006 alkuun mennessä jätteenpolttodirektiivin voimaantulon myötä YM:n jätesuunnitelman mukaan 1 milj.tonnin jätteiden energiakäyttö Suomen mallin mukainen, syntypistelajitteluun ja hallitunlaatuisen kierrätyspolttoaineen valmistukseen ja käyttöön perustuvan järjestelmän kehitys ja demonstrointi vaatii vielä lisätoimenpiteitä Jätteiden energiakäyttö ei etene ilman merkittäviä toimenpiteitä 11

Biopolttonesteet On ajankohtaista selvittää EU:n liikenteen biopolttonestedirektiiviehdotuksen vaikutukset Suomeen Vuoden 2010 tavoite (5.75%) tarkoittaisi 0,4 milj.tonnin raakaainetarvetta (1.5 TWh) Suomessa, Euroopassa yli 40 % lisäbiopolttoaineesta biopolttonesteiksi -> eri sektoreiden kilpailu raaka-aineesta Tuotanto voitaisiin integroida kustannustehokkaasti öljynjalostamoihin tai metsäteollisuuteen Käytössä kaupallista tekniikkaa vain viljelykasveille, mutta se vaatii suuria tukitoimenpiteitä ja arvioitu tuotantomahdollisuus olisi vain 2 %, kun tavoite 5.75% Jos direktiivi hyväksytään, sen vaikutukset erittäin suuret 12

Energian tuotantoteknologioiden kehitysnäkymiä Suomessa Uusia kilpailukykyisiä teknologioita maailmanmarkkinoille Kilpailukykyisiä Innovatiivisia Integroituja ratkaisuja Kierrätyspolttoaineiden kaasutus Biomassan rinnakkaispoltto &CHP Pienet ja keskikokoiset CHP laitokset Korkean hyötysuhteen leijukattila kiinteille polttoaineille Automatisoitu energiapuun korjuu Puhdas pienpoltto Kehittynyt soodakattila Korkea hyöty- ja rakennussuhde Integroidut jätehuollon ratkaisut Urban Mill Bioöljyt puusta ja REF:istä Puun paineistettu kaasutus Suuren kokoluokan offshore tuulivoima Mikro-CHP mikroturbiinit,polttokennot, hybridit, Merkittäviä globaaleihin tarpeisiin 2050 2010 2020 2030 Puhtaus ja turvallisuus Polttokennolla tehostetut voimalat Mustalipeän kaasutus Virtuaaliset voimalat CO 2 -talteenotto voimalaitoksilla Monituotevoimalat Innovatiiviset ydinvoimalat Pieni koko, korkea hyötysuhde CO2-vapaa vetytalous muotoutuu Vaihtoehtoja erilaisiin tulevaisuuksiin? Hyötöreaktorit, fuusio Ympäristöä säästävä Arktinen tuulivoima 2000 Tehokkuus Pienemmät ympäristövaikutukset 13

Biomassojen energiakäytön uudet tekniikat Puun pienkäyttö lämmityksessä: päästöjen vähentäminen ja käyttömukavuuden parantaminen, pelletit ja muut jalosteet Kostean polttoaineen käyttö aluelämpökokoluokassa Sähkön ja lämmön tuotanto (CHP) aiempaa pienemmissä kokoluokissa, alle 5 MW sähköä:arinahöyrykattilahöyryturbiini/kone, kiinteäpetikaasutin-polttomoottori, ORC Korkeahyötysuhteiset suurvoimalat leijukerrostekniikalla Bioenergian käyttö hiilipölykattiloissa seospolttona: sahanpuru, pelletit, Lahti-kaasutinkytkentä, erilliset biopolttimet Jätteiden yhdistetty energia- ja hyötykäyttö Biopolttonesteiden integroitu tuotanto 14

Työllistävyys Energiavaltainen prosessiteollisuus yli 100.000 henkilöä Energiasektori öljyn jalostus ja maakaasu 3.000 sähkön ja lämmön tuotanto, jakelu 16.000 turpeen ja puun tuotanto 2.000 YHTEENSÄ 21.000 energiateknologian tuotanto ja vienti yli 15.000 (Lähde: TT 2002) 15

Esimerkkejä bioenergian työllistävyydestä Metsähakkeiden lisäkäyttö 5 milj. kiintokuutiometriä (10 TWh) vuoteen 2010 uusiutuvien edistämisohjelman mukaisesti Hakkuutähdehaketta päätehakkuilta 2/3 Metsähaketta nuorista metsistä 1/3 polttoaineen tuotannossa ja kuljetuksessa lisätyöpaikkoja noin 2200 henkilölle liiketoiminnan volyymi 86 milj. euroa/vuosi (500 milj. mk/vuosi) Lisäksi työpaikkoja energian tuotannossa alle 1000 Metsähakkeen tuotanto nuorista metsistä edellyttää tukitoimia kilpailukykyisen polttoaineen tuottamiseksi. 16

Uusia liiketoimintamahdollisuuksia bioenergian alueella Polttoainejalosteiden valmistus: pelletit, biopolttonesteet Lämpöyrittäjyys: lämmön myynti kiinteistöille Jätteiden hyötykäyttö materiaaleina ja energiana Laitevalmistus vientiin: suomalaiset markkinajohtajia esimerkiksi leijukattiloiden toimittajana 17

Yhteenveto Biopolttoaineilla, joista puu on tärkein jatkossakin, on useita vaihtoehtoisia käyttökohteita tulevaisuudessa kiinteistölämmitys, suurkäyttö kaukolämmön tuotantoon ja teollisuudessa, biopolttonesteiden ja muiden jalosteiden valmistus, vienti - edullisimmista polttoaine-eristä tulee kilpailua Kansalliset edistämistoimet ja suunnitteilla olevat EU-direktiivit parantavat biopolttoaineiden kilpailukykyä 18

Yhteenveto Uusiutuvien energialähteiden edistämisohjelman mukainen bioenergian käytön lisäystavoite 55 % saavutettaneen vuoteen 2010 mennessä nykytukitasoilla. Biopolttoaineilla sähköä tuolloin tuotetaan vuoden 2000 tasoon verrattuna lisää 4 TWh (650 MW), josta vain osa on lisäkapasiteettia. Lisäbiopolttoaine on metsähaketta, jätteitä ja metsäteollisuuden sivutuotteita. Bioenergiavarat mahdollistaisivat edistämisohjelmaa suuremman lisäyksen, mutta lisäbiopolttoaineiden hintataso on 50-100 % korkeampi. 19

Johtopäätökset Kehitteillä on monia uusia tekniikoita, jotka mahdollistavat - peltobiomassojen energiakäytön - polttoaineiden tuotannon ja kuljetuksen tehokkaammin - polttoaineiden automatisoidun käytön lämmityksessä (pelletit, bioöljyt) - sähkön tuotannon entistä pienemmässä kokoluokassa - jätteiden energia- ja hyötykäytön yhdistämisen - yhdistetyssä sähkön ja lämmön tuotannossa sähkön tuotannon 2- kertaistamisen Uudet tekniikat tulisi demonstroida ennen vuotta 2010, ja niiden avulla olisi mahdollista saavuttaa edistämisohjelmassa esitetty visio, jossa sähkön tuotanto bioenergialla olisi 23 TWh (3800 MW) vuonna 2025. Uusien tekniikoiden vientimahdollisuudet ovat merkittävät. 20