BIOENERGIAN KÄYTÖN JA TUOTTAMISEN TOTEUTETTAVUUS LAPISSA HANKE Metsäosa: Energiakäyttöön tarkoitetun metsäbiomassan hankinnan, tuotannon ja käytön edistämisen mahdollisuudet ja edellytykset Vesa Tanttu, Pentti Riipi Rovaniemen koulutuskuntayhtymä 2008
SISÄLLYS 1 PROJEKTIN LÄHTÖKOHDAT, TAVOITTEET JA KOHDERYHMÄ 3 1.1 Hankkeen lähtökohdat 3 1.2 Tavoitteet 4 2 PROJEKTIN TOTEUTUS 4 3 SELVITYKSET JA NIIDEN TULOKSET 6 3.1 Bioenergia-alaa koskeva lainsäädäntö, ohjeet ja suositukset 6 3.1.1 Metsät ja energiapuun korjuu 6 3.1.2 Bioenergian tuotanto, jakelu ja käyttö 7 3.1.3 Energiansäästö ja energiatehokkuus 8 3.1.4 Ilmasto- ja energiapaketin säädösten valmistelu 10 3.2 Energiapuun määrät ja saatavuus Lapissa 10 3.2.1 Metsähakkeen raaka-ainelähteet ja määrät 10 3.2.2 Energiapuun saatavuus 16 3.3 Energiapuun korjuu ja metsähakkeen tuotanto 18 3.3.1 Metsähakkeen tuotantoketjut 18 3.3.2 Metsähakkeen korjuumenetelmät ja -kalusto 20 3.3.3 Metsähakkeen tuotantokustannukset ja kannattavuus 24 3.3.4 Energiapuun hankinnan toimintamallit 30 3.4 Kotimaisten polttoaineiden käyttö energiantuotantoon Lapissa 33 3.4.1 Turpeen ja puun kokonaiskäyttö 33 3.4.2 Nykyiset kpa-voima- ja aluelämpölaitokset Lapissa 35 3.4.3 Pienet alle 200 kw hakekohteet 36 3.4.4 Pellettikohteet 36 3.5 Bioenergian tuotannon ja käytön lisääminen 37 3.5.1 Potentiaaliset suuret kiinteistöt 37 3.5.2 Maatilat 39 3.5.3 Omakoti- ja paritalot 39 3.5.4 Muita näkökohtia energiapuun käytön lisäämiseen 41 3.5.5 Merkittävät käynnissä ja/tai kaavailussa olevat bioenergiainvestoinnit 42
3.6 Koulutus ja neuvonta 43 3.6.1 Yliopistokoulutus (tiedekorkeakoulututkinnot ja lisäkoulutus) 43 3.6.2 Ammattikorkeakoulu (AMK-tutkinnot ja lisäkoulutus) 48 3.6.3 Ammatilliset oppilaitokset (2. asteen ammatilliset perustutkinnot ja ammatillinen lisäkoulutus) 51 3.6.4 Neuvonta 57 3.7 Muut selvitykset 57 3.7.1 Lapin bioenergian opastuskeskus 57 3.7.2 Lapin Energiatoimisto 58 4 METSÄBIOENERGIAN TUOTANNON JA KÄYTÖN KEHITTÄMINEN 59 4.1 Aiemmat strategiasuunnitelmat 59 4.2 Lapin bioenergia-alan kehittämissuunnitelma 2008 2013 59 5 TOIMINNAN JATKUVUUS 59
3 (63) BIOENERGIAN KÄYTÖN JA TUOTTAMISEN TOTEUTETTAVUUS LAPISSA HANKE Energiakäyttöön tarkoitetun metsäbiomassan hankinnan, tuotannon ja käytön edistämisen mahdollisuudet ja edellytykset osa 1 PROJEKTIN LÄHTÖKOHDAT, TAVOITTEET JA KOHDERYHMÄ 1.1 HANKKEEN LÄHTÖKOHDAT Kolme lappilaista tahoa tekivät kukin oman hanke-esityksensä viime EU-ohjelmakauden lopulla bioenergia-alan kehittämisedellytysten selvittämiseksi Lapissa. Lapin yliopiston hankkeen keskeinen tavoite oli selvittää edellytykset yrittäjävetoiselle hajautetulle sähköntuotannolle Lapissa. Koulutuskuntayhtymä Lappian hankkeessa päätavoitteena oli selvittää maatilakokoluokan biokaasutuotannon ja biokaasulla tuotettavan sähkön ja lämmön tuotannon edellytykset Lapissa. Rovaniemen koulutuskuntayhtymän hankkeessa keskeisenä tavoitteena oli selvittää edellytykset jatkaa puupohjaisen bioenergian (metsäbiomassan) tuotannon ja käytön kehittämistyötä, jota on tehty mm. vuosina 2004 07 toteutetussa Lapin bioenergiaprojektissa. Lapin lääninhallitus hankerahoittajana edellytti em. hankkeiden yhdistämistä kattavaksi bioenergia- ja myös muiden uusiutuvien energioiden selvitysprojektiksi, jonka tulokset olisivat yhtenä pohjana uuden ohjelmakauden aikana toteutettavalle laajemmalle hankkeelle tai hankekokonaisuudelle. Tältä pohjalta kolmikantayhteistyössä (Lapin yliopisto, Koulutuskuntayhtymä Lappia ja Rovaniemen koulutuskuntayhtymä) toteutetun selvitys- ja valmisteluhankkeen lähtökohtina olivat bioenergian käytön edistämiseen liittyvät yleiset ja alueelliset tarpeet, eri toimijoiden erikseen tekemät bioenergia-alan hanke-esitykset sekä tarve koota lappilaiset alan toimijat yhteisen, kattavan bioenergia-alan kehittämiseen liittyvän selvitystyön tekijöiksi ja myös pysyvämmäksi verkostoksi. Metsäbiomassan tuotantoon ja käyttöön liittyvän selvitys- ja suunnittelutyön vastuutahoksi sovittiin Rovaniemen koulutuskuntayhtymä. Kuntayhtymän yksiköistä mukana olivat Rovaniemen ammattikorkeakoulu ja Lapin ammattiopisto. Tämä osaraportti koskee lähinnä näiden oppilaitosten hankkeessa tekemää työtä ja tuloksia.
4 (63) Raportin eräät kohdat, mm. Koulutus sisältävät kuitenkin myös koko hankkeen kannalta yhteistä asiaa. 1.2 TAVOITTEET Koko hankkeen tarkoitus ja päätavoitteet ilmenevät Koulutuskuntayhtymä Lappian Lapin lääninhallitukselle jättämän yhdistetystä hakemuksesta ja loppuraportin yhteisestä osasta. Tämän osahankkeen eli Ramkin ja Laon "metsäosuuden" tavoitteiksi sovittiin työnjaossa seuraavasti: - nykytilan kartoitus (aikaisemmat tutkimukset) puunkorjuujärjestelmien sekä tuotanto- ja jakeluteknologian tilanteesta, metsäraaka-aineen määristä ja sijainnista - selvitetään (yhteistyössä Lappian kanssa) bioenergia-alaan liittyvä amk- ja 2. asteen koulutus ja neuvonta sekä koulutustarpeita - varmistetaan Lapin bioenergia II -hankkeen energiaosan suunnitelman laatu- ja toteuttamiskelpoisuus sekä luodaan yhteistyösuunnitelmat (osapuolet, sopimukset) ja verkostot - selvitetään Lapin bioenergian opastuskeskuksen perustamisedellytyksiä. 2 PROJEKTIN TOTEUTUS Osahanke toteutettiin pääosin projektiryhmän metsäenergiajäsenten yhteistyönä, johon myös ohjausryhmän jäseniä ja ulkopuolisia asiantuntijoita tarpeen mukaan osallistui. Rovaniemen toimijat (Lapin yliopisto ja Rovaniemen koulutuskuntayhtymä) muodostivat syksyllä 2007 Rovaniemi-ryhmän, joka kokoontui tiheästi varmistaakseen oppilaitosten työskentelyprosessin ja tulosten laadun. Järjestelyllä pyrittiin välttämään päällekkäinen työ ja hienosäätämään työnjako näiden kahden osaprosessin kesken. Myös koko projektiryhmä teki virallista ja epävirallista yhteistyötä kokoontumalla sekä erikseen että ohjausryhmän kokousten yhteydessä. Hankkeen loppuseminaari järjestettiin yhdessä sekä Rovaniemellä että Torniossa.
5 (63) Metsäkeskus Lappi ja metsänomistajien aluejärjestöt Lapissa olivat osahankkeen tärkeitä yhteistyötahoja ja myös toimijoita. Alan yritysten ja muiden toimijoiden kanssa oltiin yhteyksissä tarpeen mukaan hankkeen aikana. Lämmöntuotannon sekä energialähteiden (energiapuu, turve, muut lähteet) käytön selvitystyössä keskeisiä yhteistyökumppaneita ja myös kyselyjen kohderyhmiä olivat Lapin kunnat ja niiden voima- ja lämpölaitosten henkilöstö.
6 (63) 3 SELVITYKSET JA NIIDEN TULOKSET 3.1 BIOENERGIA-ALAA KOSKEVA LAINSÄÄDÄNTÖ, OHJEET JA SUOSITUKSET 3.1.1 Metsät ja energiapuun korjuu Metsälaki (12.2.1996/1093) asettaa metsien käsittelylle rajat. Metsälaissa määrätään mm. puuston hakkuusta, metsän hakkaajan vastuusta, uuden puuston aikaansaamisesta uudistushakkuun jälkeen sekä monimuotoisuuden säilyttämisestä ja metsäluonnon erityisen tärkeistä elinympäristöistä. Metsälain lisäksi metsän käyttöä ohjaavia lakeja ovat mm. Luonnonsuojelulaki (20.12.1996/1096), Ympäristönsuojelulain vesistön ja pohjaveden pilaamiskielto (4.2.2000/86), Vesilaki (19.5.1961/264), Laki vesienhoidonjärjestämisestä (30.12.2004/1299), Muinaismuistolaki (295/1963), Maankäyttö- ja rakennuslain (5.2.1999/132) mukaiset toimenpiderajoitukset ja Laki metsien sieni- ja hyönteistuhojen torjunnasta (263/1991). Kestävän metsätalouden rahoituslain (kemera) (11.5.2007/544) tarkoituksena on puuntuotannon ja energiapuun käytön edistäminen sekä metsien biologisen monimuotoisuuden turvaaminen. Käytännön metsien hoitoa yksityismetsissä ohjaavat valtakunnalliset metsänhoitosuositukset (Hyvän metsänhoidon suositukset 2006). Pohjois-Suomen olosuhteisiin on laadittu omat metsänhoitosuositukset (Keskimölö ym. 2007). Metsähallituksella ja metsäteollisuusyrityksillä on omat metsänhoitosuosituksensa ja -ohjeensa, joita ne soveltavat hallinnoimissaan metsissä. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapion ja sidosryhmien yhteistyönä laadittiin vuonna 2005 ensimmäiset valtakunnalliset suositukset energiapuun käytännön korjuutyölle (Koistinen ja Äijälä 2006). Kaikki valtakunnallisesti merkittävimmät toimijat ovat sitoutuneet suositusten noudattamiseen ja kouluttaneet henkilöstöään niiden sisällöstä. Suositusten ohjenuorana on varovaisuusperiaate, koska tutkittua tietoa energiapuunkorjuun seurannaisvaikutuksista on vähän (Kuusinen ja Ilvesniemi 2008). Keskeiset valtakunnalliset energiapuualan toimijat sopivat energiapuun mittauksen yleisistä periaatteista ja menettelytavoista vuoden 2008 alussa voimaan astuneessa sopimuksessa. Sopimusta olivat laatimassa ja sen hyväksyivät Energiateollisuus ry, Koneyrittäjien liitto, L&T Biowatti Oy, Maa- ja metsätalousministeriö, Maa- ja
7 (63) metsätaloustuottajain keskusliitto MTK ry, Metsäalan Kuljetusyrittäjät ry, Metsähallitus, Metsäliitto Osuuskunta, Metsäntutkimuslaitos, Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio, Puu- ja erityisalojen liitto, Stora Enso Oyj, Suomen Sahat ry, UPM Kymmene Oyj ja Vapo Oy. Sopimuksen mukaiset energiapuun mittauksen menettelytavat ja menetelmät ovat luettavissa internetissä Metsäntutkimuslaitoksen Metinfopalvelussa: www.metla.fi/metinfo/tietopaketit/mittaus/. 3.1.2 Bioenergian tuotanto, jakelu ja käyttö Bioenergian tuotantoon, jakeluun ja käyttöön liittyvä lainsäädäntö Suomessa on ilmasto- ja energiapolitiikan yleisiin tavoitteisiin nähden vielä puutteellista ja sirpaleista. Myös vertailussa Keski-Euroopan maihin ja erityisesti Ruotsiin olemme jäljessä mm. kasvihuonekaasujen vähentämiseen ohjaavien säädösten laatimisessa ja käyttöönotossa. Hidastavana tekijänä ainakin energiapuun osalta on todennäköisesti Venäjän puutullimaksuihin liittyvä epävarmuus. Vaikuttaa siltä, että nykyisessä tilanteessa Suomessa ei haluta tehdä päätöksiä, joiden vaikutuksena metsäteollisuuden puunhankinta kotimaassa nykyisestäänkin vaikeutuisi. Uusiutuvan energian tuotantoa edistämään/säätelemään tarkoitettuja lakeja ja muita säädöksiä toki Suomessakin on runsaastikin. Ajantasaisesta lainsäädännöstä helmikuussa 2008 löytyviä säädöksiä (http://www.edilex.fi/saadokset/) ovat mm.: Laki Kioton mekanismien käytöstä 2.2.2007/109 Ympäristöministeriön asetus yhteistoteutushankkeista 28.9.2007/913 (Kioton mekanismien käyttö päästöjen vähentämiseen muualla kuin Suomessa) Päästökauppalaki 30.7.2004/683 sekä muutokset 2.2.2007/108 ja 28,12,2007/1468 Valtioneuvoston asetus päästökaupasta 22.2.2007/194 Valtioneuvoston asetus energiatuen myöntämisen yleisistä ehdoista (voimassa 31.12.2012 saakka) 20.12.2007/1313 Kestävän metsätalouden rahoituslaki (kemera) 11.5.2007/544 Laki biopolttoaineiden käytön edistämisestä liikenteessä 13.4.2007/446 Maa- ja metsätalousministeriön asetus energiakasvien tukijärjestelmän soveltamisalan tarkentamisesta 28.1.2004/70
8 (63) Laki sähkön ja eräiden polttoaineiden valmisteverosta 30.12.1996/1260, useita muutoksia (energialähteiden verotus ja tuotantotuki) Kauppa- ja teollisuusministeriön asetus sähköntuotannon tukeen oikeutetun sähkön määrittämisestä 11.4.2003/310 Sähkömarkkinalaki 17.3.1995/386 Sähkömarkkina-asetus 7.4.1995/518 Laki Energiamarkkinavirastosta 11.2.2000/507 Valtioneuvoston asetus Energiamarkkinavirastosta 21.6.2000/621 Kauppa- ja teollisuusministeriön asetus Energiamarkkinaviraston maksullisista suoritteista 18.12.2007/1290 (voimassa 31.12.2008 saakka). Bioenergia-alan yritys-/liiketoiminnan voimakkaaseen kasvuun tarvittava päätöksenteko, esimerkiksi biomassalla ja muilla uusiutuvilla energialähteillä tuotettavalle energialle tarvittavista tuista (hintatuet, veroedut ym. tuotantoa edistävät säädökset) etenee tällä hetkellä Suomessa hitaasti. Uusia säädöksiä tarvittaisiin erityisesti pienimuotoisen, hajautetun ja fossiilisten polttoaineiden käyttöä vähentävän energiantuotannon saamiseksi kunnolliselle kasvu-uralle. 3.1.3 Energiansäästö ja energiatehokkuus Laki laitteiden energiatehokkuudesta 19.12.1997/1241, Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös kotitalouslaitteiden energiamerkinnästä 17.12.1998/1038 sekä päätökseen liittyvät laiteryhmäkohtaiset päätökset ja asetukset energiamerkinnöistä (yhteensä 8 säädöstä) velvoittavat kotitalouslaitteiden toimittajat ja jälleenmyyjät huolehtimaan siitä, että myytävissä laitteissa on energiamerkki ja tuoteseloste, joista asiakas saa tiedot laitteen energiatehokkuudesta. Laki rakennuksen energiatodistuksesta 13.4.2007/487 edellyttää. että rakennusta tai sen osaa taikka niiden hallintaoikeutta myytäessä tai vuokrattaessa myyjän tai vuokranantajan on asetettava mahdollisen ostajan tai vuokralaisen nähtäville voimassa oleva rakennuksen energiatodistus, haettaessa rakennuslupaa uudisrakentamista varten on hakemukseen liitettävässä energiaselvityksessä oltava pääsuunnittelijan antama rakennuksen energiatodistus.
9 (63) Tarkentavia määräyksiä mm. tarkastuksen suorittamisesta ja energiatodistuksen antajan pätevyysvaatimuksista on annettu Ympäristöministeriön asetuksella rakennuksen energiatodistuksesta 19.6.2007/765. Säädösten avulla pyritään edistämään rakennusten energiatehokkuutta ja taloudellisuutta. Rakennusten ja niiden teknisten järjestelmien energiatehokkuuteen liittyviä määräyksiä sisältyy Ympäristöministeriön rakentamismääräyksiin. Rakentamismääräyskokoelmassa on sekä sitovia määräyksiä että ohjeita. Ohjeetkin ovat käänteisesti sitovia eli viranomaisten on hyväksyttävä ohjeiden mukainen toteutus. Eniten energiatehokkuuteen vaikuttavia määräyksiä ja ohjeista löytyy D-sarjasta. Voimassa olevat Rakentamismääräykset, D-sarja: LVI ja energiatalous: D1 Kiinteistöjen vesi- ja viemärilaitteistot, määräykset ja ohjeet 2007 D2 Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, määräykset ja ohjeet 2003 D3 Rakennusten energiatehokkuus, määräykset ja ohjeet 2007 D5 Rakennuksen energiankulutuksen ja lämmitystehontarpeen laskenta, ohjeet 2007 D7 Lämmityskattiloiden hyötysuhdevaatimukset, määräykset 1997. Tällä hetkellä odotetaan pitkään valmistellun D8 Puupolttoaineita käyttävien lämmityslaitteiden päästöt ja hyötysuhteet, määräykset ja ohjeet 2008 määräyksen antamista. Määräyksellä tulee olemaan vaikutuksia erityisesti tulisijojen ja kattiloiden rakenteeseen sekä sitä kautta lämmön tuottamisen hyötysuhteeseen ja päästöihin. Määräyksen piti tulla voimaan 1.1.2008, mutta sen antaminen on syystä tai toisesta viivästynyt. Teknisten määräysten ohella valtio antaa myös pientä porkkanaa rakennusten energiatehokkuuden parantamiseksi. Sekä pientalojen että suurempien kiinteistöjen energiataloudellisiin korjauksiin eli energiatehokkuuden parantamiseen voi saada avustuksia. Näiden periaatteista, mm. ehdoista ja määristä on säädetty Laissa asuntojen korjaus-, energia- ja terveyshaitta-avustuksista 22.12.2005/1184 sekä sen perusteella annetussa Valtioneuvoston asetuksessa asuntojen korjaus-, energia- ja terveyshaitta-avustuksista 16.2.2006/128, 7 luku Energia-avustukset (muutokset 221/2006 ja 115/2008).
10 (63) 3.1.4 Ilmasto- ja energiapaketin säädösten valmistelu Ilmasto- ja energiapolitiikan alueella valmistelun eri vaiheissa on paljon säädöksiä. Suurin osa niistä tullee tarkoittamaan EU-säädösten harmonisointia taikka Suomelle sovittavan ilmastotaakan edellyttämää muuta kansallista lainsäädäntöä. Valmisteilla tai kaavailuina ovat ainakin EU-direktiiviin Uusiutuvista lähteistä peräisin olevan energian käytön edistämisestä perustuvat säädökset (EU:n ilmasto- ja energiapaketti, asiasta on jätetty Eduskunnalle Valtioneuvoston kirjelmä U7/2008 vp helmikuussa 2008) Biokaasulla tuotetun sähkön syöttötariffiin liittyvät säädökset Muut tuki- ja verolait sekä määräykset, joilla edistetään kotimaisten energialähteiden käyttöä Mahdollinen ilmasto- ja energiapolitiikan puitelaki ja siihen perustuva alan säädösten kokonaisuudistus. 3.2 ENERGIAPUUN MÄÄRÄT JA SAATAVUUS LAPISSA 3.2.1 Metsähakkeen raaka-ainelähteet ja määrät Metsähakkeen raaka-aineeksi käytetään pääasiassa teollisuuden ainespuuksi (tukki- ja kuitupuu) mitta- ja laatuvaatimusten tai leimikko-olosuhteiden vuoksi kelpaamatonta osaa hakkuu- ja metsän-hoitotöiden poistumasta. Parhaiten metsähakkeen korjuuseen soveltuvat uudistushakkuut sekä tiheät nuorten metsien harvennukset. Pieniä määriä ainespuuksi kelvollista nuorten metsien harvennus-puuta ohjautuu lähes aina energiapuun korjuussa metsähakkeen tuotantoon. Korjuusta annettujen suositusten ja ohjeiden mukaan osa kohteista jätetään kokonaan korjuun ulkopuolelle ja korjattavilla kohteilla osa puubiomassasta jätetään korjaamatta. Lapissa korjuuseen sopivat kohteet on esitetty taulukossa 1.
11 (63) Taulukko 1. Energiapuun korjuukohteiden valintaperusteet Pohjois-Suomessa (Keskimölö ym. 2007). KYLLÄ = Sopivat energiapuunkorjuuseen Harvennusmetsät Uudistusalat EI = Ei suositella energiapuunkorjuuseen energiapuu Karsittu Kokopuu Latvusmassa Kannot Tuoreet kankaat ja niitä viljavammat KYLLÄ KYLLÄ KYLLÄ KYLLÄ Kuivahkot kankaat KYLLÄ EI 4) EI KYLLÄ Kuivat kankaat KYLLÄ EI EI EI Ruoho- ja mustikkaturvekankaat 1) KYLLÄ KYLLÄ KYLLÄ KYLLÄ Karukkokankaat KYLLÄ EI EI EI Puolukkaturvekankaat ja sitä ka- 2) Kallioiset ja lohkareiset sekä run- EI EI EI EI Ravinnehäiriöstä kärsivät puustot EI 3) EI 3) EI 3) EI 3) Pohjavesialueet, luokat 1-2 KYLLÄ KYLLÄ KYLLÄ EI Aidoista suotyypeistä peräisin olevat ojitusalueiden ruohoturvekankaat ja mustikkaturvekankaat 2) Puolukkaturvekankaat ja sitä karummat sekä avosuo- tai sekatyyppilähtöiset 3 ) energiapuuta voidaan korjata, jos ravinnetasapaino turvataan lannoituksella 4) Kuivahkoilla kankailla voidaan korjata kantojen nostoa häiritsevä latvusmassa Uudistushakkuualueilta korjataan energiapuuksi ainespuuhakkuun yhteydessä korjaamatta jäävää latvusmassaa (latvukset sekä oksat neulasineen ja lehtineen) ja hukkarunkopuuta sekä kantopuuta. Päätehakkuualoilla korjuu painottuu kuusikoihin, koska niissä latvusmassakertymä on suuri ja kannot parhaiten hyödynnettävissä. Kaadetusta latvusmassasta suositellaan jätettäväksi korjaamatta aina vähintään 30 prosenttia. Tämä voidaan käytännössä toteuttaa esim. seuraavien toimenpiteiden avulla (Koistinen ja Äijälä 2006, Keskimölö ym. 2007): - Kuivaamalla latvusmassaa palstalla, jolloin neulasia varisee maahan - Karsimalla joka viides puu kasojen ulkopuolella - Jättämällä latvusmassakasojen alin kerros keräämättä - Talvella latvusmassaa jää korjaamatta katkeilevien oksien vuoksi. Kantoja suositellaan korjattavan ainoastaan Lapin eteläosissa (Keskimölö ym. 2007). Latvusmassa kerätään yleensä pois ennen kantojen korjuuta. Kantojen nostossa korjaamatta tulee jättää: - Vanhat kannot - Halkaisijaltaan alle 15 cm kannot - Halkaisijaltaan yli 15 cm:n kantoja 50-100 kpl/ha - Ohuet juuret.
12 (63) Parhaita nuorten harvennusmetsien energiapuun korjuukohteita ovat ylitiheät poistumaltaan pääosin mäntyä tai lehtipuuta olevat ensiharvennusmetsät, joissa on taimikonhoito ajallaan jäänyt tekemättä tai se on tehty lievänä (Kuva 1). Puuston ylitiheys johtaa puiden karsiutumiseen ja metsänhoidollisesti tärkeän ensiharvennuksen tekemiseen jo ajankohdassa, jossa teollisuuden ainespuukertymä ja poistettavien puiden koko eivät täytä taloudellisesti kannattavalle korjuulle asetettuja leimikkovaatimuksia, mutta ne voivat silti olla kannattavalle energiapuun korjuulle riittävät. Energia- ja aines-puun yhdistetty kasvatus voi olla myös harkittu kasvatusvaihtoehto mm. männyn laatukasvatukseen yhdistettynä (Hyvän metsän hoidon suositukset 2006). Aines- ja energiapuun yhdistetyssä kasvatuksessa taimikonhoito tehdään lievempänä mitä korjuukelpoisen ainespuuensiharvennusleimikon syntyminen edellyttää. Taimikonhoidon jälkeinen seuraava harvennus tehdään energiapuuharvennuksena ja ensimmäinen ainespuuharvennus voidaan siirtää ajankohtaan, jolloin korjuuolosuhteet ovat ainespuuharvennukselle hyvät. Riukuuntuneesta ensiharvennuksesta voi ainespuun lisäksi samanaikaisesti kertyä myös teollisuudelle kelpaamatonta biomassaa energiapuun korjuun kannalta riittävästi, jolloin voi tulla kyseeseen aines- ja energiapuun integroitu korjuu. Kuva 1. Ylitiheät ensiharvennukset ovat soveliaita energiapuunkorjuukohteita.
13 (63) Kokopuukorjuuta ei suositella tehtävän ensiharvennuksen jälkeisissä harvennuksissa. Kokopuun-korjuussa maaperän ravinnetaloutta voidaan hoitaa mm. (Koistinen ja Äijälä 2006, Keskimölö ym. 2007): - Katkaisemalla hakkuussa latvuksen viimeisin osa metsään - Jättämällä kantoläpimitaltaan alle 4 cm:n puut korjaamatta - Karsimalla latvusmassaa metsään - Kaatamalla lehtipuu rasiin - Puuntuhkalannoituksella. Ensiharvennuskohteiden lisäksi myös korjuuoloiltaan parhaat varttuneiden taimikoiden hoidot ja verhopuiden poistot voivat sopivia energiapuun korjuuseen (Koistinen ja Äijälä 2006). Ensiharvennusten jälkeisistä harvennushakkuista ei juurikaan korjata energiapuuta metsähakkeen kaupallisen tuotantoon, mutta metsänomistajan omatoimisena työnä niistä korjataan energiapuuta yleisesti. Ainespuuhakkuiden yhteydessä syntyy pieniä määriä järeää teollisuuden ainespuuksi kelpaamatonta puutavaraa, joka soveltuu hyvin metsähakkeen raaka-aineeksi. Talousmetsien puunkorjuu- ja metsänhoitotöiden lisäksi energiapuuta kertyy myös taajamametsien hoidon, maisemahakkuiden sekä tie- ja muiden rakennushankkeiden raivaustöiden yhteydessä. Valtakunnallisesti katsottuna suurimmat hyödyntämättömät energiapuuvarat sijaitsevat Pohjois-Suomessa. Nuorten metsien suhteellinen osuus energiapuupotentiaalista kasvaa Etelä-Suomesta pohjoiseen päin siirryttäessä. Energiapuun talteenoton kustannustehokkuuden kannalta olennainen energiapuutiheys (m3/kokonaispinta-ala) on kuitenkin Etelä-Suomessa Pohjois-Suomea suurempi. Lapissa energiapuutiheys on suurin Lounais-Lapissa, josta sekä itään että pohjoiseen päin siirryttäessä se laskee. Laitila ym. (2008) ovat arvioineet Lapin metsäkeskuksen metsien vuotuiseksi energiapuupotentiaaliksi yli 1,3 miljoonaa m3. Potentiaalista noin 300 000 m3 on uudistusalojen latvus-massaa ja 900 000 m3 nuorten metsien energiapuuta. Korjuukelpoisen kantopuun suhteellinen osuus Lapissa on nimellinen. Energiapuupotentiaali on laskettu VMI aineistojen ja markkinahakkuiden pohjalta. Kuvassa 2 on esitetty energiapuun tekninen korjuupotentiaali metsäkeskuksittain.
14 (63) Kuva 2. Päätehakkuiden latvusmassan, kantobiomassan sekä nuorten metsien energiapuun vuotuinen korjuupotentiaali metsäkeskuksittain (Laitila ym. 2008). Lapin bioenergiastrategiassa 2003-2012 energiapuun kokonaismääräksi ilman vihermassaa (lehdet ja neulaset) arvioitiin 1,63 milj. m3 vuodessa (Honkanen 2004). Teknistaloudellisesti korjuukelpoiseksi energiapuumääräksi laskettiin ilman vihermassaa 548 000 m3 ja vihermassa mukaan lukien 679 000 m3. Kestävän metsätalouden rahoituslain mukaisilta kohteilta arvioitiin saatavan energia-puuta 212 000 m3 vuodessa, yksityismetsien uudistus- ja harvennuskohteilta 188 000 m3 vuodessa sekä valtion ja muiden julkiyhteisöjen metsistä 127 000 m3 vuodessa. Kuvassa 3 on esitetty Lapin teknistaloudellisesti korjattavissa oleva metsähakkeen raaka-ainepotentiaalin jakautuminen alueittain ja kunnittain. Lapin bioenergiastrategiassa 2003-2012 arvioidut energiapuuvarat perustuivat hakkuusuunnitteisiin. Yksityismetsien raaka-ainelähteet perustuivat metsäkeskuksen keräämiin kuviokohtaisiin metsävaratietoihin. Valtion metsien osalta energiapuuarviot perustuivat VMI -aineiston pohjalta tehtyihin laskelmiin. Uudistushakkuissa latvusmassaa laskettiin saatavan Lounais-Lapissa 50 prosentilla ja muualla Lapissa 28 prosentilla kohteita. Kestävän metsätalouden rajoituslain mukaisilla ensiharvennuskohteilla laskettiin energiapuuta saatavan 80 prosentilla ja taimikonhoitokohteilla 20 prosentilla kohteita.
15 (63) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Keminmaa Pello Simo Tervola Tornio Ylitornio Yhteensä Rovaniemi Posio Ranua Yhteensä Kemijärvi Salla Pelkosenniemi Savukoski Yhteensä Inari Kittilä Kolari Muonio Sodankylä Yhteensä 1000 m 3 /vuosi Länsi-Lappi Keski-Lappi Itä-Lappi Ylä-Lappi Kuva 3. Lapin teknistaloudellisesti korjattavissa oleva metsähakkeen raaka-ainepotentiaali kunnittain ja alueittain. Määrät eivät sisällä kantopuuta. Suuri osa energiapuukorjuuseen otollisista kohteista sijaitsee turvemailla, joissa on paljon pienirunkoisia alhaisen korjuukertymän omaavia kunnostusojituskohteita. Kunnostusojituksen tekeminen edellyttää yleensä aina hakkuu tai raivaustoimenpiteitä kohteen metsänhoidollisesta harvennustarpeesta tai korjuukelpoisuudesta riippumatta. Metsäntutkimuslaitoksen tutkimuksen mukaan Lapin metsäkeskuksen alueen turvemaiden vuotuiseksi ensiharvennusten energiapuupotentiaali kokopuuna korjattaessa on 172 000 m3 ja karsittuna rankana korjattaessa 72 000 m3, jos kaikki ainespuukertymältään alle 20 m3:n ensiharvennuskohteet korjattaisiin kokonaisuudessaan energiapuuksi (Bergroth 2007). Energiapuupotentiaali laskisi noin neljänneksellä, jos ainespuukorjuun minimikertymänä olisi 10 m3/ha. Turvemaiden energiapuupotentiaalista noin 60 prosenttia on korvissa ja 40 prosenttia rämeillä. Aineistona laskelmissa on käytetty VMI -tietoja. Erot eri lähteiden energiapuumääräarvioissa johtuvat laskennassa käytettyjen aineistojen erilaisuudesta sekä korjuukelpoisuuden määrittämisessä olevista eroista. Laskelmissa energiapuuarviot ovat perustuneet esim. valtakunnan metsien inventointituloksiin (esim. Hakkila 1992, Laitila ym. 2004, Heikkilä ym. 2005), metsäyhtiöiden leimikkotietoihin (Asikainen ym. 2001, Ranta 2002), hakkuutilastoihin (Hynynen 2001) ja metsäsuunnitelmien alueellisiin tietoihin (esim. Honkanen 2004). Ny-
16 (63) kymuotoisten korjuusuositusten vaikutusta korjuupotentiaaliin ei pystytä täydellisesti arvioimaan. Eri rajoitteiden vaikutusten selvittämiseksi alueellisiin korjuumahdollisuuksiin tulisikin laatia dynaamisia laskentamalleja (Kuusinen ja Ilvesniemi 2008). Lapin metsäkeskuksen alueella käytettiin lämpö- ja voimalaitoksissa yhteensä 63 000 m3 vuonna 2005. Pientalokiinteistöissä käytettiin samaan aikaan raakapuuta polttopuuna yhteensä 273 000 m3 (Metsätilastollinen vuosikirja 2006). Metsävarojen puolesta Lapissa on mahdollisuuksia lisätä energiapuun käyttöä huomattavasti, sillä koko energiapuupotentiaalista on käytössä ainoastaan 5-10 prosenttia. Jatkossa kokonaispotentiaalin selvittämistä olennaisempaa on tarkastella alueellisia puun eri käyttövaihtojen mukaisia toiminta- ja toimijayksikkökohtaisia korjuukelpoisia kertymiä. Tarkasteluihin on syytä sisällyttää talteenoton teknistaloudellisia tekijöitä eri korjuuvaihtoehdoilla todellisissa leimikko-olosuhteissa sekä puun markkinoille saatavuuden vaihtoehdoissa. 3.2.2 Energiapuun saatavuus Teoreettinen energiapuun enimmäispotentiaali ei ole kokonaisuudessaan saatavissa käytön piiriin. Rajoitteina on lukuisia eri tekijöitä, joiden vaikutusta on vaikea arvioida (Hakkila 2004). Kuvassa 4 on kuvattu korjuussa kertyvän energiapuumäärän muodostuminen ja joitakin energiapuun enimmäispotentiaalin talteenottoon vaikuttavia tekijöitä. TALTEENOTTOON VAIKUTTAVIA TEKIJÖITÄ Metsävarat - Metsänomistusolot - Hakkuu- ja hoitomäärät - Ympäristölliset ja ekologiset olosuhteet Metsänomistaja, tuottaja ja käyttäjä - Korjuukohteiden löytäminen ja tunnistaminen - Metsänomistajan tarjontahalukkuus - Metsänhoidolliset rajoitteet - Teknis-taloudelliset rajoitteet - Talteenoton kustannustehokkuus - Energiapuusta maksukyky - Aines- ja energiapuun rajanveto Toimintaresurssit - Teknologia, työvoima ja osaaminen - Organisaatiot, logistiikka ENERGIAPUUN KÄYTTÖ - Käytöstä syntyvä kysyntä ENERGIAPUUN KOKONAISPOTENTIAALI KORJUUKELPOINEN POTENTIAALI SAAVUTETTAVISSA OLEVA POTENTIAALI TOTEUTUVA KERTYMÄ Kuva 4. Energiapuun kokonaiskertymän muodostumisen viitekehys.
17 (63) Valtio omistaa 61 prosenttia Lapin metsämaan pinta-alasta, yksityiset 32 prosenttia, yhteisöt 4 prosenttia ja yhtiöt 2 prosenttia. Yksityismetsien osuus metsien hakkuumahdollisuuksista on kuitenkin noin kaksi kolmasosaa, mikä johtuu yksityismaiden sijoittumisesta metsänkasvua ajatellen parhaimmille alueille sekä valtion maiden metsätalouskäyttöä rajoittavista suojelualueista (Keskimölö ja Pirkonen 2006). Yksityismetsänomistajista entistä suurempi osa asuu tilan ulkopuolella, joka aiheuttaa osaltaan haasteita metsänhoitotöiden ja hakkuiden markkinoinnille. Vuosina 2001-2004 ensiharvennuksia tehtiin Lapissa noin 23 500 hehtaarilla, kun tarvetta olisi ollut noin 32 000 hehtaarilla. Viisivuotiskauden 2006-2010 ehdotettujen ja myöhässä olevien ensi-harvennusten määrä on noin 49 000 hehtaaria vuodessa Lapissa on taimikoita noin miljoona hehtaaria. Viime vuosikymmenen lopulla ja 2000-luvun alussa taimikonhoitomäärät ovat lisääntyneet, ja ne ovat 15 000-20 000 hehtaaria vuodessa. Ehdotettujen ja myöhässä olevien taimikonhoitotöiden määrä seuraavalla 5-vuotiskaudella on vuodessa noin 46 000 hehtaaria, josta yksityismaiden osuus on noin 29 000 hehtaaria. Tilastoinnin vuoksi osa taimikonhoitoon ehdotetuista kohteista kuuluisi ensiharvennuksiin (Keskimölö ja Pirkonen 2006). Teknistaloudelliset, metsänhoidolliset ja ekologiset rajoitteet otetaan huomioon energiapuun korjuukelpoista potentiaalia arvioitaessa. Käytännön korjuuohjeissa metsänhoidolliset ja ekologiset rajoitteet näkyvät varovaisuusperiaatteen käyttämisenä. Teknistaloudelliseen potentiaaliin vaikuttavat ennen kaikkea puun kilpailukyky energian raaka-aineena ja tuotantomenetelmien kustannustehokkuus. Jotta energiapuun korjuu toteutuu, vaatii se korjuukelpoisten kohteiden löytämistä ja tunnistamista. Varsinkin metsänhoidollisten korjuukohteiden löytämisessä ovat avainasemassa paikalliset metsänhoitoyhdistykset ja metsäkeskus neuvontatoiminnan ja paikallistuntemuksen johdosta. Ottamalla energiapuu huomioon metsäsuunnittelussa sekä metsän hakkuu- ja hoitotarpeiden selvittämisen yhteydessä löydetään potentiaalisia energiapuunkorjuukohteita. Lapin metsäkeskuksen bioenergiaohjelma-projektissa kerättiin paikallisia polttopuunmyyjiä polttopuupörssiin, jossa voi ostaa tai myydä palstalla pystyssä olevaa, maahan kaadettua ja valmiiksi korjattua rankaa sekä pilkottua polttopuuta. Polttopuupörssi löytyy internetissä osoitteessa: http://www.polttopuuporssi.fi/. Henkilökohtaisen metsänomistajaneuvonnan lisäämisellä ja keskitettyjen verkkopalveluiden kehittämisellä on mahdollista saada energiapuuta lisää korjuun piiriin.
18 (63) Pääsääntöisesti metsänomistajat suhtautuvat myönteisesti energiapuun korjuuseen (Rämö ym. 2001). Esisijaisesti metsänomistajan energiapuun tarjontaan vaikuttavat kuitenkin tietoisuus energiapuunkorjuumahdollisuuksista sekä motiivi energiapuun korjuuseen. Yhtenäisten vakiintuneiden mittaus, kauppa- ja hintakäytäntöjen puuttumisella on todennäköisesti vaikutusta energiapuun kaupallisille markkinoille tuloon. Metsähakkeen käyttäjien energiapuusta maksukyky on parantunut viime vuosina, joka näkyy myös hakkeen keskihinnan nousuna. Tämä johtuu pitkälti energian hinnan yleisestä nousemisesta, mutta myös bioenergia kilpailukyvyn suhteellisesta paranemisesta. Päästökauppa parantaa metsähakkeen asemaa päästökauppaan kuuluvien laitosten polttoaineena, jonka lisäksi kemera-tukien vaikutus nuorten metsien energiapuun kilpailukykyyn ja markkinoille tuloon on suuri (Tanttu ym. 2004, Metsäenergian 2006). Metsäteollisuuden jalostettavaksi kelpaavan puun käyttö metsähakkeena ei ole kansantaloudellisesti järkevää, jos sille on vaihtoehtoista teollista käyttöä. Tuet ohjaavat kuitenkin korjuuta voimakkaasti ainespuukorjuuseen kannattamattomiin kohteisiin ja nykyisillä hintatasoilla sekä energiapuuvaroilla energiapuu ei uhkaa vakavasti teollisuuden puuhuoltoa. Tilanne saattaa kuitenkin muuttua hyvinkin nopeasti, jos energiapuusta maksukyky nousee ja kuitupuun kysyntä laskee alueellisesti. 3.3 ENERGIAPUUN KORJUU JA METSÄHAKKEEN TUOTANTO 3.3.1 Metsähakkeen tuotantoketjut Metsähakkeen tuotantojärjestelmät jaetaan haketustapahtuman mukaan hajautettuihin ja keskitettyihin menetelmiin. Tuotantoketjut rakentuvat pitkälti sen mukaan, mihin ketjun vaiheeseen haketus-tapahtuma sijoitetaan (Hakkila 2004). Kuvassa 5 esitetään yleisimmin käytössä olevat tuotantoketjut. Kullakin tuotantojärjestelmällä ja siihen kuuluvalla tuotantoketjun osalla on vahvuutensa ja heikkoutensa, jotka ovat riippuvaisia mm. raaka-ainelajista, käyttäjän metsähakkeen laadulle ja toimitusvarmuudelle asettamista vaatimuksista, toiminnan mittakaavasta, olemassa olevasta kalustosta sekä tuotanto-olosuhteista. Välivarastohaketus on tuotantomenetelmistä yleisin (Kärhä 2007b). Sen osuus koko Suomen pien-puuhakkeen tuotannosta oli vuonna 2006 noin 75 prosenttia. Terminaalihaketusmenetelmällä tuotettiin noin 20 prosenttia ja käyttöpaikkahake-