Riittääkö metsähaketta biojalostukseen? Maarit Kallio 19.4.2012 Bioenergiaa metsistä tutkimusohjelman loppuseminaari
Sisältö Suomen tavoitteet metsähakkeen käytölle Metsähakkeen lähteet Tuloksia markkinamallista: metsähakkeen käyttö Johtopäätökset
Suomen energiatavoitteita 2020 38% käytetystä energiasta uusiutuvilla 20% liikenteen polttoaineista uusiutuvista ------------------------------------------------------------------ 25 TWh metsähaketta sähkön ja lämmön tuotantoon 3 biojalostamoa valmistaisi 7 TWh biodieseliä, joka suureksi osaksi metsähakepohjaista
Kolme suurta biojalostamohanketta UPM Kymmene Metsä Group + Vapo Stora Enso + Neste Käyttäisivät yhteensä arviolta 10 TWh metsähaketta sellutehtaisiin integroituneina
Metsähaketavoite 35 TWh 10 TWh liikenteen polttoaineiksi 25 TWh sähkön ja lämmön tuotantoon 1 m3 2 MWh Motteina noin 17,5 miljoonaan m3
Metsähakkeen tarjonta: 3 lähdettä Pienpuu Kannot Pienpuu Hakkuutähteet: latvoja ja oksia - edullisin jae
Metsähakkeen tarjonta: Pienpuu Ei suoraan riippuvainen markkinahakkuista eli metsäteollisuuden kysynnästä Koko Suomessa arviolta 6.9 mill. m 3 /a (Anttila ym.) Jos saa korjuutukea (Kemera, Petu?), voi tulla kantoja edullisemmaksi
Metsähakkeen tarjonta: latvusmassa ja kannot PÄÄTEhakkuualoilta Tarjonta vahvasti riippuvainen tukkipuun kysynnästä ja tarjonnasta
Latvusmassan ja kantojen tarjonta suhteessa ainespuun päätehakkuisiin Mänty etelä Latvusmassa 0.6x 0.7 x 0.21 x Mänty pohjoinen 0.6x 0.7 x 0.28 x Kuusi etelä 0.9x 0.7 x 0.44 x Kuusi pohjoinen 0.9x 0.7 x 0.68 x Koivu etelä 0.9x 0.7 x 0.21 x Koivu pohjoinen 0.9x 0.7 x 0.36 x Ekologinen rajoite 60% 60% 90% 90% 90% 90% Saanto 70% 70% 70% 70% 70% 70% Määrä per m3 ainespuuta Kannot 21% 28% 44% 68% 21% 36% 0.95x 0.95 x 0.28 x 0.95x 0.95 x 0.28 x Ekologinen rajoite - - 95% 95% - - Saanto - - 95% 95% - - Määrä per m3 ainespuuta - - 28% 28% - - Lähteet: Ranta (2002), Kärhä ym. 2009., Nurmi (2007), Laitila (2008)
Metsähakkeen tarjontapotentiaali 2000-luvun raakapuun hakkuiden valossa Mill. m3 for roundwood, Twh for forest chips 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Hakkuut Mm3 Metsähakepotentiaali TWh Tukkipuu Mm3 Metsähakepotentiaali 70% myyntivalmius TWh Karkeasti arvioitu *) metsähakepotentiaali olisi viime vuosina ollut alle 35 TWh *) Oletukset: 70% päätehakkuita; Saannot per m 3 Etelä- ja Pohjois-Suomen ka., Kannot vain kuusista ; 100% tai 70% metsänomistajista myyntihalukkaita.
Metsähakkeen kysynnän ja tarjonnan kohtaamista tutkittiin *) tasapainomallilla oletuksin: Kysyntä (voimalat ja biojalostamot) ja tarjonta kunnittain Sähkön ja lämmön kysyntä 2007 tyydytettävä jatkossakin (eräin poikkeuksin) Metsähakkeen myyjät maksimoivat voittoaan myymällä parhaiten tarjoavalle; Kaikki metsänomistajat kiinnostuneita myymään Voimalat voivat korvata 80% turpeesta ja 10% kivihiilestä metsähakkeella, jollei muuta laitoskohtaista tietoa; Maakuntatasolla voimaloiden maksimikysyntä metsähakkeelle kuitenkin Pöyryn 2007 TEM:ille tekemän selvityksen mukainen. Polttoainevalinta voittoa maksimoiden. Metsähakkeen hinta laitoksella kustannusten perusteella vähintään (ei kilpailua ja laitos 10 km metsästä) 9.5 /MWh latvusmassalle, 15.5 /MWh (kuusen) kannoille ja 17.5 /MWh pienpuulle ilman tukia. Turpeen & kivihiilen v. 2009 verot + TEM:n 2010 esittämät uudet tuet 3 biodiesel laitosta: Lappeenranta, Kemi ja Varkaus, joiden pakko saada metsähaketta, yhteensä 10 TWh *) Kallio, A.M.I, Anttila, P., McCormick,M. & Asikainen, A., Journal of Forest Economics 17 (2011)
Latvusmassan ja kantojen tarjonta suhteessa ainespuun päätehakkuisiin Mänty etelä Latvusmassa 0.6x 0.7 x 0.21 x Mänty pohjoinen 0.6x 0.7 x 0.28 x Kuusi etelä 0.9x 0.7 x 0.44 x Kuusi pohjoinen 0.9x 0.7 x 0.68 x Koivu etelä 0.9x 0.7 x 0.21 x Koivu pohjoinen 0.9x 0.7 x 0.36 x Ekologinen rajoite 60% 60% 90% 90% 90% 90% Saanto 70% 70% 70% 70% 70% 70% Määrä per m3 ainespuuta Kannot 21% 28% 44% 68% 21% 36% 0.95x 0.95 x 0.28 x 0.95x 0.95 x 0.28 x Ekologinen rajoite - - 65% 65% - - Saanto - - 95% 95% - - Määrä per m3 ainespuuta - - 28% 28% - - Lähteet: Ranta (2002), Kärhä ym. 2009., Nurmi (2007), Laitila (2008)
Tarkastelut eri hakkuumäärin ja päästöluvan hinnoin Ei biojalostamoja Biojalostamoja Ilman tukia Tukien kanssa 18.4.2012 13
60 55 50 Metsähakkeen käyttötavoite sähkön ja lämmöntuotannossa (25 TWh) saavutettavissa, jos... Uudet tuet - 2 biodiesellaitostsa Päästöluvan hinta, /tco2 45 40 35 30 25 20 Ei tukia- Ei biodieseliä Ei tukia - 3 biodiesellaitosta Uudet tuet - 3 biodiesellaitosta 15 10 Uudet tuet - Ei biodieseliä 5 0-20% vuoden 2007 tasosta 2007taso 2008 taso 45 47 49 51 53 55 57 59 61 Raakapuun hakkuut, milj. m3
Metsähakkeen käyttö voimaloiden polttoaineena, kun hakkuut 58 milj. m3; tavoite 25 TWh Biojalostamot nostavat metsähakkeen hintaa ja syrjäyttävät sen käyttöä voimaloissa (ja toisinpäin). Kallista tukea kahta kilpailevaa käyttömuotoa?
Biodieseltavoitteen vaikutus metsähakkeen hintaan, kun hakkuut 58 milj. m3 Mitä kireämpi kilpailutilanne voimaloiden välillä, sitä enemmän biojalostamot nostavat metsähakkeen hintaa.
Johtopäätöksiä Metsähaketavoitteen toteutuminen edellyttää selvää kasvua päätehakkuisiin: miten tukkipuun kysyntä ylös? Puurakentaminen? Sahojen energiainvestointien tuki? myös metsänomistajien myönteinen suhtautuminen metsähakkeen korjuuseen on tärkeässä asemassa. Biojalostamot syrjäyttävät voimaloiden metsähakkeen käyttöä tai toisinpäin. tukien tehokkuus kärsii
ONGELMA EI OLE BIOMASSAN RIITTÄVYDESSÄ SINÄNSÄ VAAN METSÄ- HAKKEEN RIITTÄVYYDESSÄ: Metsähakkeen/puun käyttötavoitteen ja saatavuuden välinen ero katettavissa raakapuulla. Kuitupuukokoisen puun käyttö energiaksi voi olla tulevaisuudessa kannattavaa.
Kotimaisen kuitupuun kokonaiskäyttö metsäteollisuudessa ei ole vähentynyt, Metsäteollisuuden kotimaisen puun käyttö: kuitupuu ja hake Miljoonaa m3 35 30 25 20 15 10 5 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Mäntykuitu Kuusikuitu Lehtikuitu Kuitupuu Sahahake ja puru Lähde: Metinfo mutta hakkuumahdollisuuksien kasvu lisää tarjontaa ja laskee hintoja, mikä mahdollistaa nykyistä suuremman käytön.
Lisätietoja Anttila ym. 2009. Forest energy potentials of small trees from young stands in Finland. Julkaisussa: Savolainen, M. (toim.), Bioenergy, Finbio, Jyväskylä, Finland. Kallio, A.M.I., Anttila, P., McCormick, M., Asikainen, A., 2011, Are the Finnish targets for the energy use of forest chips realistic Assessment with a spatial market model, Journal of Forest Economics 17, 110 126 Kärhä ym. 2009. Puupolttoaineiden saatavuus ja käyttö Suomessa vuonna 2020. Metsätehon tuloskalvosarja 9/2009. Laitila ym. 2008. Energiapuuvarat. http://www.metsavastaa.net/raportti Ministry of Employment and the Economy, 2010. Kohti vähäpäästöistä Suomea. Presentation of Minister Mauri Pekkarinen, http://www.tem.fi/files/26643/ue lo velvoitepaketti Kesaranta 200410.pdf. Nurmi, J., 2007. Recovery of logging residues for energy from spruce dominated stands. Biomass and Bioenergy 31. Ranta, T. 2002. Logging residues from regeneration fellings for biofuel production a GIS based availability and supply cost analysis. Doctoral thesis. Ryymin ym., 2008. Metsäenergian hankinnan uudistaminen, UPM-Kymmene Oyj. 2010. Toisen sukupolven biojalostamo. Ympäristövaikutusten arviointiohjelma. WSP Environmental Oy, 2009. Metsäliiton ja Vapon biodieselhanke, YVA Ohjelma.
Kiitos