Lämpöyrittäjyyden ja polttopuuliiketoiminnan kehittämishanke

Lämpöyrittäjyyden ja polttopuuliiketoiminnan kehittämishanke Bioenergiasta elinvoimaa -tulosseminaari Saarijärvi 8.12.2010 Ari Erkkilä, VTT Veli-Pekka Kauppinen, Metsäkeskus Keski-Suomi Hannu Vilkkilä, Tuula Strömberg, JAMK Maija Lehtonen, POKE

2 Lämpöyrittäjyyden ja polttopuuliiketoiminnan kehittämishanke Osapuolet Tavoitteet Metsäkeskus Keski-Suomi (hallinnoija), VTT, Jyväskylän ammattikorkeakoulu JAMK, Pohjoisen Keski-Suomen oppimiskeskus POKE Maaselän Kone Oy, Ariterm Oy, Kotimaiset Energiat Oy, KO Tulostekniikka Oy, Keuruun Energiatekniikka Ay, Logstor Finland Oy, Brugg-Pema Oy, useita polttopuuyrittäjiä Ohjausryhmä Ari Nikkola, K-S Metsäkeskus Risto Janhunen ELY-keskus Tapani Sauranen, JAMK Pekka Janhonen, POKE Veijo Kontro, Maaselän Kone Jussi Koskinen, lämpöyrittäjä Pasi Sironen, polttopuuyrittäjä lisätä lämpöyrittäjyyttä ja biopolttoaineiden käyttöä kiinteistölämmityskohteissa lisätä ja tarjota tietoa lämpöyrittäjyyteen liittyvistä asioista kiinteistöjen omistajille sekä lämpöyrittäjille lisätä lämpöyrittäjyysliiketoiminnan kannattavuutta kehittää polttopuuliiketoimintaa Keski-Suomessa verkottaa polttopuu- ja terminaaliyrittäjiä tehostaa hyvälaatuisen pilkkeen tuotantoa kehittää pilkkeiden kaupankäyntiä hyödyntämällä pilke-erän energiasisällön mittaamiseen perustuvaa kauppatapaa kehittää pilkkeiden määrän ja laadun määrittämistä kehittää mittaus- ja informaatioteknologian siirtämistä käytäntöön polttopuun laadun hallinnassa ja tuotannon ohjauksessa

3 Polttopuuliiketoiminnan kehittämisosuuden sisältö Verkottuneen polttopuuliiketoiminnan kehittäminen Polttopuuliiketoiminnan toimija- ja markkinatilanne Keski-Suomessa Verkottuneen polttopuuliiketoiminnan vaihtoehtojen tarkastelu Keski- Suomessa Pilkekaupankäynnin kehittäminen Energiapilke-konseptin sovittaminen määrän ja laadun mittaamiseen pilketuotannossa ja -kaupassa Pilketuotannon ja kaupankäynnin seuranta sekä kokemusten keruu koko toimintaketjussa Tulosten analysointi, järjestelmän parannusehdotukset ja toimintaohjeistus Energiapilke-konseptille Sähköisen kauppapaikan hyödyntäminen tuotemarkkinoinnissa

4 Verkottuneen polttopuuliiketoiminnan kehittäminen Polttopuuliiketoiminnan toimija- ja markkinatilanne Keski- Suomessa Tuula Strömberg, asiantuntijuushankkeena selvitys, Bioenergiakeskuksen julkaisusarja, Nro 50 noin 150 toimivaa ja aloittavaa yrittäjää K-S:ssa noin 25 000 irtokuutiota kaudella 2009 2010 määrä yli kaksinkertaistuu kolmessa vuodessa 53 000 irtokuutioon myynti Keski-Suomen ulkopuolelle 7 %, kolmen vuoden kuluttua 30 % Verkottuneen polttopuuliiketoiminnan vaihtoehtojen tarkastelu Keski-Suomessa kyselyn pohjalta JAMK:n opiskelija Henna Nuutinen jatkaa K-Suomeen sopivien liiketoimintamallien tarkastelua verkostoitumisesta kiinnostuneet yrittäjät kokoontuivat 3.11.2010 Saarijärvellä, kokoontumiset jatkuvat Yrittäjien osuus 50 % 45 % 40 % 35 % 30 % 25 % 20 % 15 % 10 % 5 % 0 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % Erikokoisten polttopuuyritysten osuus Keski Suomessa 100 i m3 tai alle yli 100 500 i m3 yli 500 1000 i m3 Tuotetun polttopuun määrä yli 1000 i m3 2009 10 3 vuoden kuluttua Erikokoisten yritysten tuottaman polttopuun osuus kokonaistuotannosta 100 i m3 tai alle yli 100 500 i m3 yli 500 1000 i m3 yli 1000 i m3 2009 10 3 vuoden kuluttua

5 Pilkekaupankäynnin kehittäminen Tilavuusyksikkömittoja tarkempi kaupan peruste, määrä ja laatu Energiapilke-konseptissa määritetään kaupattavan erän energiasisältö puiden massan ja kosteuden perusteella pilkkeitä valmistettaessa punnitaan pilke-erä ja määritetään kosteus sahauspurusta toimitettaessa pilke-erä punnitaan, jolloin kosteus ja energiasisältö voidaan laskea Kosteus alussa lopussa Keskiarvo 44,6 % 21,3 % Keskihajonta 1,6 % 4,5 % Pilke-erän (n. 1 i-m3) massa ja kosteus kuivumisen aikana - laskennallinen esimerkki 60 50 % 45 % koivupilke sekapilke leppäpilke 50 40 Kosteus, p-% 40 % 35 % 30 % 25 % 20 % Kosteus, % 30 20 10 15 % 0 10 % 400 350 300 250 200 150 0 20 40 60 80 100 Koepilkkeen numero Pilke-erän massa, kg Alkukosteus Loppukosteus

6 Pilkekaupankäynnin kehittäminen aloitusseminaari viime maaliskuussa Energiapilke-konseptin sovittaminen pilkeyrittäjien toimintatapaan ja tuotannon seuranta seurannassa neljä yrittäjää, joista kaksi juuri aloittaneita nykyisten toimintatapojen pohjalle punnituslaitteiden määrittäminen menetelmän opastaminen, apuvälineet, tuoteselostemalli yrittäjät valmistaneet menetelmän mukaisesti pilkkeitä projektin ohjauksessa tuotannon seuranta, kuivumisen ja laadun seuranta loppukosteusnäytteen avulla todennetaan purukosteusnäytteen tarkkuus, työ käynnissä Muuta seurantatietoa, tuottavuus, kosteuden hajonta kuivauksen jälkeen pilkeyksikössä, tietoa hyödynnetään myös CEN-standardointityössä JAMK:n opiskelija Tuula Strömberg kerännyt kokemuksia yrittäjiltä ja asiakkailta Toni Kalliomäki on kuvannut ja työstänyt videota Moderni pilkeyrittäjä

7 DG Gemini / Stad02 2000 + 2000 kg laattavaaka - näyttötarkkuus 1 kg H. 1 650. Sis alv. Akkuvirta-/autopistokevarustus H. 80 Punnituslaitteet DG Pegasus etukuormainvaaka, vakiopaketti - sisältää tulostimen, ei sisällä paineputken T-kappaletta - ilman asennusta H. 1 700. Sis alv. Pumppukärryvaaka Hintaluokka 1500 Koukkuvaaka Dini Argeo MCWN (vaakitettuna kaupall.) (ei kuvassa) - näyttötarkkuus 0,5 kg H. 880. Sis alv.

8 Kosteuden määrittäminen Kosteusanalysaattori Hinta n. 1500. Sis alv.

9 Pilketuotannon seuranta sekä kokemusten keruu Ilkka Pietilä, Petäjävesi

10 Pilketuotannon seuranta sekä kokemusten keruu Riitta ja Hannu Mäkinen, Puumäkiset Oy, Saarijärvi

11 Pilketuotannon seuranta sekä kokemusten keruu Pasi Sironen, Saarijärvi, Pylkönmäki

12 Pilketuotannon seuranta sekä kokemusten keruu Matti Monthan, Jyväskylä, Vaajakoski

13 Esimerkkejä näytteenoton ja punnituksen ajanmenekistä Valmistaminen 3,2 i-m 3 :n yksiköihin Purunäytteiden käsittely 1,5 minuuttia/i-m 3 Punnitus 1,3 minuuttia/i-m 3 Valmistaminen 1,5 i-m 3 :n yksiköihin Purunäytteiden käsittely 0,8 minuuttia/i-m 3 Punnitus ei lisäaikaa Purunäytteiden ottamiseen vaikuttaa mm. pilkekonetyyppi ja työmaajärjestelyt Pilkekoneet kehittyvät, mittaus- ja näytteiden ottaminen helpottuvat

14 Purunäytteestä määritetyn alkukosteuden virhe pilkelavallisissa Tunniste Alkukosteus Loppukosteus määritetty todellinen virhe todellinen %-yksikköä %-yksikköä %-yksikköä %-yksikköä A 6 42.3 43.1-0.8 14.8 12 42.3 43.0-0.8 16.8 13 42.3 41.9 0.4 16.4 16 41.4 42.5-1.0 15.5 17 41.4 42.2-0.8 16.2 18 41.4 42.6-1.2 15.7 B 2 42.3 45.6-3.3 18.9 4 42.3 46.0-3.7 19.0

15 Purunäytteestä määritetyn kosteuden virhe pilkelavallisessa alku loppu Energia-sisältö kosteus kosteus % % kwh MJ/kg kwh/kg purunäyte 42.28 13.21 purunäytteestä laskettu 1548 16.0 4.4 pilkkeistä laskettu 43.34 14.81 pilkkeistä määritetty 1515 15.7 4.3 Virhe kosteudessa %-yksikköä -1.06-1.60 Virhe energiamäärässä % -2.45-10.78 2.17 Määritetty 5 pilkkeestä koivun tehollinen lämpöarvo kuiva-aineessa. MJ/kg kwh/kg 18.8 5.22

16 Kosteusnäytteen määritysvirheen vaikutus Pilke-erän alkukosteuden määrityksessä tehdyn virheen vaikutus (todellinen alkukosteus 45 %) Virhe loppukosteudessa, %-yksikköä ja energiasisällössä, % 8 6 4 2 0-4 -3-2 -1 0 1 2 3 4-2 -4-6 Toimintatapa - määritetään alkukosteus - punnitaan alkumassa (360 kg) - punnitaan loppumassa (240 kg) - lasketaan loppukosteus (tod. 17,5 %) - lasketaan energiasisältö (tod. 1,03 MWh/i-m3) Loppukosteus Energiasisältö -8 Alkukosteuden määrityksen virhe, %-yksikköä

17 Pilkkeiden kuivuminen, 3,2 irto-motin kehikossa 50 45 40 35 Kosteus, % 30 25 20 15 10 5 0 2.5.10 22.5.10 11.6.10 1.7.10 21.7.10 10.8.10 30.8.10 19.9.10 9.10.10

18 Lavallisten vertailua Lavallisten vertailu Lava 8 9 10 11 k.a. stdev kiintotilavuus dm 3 661 697 643 604 651 38 runkoja kpl 24 21 19 25 22 2.8 keskiläpimitta cm 10.6 11.6 11.6 9.9 10.9 0.8 keskikoko dm 3 28 33 34 24 30 4.6 irtotilavuus dm 3 1500 1500 1500 1500 1500 0 irtoa/kiinto 2.27 2.15 2.33 2.48 2.31 0.14 puiden massa kg 567 542 518 506 533 27 kosteus % 43.1 43.1 40.9 40.9 42.0 1.3 kiintotiheys kg/m 3 858 778 806 837 820 35 kuivatuoretiheys kgka/m 3 488 443 476 495 475 23 irtotiheys kg/i-m 3 378 361 345 337 356 18 toimituskosteus % 16 16 16 16 irtotiheys (ei kutist.) kg/i-m 3 256 245 243 237 245 8 energiasisältö kwh 1644 1571 1559 1523 1574 51

19 Kosteuden hajonta Tutkittiin pilke-erän kosteus ulkona kuivuneista pilkkeistä, 1,5 i-m 3 verkkosäkki kuormalavalla Määritettiin jokaisen pilkkeen keskikosteus sekä joka toisen pilkkeen sisäinen kosteushajonta (3 osaa)

20 Pilkkeiden kosteus ulkona kuivuneessa pilkelavallisessa - pilkkeiden paikan vaikutus kosteuteen 35 30 25 Pilkkeiden loppukosteus luonnonkuivauksessa 20.5. - 26.8.2010 - loppukosteuksien keskiarvo 14,8 %, keskihajonta 1,68 % (n=679 kpl) - alkukosteus keskimäärin 43,3 % Kosteus, % 20 15 10 5 Lavan yläosa Lavan alaosa 0 0 100 200 300 400 500 600 700 Pilkkeen nro Pilkkeiden numerointi lavan päällimmäisistä pilkkeistä alkaen

21 Kosteuden hajonta ulkona kuivuneessa pilkelavallisessa - pilkkeen sisäinen kosteushajonta 45 40 35 30 A päätyosa B keskiosa C päätyosa Kosteus, % 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 Pilkkeen nro

22 Pilkkeiden kosteus ulkona kuivuneessa pilkelavallisessa - pilkkeiden koon vaikutus kosteuteen 35 Kosteus vs kuivamassa 30 25 Kosteus, % 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Pilkkeen kuivamassa, g

23 Kokemusten keruu Keruu jatkuu, tähän mennessä pääasioita: Pilkeyrittäjät purunäytteenotto ei vie paljon aikaa, mutta unohtuu, automatisointi purujen kosteuden määrittäminen käy muun iltatyön ohessa mittaustiedot sähköisesti muistiin, lappuset katoaa punnitus on mahdollista saada sujuvaksi työjärjestelyillä hyvä seurata ja samalla oppia puun kuivumista, varma tieto milloin myyntikunnossa peräkärryn kuormapaino tiedossa, ei ylikuormasakkoja verkostoitumisessa hyötyjä: yhtenäinen toimintatapa, määrän ja laadun mittaus Asiakkaat ei vielä osata kysyä energiapilkettä, mutta kiinnostaa, kun yrittäjä kertoo asiasta tarvitaan tiedottamista yleisölle

24 Hankkeen tuleva toiminta Edellä kuvattujen tehtävien osalta: jatketaan toimintaketjujen seurantaa, uusia seurattavia purunäytteenoton helpottaminen mittaustietojen tallennuksen ja käsittelyn kehittäminen lisää tietoa menetelmän tarkkuudesta kontrollinäyttein tarve yksinkertaiselle menetelmälle kosteuden määrittämiseksi kuivatusta pilkkeestä, sopisi erityisesti irtopilkkeen tuotantoon Tulosten analysointi, järjestelmän parannusehdotukset ja toimintaohjeistus Energiapilke-konseptille Sähköisen kauppapaikan hyödyntäminen tuotemarkkinoinnissa

25 VTT luo teknologiasta liiketoimintaa