Bioenergiapotentiaalit Alajärvi, Evijärvi, Lappajärvi, Soini, Töysä, Vimpeli ja Ähtäri

Samankaltaiset tiedostot
Bioenergiapotentiaalit Alajärvi, Evijärvi, Lappajärvi, Soini, Töysä, Vimpeli ja Ähtäri. Lähienergiahankkeen seminaari 7.10.

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

Biomassan jalostus uudet liiketoimintamahdollisuudet ja kestävyys

Etelä-Pohjanmaan metsäkeskuksen toimialueen energiapuuvarat

Kymen Bioenergia Oy NATURAL100

BIOKAASU ENERGIALÄHTEENÄ MAATILALLA

- Vuonna 2014 Lapissa oli maatilaa:

Metsäenergian uudet tuet. Keski-Suomen Energiapäivä Laajavuori, Jyväskylä

Maatalouden energiapotentiaali

Onko peltobiomassan viljely ja jalostaminen energiaksi energiatehokasta - Syökö peltoenergiakasvien

Liikenteen biopolttoaineet

Bioenergia SWOT. Tuotannon vahvuudet, heikkoudet, uhat ja mahdollisuudet. Lähienergiahankkeen seminaari Lehtimäki

Biokaasun tuotanto ja liiketoimintamallit

BIOKAASUNTUOTANTO SAARIJÄRVI

MTT Sotkamo: päätoimialueet 2013

Keski-Suomen biokaasupotentiaali raaka-aineiden ja lopputuotteiden hyödyntämismahdollisuudet

Peltobioenergiapotentiaaliselvitys Haapavesi - Siikalatva seutukunnan alueella Katse tulevaisuuteen hankkeelle

Metsäenergian saatavuus, käytön kannattavuus ja työllisyysvaikutukset, Case Mustavaara

Oljen ja vihreän biomassan korjuuketjut ja kustannukset

Vapo tänään. Vapo p on Itämeren alueen johtava bioenergiaosaaja. Toimintamaat: Suomi, Ruotsi, Tanska, Suomen valtio omistaa emoyhtiö Vapo

Metsäenergian käytön kokemukset ja tulevaisuuden haasteet

Keinoja uusiutuvan energian lisäämiseen ja energian säästöön

Peltobiomassojen hyödyntäminen biokaasun tuotannossa. Annimari Lehtomäki Jyväskylän yliopisto Bio- ja ympäristötieteiden laitos

LÄMPÖYRITTÄJÄPÄIVÄ Avaus ja pienpuun energiatuki Urpo Hassinen Biomas-hanke

Metsästä energiaa. Kestävän kehityksen kuntatilaisuus. Sivu 1

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

Bioenergia-alan ajankohtaisasiat TEM Energiaosasto

Metsäenergian korjuun ja käytön aluetaloudellisia vaikutuksia Kajaani

Tuulivoima. Energiaomavaraisuusiltapäivä Katja Hynynen

Riittääkö metsähaketta biojalostukseen?

Kuivamädätys - kokeet ja kannattavuus

FINBION BIOENERGIAPAINOTUKSIA

Olki energian raaka-aineena

Kerääjäkasveista biokaasua

Biopolttoaineet, niiden ominaisuudet ja käyttäytyminen maaperässä

Turve : fossiilinen vai uusiutuva - iäisyyskysymys

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

ENKAT hanke: Biokaasutraktorin vaikutus biokaasulaitoksen energiataseeseen ja kasvihuonekaasupäästöihin

Pohjois-Karjalan Bioenergiastrategia

Kohti puhdasta kotimaista energiaa

EnergiaRäätäli Suunnittelustartti:

Energiaturpeen käyttö GTK:n turvetutkimukset 70 vuotta seminaari Esa Lindholm, Bioenergia ry,

Metsäenergian mahdollisuuudet Hake, pelletti, pilke

Peltobioenergiapotentiaali Suomessa ja Satakunnassa Hannu Mikkola Helsingin yliopisto, maataloustieteiden laitos

Kantojen nosto turvemaiden uudistusaloilta

UUSIUTUVAN ENERGIAN TUKIPAKETTI Syyskuu 2010 Pöyry Management Consulting Oy

PERÄMERENKAAREN BIOENERGIAVARAT - Metsäbiomassat ja metsäteollisuuden sivutuotteet - Maatalouden lannat ja biojätteet - Peltobiomassat

Maakunnan uudet mahdollisuudet bioenergiassa

Energiapuun korjuutuet

Puun energiakäyttö 2012

Kasvihuoneilmiö tekee elämän maapallolla mahdolliseksi

Kanta-Hämeen kestävän energian ohjelma

Uusiutuva energia ja hajautettu energiantuotanto

Energian tuotanto ja käyttö

Energia ja ilmastonmuutos- maatilojen uusiutuvan energian ratkaisuja

BioGTS Biojalostamo - Jätteestä paras tuotto

Bioenergia ry:n katsaus kotimaisten polttoaineiden tilanteeseen

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Peltobiomassat globaalina energianlähteenä (SEKKI)

Bioenergian tukimekanismit

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Lannasta kanna(avas* biokaasua? Mahdollisuudet

Matti Kivelä KESKI-EUROOPAN EUROOPAN BIOENERGIA MALLIEN TOTEUTTAMINEN SYSMÄSSÄ

Biokaasun liikennekäyttö Keski- Suomessa. Juha Luostarinen Metener Oy

Energian tuotanto haasteita ja mahdollisuuksia Pohjois- Suomessa. Pekka Tynjälä Ulla Lassi

Biopolttoaineiden ympäristövaikutuksista. Kaisa Manninen, Suomen ympäristökeskus Uusiutuvan energian ajankohtaispäivät

Aate Laukkanen Suomen Bioetanoli Oy

Biokaasua tiloilta Järkivihreä energiapäivä, Forssa

Puuhiilen tuotanto Suomessa mahdollisuudet ja haasteet

Puuenergian tukijärjestelmät Ilpo Mattila MTK Keuruu

Oljen energiakäyttö voimalaitoksessa

Toimialojen rahoitusseminaari 2016 Säätytalo, Toimialapäällikkö Markku Alm

ENERGIATEHOKKUUS. Maatilojen ympäristöpäivä Energiatehokkuutta ja paikallisia energiavaihtoehtoja

Energiapuun korjuu ja kasvatus

Täyttä kaasua eteenpäin Keski-Suomi! -seminaari ja keskustelutilaisuus Hotelli Rantasipi Laajavuori, Jyväskylä

Ympäristöteema 2010: Maatilojen biokaasun mahdollisuudet hyödyt ympäristölle ja taloudelle

Metsäenergiavarat, nykykäyttö ja käytön lisäämisen mahdollisuudet

Metsäenergiapotentiaali ja energiapuun korjuun resurssitarpeet

RUOKOHELVEN VILJELY, KORJUU JA KÄYTTÖ POLTTOAINEEKSI. Virpi Käyhkö

Bioetanolitehdas. Sievi

Metsätalouteen ja metsäteollisuuteen perustuvan energialiiketoiminnan mahdollisuudet

Metsäbioenergian kestävyyden rajat

Gasum Jussi Vainikka 1

Energiapuun korjuu päätehakkuilta Tatu Viitasaari

Eri tuotantomuodot -kulutusprofiilit ja vaatimukset energialähteelle

ITÄ-SUOMEN ENERGIATILASTO 2014

Metsäenergian käyttö ja metsäenergiatase Etelä-Pohjanmaan metsäkeskusalueella

Energia- ja ilmastostrategia ja sen vaikutukset metsäsektoriin

Kuinka valita tuulivoima-alue? Anni Mikkonen, Suomen Tuulivoimayhdistys Pori,

Biokaasun tuotanto tuo työpaikkoja Suomeen

Uusiutuvan energian mahdollisuudet hevostiloilla

TUULIVOIMATUET. Urpo Hassinen

Metsästä energiaa Puupolttoaineet ja metsäenergia

ILMASTONMUUTOS ARKTISILLA ALUEILLA

Biokaasun mahdollisuudet päästöjen hillitsemisessä

TOISEN SUKUPOLVEN BIOPOLTTONESTEET

Scanchips. Bioetanolitehdashanke

BiKa-hanke Viitasaaren työpaja Uusiutuvan energian direktiivi REDII ehdotus

Transkriptio:

Bioenergiapotentiaalit Alajärvi, Evijärvi, Lappajärvi, Soini, Töysä, Vimpeli ja Ähtäri 15.8.2011 Etelä-Pohjanmaan Järvialueen lähienergiahanke, Maa- ja metsätalouden yksikkö, SeAMK Anna Saarela & Risto Lauhanen

Sisällys 1 Johdanto... 4 2 Metsäenergia... 4 3 Turve... 7 4 Peltobiomassat... 8 4.1 Ruokohelpi (Phalaris arundinacea L.)... 9 4.2 Olki... 10 5 Biopolttoaineet... 12 5.1 Biokaasu... 12 5.2 Bioetanoli... 15 5.3 Biodiesel... 16 6 Tuulienergia... 17 7 Aurinkoenergia... 19 8 Yhteenveto... 21 Lähteet:... 24 2

Käytetyt termit ja lyhenteet MWh GWh TWh kosteus-% m/s m 3 mädäte megawattitunti gigawattitunti terawattitunti veden osuus aineen kokonaismassasta metriä sekunnissa kuutiometri biokaasutuksen jälkeinen materiaali, kompostoidaan ennen loppukäyttöä RME sintraantuminen metyyliesteröity rypsiöljy tuhkan kuonaantuminen kovaksi tulipesän seinämiin teknis-taloudellinen potentiaali teoreettista potentiaalia on supistettu teknisten ja taloudellisten rajoitteiden mukaisesti teoreettinen potentiaali t k.a ei huomioi teknisiä, taloudellisia tai ekologisia rajoitteita kuiva-aineen massa kertoo polttoaineen vedettömän osan kokonaismäärän, jota käytetään kuiva-aineosuuksien vertailuperustana k kilo 10 3 1 000 M mega 10 6 1 000 000 G giga 10 9 1 000 000 000 T tera 1012 1000 000 000 000 3

1 Johdanto Euroopan unionin ilmasto- ja energiastrategian tavoitteiden mukaan Suomi on sitoutunut lisäämään uusiutuvan energian osuutta 28,5 %:sta 38 %:iin vuoteen 2020 mennessä. Samalla liikenteen biopolttoaineiden osuutta nostetaan 10 %:iin. (Directive 2009/28/EC 2009) Tavoitteen saavuttaminen merkitsee energiatehokkuuden ja energiansäästön lisäksi voimakasta uusiutuvan energian käytön lisäämistä. Suurin lisäämistavoite kohdistuu metsäenergian tuotantoon, mutta myös mm. tuulivoiman ja biokaasun käyttöä voidaan lisätä huomattavasti. (Pekkarinen 2010) Uusiutuviin energianlähteisiin lukeutuvia biopolttoaineita saadaan metsissä, soilla ja pelloilla kasvavista biomassoista sekä yhdyskuntien, maatalouden ja teollisuuden eloperäisistä kiinteistä, nestemäisistä ja kaasumaisista jätteistä. (Biopolttoaineet 2010) Paikallisiin bioenergialähteisiin perustuva hajautettu energiantuotanto on kannattavinta keskusten ympärille muodostuvilla vyöhykkeillä, joilla on kulutuskeskittymiä sekä monipuolinen raaka-ainepotentiaali (Hyttinen 2005). Järviseudulla bioenergiaraakaainepotentiaali koostuu monipuolisesti peltoenergian ja karjatalouden biomassoista sekä metsäenergiapotentiaalista. Turve säilyy edelleen tärkeänä raaka-aineena alueellisessa energianhuollossa. Täydentävinä energiamuotoina uusiutuvat tuuli- ja aurinkovoima ovat harkinnan arvoisia vaihtoehtoja. Tässä raportissa tarkastellaan bioenergian käyttöpotentiaaleja paikallisesti Etelä- Pohjanmaan Järviseudun sekä Töysän ja Ähtärin kuntien alueella. Tarkastelussa on esitetty kuntien teknis-taloudelliset bioenergiapotentiaalit. 2 Metsäenergia Metsäenergiaa korjataan nuorten metsien hoitokohteilta (nmh), ensiharvennuksilta ainespuun lisäksi sekä kuusivaltaisilta uudishakkuualoilta hakkuutähteinä ja kantoina. Kuusella latvusmassan määrä on mäntyyn ja lehtipuihin verrattuna kaksinkertainen, joten hakkuutähdehaketta tuotetaan nimenomaan kuusikoiden päätehakkuilta. (Äijälä ym. toim. 2010) 4

Pienpuun korjuuseen on saatavissa energiatukea. Eduskunnan hyväksymä laki pienpuun energiatuesta (petu) on hyväksyttävänä Euroopan komissiossa ja tullee voimaan loppuvuodesta 2011 tai alkuvuodesta 2012. Pienpuutuen verollinen määrä on 10 /m 3 ja sitä maksetaan kohteille, joiden hehtaarikertymä on 40-45 m 3. Tukea voidaan maksaa kerran nuoren metsän hoitokohteelle tai ensiharvennukselle edellytyksenä, että energiapuu luovutetaan ulkopuoliselle energiakäyttöön ja siitä on olemassa mittaustodistus. Poikkeuksena vanhaan Kemera- tukeen myös kunnat, seurakunnat ja yhtiöt voivat saada tukea alennettuna. (Maa- ja metsätalousministeriö 2011a) Laurila ym. (2010) ovat laskeneet Etelä-Pohjanmaan metsäkeskusalueen kuntakohtaiset metsäenergiapotentiaalit Metsäntutkimuslaitoksen tuottaman valtakunnan metsien inventointi-aineiston (VMI10) perusteella. Järvialueen kuntien sekä Töysän ja Ähtärin teknis-taloudelliset metsäenergiapotentiaalit selvitettiin tämän tutkimuksen perusteella. Kuva 1. Metsäenergiapotentiaalit (GWh/v) kunnittain (Laurila ym. 2010) Nuoret kasvatusmetsät on jaettu tutkimuksessa toimenpiteen perusteella nuoren metsän hoitokohteisiin (nmh) ja ensiharvennuskohteisiin. Nuoren metsän hoitokohteilta voidaan korjata energiapuuta, mutta niiltä ei oleteta kertyvän ainespuuta. Laskelmissa 5

keskimääräisenä kokopuukertymänä on käytetty 50 m 3 /ha, joka energiaksi muutettuna vastaa 100 MWh/ha. Ensiharvennuskohteilla on korjattavissa sekä ainespuuta että energiapuuta. Energiaksi korjattavan kokopuun keskimääräinen kertymä on noin 35 m 3 /ha, josta saadaan energiaa noin 70 MWh/ha. Kantojen ja hakkuutähteiden potentiaaliin on laskettu mukaan ne uudistusalat, joissa kuusen osuus on vähintään 70 %. Hakkuutähteen ja kantojen energiapotentiaaliksi laskettiin keskimääräiset hehtaarikertymät 55 m 3 /ha (hakkuutähde) ja 65 m 3 /ha (kannot). Energiaksi muutettuna hakkuutähteestä saadaan noin 110 MWh/ha ja kannoista noin 130 MWh/ha. Taulukossa 1. on herkkyysanalyysi hehtaarikohtaisesta kertymästä. Herkkyysanalyysissä esitetään kertymän vaihteluväli 20 prosentin vähennyksellä ja lisäyksellä keskimääräiseen kertymään. (Laurila ym. 2010). Suurin metsäpotentiaali kuntien alueella on pienpuussa; ensiharvennuksilla ja nuoren metsän hoitokohteilla. Silti etenkin Ähtärissä on runsaasti hakkuukypsiä metsiä, joiden hakkuutähteet ja kannot sisältävät merkittävän määrän energiaa. Eri metsäenergiajakeet yhteenlaskettuna kunnista suurin metsäenergiapotentiaali on Ähtärissä, keskimäärin 79 GWh/v. Alajärven potentiaali on 76 GWh/v. Soinin metsistä metsäenergiaa on korjattavissa 49 GWh vuosittain, Lappajärveltä ja Evijärveltä 39 GWh ja 35 GWh vuodessa. Vimpelin ja Töysän kaikkien jakeiden yhteenlasketut potentiaalit ovat 25 GWh/v ja 22 GWh/v. Metsähakkeen keskihinta alkuvuonna 2011 oli 18,2 / MWh (BioEnergia 2011). Tämän perusteella alkuvuoden 2011 hinnoilla keskimääräiseltä ensiharvennuskohteelta voi saada laskennallisesti bruttotuloa 1274 /ha. Taulukko 1. Hehtaarikohtaisen kertymän vaihteluväli (± 20%) GWh/v. (Laurila ym. 2010) nmh Ensiharvennukset Hakkuutähteet Kannot -20 % 20 % -20 % 20 % -20 % 20 % -20 % 20 % Alajärvi 15 23 30 44 7 11 9 13 Evijärvi 7 10 13 20 4 5 4 6 Lappajärvi 7 11 16 24 4 5 4 6 Soini 7 11 18 28 6 9 7 11 Töysä 4 6 7 10 3 4 3 5 Vimpeli 5 7 9 14 3 4 3 5 Ähtäri 12 17 27 40 11 17 13 20 6

3 Turve Energiaturve korvaa tuontipolttoaineita, kuten kivihiiltä Suomen energianhuollossa. Energiaturpeen käyttö tukee myös metsäenergian käyttöä uusiutuvan energian velvoitepaketin tavoitteiden saavuttamiseksi. Seospolttoaineena turvetta voi käyttää parantamassa kostean hakkeen lämpöarvoa. Turpeen tuotanto myös työllistää paikallisesti ja alueellisesti ja vaikuttaa näin positiivisesti aluetalouteen. Etelä-Pohjanmaalla turpeella tuotettiin vuonna 2008 kaukolämpöön ja sen tuotantoon liittyvästä sähköstä 65 %. (Maa- ja metsätalousministeriö 2011b). Turpeen lämpöarvon suuruus riippuu turvelajista ja sen maatuneisuuden asteesta. Korkeimmat lämpöarvot ovat yleensä hyvin maatuneilla rahka- ja saraturpeilla. Pohjanmaalla turpeen keskimääräinen lämpöarvo on 5,4 MWh/t (pinta-, väli- ja pohjaturpeen keskiarvo), joka tilavuusmitaksi (m 3 ) muunnettuna on keskimäärin 0,37 MWh/m 3 k.a. Turvekerrostuman keskipaksuus Etelä-Pohjanmaalla on noin 1,5 m. (Virtanen ym. 2003) Keskimääräinen vuosisaanto alueella on noin 425 MWh/ha/v (Flyktman 2005). Turpeesta maksettiin kesäkuussa 2011 keskimäärin 12,50 / MWh (jyrsinturve) ja 14,70 / MWh (palaturve) (Tilasto 2011). Kuntakohtaiset turvetuotantoalat selvitettiin kuntien palopäälliköiltä tai ympäristösihteereiltä. Kuvassa 3 on kuntien vuosittainen energiapotentiaali. 600 500 400 300 200 GWh/a 100 0 Kuva 3. Kuntien vuosittainen energiaturvepotentiaali 7

Lappajärven turvepotentiaaliin on laskettu mukaan Hirvineva (55,7 ha), jolle on myönnetty ympäristölupa turvetuotantoa varten. Lisäksi hakuprosessissa on 287 hehtaaria tuotantoalaa, jota ei ole laskettu Lappajärven potentiaaliin. Suurimmat turvetuotantovarat ovat Soinin, Vimpelin sekä Ähtärin kuntien alueella. Ähtärissä on vireillä ympäristölupahakemus Mustasuon turvetuotantoalueen laajennukselle, 69,9 hehtaarille, jota ei ole laskettu mukaan Ähtärin turvepotentiaaliin. Vähiten turvetuotantoalaa on Töysässä, 130 hehtaaria. Soiden ja turvemaiden kansallisessa strategiassa (Maa- ja metsätalousministeriö 2011b) turvetuotantoa esitetään kohdennettavaksi ojitetuille ja luonnontilaltaan jo merkittävästi muuttuneille soille. Vuoden 2011 helmikuusta alkaen turvetuotantoon hankitaan vain sellaisia luonnontilaltaan muuttuneita alueita, jotka työryhmän laatiman luonnontilaisuusasteikon mukaan soveltuvat turpeennostoon. Luonnontilaisuusasteikko perustuu suon ojitustilanteeseen, kasvillisuuteen ja vesitalouteen. Asteikossa on kuusi luokkaa luonnontilansa kokonaan menettäneistä soista luonnontilaisina säilyneisiin soihin. Tämän yleisen luontoarvon luokittelun perusteella voidaan antaa yleissuositus suoalueen käytölle. Asteikkoa sovelletaan siten, että seutukunnan ojitettujen soiden osuus otetaan huomioon. Näin ollen korkean ojitusasteen seutukunnissa muuttava käyttö tulee kohdentaa luontoarvoiltaan vähempiarvoiseen luokkaan kuin vähemmän ojitetuilla alueilla. Työryhmä esittää myös turvetuotannon ympäristöluvanvaraisuutta muutettavaksi niin, että myös alle 10 hehtaarin turvetuotantohankkeille tulee ympäristölupamenettely. 4 Peltobiomassat Pellon tai turvetuotannosta poistuneen suopohjan tuotantopotentiaali auringon energian kerääjänä tulee tehokkaasti hyödynnettyä käyttämällä biomassaa energian- ja lämmöntuotantoon. Energiakäyttöön soveltuvaa peltobiomassaa saadaan energiakasveista kuten ruokohelvestä tai öljykasveista. Viljakasvien osia, kuten olkea voidaan käyttää seospolttoaineena turpeen tai hakkeen seassa. Peltobiomassoista voidaan myös jalostaa nestemäisiä polttoaineita, esimerkiksi bioetanolia tai kiinteitä polttoaineita kuten pellettejä. (Peltobiomassat 2010) 8

Tarkastelussa olevat peltobiomassojen ja karjanlannan kuntakohtaiset määrät on laskettu Maa- ja metsätalousministeriön ylläpitämän Maatilojen sähköisen tietopalvelun (Matilda) maatilarekisterin tilastojen mukaan. 4.1 Ruokohelpi (Phalaris arundinacea L.) Ruokohelpi on monivuotinen heinäkasvi, joka kasvaa luonnonvaraisena vesistöjen rannoilla, ojissa ja tienpientareilla. Se on satoisin energiakäyttöön kasvatetuista heinäkasveista ja tuottaa satoa jopa 12-15 vuoden ajan keskimääräisen saannon ollessa noin 5-7 t k.a. / ha vuodessa. (Pahkala ym. 2005, Laurila 2006). Kasvinosien, kuten korren ja lehtien, osuudet maanpäällisestä biomassasta vaihtelevat kasvukauden aikana. Energiantuotantoon sopivin kasvinosa on korsi, jonka osuus on suurimmillaan keväällä korjattavassa kuloheinässä; tällöin 60-75 % biomassasta on kortta. (Salo toim. 1997). Keväällä kasvi on myös kuivimmillaan. Keväällä ruokohelven kosteus on vain 10-15 % ja klooripitoisuus alle viidesosa verrattuna syyskorjattuun satoon tai esimerkiksi vehnän olkeen. (Alakangas 2000) Kuva 4. Ruokohelven korjuuta. (Laurila 2006) 9

Kevätkorjattu ruokohelpi sopii kiinteäksi polttoaineeksi sekoitettuna hakkeeseen, puruun tai turpeeseen 10 %:n osuudella (Luoma ym. 2006). Korjuu voidaan tehdä irtokorjuuna tai paalaamalla. Irtokorjuun etuja on helven kanssa tehtävän seospolttoaineen joustava muodostaminen ja turpeen korjuukaluston hyödyntäminen kaukokuljetuksessa. Paalausmenetelmiä puoltaa korjuun tehokkuus ja edullinen kaukokuljetus. Paalausmenetelmässä paalit tulee kuitenkin silputa erikseen, joka tuo tuotantoketjuun yhden käsittelyvaiheen lisää. (Hyttinen 2005) Helven energiasisältö 10 % kosteudessa on n. 4,5 MWh/t eli hehtaarin alalta saadaan noin 23-32 MWh energiaa. Ruokohelvestä maksettiin vuonna 2007 keskimäärin 5-6 / MWh pellon reunaan varastoituna (Lötjönen 2007). Ruokohelpi sopii myös kasviperäiseksi biokaasun lähteeksi korkean biokaasuntuottopotentiaalinsa vuoksi. Mädätettynä ruokohelpi tuottaa jopa noin 2310 m 3 metaania hehtaaria kohti laskettuna (Uusiutuvaa 2008). Kuntien ruokohelpipotentiaali laskettiin käyttäen todellisia viljelypinta-aloja. 4.2 Olki Olkea saadaan viljakasvien viljelyn sivuvirtana. Polttoaineena olki muistuttaa puuta joidenkin palamisominaisuuksiensa puolesta; molemmissa on paljon haihtuvia aineita ja ne vaativat laajan tulipesän palaakseen. Käytön suurimpia ongelmia ovat keruu, kuljetus ja varastointi oljen suuren irtotiheyden takia. Olkituhkan korkeat kalium-, kalsium- ja magnesiumpitoisuudet laskevat tuhkan sulamispistettä, joka voi aiheuttaa tulipesän sintraantumista. Seospoltto puun tai turpeen kanssa sopii oljelle. (Luoma ym. 2006) Olkipotentiaali on laskettu todellisen viljanviljelyalan avulla olettaen keskimääräiseksi olkisaannoksi 2 t k.a. hehtaarilta. Tästä määrästä vähennettiin viljan korjuussa peltoon jäävä osuus, joka on viljan sängen jäädessä 15 cm:n pituiseksi noin 30 % (Pahkala ym. 2008). Oljen energiasisältö vaihtelee viljalajin ja kasvuolosuhteiden mukaisesti, keskimääräinen energiatiheys oljella on noin 4,8 MWh/t k.a ja tehollinen lämpöarvo 20 % kosteudessa on noin 3,8 MWh/t. (Alakangas 2000). Parhaiten polttoon sopivat vehnän ja rukiin oljet. (Luoma ym. 2006) Oljen poltto soveltuu maatilamittakaavaan hyvin, joskin polttokattilan valinnassa täytyy huomioida sen soveltuvuus oljen polttoon. Kattilalla tulisi olla mm. riittävä polttoaineen 10

syöttöteho sekä liikkuva arina, jotta tuhkan sulaminen ei likaisi tulipesää. Tulipintojen ja savupiipun olisi kestettävä kloorin ja alkaalien syövyttävää vaikutusta. Oljesta syntyy puuta enemmän tuhkaa, joten olkea polttavassa kattilassa pitäisi olla automaattinen tuhkanpoisto. Suuremmat voimalaitokset eivät osta olkea, mutta oman tilan polttoainekäyttöön korjattavan oljen tuotantokustannukset ovat noin 4-5 / MWh. (Lötjönen 2007) 3,24 Olki (GWh) Ruokohelpi(GWh) 26,11 1,22 9,74 2,32 13,45 1,7 4,89 1,03 10,12 0,46 12,2 0,36 8,88 Alajärvi Evijärvi Lappajärvi Soini Töysä Vimpeli Ähtäri Kuva 5. Kuntien olki- ja ruokohelpipotentiaalit GWh/v. Oljen energiasisältö on laskettu keskimääräisen energiatiheyden (4,8 MWh/t) mukaan. Kuvassa 5 on esitelty peltoenergiapotentiaalit perustuen kevätkorjatun ruokohelven laskennalliseen energiasisältöön (4,5 MWh/t) sekä oljen keskimääräiseen energiasisältöön (4,8 MWh/t k.a ). Olkipotentiaaliin on tehty viljan korjuun jälkeen pellolle jäävän sängen osuuden vähennys. Alajärvellä olkipotentiaali ja ruokohelpipotentiaali ovat suurimmat. Myös Lappajärvellä ja Vimpelissä peltoenergiapotentiaalit ovat huomattavia. Ruokohelvellä olevien viljelmien osuus on suhteellisesti suurin Soinissa, jossa helvellä on 63 hehtaaria peltoalaa. Ruokohelven viljely energiakäyttöön sopii hyvin kesantopelloille ja sitä voidaan kasvattaa myös mm. käytöstä poistuneilla turve-tuotantoaloilla. Oljen käyttö paikallisessa lämmöntuotannossa on vähäistä ja sen käyttöä olisi mahdollisuus lisätä. Oljen polttotulosta voidaan parantaa kuivattamalla olki hyvin ja silppuamalla korsi mahdollisimman lyhyeksi, jolloin polttoaineen syöttö arinalle helpottuu. 11

5 Biopolttoaineet 5.1 Biokaasu Biokaasu on kaasuseos, joka koostuu suurimmaksi osaksi, 40-70 %, metaanista (CH 4 ) sekä hiilidioksidista (CO 2 ), jota on noin 30-60 % kaasun tilavuudesta. Karjanlannassa metaania on 55-67 % (Kuittinen ym. 2010). Lisäksi lannassa on pieniä määriä (< 5 %) ammoniakkia (NH 3 ) sekä rikkiyhdisteitä, kuten rikkivetyä (H 2 S) ja haihtuvia orgaanisia yhdisteitä (Mikkola 2011). Metaani on erittäin voimakas kasvihuonekaasu, jonka polttaminen hiilidioksidiksi vähentää kasvihuonekaasujen kokonaispäästöjä, joten menetelmä on ilmastotaseeltaan erinomainen (Lampinen 2006). Biokaasua saadaan mädättämällä helposti hajoavia orgaanisia yhdisteitä, kuten lantaa, biojätettä, viemärilietteitä sekä kasvibiomassaa. Kasvi- ja eläinaineksen metaanintuottopotentiaali on parempi kuin lannalla. Lannan etuna on sen tasainen saanti ja tasalaatuinen koostumus, joka parantaa kaasuprosessin toimintavarmuutta. (Suvanto 2010) Yhdestä kuutiometristä lietelantaa syntyy noin 20 m 3 biokaasua ja energiaa siitä saadaan noin 6,5 kwh. (Alakangas 2000) Lähellä raaka-aineen syntypaikkaa tuotetun biokaasun energiatase on erinomainen. Vuonna 2009 maatilalaitoksissa tuotettiin biokaasua 0,815 milj. m 3, joka saatiin hyödynnettyä yli 99-prosenttisesti. Sähköä tästä määrästä tuotettiin 1 019 MWh ja lämpöä 3 087 MWh. (Kuittinen ym. 2010) Mikäli laitoksella käytetään vain oman tilan tuottamaa raakaainetta, maitotilayksikön tulisi olla vähintään 140 nautayksikköä, joka vastaa noin 100 lypsävää (Liikenteen 2006). Laskennallisesti yksi nauta tuottaa laidunaika huomioiden noin 3,3 MWh energiaa vuodessa. Tämän suuntaa antavan arvion mukaan 40 naudan navetan energiantuotto olisi noin 132 MWh/v ja 60 naudan karja tuottaisi lähes 200 MWh vuodessa. Lihasikalan minimikooksi on määritetty noin 1 000 sikaa ja broilerikanalan kokoluokaksi noin 60 000 yksilön tila. (Liikenteen 2006) Virroilla sijaitsee maatilamittakaavainen yhdistetyn sähkön- ja lämmöntuotannon (CHP) biokaasulaitos, joka käyttää mädätteen pääraaka-aineena naudan lietelantaa (n. 70 %). Lantaan lisätään maitorasvalietettä (n. 12 %), perunan kuorintajätettä (n. 6 %) sekä vähäisemmässä määrin Virtain kaupungilta saatavaa biojätettä sekä rehun valmistuksesta 12

syntyviä puristejätteitä. (Ympäristölupapäätös 28.11.2008) Mädätysprosessin ensimmäisessä vaiheessa, hydrolyysissä, monimutkaiset orgaaniset yhdisteet pilkkoutuvat pienemmiksi, liukoisiksi yhdisteiksi. Tätä seuraavassa happokäymisessä entsyymit ja erilaiset mikrobit hajottavat yhdisteitä hapettomissa olosuhteissa. Asetogeneesissä syntyy etikkahappoa, vetyä ja hiilidioksidia ja prosessin viimeisessä vaiheessa, metanogeneesissä, metaania syntyy etikkahaposta ja vedystä. (Lehtovuori 2010) Bioreaktorista näin saatu kaasu suodatetaan, kuivataan ja paineistetaan ennen polttoa. Puhdistettu kaasu poltetaan sähköntuottoa varten mikroturbiinissa. Ylimäärä sähköstä johdetaan valtakunnan verkkoon ja lämpö otetaan talteen turbiinin pakokaasuista. (Ympäristölupapäätös 28.11.2008) Kuva 6. Hannu Koivusen biokaasulaitos Virroilla. (Kuittinen ym. 2008) Kuvassa 7 on naudan lietteen osuus kuntien biokaasupotentiaalista. Muiden tuotantoeläinten osuudet ovat taulukossa 2. Kaasuntuotantoa lisää lantaan mädätyksen aikana lisättävät rehujäämät, vihermassat sekä olki tai ruokohelpi. Nautojen biokaasupotentiaalissa on huomioitu laidunkausi. 13

GWh/v. 30 25 20 15 10 Nauta (GWh) 5 0 Kuva 7. Kuntien naudan lietteen biokaasupotentiaalit gigawattitunteina (GWh/v.). Naudan lietteestä saatava laskennallinen biokaasupotentiaali on huomattava Alajärvellä, missä raaka-ainetuotannon perusteella biokaasulaitos voisi olla kannattava investointi isommalla tilalla tai yhteislaitoksena useamman tilan kesken. Biokaasulaitoksen kannattavuutta parantaa pääsyötteenä käytettävään lantaan lisättävät muut biomassat, kuten viherrehu, yhteisöjen biojätteet tms. Varsinkin Evijärven ja Lappajärven kunnissa on useita turkistarhoja, joilla syntyvä lanta sekä muu eläinperäinen jäte sopisi hyvin biokaasun tuotantoon. Laskennallista potentiaalia tarkasteltaessa tulee ottaa huomioon, että metaani on erittäin helposti haihtuva kaasu, joten hävikkiä kaasuntuotantoon voi tulla etenkin jälkikaasusäiliöstä. Taulukko 3. Muiden tuotantoeläinten kuin nautojen sekä turkiseläinten biokaasupotentiaalit megawattitunteina (MWh/v.) Sika (MWh) Kana (MWh) Turkis (minkki) (MWh) 14 Turkis (kettu) (MWh) Alajärvi 1647 0 90 400 Evijärvi 20 54 41 1887 Lappajärvi 0 1080 43 1388 Soini 107 0 0 0 Töysä 260 0 4 28 Vimpeli 69 48 15 17 Ähtäri 117 3 0 0

5.2 Bioetanoli Euroopan unionin direktiivissä (2009/28/EY) määrätään jäsenmaiden uusiutuvien liikennepolttoaineiden lisäämisestä vähintään 10 %:iin vuoteen 2020 mennessä. Suomessa tavoitteet merkitsevät huomattavasti nykyistä suurempaa biopolttoaineiden tuotantoa ellei lisäystä pyritä kattamaan ainoastaan tuontipolttoaineilla. (Härmälä 2010). Viljapohjaista bioetanolia tarvitaan bensiinipohjaisissa polttoaineseoksissa (E85). Vuoteen 2020 mennessä Suomen tavoitteena on lisätä bensiinin etanolin määrää 20 %:iin (Pekkarinen 2010). Yleisimpiä bioetanolin raaka-aineita ovat tärkkelyspitoisten viljojen, kuten ohran ja maissin jyvät sekä sokeriruoko ja juurikas, joista mikrobeja hyödyntäen saadaan käymisteitse etanolia. Suomessa kannattavin etanolin raaka-aine on ohra, josta bioetanolin tuotantoon käytetään pääsääntöisesti elintarviketuotantoon sopimatonta viljaa. Suomen viljantuotanto on ylittänyt kotimaisen kysynnän koko 2000- luvun ajan, jolloin myös tuottajahinnat ovat pysyneet alhaisina. Markkinoiden tasapainottamiseksi viljalle tulisikin löytää vaihtoehtoisia käyttökohteita. Suomessa ohran keskimääräinen sato on noin 3 500 kg/ha. Ohran kuivaaineesta etanolin valmistamiseen tarvittavaa tärkkelystä on noin 61 prosenttia. Mikäli tärkkelyksestä 53 % muuttuu käymisprosessissa etanoliksi (ja loput 47 % hiilidioksidiksi), saadaan yhdestä ohratonnista 309 kg (389 l) etanolia. Tällä saannolla yhdeltä hehtaarilta ohraa saataisiin noin tonni etanolia. (Liikenteen 2006) Kotimainen bioetanolin tuotanto auttaisi markkinatilannetta ja sivutuotteena syntyvä valkuaispitoinen rehu korvaisi tuontisoijaa. Ohraan perustuvassa etanolin tuotannossa saadaan keskimääräisen satomäärän sivutuotteena rehuksi soveltuvaa rankkia noin 1 200 kg/ha kuiva-aineeksi laskettuna (Liikenteen 2006). Rankin voi hyödyntää myös esimerkiksi biokaasun tuotannossa. Tuotannon kannattavuuden takaamiseksi bioetanolilla tulisi olla riittävä toimintavarmuus Suomen oloissa, riittävä kulutuskysyntä sekä kattava tarjonta. (Härmälä 2010, Lauhanen 2010). Uusiutuvan energian velvoitepaketissa Suomeen tavoitellaan viljapohjaista bioetanolituotantoa. Arviolta noin 120 miljoonan euron investoinnilla voitaisiin tuottaa noin 120 000-150 000 tonnia bioetanolia. Investoinnit voitaisiin rahoittaa yritystukien kautta edellyttäen, että viljapohjainen etanoli täyttää biopolttoaineiden kestävyyskriteerit. 15

5.3 Biodiesel Suomessa biopolttoaineiden tutkimuksen pääpaino on toisen sukupolven biodieselin (esim. NExBTL) laajamittaisen tuotannon kehittämisessä. Euroopassa suurin osa biodieselistä valmistetaan rypsistä ja rapsista, mutta mm. soija- ja palmuöljystä voidaan valmistaa biodieseliä seoksena muiden öljyjen kanssa. Suomessa kevätrypsi on potentiaalisin biodieselin raaka-ainekasvi. Kun kasviöljy vaihtoesteröidään metanolilla, saadaan rypsimetyyliesteriä (RME), joka soveltuu dieselmoottoreiden polttoaineeksi. (Luoma ym. toim.) RME on ns. ensimmäisen sukupolven biopolttoaine. Biodieselin energiasisältö on noin 9,3 MWh/1000l eli litra biodieseliä vastaa 0,92 0,94 litraa fossiilista dieselöljyä. Biodieselin hiilidioksidipäästöt ovat 1,2-1,5 kg CO 2 /l. (Motiva 2009a). Pellolta korjattu rypsi kulkee ensin puristimen läpi, jossa siementen jauhautuessa erottuvat biodieseliksi jalostettava öljy ja valkuaisainepitoinen rehu. Puristettu rypsiöljy esteröidään, jolloin öljyn molekyyliketjun päässä tavallisesti oleva glyseriini korvautuu metanolilla. Erotuksessa tarvittavia kemikaaleja ovat glyseriinin korvaava metanoli sekä esteröitymisreaktion käynnistämiseksi tarvittava natrium- tai kaliumhydroksidi (NaOh tai KOH). Metanolia öljyn esteröitymiseen tarvitaan noin viidesosa (1:5) rypsiöljyn määrästä (Barnwall ym. 2005). Prosessissa saadaan rehun ja biodieselin lisäksi jauhatuksesta ylijäänyttä sakkaa, glyseriiniä sekä kemikaaleja sisältävää pesuvettä. Jauhatussakka sopii parhaiten nuorelle karjalle korkean energiapitoisuutensa ansiosta. Glyseriinin lämpöarvo on jopa kolme kertaa puuta parempi ja imeyttämällä sitä puuhakkeen sekaan saadaan hyvin palavaa polttoainetta. Glyseriini sopii myös saippuan valmistukseen tai se voidaan kompostoida. Pesuvesi sisältää suurimmaksi osaksi kaliumia, joten se voidaan hyödyntää peltojen lannoitteena. (Liikenteen 2006) Maatilamittakaavassa biodieseltuotanto voi perustua esimerkiksi rypsin ja rapsin viljelyyn ja jatkojalostukseen. Rypsin keskimääräinen sato Etelä-Pohjanmaalla on noin 1800 kg/ha ja hehtaarin alalta rypsiä voidaan tuottaa keskimäärin 330 litraa RME- biodieseliä. (Heinänen 2008, Sinkko ym. 2010). Pienimuotoisessa biodieselin tuotannossa öljy puristetaan tilan omasta sadosta niin, että sekä öljy että rypsipuriste käytetään omalla tilalla. Esteröity rypsiöljy (RME) voidaan sekoittaa moottoripolttoöljyyn ja käyttää tilan koneissa. Sekä rypsiöljyn puristamiseen että esteröintiin on olemassa maatila- 16

mittakaavaan sopivaa tekniikkaa. Kustannustehokkuuden parantamiseksi voidaan biodiesellaitos investoida maatilojen yhteisenä hankintana. (Liikenteen 2006) Alajärven Lehtimäellä luomukarjatilan isännät Urho ja Ville Kari ovat perustaneet biodiesellaitoksen vuonna 2011. Hankintaperusteena oli kotimaisen luomuvalkuaisrehun saannin hankaluus; Karin mukaan jopa noin 60 prosenttia luomurehusta tuotetaan ulkomailta, joka nostaa myös rehun hintaa. Myös rypsinpuristamojen vähäisyys alueella vauhditti oman tuotantokoneen hankintapäätöstä. Tilalla voidaan ottaa vastaan pieniä määriä rypsiä, mutta pääasiassa laitteistoa käytetään oman tilan tarpeisiin. Maatilamittakaavainen biodiesellaitos on kooltaan kevyen kuorma-auton tavaratilaan mahtuva ja siirrettävä palo- ja työturvallisuuden vuoksi. Biodieselin raaka-aineena on pääosin omalla tilalla tuotettu luomurypsi. Valmistuksessa syntyvät tuotteet menevät kaikki hyötykäyttöön; öljy polttoaineeksi traktoriin ja puriste rehuksi. Jauhatussakka syötetään nuorelle karjalle ja pesuvedet käytetään kalilannoitteena pelloilla. 6 Tuulienergia Tuulivoima sopii hyvin hajautettuun energiantuotantoon. Tuulivoima on investointivaltainen sähköntuotantomuoto, jonka kannattavuuteen vaikuttaa paikalliset tuuliolot. Sähköä voidaan tuottaa kulutuspaikoilla pientuulivoimaloilla (20-100 kw) esimerkiksi maatiloilla (Motiva 2009b). Suomessa tuulivoimapotentiaalit on laskettu merialueille sekä tuntureille. Lapin tuntureilla tuulivoimapotentiaali on 13-15 TWh/a (tuulen nopeus keskimäärin 7-9,5 m/s), saaristossa 10 TWh/a (6-7,5 m/s) ja rannikolla sekä merialueilla 3-4 TWh/a (6-8 m/s). Sisämaassa keskimääräinen tuulennopeus on noin 4,5-5,5 m/s vaihdellen vuorokaudenja vuodenaikojen mukaan. (Energia Suomessa 2004) Tuuliatlaksen (2009) mukaan Etelä- Pohjanmaa on potentiaaliltaan yksi parhaista tuulivoiman tuotannon alueista sisämaassa. Tuulienergiapotentiaalia Etelä-Pohjanmaalla on kartoittanut myös Etelä-Pohjanmaan energiatoimisto Thermopolis Oy. Potentiaalilaskennat on tehty seuraavan kaavan mukaan: kunnan pinta-ala * 25 tuuliturbiinia/km 2 * 0,2 MW/turbiini * 8760 h/v. Kuntakohtaiset tuulivoimapotentiaalit on esitetty taulukossa 4. 17

Tuulesta saatavan sähkön teho on suoraan verrannollinen tuulen nopeuden kolmanteen potenssiin, joten voimalan tuotto kasvaa nopeasti tuulen nopeuden lisääntyessä. Tuuli ei ole koskaan tasaista ja tuulen puuskittaisuus aiheuttaa voimalan tehon vaihtelua. Jos tuulisähköä ohjataan verkkoon, tarvitaan säätövoimaa, mutta esimerkiksi käyttöveden lämmitys tuulivoimalla onnistuu ilman monimutkaista säätötekniikkaa. (Suvanto ym. 2010) Käynnistyäkseen tuulivoimala tarvitsee 2 m/s tuulennopeuden. Voimalan tuotto saadaan sisämaassa paremmaksi sijoittamalla voimala aukealle alalle, kuten peltoaukean lähelle mahdollisimman korkealle paikalle. (Suomen tuulivoimayhdistys ry.) Töysän Tuurissa on napakorkeudeltaan 50 metrin ja teholtaan 600 kw:n tuulivoimala, joka on tuotu käytettynä Saksasta vuonna 2008. Tanskan rajalla se on tuottanut 17 GWh energiaa vuodesta 1995. Voimala on suunniteltu sisämaavoimalaitokseksi, joten siinä on merivoimalaitoksiin verrattuna korkeampi torni ja pidemmät siivet. Myllyn paino on 100 t, joka on vaatinut 300 000 kg perustukset. Riihon tuulivoimala tuottaa sähköä keskimäärin 365 MWh vuodessa (v. 2009-2010). Voimalan tuotannosta noin kolmannes syötetään valtakunnan verkkoon, sähkön ostaja on Forssan energia Oy. Riihon mukaan 600 kw:n voimala on riittävän tehokas yksityistalouteen ja kustannustehokkuudeltaan sopiva. Tämän kokoluokan voimalaitokseen ei myöskään tarvitse tehdä erillisiä tuulisuusselvityksiä. Huoltoineen voimalan takaisinmaksuajan Riiho arvioi olevan 8 vuotta. Riihon kokemuksen perusteella voimalan teho on parempi talvella, esimerkiksi 8 m/s tuulennopeudella saadaan talvella noin 50 kw isompi tuotto. Kesällä lämpötilaerot maapinnan ja alailmakehän välillä ovat suurempia ja tämä aiheuttaa pyörteistä tuulta, jonka hyödynnettävyys on huonoa. Talviajan suurempi teho johtunee tuulen pyörteisyyden vähäisyydestä. 18

Kuva 7. Töysän Tuurissa sijaitseva 600 kw tuulivoimala. (Lauhanen 2010) 7 Aurinkoenergia Suomessa auringon säteilyn vuodenaikaisvaihtelut ovat huomattavat ja suurin osa säteilyenergiasta saadaan maalis-syyskuun välisenä aikana. Vuosittainen säteilyteho pienenee etelästä pohjoiseen mentäessä ja parhaimmillaan säteilyenergiaa saadaan etelärannikolla noin 1160 kwh/ m 2 (Hyttinen 2005). Etelä-Pohjanmaan leveysasteilla (63 N) auringon vuotuinen kokonaissäteily on noin 950-1043 kwh/m 2. Enimmillään säteilyn määrä on heinäkuussa (179 kwh/m 2 ) ja talvikuukausina jäädään noin 2 kwh/m 2. (Solpros Ay, Uusiutuvaa 2008). Saatavan energiamäärän maksimoimiseksi aurinkokeräimet kannattaa sijoittaa mahdollisimman aurinkoiseen paikkaan. Optimaalisin suuntaus on etelään ja kallistuskulma noin 40 60 astetta vaakatasosta. Etelä-Pohjanmaan energiatoimisto Thermopolis Oy on laskenut aurinkoenergian potentiaalit kunnittain maakunnassa. Potentiaalit on laskettu kuntien pinta-alan perusteella ja luvut kertovat teoreettisen potentiaalin. 19

Taulukko 4. Kuntien teoreettinen aurinkoenergiapotentiaali sekä arvio tuulivoimapotentiaalista (TWh/v.) E-P:n energiatoimisto Thermopoliksen mukaan. Aurinkoenergian teor. potentiaali (TWh/v.) Pinta-ala km 2 Alajärvi 1060 1007 46,4 Evijärvi 392 372 7,2 Lappajärvi 524 545 22,9 Soini 574 545 25,1 Töysä 310 294 13,6 Vimpeli 328 311 14,4 Ähtäri 906 860 39,7 Tuulienergiapotentiaali (TWh/v.) Yht. 4094 3934 169,3 Aurinkopaneeleilla voidaan tuottaa sähköä tai lämpöä, joista sähkön tuotto soveltuu lähinnä piensähkön tuottamiseen esimerkiksi kesämökeillä. Silti esimerkiksi sähkölämmitteisessä talossa aurinkosähköä voidaan käyttää myös käyttöveden lämmittämiseen. Aurinkolämpöjärjestelmä voidaan yhdistää kaikkiin päälämmitysmuotoihin, mutta erityisen hyvin se sopii sellaisen lämmitysjärjestelmän yhteyteen, jossa on vesivaraaja. Tällaisia järjestelmiä ovat esimerkiksi puu- tai hakelämmitys sekä maalämpöpumppu. (Motiva 2010) Aurinkoenergiasta tuotetun sähkö- ja lämpöenergian määrään vaikuttaa keräimen hyötysuhde. Aurinkosähköpaneelien hyötysuhde on amorfisten piipaneeleiden noin 4,7 prosentista kidepiipaneelien 10-12 prosenttiin. Hyötysuhteeseen vaikuttaa myös tasasähköstä vaihtosähköksi muuntamiseen tarvittavan invertterin hyötysuhde, joka on noin 90 prosenttia. Aurinkolämpökeräimien hyötysuhde on sähkökeräimiä parempi, ollen jopa 30-40 %. (Hyttinen 2005) 20

Kuva 8. Aurinkopaneelijärjestelmä. (Saarela 2011) Passiivisessa aurinkolämmityksessä rakennuksen tai rakenneosien kautta hyödynnetään auringon säteilyenergiaa. Tavoitteena on kerätä talteen lämpöä, hyväksikäyttää luonnonvaloa ja vähentää lämpöhäviöitä mm. hyvällä eristyksellä, lämpöä varaavilla materiaaleilla ja esimerkiksi lasitettujen kuistien sekä viherhuoneiden avulla. Ikkunoiden sijoittelulla pystytään lisäämään auringon lämmittävää vaikutusta ja lämmön varastoitumista rakenteisiin. Isot ikkunat kannattaa suunnata etelään ja pienemmät pohjoiseen. Passiivisessa aurinkoenergian hyödyntämisessä myös rakennuksen sijoittaminen ja suuntaaminen tontilla, talon muoto sekä rakennusmateriaalit vaikuttavat huomattavasti lämmitys- ja valaistuskuluihin. Edullisin rakennuksen sijoituspaikka on suojainen etelärinne. (Motiva 2010) 8 Yhteenveto Lähienergian tuotannolla on paljon myönteisiä vaikutuksia. Energiantuotanto tuo uusia tulonlähteitä maaseudulle ja bioenergian tuotannolla voidaan hillitä ilmastonmuutosta. Metsäenergian käytön lisääminen on lähitulevaisuuden haasteita. Metsiemme kasvu riittää tyydyttämään teollisuuden tarvitseman ainespuun lisäksi osittain maamme energiantuotantoa. Metsäenergian tehokkaampi hyödyntäminen onnistuu esimerkiksi lisäämällä 21

yhdistettyä sähkön- ja lämmöntuotantoa (CHP). Haketta pääasiallisena polttoaineena käyttäviä sähkö- ja lämpövoimaloita on Järviseudulla jo olemassa, mutta lämpöyrittämiselle sopivia kohteita Järviseudulla löytynee edelleen. Suuri metsäenergian tuotannon lisätarve kohdistuu lähinnä energiapuun korjuuseen. Turpeen käytöllä on Etelä-Pohjanmaalla vahvat perinteet. Vaikka turpeen asema hitaasti uusiutuvana polttoaineena on kansainvälisesti epävakaa, on energiaturpeella vankka asema kotimaisessa energian tuotannossa sekä positiivisia aluetaloudellisia vaikutuksia. Valmisteilla oleva turvestrategia saattaa pitkittää turpeennoston lupahakuprosessia etenkin jos lupamenetelmän piiriin otetaan myös alle 10 hehtaarin tuotantoalat. Toisaalta kansallisissa energiantuotannon tavoitteissa turpeentuotantoalaa ollaan edelleen lisäämässä. Järviseudulla on vireillä useampia lupahakemuksia, joten tuotannon jatkuminen alueella näyttää turvatulta. Peltobiomassojen käytön edistämisessä keskeisiä tekijöitä ovat valtion tukitoimet, sillä korjuun kustannukset nousevat helposti saatavaa tuottoa suuremmiksi. Energiakäytön lisäämiseksi tarvittaisiinkin kustannustehokasta ja toimivaa tuotanto- ja korjuuketjua. Peltobiomassoista energiakäytössä on lähinnä ruokohelpi, sen sijaan oljen käyttö polttoaineena on tällä hetkellä Suomessa melko vähäistä ja sen hyödyntämistä voitaisiin lisätä huomattavasti. Korsibiomassan poltossa korostuu sille sopivan polttokattilan merkitys ja riittävän pieni kosteuspitoisuus. Peltoenergian jalostaminen esimerkiksi biokaasuksi tuo lisäarvoa energiantuotantoon. Tulevaisuudessa peltobiomassoilla voi olla merkitystä esimerkiksi bioöljyjen raaka-aineena metsähakkeen ja turpeen ohella. Biokaasulaitos voidaan rakentaa yhdistetyksi lämmön- ja sähköntuotantoyksiköksi (CHP), jolloin laitoksen kannattavuus paranee. Järviseudulla on monipuolinen raaka-ainetarjonta biokaasutukseen. Eläinperäisen jätteen, kuten lannan ja turkistarhoilta tulevan eloperäisen jätteen saatavuus alueella on hyvä. Suuremmilla karjatiloilla laitos voi olla lähes täysin omavaraiseen raaka-ainetuotantoon perustuva tai useamman tilan yhteinen investointi. Maatilainvestointiin, jossa raaka-aineena käytetään pääosin omalta tilalta lähtöisin olevaa raaka-ainetta, on saatavissa investointitukea vielä vuonna 2011 (2008-2011) sekä korkotukilainaa (Bioenergia 2009). Biokaasulaitos vähentää lannan levitykseen tarvittavaa peltopinta-alaa ja helpottaa osaltaan mahdollisia lietteen sijoitusongelmia. Myös suurim- 22

malta osalta turkistuotannon sivutuotteisiin perustuva biokaasutuslaitos on etenkin Evijärven ja Lappajärven kunnissa harkinnan arvoinen vaihtoehto. Nestemäisten polttoaineiden, bioetanolin ja dieselin jalostus tulee tulevaisuudessa lisääntymään parantuneiden tuotantoteknologioiden myötä ja näin ollen myös niiden raaka-aineen kysyntä kasvaa. Bioetanolia voidaan tulevaisuudessa valmistaa mm. oljesta tai puusta. Elintarviketuotantoon sopimattomat raaka-aineet eivät kilpaile ruuantuotannon kanssa ja bioetanolin valmistus tuo uusia mahdollisuuksia puun ja muun selluloosapitoisen materiaalin käyttöön. Kotimaisella etanolituotannolla voitaisiin korvata tuontietanolia, kunhan valmistuksen kannattavuuden edellytykset maassamme paranevat. Toisen polven biodieselpolttoaineita valmistetaan käsittelemällä bioöljyraaka-aineita vedyllä, jolloin saadaan hiilivedyistä koostuvaa biodieseliä. Vaihtoehtoinen tapa on tuottaa biomassasta synteesikaasua, josta jalostetaan edelleen korkealaatuista Fischer-Tropschdieseliä ja metanolia. Esimerkiksi Neste Oy:n kehittämä NExBTL-biodiesel on valmistettu Fischer-Tropsch-menetelmällä. Maatilamittakaavaisen biodieselin tuotannosta on jo kokemuksia Järviseudulla. Tuuli- ja aurinkoenergia sopivat Järvialueella lähinnä täydentäviksi energianlähteiksi. Taulukko 5. Kuntien yhteenlasketut bioenergiapotentiaalit (GWh/v). Kuntien yhteenlaskettu biopotentiaali on 2462 GWh/v (2,5 TWh). Alajärvi Evijärvi Lappajärvi Soini Töysä Vimpeli Ähtäri Yht. (GWh) Metsäenergia 76 35 39 49 22 25 79 325 Energiaturve 255 204 97 547 55 510 304 1972 Peltobiomassat 27 10 15 7 10 12 8 90 Biokaasu 25 11 8 5 9 8 10 76 Yhteensä (GWh) 383 260 158 608 96 555 402 2462 Lähienergiaratkaisujen etuna on paikallinen työllistävyys ja ympäristöystävällisyys kuljetusmatkojen lyhyydestä johtuen. Vielä nykyään bioenergian tuotanto on voimakkaasti valtion tukemaa toimintaa. Tuotannon tulisi olla kannattavaa myös ilman valtion tukitoimia, 23

jotta liiketoiminta olisi vankalla pohjalla. Etelä-Pohjanmaan Järviseudulla on mahdollisuuksia tuottaa paikallista energiaa erilaisin ratkaisuin. Raaka-ainepohja on alueella monipuolinen mahdollistaen usean energianlähteen käytön, kun vain investointihalukkuutta löytyy. Yhdistetty sähkön ja lämmöntuotanto lisää alueellista energiantuotannon tehokkuutta ja parantaa energiaomavaraisuutta. Lähteet: Alakangas, E. 2000. Suomessa käytettävien polttoaineiden ominaisuuksia. [Verkkojulkaisu]. VTT tiedotteita. [Viitattu 18.2.2011]. Saatavana: http://www.motiva.fi/files/685/t2045.pdf Barnwall, B.K. & Sharma, M.P. (2005) Prospects of biodiesel production from vegetable oils in India, Renewable and Sustainable Energy Reviews 9. BioEnergia 2/2011. Polttoaineiden hintataso. Bioenergia 2009. [Verkkosivusto]. [Viitattu 10.8.2011]. Saatavana: http://www.bioenergia.fi/default/www/etusivu/hankkeet_ja_rahoitus/bioenergian_tuet/bioka asu/ Biopolttoaineet 2010. Finbioenergy [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 3.3.2011]. Saatavana: http://www.finbioenergy.fi/default.asp?sivuid=9166 Bioste Oy. Bioenergia. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 18.2.2011]. Saatavana: http://www.bioste.fi/index.php?option=com_content&task=view&id=4&itemid=9 Directive 2009/28/EC of the European Parliament and of the Council of 23 April 2009 on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC. 24

Ehdotus soiden ja turvemaiden kestävän ja vastuullisen käytön ja suojelun kansalliseksi strategiaksi. Soiden ja turvemaiden kansallista strategiaa valmistelleen työryhmän ehdotus 16.2.2011. Työryhmämuistio, MMM 2011:1. [Verkkojulkaisu]. Maa- ja metsätalousministeriö. [Viitattu 18.2.2011]. Saatavana: http://www.mmm.fi/attachments/ymparisto/suojaturvemaat/5wxexk8i7/suostrategia_nettii n.pdf Energia Suomessa 2004. Tekniikka, talous ja ympäristövaikutukset. VTT prosessit. Edita Etelä-Pohjanmaan kuntakohtainen uusiutuvan energian kartoitusselvitys (ei päiväystä) [Verkkojulkaisu]. Etelä-Pohjanmaan Energiatoimisto Thermopolis Oy. [Viitattu 8.7.2011]. Saatavana: http://www.thermopolis.fi/userdata/doc/ue-kartoitus.pdf Flyktman, M. 2005. Energia- ja ympäristöturpeen kysyntä ja tarjonta vuoteen 2020 mennessä. [Verkkojulkaisu]. VTT Prosessit. Tutkimusselostus PRO2/2085/05. 28.12.2005. [Viitattu 3.5.2011]. Saatavana: http://www.pohjois-pohjanmaa.fi/file.php?1058 Heinänen, J. 2008. Bioenergiastako Jämsän seudun voimavara? [Verkkojulkaisu]. Opinnäytetyö. Bioenergiakeskuksen julkaisusarja (BDC-Publications) Nro 38. Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Luonnonvarainstituutti. [Viitattu 3.5.2011]. Saatavana: https://publications.theseus.fi/bitstream/handle/10024/20550/38_bioenergiastako%20j%c 3%83%3fms%c3%83%3fn%20maaseudun%20voimavara.pdf?sequence=3 Hyttinen, T. 2005. Valoa pimeässä. Kohti energiaomavaraisuutta maaseudulla. Vaasan yliopisto, Levón-instituutti.Julkaisu 116. Vaasa. Härmälä, E. 2010. Viljapohjaisen etanolin tuotanto Suomessa. [Verkkojulkaisu]. Työ- ja elinkeinoministeriö. [Viitattu19.5.2011]. Saatavana: http://www.tem.fi/files/26041/viljapohjaisen_etanoli.pdf Kuittinen, V., Huttunen, M.J. & Leinonen, S. 2008. Suomen biokaasulaitosrekisteri n:o 11. Tiedot vuodelta 2007. [Verkkojulkaisu]. Joensuun yliopisto, Ekologian tutkimusinstituutin raportteja. University of Joensuu, Reports of Ecological Research Institute N:o 4. [Viitattu 23.2.2011]. Saatavana: 25

http://www.motiva.fi/files/1007/suomen_biokaasulaitosrekisteri_nro_11_- _Tiedot_vuodelta_2007.pdf Kuittinen, V., Huttunen, M.J. & Leinonen, S. 2010. Suomen biokaasulaitosrekisteri n:o 13. Tiedot vuodelta 2009. [Verkkojulkaisu]. Publications of the University of Eastern Finland. Reports and Studies in Forestry and Natural Sciences No 3. [Viitattu 21.2.2011]. Saatavana: http://www.biokaasuyhdistys.net/images/stories/pdf/biokaasulaitosrekisteri13.pdf Lampinen, A., Jokinen, E. 2006. Suomen maatilojen energiantuotantopotentiaalit ekologinen perspektiivi. [Verkkojulkaisu]. Jyväskylän yliopisto. [Viitattu 17.5.2011]. Saatavana: https://jyx.jyu.fi/dspace/bitstream/handle/123456789/18309/9513924971.pdf Lauhanen, R., Laurila, J. 2008. Bioenergian hankintalogistiikka. Tapaustutkimuksia Etelä- Pohjanmaalta. Seinäjoen ammattikorkeakoulun julkaisusarja B. Raportteja ja selvityksiä 33. Saatavana: http://kirjasto.seamk.fi/loader.aspx?id=c9f132a0-af57-4d16-b446-2535c0321708 Lauhanen, R. 2010. Bioenergian perusteet. Luentorunko. SeAMK Maa- ja metsätalouden yksikkö. Laurila, J. 2006. Ruokohelven (Phalaris arundinacea) korjuun kustannukset ja energiakäytön kannattavuus briketöitynä Kuortaneella. Bioenergian tuotannon ja käytön kehittäminen Etelä-Pohjanmaa tavoite 2-alue. [Verkkojulkaisu]. SeAMK Maa- ja metsätalouden yksikkö. [Viitattu 18.4.2011]. Saatavana: http://www.smts.fi/mpol2008/index_tiedostot/esitelmat/es042.pdf Laurila, J., Tasanen, T., Lauhanen, R. 2010. Metsäenergiapotentiaali ja energiapuun korjuun resurssitarpeet Etelä-Pohjanmaan metsäkeskuksen alueella. Metsätieteen aikakauskirja 4/2010. [Viitattu 22.2.2011].Saatavana: http://www.metla.fi/aikakauskirja/full/ff10/ff104355.pdf Lehtovuori 2010. Lietteen käsittely mädättämällä. [Verkkojulkaisu]. Cewic vuosiseminaari 21.1.2010 Oulu. [Viitattu 20.5.2011]. Saatavana: 26

http://www.cewic.fi/cewic/materiaalit/vuosiseminaari2010_lehtovuori_jukka.pdf?phpsessi D=666b0431ac9f30326a646c9db6b451e9 Liikenteen biopolttoaineiden tuotannon ja käytön edistäminen Suomessa, Työryhmän mietintö 2006. [Verkkojulkaisu]. KTM Julkaisuja 11/2006. Kauppa- ja teollisuusministeriö. Saatavana: http://ktm.elinar.fi/ktm_jur/ktmjur.nsf/all/92aa9268109e88ecc2257180002a497e/$file/jul1 1eos_2006_netti.pdf Luoma, H., Peltonen, S. Helin, J. & Teräväinen H. (toim.) 2006. Maatilayrityksen bioenergian tuotanto. Tieto tuottamaan 115. ProAgria Maaseutukeskusten liitto. Lötjönen, T. 2007. Oljen ja ruokohelven energiakäytön mahdollisuudet. [Ppt-esitys]. MTT Ruukki. [Viitattu 14.6.2011]. Saatavana: http://www.oamk.fi/tapahtumia/bioenergia/docs/lotjonen.pdf Maa- ja metsätalousministeriö 2011a. Pienpuun energiatukilain (101/2011) voimaantulo edellyttää komission hyväksyntää.. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 10.5.2011]. Saatavana: http://www.mmm.fi/fi/index/etusivu/metsat/hankkeet_tyoryhmat/lainsaadantohankkeet_0/pi enpuunenergiatuki.html Maa- ja metsätalousministeriö 2011b. Ehdotus soiden ja turvemaiden kestävän ja vastuullisen käytön ja suojelun kansalliseksi strategiaksi. [Verkkojulkaisu]. Työryhmämuistio, MMM 2011:1. Maa- ja metsätalousministeriö. [Viitattu 10.5.2011]. Saatavana: http://www.mmm.fi/attachments/ymparisto/suojaturvemaat/5xxrwgbpq/suostrategia_final _160211korjattu150411.pdf Mikkola, H. 2011. Biokaasun tuotanto. Luentorunko. Helsingin yliopisto. Motiva 2009a. Biodiesel. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 30.6.2011]. Saatavana: http://www.motiva.fi/liikenne/polttoaineet_ja_ajoneuvotekniikka/polttoaineet/biodiesel 27

Motiva 2009b. Tuulisuuden kartoitus Suomessa. [Verkkojulkaisu]. Tuulivoimakiertue 2009- esitysaineistot. [Viitattu 23.2.2011]. Saatavana: http://www.motiva.fi/files/1847/tuulisuuden_kartoitus_suomessa_2009.pdf Motiva 2010. Aurinkoenergia. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 20.5.2011]. Saatavana: http://www.motiva.fi/toimialueet/uusiutuva_energia/aurinkoenergia Pahkala, K., Isolahti, M., Partala, A., Suokangas, A., Kirkkari, A-M., Peltonen, M., Lindh, T., Paappanen, T., Kallio, E. & Flyktman, M. 2005. Ruokohelven viljely ja korjuu energian tuotantoa varten. 2. korjattu painos. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus. Jokioinen. Pahkala, K., Kontturi, M. 2008. Korsibiomassojen laatu bioetanolin raaka-aineena. Esitelmä [Pdf-dokumentti]. Maataloustieteen Päivät 2008. [Viitattu 4.7.2011]. Saatavana: http://www.smts.fi/mpol2008/index_tiedostot/esitelmat/es044.pdf Pekkarinen M. 20.4.2010. Kohti vähäpäästöistä Suomea. Uusiutuvan energian velvoitepaketti. [Ppt-esitys]. TEM tiedotteet 2010 [Viitattu 3.3.2011]. Saatavana: http://www.tem.fi/index.phtml?101881_m=98836&s=4265 Salo, R. (toim.) 1997. Ruokohelpiseminaari. Biomassan tuotanto pelloilla ja turvesoilla sekä käyttö energian tuotantoon. Esitelmät Oulunsalo 29.9.1997. [Verkkojulkaisu]. MTT. [Viitattu 12.5.2011]. Saatavana: http://www.mtt.fi/asarja/pdf/asarja39.pdf Sinkko, T., Hakala, K., Thun, R. 2010.Biopolttoaineiden raaka-aineeksi viljeltävien kasvien aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt Suomessa. Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivin 2009/28/EY mukainen laskenta. [Verkkojulkaisu]. MTT raportti 9. [Viitattu 14.6.2011]. Saatavana: http://www.mtt.fi/mttraportti/pdf/mttraportti9.pdf Solpros Ay 2006. Aurinkolämpöjärjestelmien perusteet, mitoitus ja käyttö. [Verkkojulkaisu]. EU-projekti: Extend Accredited Renewables Training for Heating (EARTH). [Viitattu 2.3.2011]. Saatavana: http://www.kolumbus.fi/solpros/reports/opas.pdf Suvanto, T., Autio, S., Huovari, N. & Mars, H. 2010. Hajautettu energiantuotanto. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 12.4.2011]. Saatavana: http://www.thermopolis.fi/userdata/doc/hankkeet/eetuuma.pdf 28

Tilasto: Energian hinnat [verkkojulkaisu]. ISSN=1799-7984. Helsinki: Tilastokeskus [viitattu: 12.8.2011]. Saatavana: http://www.tilastokeskus.fi/til/ehi/index.html. Tuuliatlas 2009. [Verkkosivusto]. [Viitattu 12.4.2011]. Saatavana: www.tuuliatlas.fi Uusiutuvaa voimaa Etelä-Pohjanmaalle 2008. Etelä-Pohjanmaan energiaomavaraisuuden kehittämisstrategia. [Verkkojulkaisu]. Helsingin yliopisto ja Ruralia-instituutti, Seinäjoki. [Viitattu 6.7.2011]. Saatavana: http://www.thermopolis.fi/userdata/doc/etel%c3%a4- Pohjanmaa/EPn%20energiaomavaraisuuden%20kehitt%C3%A4misstrategia.pdf Vapo Oy (ei päiväystä). Ruokohelvestä nopeasti uusiutuvaa energiaa. [Verkkojulkaisu]. [Viitattu 21.2.2011]. Saatavana: http://www.vapo.fi/fin/kunta_ja_yritysasiakkaat/biopolttoaineet/peltoenergia/ruokohelpi/?id= 176 Virtanen K., Hänninen, P. Kallinen, R-L., Vartiainen, S., Herranen T. & Jokisaari, R. 2003. Suomen turvevarat 2000. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 156. 102 s. + 101 liitettä. Ympäristölupapäätös 28.11.2008. Pirkanmaan ympäristökeskus. Diaarinumero PIR-2003- Y-194-113. Tampere. Saatavana: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=95293&lan=sv Äijälä, O., Kuusinen, M. & Koistinen, A. (toim.) 2010. Hyvän metsänhoidon suositukset energiapuun korjuuseen ja kasvatukseen. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapion julkaisuja. 29