Energiapuun korjuun taloudellisuus nuorissa kasvatusmetsissä Kehittyvä metsäenergiaseminaari Anssi Ahtikoski, Metsäntutkimuslaitos Seinäjoki 18.11.2009 Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Esityksen sisältö Aluksi, hieman taustaa (diat 3 ja 4) Yleiskannattavuus (diat 5-17) Yksityinen metsänomistaja Koneyrittäjä Lämpölaitos Etelä-Pohjanmaan nuorten metsien energiapuupotentiaali (diat 18-22) Lopuksi, energiapuuharvennus ja puuston myöhempi kasvu (diat 23-25) 17.11.2009 2
Ensiksi, toisten sanomaa ja tutkimaa... Lähde: Juha Laitila 2007 17.11.2009 3
Metsähakkeen käyttö voimalaitoksilla sekä kertymäpotentiaali, m³/vuosi Sitten hieman taustaa onko metsähakkeella käytännön merkitystä?... 16000000 Metsähakkeen nykykäyttö vs. tekninen potentiaali 14000000 12000000 10000000 8000000 6000000 4000000 n. 6.9 miljoonaa kuutiometriä! Vuosi 2000 Vuosi 2001 Vuosi 2002 Vuosi 2003 Vuosi 2004 Vuosi 2005 Vuosi 2006 Potentiaali 2000000 0 Energiapuu harvennuksilta Latvusmassa päätehakkuilta Kannot (kuusi) Yhteensä Lähde: Metla/Metsätilastollinen tietopalvelu & Juha Laitila 17.11.2009 4
Kenelle energiapuun talteenotto on kannattavaa? Jotta eri toimijoille voidaan määrittää erillinen kannattavuus, pitää meidän ensin määrittää kohteen ns. yleiskannattavuus (engl. feasibility) Yleiskannattavuus *) voidaan edelleen pilkkoa kullekin toimintaan osallistuvalle taholle erikseen, ja muodostaa näiden toimijoiden erilliskannattavuudet Kun kaikkien toimijoiden erilliskannattavuudet ovat positiivisia samanaikaisesti, voidaan kohdetta pitää liiketaloudellisesti kannattavana *) pohjautuu Ahtikoski ym. 2008 artikkeliin (Economic viability of utilizing biomass energy from young stands the case of Finland. Biomass and Bioenergy 32(2008): 988-996. 17.11.2009 5
Aineiston kuvaus Lähtötilanteen Lähtötilanteen runkopuutilavuus, valtapituus, m 3 /ha 160,020 18 140,0 12000 16 120,0 1000014 100,012 8000 80,010 6000 60,0 8 4000 6 40,0 4 2000 20,0 2 0 0,0 0 Harjavalta Hämeenkyrö 1 Hämeenkyrö 2 Hämeenkyrö 3 Karttula 1 Karttula 2 Karttula 3 lähtötilanteen runkoluku, kpl/ha Karttula 4 Karttula 5 Luvia Nurmo 1 Nurmo 2 Teuva 1 Teuva 2 Teuva 3 Tuusniemi 1 Tuusniemi 2 Pielavesi 1 Pielavesi 2 Harjavalta Hämeenkyrö 1 Hämeenkyrö 2 Hämeenkyrö 3 Karttula 1 Karttula 2 Karttula 3 Karttula 4 Karttula 5 Luvia Nurmo 1 Nurmo 2 Teuva 1 Teuva 2 Teuva 3 Tuusniemi 1 Tuusniemi 2 Pielavesi 1 Pielavesi 2 Pielavesi 3 Harjavalta Hämeenkyrö 1 Hämeenkyrö 2 Hämeenkyrö 3 Karttula 1 Karttula 2 Karttula 3 Karttula 4 Karttula 5 Luvia Nurmo 1 Nurmo 2 Teuva 1 Teuva 2 Teuva 3 Tuusniemi 1 Tuusniemi 2 Pielavesi 1 Pielavesi 2 Pielavesi 3 Pielavesi 3 17.11.2009 6
Vaihtoehtoiset energiapuun harvennusvoimakkuudet Neljää eri harvennusvoimakkuutta sovellettiin: k 2 erittäin voimakas energiapuuharvennus, jossa ainoastaan 600 runkoa (hehtaarilla) jätetään kasvamaan energiapuuharvennuksen jälkeen. Keskimääräinen energiapuukertymä n. 100.0 m 3 /ha (keskihajonta 16.0) k 3 voimakas energiapuuharvennus, jossa ainoastaan 900 runkoa jätetään kasvamaan energiapuuharvennuksen jälkeen. Keskimääräinen energiapuukertymä n. 72.8 m 3 /ha (17.1) k 4 normaali energiapuuharvennus, jossa 1200 runkoa (hehtaarilla) jätetään kasvamaan energiapuuharvennuksen jälkeen. Keskimääräinen energiapuukertymä n. 51.9 m 3 /ha (18.9) K 5 lievä energiapuuharvennus, jossa 1500 runkoa (hehtaarilla) jätetään kasvamaan energiapuuharvennuksen jälkeen. Keskimääräinen energiapuukertymä n. 42.0 m 3 /ha (17.7) Korjuun (hakkuu + metsäkulj.) keskimääräiset kustannukset eri vaihtoehdoissa: k 2 : 21 /m 3 k 3 : 25 /m 3 k 4 : 33 /m 3 k 5 : 39 /m 3 17.11.2009 7
/ha Kohteiden yleiskannattavuus Yleiskannattavuus, /ha ik lämpötili INCOME ik Talteenoton, 5 4 Valtion haketuksen ja GSnik CC tuet kaukokuljetuksen hik n 1 h 1 kustannukset 1200 1000 kaikki puut vain >3cm puut 800 600 400 200 0-200 -400 600 (k2) 900 (k3) 1200 (k4) 1500 (k5) energiapuuharvennuksen voimakkuus! Uusin tutkimus viittaa siihen, että aines-ja energiapuun integroitu korjuu voisi olla jopa 20-40% tuottavampaa (tehotuntituottavuus) kuin yksinpuin hakkuussa (ennakkotuloksia Metsätehon tutkimuksesta: Ponsse H53e) Mitä tämä merkitsee yleiskannattavuuteen...? 17.11.2009 8
Kohteiden yleiskannattavuus 1200 kaikki puut vain > 3 cm puut 1000 800 600 400 200 0 executed (k1) 600 (k2) 900 (k3) 1200 (k4) 1500 (k5) executed- 40% (k6) -200-400 energiapuuharvennuksen voimakkuus Esimerkiksi, energiapuuharvennusvoimakkuudella 1200 yleiskannattavuus kääntyy positiiviseksi (kaikki puut)! 17.11.2009 9
Kohteiden yleiskannattavuus onko kohteilla yhteisiä piirteitä? energiapuukertymä (m3) kannattavat kohteet m 3 /ha tai litraa/runko energiapuukertymä kannattamattomat kohteet 110 rungon keskikoko (l) kannattavat kohteet 100 rungon keskikoko kannattamattomat kohteet 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 600 900 1200 1500 Energiapuuharvennuksen voimakkuus Kannattavuusrajana tässä tutkimuksessa oli n 15 litraa rungon keskikoolle 17.11.2009 10
Erilliskannattavuudet: * yksityinen metsänomistaja * koneyrittäjä * lämpölaitos Laskennan oletukset: 1) Koneyrittäjän voittotavoite on 20% toiminnan kustannuksista, jotka lasketaan valitun korjuuketjun (konetyyppi,ajanmenekki, taksat) ja kohteen ominaisuuksien (kertymä, rungon keskikoko, ym.) mukaan 2) Metsänomistaja saa valtion tuet ja lämpötilin kohteelta myydystä energiapuusta (energian hinta 12 /MWh, ja yksi kiintokuutiometri vastaa kahta MWh:ta) 3) Metsänomistaja maksaa koneyrittäjälle kohdan 1) mukaan palkkion sekä hakettajalle ja kaukokuljetusyrittäjälle yhteensä 10 /kiintokuutiometri (yksi kiintokuutiometri vastaa 2.43 irtokuutiometriä) Metsähakkeen hinta lämmöntuotannossa 18.4 /MWh (lähde: Pöyry Consulting, lokakuu 2009) 17.11.2009 11
/hehtaari Tulokset yksityinen metsänomistaja 1600 1400 1200 1000 800 600 400 + Uusin tutkimus! 200 0-200 -400 N=600 N=900 N=1200 N=1500 Energiapuuharvennuksen voimakkuus Kaikki puut (myös < 3cm) mukana energiaositteessa 17.11.2009 12
Erilliskannattavuus - koneyrittäjä Laskennan oletukset: Koneyrittäjä tekee hakkuun ja metsäkuljetuksen ja saa tulonsa metsänomistajalta toteutuneiden korjuukustannusten mukaisesti JA lisäksi koneyrittäjälle maksetaan 20% ao. kustannusten päälle liiketoiminnan voittona 17.11.2009 13
/hehtaari Tulokset - koneyrittäjä 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0-200 -400 N=600 N=900 N=1200 N=1500 Energiapuuharvennuksen voimakkuus Kaikki puut (myös < 3cm) mukana energiaositteessa 17.11.2009 14
Erilliskannattavuus -lämpölaitos Oletukset: Lämpölaitos maksaa energiapuusta käyttöpaikalla 12 /MWh Lämmön tuotantokustannukset lämpölaitoitoksella ovat 16-19 /MWh Sähkön myyntihinta kaukolämmössä 36 /MWh Lämpölaitoksen kiinteitä kustannuksia ei laskelmassa oteta huomioon (esim. yrityslainan korot) 17.11.2009 15
Tulokset - lämpölaitos Kaikilla harvennusvoimakkuuksilla (600,900,1200 ja 1500 jäljelle jäävää runkoa) lämpölaitoksen tuotanto on liiketaloudellisesti kannattavaa 17.11.2009 16
Tulokset entäpä yhtä aikaa? metsänomistaja koneyrittäjä lämpölaitos Erittäin voimakas energiapuuharvennus (jäljelle jääviä runkoja 600 kpl/ha, kertymä n.100 m 3 /ha) kannattavaa kannattavaa kannattavaa Voimakas energiapuuharvennus (900kpl/ha, n. 72.8 m 3 /ha) kannattavaa kannattavaa kannattavaa Normaali energiapuuharvennus (1200 kpl/, n. 51.9 m 3 /ha) Uusin tutkimus: kannattavaa yksityiselle metsänomistajalle kannattavaa kannattavaa Lievä energiapuuharvennus (1500 kpl/ha, n. 42.0 m 3 /ha) kannattamatonta kannattamatonta kannattavaa 17.11.2009 17
Riittääkö kohteita Etelä-Pohjanmaalla? Ensiksi, nuorten metsien energiapuuharvennuskohteiden potentiaali Etelä-Pohjanmaalla/Yksityismetsät (VMI10) Pinta-ala hehtaareina mäntyvaltaiset kuusivaltaiset 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 119300 16400 varttuneet taimikot 15700 351300 lehtipuuvaltaiset 16400 38800 nuoret kasvatusmetsät 17.11.2009 18
Sitten, toteutuneet hakkuut (ensiharvennus) ja nuoren metsän kunnostustyöt, Etelä-Pohjanmaan yksityismetsissä 30000 25000 20000 15000 10000 5000 pinta-ala, ha 2006 2007 2008 vuosi nuoren metsän kunnostus ensiharvennus yhteensä 17.11.2009 19
Etelä-Pohjanmaan nuorten yksityismetsien energiapuupotentiaali tällä hetkellä 17.11.2009 20
Potentiaali ja käyttö Etelä-Pohjanmaalla 17.11.2009 21
Vaikuttaako nuorten metsien energiapuun talteenotto puuston myöhempään kehitykseen? Uusimman tutkimustiedon *) valossa: Kaksi päälinjaa: 1) perinteinen ainespuuketju, jossa taimikonhoito tehdään ajallaan tiheyteen 1800 runkoa/ha (kuusi) tai 2000 kpl/ha (mänty), ja harvennukset (ml. ensiharvennus) Tapion ohjeiden mukaaan IWP_1 2) energiapuuharvennusketju, jossa taimikonhoidossa jätetään joko 3000 tai 4000 puuta/ha, ja energiapuuharvennus ajoitetaan 8, 10 tai 12 m valtapituusvaiheeseen, loput harvennukset Tapion ohjeiden mukaan CP_2,...CP_7 Mänty, VT Mänty, MT Kuusi, MT Kuusi, OMT *) Heikkilä ym. 2009. Energy wood thinning as a part of the stand management of Scots pine and Norway spruce. Silva Fennica 43(1): 129-146. 17.11.2009 22
Energiapuuharvennuksen vaikutukset puuston myöhempään kasvuun Mänty, VT Kuusi, OMT 17.11.2009 23
Taloustulokset: puuston myöhempi kasvu /ha Mänty, VT Käytännössä kantorahatulojen nykyarvossa ei ole eroja perinteisen ainespuuketjun ja energiapuuharvennusketjun välillä yhden kiertoajan aikana /ha Kuusi, OMT CP_3= 3000 kpl/ha, 10m valtapituus 17.11.2009 24
Yhteenveto Nuorten metsien energiapuun talteenotto näyttäisi olevan kannattavaa toimintaa yksityiselle metsänomistajalle kunhan kohteelta talteen otettavan energiapuun keskikoko on yli 15 dm 3, ja energiapuukertymä on vähintään 42 m 3 /ha, ja Kemera-tuet ovat täysimääräisesti käytettävissä Koneyrittäjän näkökulmasta kohteen energiapuukertymän pitäisi olla mieluummin yli 50 m 3 /ha... Vallitsevalla energian hinnalla ja haketuksen ja kaukokuljetuksen kustannuksilla lämpölaitoksen on perusteltua ostaa nuorten metsien energiapuuta Nuorten metsien energiapuupotentiaalia Eteläpohjanmaalla näyttäisi olevan varsin hyvin, ainakin VMI10- tulosten ja uusimpien saatavuustarkasteluiden valossa 17.11.2009 25
17.11.2009 26