SAHA- JA ENERGIAPUUN HANKINNAN YHDISTÄMINEN HARVENNUSMÄNNIKÖISSÄ Erkki Verkasalo, Tapio Wall Harri Kilpeläinen PKM-ohjelman tutkimuspäivä nro 2 Lahti, 4.10.2005
MÄNTY- JA KUUSIPUUN KÄYTTÖ PUUTUOTETEOLLISUUDESSA 2004 (PL. VANERITEOLLISUUS) Mänty Kuusi Milj. m 3 % Milj. m 3 % Normaalitukit 10,568 90 14,847 95 Kuitupuu (=pikkutukit, 1,434 10 0,802 5 sahakuitu, parrut) * Yhteensä 14,002 100 15,649 100 * Minimiläpimitta 9-14 cm, pituus 2,5-4,3 m Huom! Tuontipuun osuus: MÄNTY: normaalitukit 1,727 milj. m 3. kuitupuu 0,024 milj. m 3 KUUSI: normaalitukit 2,103 milj. m 3. kuitupuu 0,049 milj. m 3 METSÄHAKKEEN KÄYTTÖ 2004: 2,7 milj. m 3 - kokopuusta, rangasta ja järeistä pölkyistä peräisin 0,8 milj. m3 (30 %)
Harvennusten osuus suurimmasta kestävästä hakkuukertymästä kasvaa olennaisesti 20-30 vuodessa: 30 % -> 45 % - erityisesti männyllä mutta myös muilla puulajeilla, suuret alueelliset erot 25-60 vuotiaita metsiköitä, tyypillinen d 1,3 = 11-25 cm => Suuri potentiaalinen energiapuun lähde => entistä kiinnostavampi sahapuun lähde Riittämättömät harvennukset 1980-luvulta lähtien metsänhoidollisen tilan ja tulevaisuuden tukkipuuodotusten kannalta KAIKKI PUULAJIT 2004 Ha / v % Ensiharvennus 183 000 31 Muu harvennus 152 000 26 Kaikki harvennukset 335 000 57 Päätehakkuut 153 000 43 Kaikki hakkuut 588 000 100 Vrt. ensiharvennusten tarve 250 000 ha / v (KMO 2010)
Optio 1 mäntytukki- ja pikkutukki + rankahake NORMAALI- JA PIKKUTUKKEJA (Tapio Wall) (Erkki Verkasalo) KARSITTUA RANKAA PIENPUISTA JA SAHAPUIDEN LATVAOSISTA, TYVEYKSISTÄ JA LEIKOISTA ENERGIAHAKETTA (Erkki Verkasalo) (Erkki Salo)
Optio 2 mäntytukki ja pikkutukki + kokopuuhake HAKKUU NORMAALI- JA PIKKUTUKKEJA (12 + CM) (Erkki Verkasalo) (Tapio Wall) PIKKUTUKKEJA (8+ cm) (Juha Laitila)
Optio 2 mäntytukki ja pikkutukki + kokopuuhake (Erkki Verkasalo) (Olli Eeronheimo) (Erkki Verkasalo)
ENERGIAHAKETUOTTEET Rankahake Kokopuuhake Runkopuu 90-95 % Kuori 5-10 % Runkopuu 65-80 % Oksapuu 5-15 % Kuori 10-15 Viheraine 2-5%
JÄÄVÄN PUUSTON JA POISTUMAN LÄPIMITTALUOKKAJAKAUMAT HARVENNUSMÄNNIKÖISSÄ Osuus runkoluvusta, % 30 25 20 15 10 5 0 Jäävä puusto Poistuma 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Rinnankorkeusläpimittaluokka, cm
HARVENNUSMÄNNYN PUUTAVARALAJIT JA NIIDEN MATRIISI- HINNAT KOKEILLUISSA APTEERAUSVAIHTOEHDOISSA Puutavaralaji Latvaläpimitta cm Pituus dm Matriisi -hinta /m 3 Apteerausvaihtoehto 1 2 3 4 5 Normaalitukki 15+ 31-55 46 X X X X X Pikkutukki 1 10-15 28-46 28 X X X Pikkutukki 2 12-15 28-46 28 X Kuitupuu 6+ 25-55 13 X X X Karsittu ranka, 4+ 20-50 5 X tukkipuiden latvaosat ja pienpuut Karsittu ranka, 10+ 15-20 5 X tukkipuiden tyveykset ja leikot Koko- ja osapuu Latvan Vapaa 7 X X (ilman viherainetta) kärkeen Hukkapuu 0 X X X X X
Tuloksia - Pieni sahapuukertymä normaali- ja pikkutukki + kuitupuu apteerauksessa: 3-6 m 3 /ha (4-7 %) ensiharvennuksissa, 6-8 m 3 /ha (12-21 %) toisissa harvennuksissa, ravinteisuustasosta riippuen kivennäismailla suurempi kuin ojitetuilla turvemailla - Pikkutukit vähintään kaksi kolmasosaa sahapuun kertymästä A. Kuitupuun sijasta karsittua rankaa => sahapuun kertymä kasvaa vähän (alle yksi kuutiometri hehtaarilla) => energiapuun kertymä on 2-4 m 3 /ha suurempi kuin kuitupuun kertymä tavallisessa apteerauksessa kaikissa metsikkötyypeissä => energiapuun kertymä tasolla 57-69 m 3 /ha ensiharvennuksissa ja 28-51 m 3 /ha toisissa harvennuksissa => hukkapuun osuus pienenee 50-80 %, tasolle <2 m 3 /ha => myyntipuun kokonaiskertymä kasvaa 2-5 m 3 /ha
B. Kuitupuun sijasta energiapuuta kokopuuna (osapuuna) => sahapuun kertymä kasvaa vähän (alle yksi kuutiometri hehtaarilla) => energiapuun kertymä kasvaa lisää karsittuun rankaan verrattuna, lisä 12-15 m 3 /ha ensiharvennuksissa ja 8-11 m 3 /ha toisissa harvennuksissa (ilman viherainetta) => energiapuun kokonaiskertymät vastaavasti 68-84 ja 34-61 m 3 /ha => käytännössä kaikki hukkapuu energiapuun joukkoon (pl. viheraine)
3 /ha) Sahapuun kertymä (m 35 30 25 20 15 10 5 Vikoja ei sallita Tyvimutka sallittu Ranganvaihdot sallittu Yli 30 mm oksat sallittu Monivääryys sallittu Lenkous sallittu Tyvilenkous sallittu Kaikki viat sallittu 0 Ensiharvennus Myöhempi harvennus Kehitysluokka Sahapuun kertymä männikön ensiharvennuksessa ja toisessa harvennuksessa, kun yksittäisiä vikoja ei sallita tai sallitaan.
KORJUUN TUOTTAVUUS JA KUSTANNUKSET MÄNNIKÖN ENSI- HARVENNUKSESSA JA TOISESSA HARVENNUKSESSA ERI KORJUUMENETELMISSÄ (KS. APTEERAUSVAIHTOEHDOT) Korjuumenetelmä (apteerausvaihtoehto) Normaalitukki + kuitupuu (3) Normaali- ja pikkutukki + kuitupuu (1) Normaali- ja pikkutukki + karsittu ranka (4) Normaali- ja pikkutukki + koko- ja osapuu (5) 1. harv. 2. harv. 1. harv. 2. harv. 1. harv. 2. harv. 1. harv. 2. harv. Tuottavuus käyttötunnissa, m 3 /h Harvesteri 11.7 16.4 9.1 15.2 11.2 11.9 9.9 10.6 Kuormatraktori 15.1 14.8 14.8 14.4 13.6 13.3 11.8 11.6 Kustannukset, /m 3 Korjuu yht. 9.7 8.0 11.6 8.4 10.9 10.7 12.3 11.9 Kantohinta 13.3 14.2 14.1 15.8 6.6 8.8 8.4 10.3 Tienvarsihinta 23.0 22.2 25.7 24.2 17.5 19.5 20.7 22.2 Tuottavuudet laskettu malleilla (Kuitto ym. 1994, Wall ym. 2004, Heikkilä ym. 2005) ja oletetuilla korjuun olosuhdetekijöillä. Kustannukset laskettu koneiden oletettujen tuntikustannusten pohjalta (yksioteharvesteri 75 /h, kuormatraktori 50 /h) Leimikoiden puustotiedot ja puutavaralajien kertymät apteerausttulosten mukaisia. Yksityiskohtaiset tiedot: Wall ym. 2005.
KANTORAHATULOT MÄNNIKÖN ENSIHARVENNUKSESSA JA TOISESSA HARVENNUKSESSA ERI KORJUUMENETELMISSÄ (KS. APTEERAUSVAIHTOEHDOT) Korjuumenetelmä Ensiharvennus Toinen harvennus Kantorahatulot, /ha Normaalitukki + kuitupuu (3) Normaali- ja pikkutukki + kuitupuu (1) Normaali- ja pikkutukki + karsittu ranka (4) Normaali- ja pikkutukki + koko- ja osapuu (5) 814 648 847 716 424 414 647 568
Johtopäätöksiä - Ensiharvennuksia suuri energiapuun potentiaali, erityisesti ensiharvennuksissa, höystettynä pienellä sahapuun määrän kasvulla (lähinnä pikkutukkia) - Suuren hintaeron vuoksi kuitupuusta luopuminen energiapuun hyväksi ei ole varmasti käytännöllistä eikä kannattavaa ilman pikkutukkien korjuuta - Esitetty harvennussysteemi voi olla järkevää huonon kuitupuun kysynnän vallitessa ja saha- ja energiapuun hankintaorganisaatioiden tavoitteiden ollessa yhteneväisiä - Viherainetta ei laskettu kertymiin, pyritäänkin yleensä jättämään metsään - Myös tyvilumppien ja välileikkojen talteenotto energiapuuksi voi olla epäkäytännöllistä - Suorien korjuun yksikkökustannusten suhteen vain karsitun rangan menetelmä näyttää halvemmalta kuin tavallinen tavaralajimenetelmä, ja vain ensiharvennuksisssa
-Tehdashinnat: kaukokuljetus- ja yleiskustannukset lisättävä saha- ja energiapuulle, ja lisäksi haketuskustannukset energiapuulle - Lopullisia toimitushintoja verrattava tämän jälkeen markkinoilla maksettaviin lopputuotteiden hintoihin (harvennuspuusta saatava sahatavara, lämpö- tai sähköenergia) - Korjuukustannusten kohdentaminen saha- ja enrgiapuulle, varsinkin jos eri käyttäjät positiivinen esimerkki: energiaosuuskunnat, joilla kokonaisvastuu puun ostosta (mm. osakkaiden metsistä), korjuusta, ainespuun toimituksista tehtaille/vr-asemille, haketuksesta, hakkeen toimituksista ja jopa energialaitoksen pyörittämisestä
KANNATTAVUUDEN PARANTAMINEN 1) Korkeampi energiapuun hinta - puuenergian parempi kilpailukyky (=vaihtoehtojen hinnan nousu) - energiapuun kysynnän kasvu (suhteessa tarjontaan) 2) Korkeampi sahapuun osuus harvennuskertymässä - runko- tai tukkiosahinnoittelu - rungoittainen katkonnan optimointi - mahdollisuus sahata lenkoja tukkeja - tutkimuksessa hyväksyttiin käytännössä vain suorat rungonosat sahapuuksi
Lisätietoja Wall, T., Kilpeläinen, H. & Verkasalo, E. 2005. Parallel procurement of small-diameter logs for saw milling and forest chips for energy in commercial thinnings of Scots pine (Pinus sylvestris) in Finland. Julkaisussa: Asplund, D. (ed.). Bioenergy in Wood Industry 2005, 12.-15.9.2005 Book of Proceedings. FINBIO Publication 32, ss. 233-240.