PROJEKTIRAPORTTI PRO2/P2063/05 02.03.2006. JAHTAVISNEVAN TUOTTAJARENKAAN TOIMINNAN KEHITTÄMINEN RUOKOHELVEN TUOTANNOSSA, VÄLIRAPORTTI I Kirjoittajat Teuvo Paappanen, Esa Kallio, Timo Kirjalainen ja Tuulikki Lindh Julkisuus: Julkinen VTT PROSESSIT
TIIVISTELMÄ Pohjolan Voiman Ylivieskan voimalaitos on aloittamassa ruokohelven käyttöä polttoaineena. Tätä varten ollaan Merijärven ja Pyhäkosken alueelle kokoamassa viljelijöistä rengasta, jonka tehtävänä on tuottaa ruokohelpeä voimalaitokselle. Voimalaitoksella ei ole murskainta, joten ruokohelpi toimitetaan Jahtavisnevan turvetuotantoalueelle, jossa se sekoitetaan silppuna turpeen sekaan. Tämän projektin tavoitteena on ollut selvittää tuottajarenkaan toimintamahdollisuuksia ja kehittää tarkoituksenmukaisia toimintatapoja tuotantoon. Lisäksi on suunniteltu toimintatapoja, joilla tuotetun ruokohelven määrä ja kosteus selvitetään, jotta ruokohelvestä maksettu hinta on sekä osakkaiden että voimalaitoksen hyväksymä. Tällä hetkellä tuottajarenkaassa on kuusi jäsentä, joista kaikki harjoittavat kasvinviljelyä eri muodoissaan. Tehdyn kyselyn perusteella on viljelijöillä ruokohelven tuotantoon soveltuvaa kalustoa. Kuitenkin avaintyövaiheiden koneita, silppureita ja paalaimia on vähän. Nämä koneet ovat kalliita ja nykytilanteessa renkaan ruokohelpiala on pienehkö, joten koneiden hankinta pelkästään tuottajarenkaan käyttöön ei ole perusteltua. Työvaiheet onkin tehty lähialueiden viljelijöiden toimesta urakointina. Tuottajien ruokohelven biologiset sadot vuonna 2004 olivat 6100 7700 kg ka /ha, korjattu sato 3000 3900 kg ka /ha ja kosteus korjuuhetkellä 12 20 %. Korjuutappiot olivat melkoiset, 40 60 %. Osasyynä tähän on voinut olla siementen puinti edellisenä syksynä, jolloin puimurin raiteisiin on jäänyt korjuuvaiheessa helpeä. Myös niitto niittomurskaimella on voinut vaikuttaa tappioihin, vaikka niitto tehtiin mahdollisimman lyhyeen sänkeen samalla kun murskainosa oli säädetty mahdollisimman väljäksi. Vuoden 2005 tuotannossa jättämiä tulee voida vähentää, vähintään tasoon 30 40 %. Ruokohelven määrän ja kosteuden mittausmenetelmän kehittämiseksi tehtiin erilaisia tutkimuksia korjuun aikana. Kosteusmäärityksiin kokeiltiin heinän kosteuden anturilla varustettua Wile-viljankosteusmittaria. Saadut tulokset vaihtelivat suhteellisen paljon lämpökaappi-määritykseen verrattuna. Mittari ei myöskään näyttänyt kovin pieniä kosteuksia. Vaikka tulokset eivät olleet kovin hyviä, voisi mittarin testausta jatkaa keväällä 2005. Projektissa verrattiin biologisen sadon määritystä koeniittopuimurilla ja käsinäytteenotolla kehikon ja saksien avulla. Koeniittopuimuri antoi systemaattisesti suurempia satoja, ja on luotettavampi mittausmenetelmä. Biologisen sadon mittaus ei ole aivan välttämätöntä tuottajarenkaan toiminnan kannalta. Tuotantomäärän mittausmenetelmän kehittämiseksi punnittiin irtosilppu- ja paalikuormia sekä yksittäisiä paaleja. Kummassakin tapauksessa painot vaihtelevat niin paljon, että ainoa luotettava tapa määrän selvittämiseksi on systemaattinen punnitus. Yksittäisten paalien punnitus on helppoa käyttäen traktorin etukuormaajaa ja koukkuvaakaa. Irtotavaran punnitukseen on ainakin kaksi vaihtoehtoa: olemassa oleva, lastivaa lla varustettu pyöräkuormaaja tai Jahtavisnevalle asennettava ajoneuvovaaka. Ajoneuvovaaka on tarkempi ja punnituksen työmäärä pienempi, mutta vaakaa tulisi voida käyttää myös 5
turvetuotannossa ja ympäristön viljelijöiden maataloustuotteiden punnituksissa, jotta punnituksen kustannukset saadaan riittävän alhaisiksi. Turvekoneita valmistava Suokone Oy esitteli turvetuotannon jyrsimien käyttöä ruokohelpipaalien murskauksessa. Paalit levitettiin auma-alueella matoksi ja murskattiin kentän pintaa vasten. Parhaiten murskaukseen soveltui ns. vesakkojyrsin. Koneen jyrsinrummun kierrosluku on suuri, se on varustettu kuppimaisilla terällä ja vastaterällä. Huonoiten murskaukseen soveltui kunnostusjyrsin. Kaikilla jyrsimillä tyydyttävän murskaustuloksen aikaansaaminen vaatii vähintään kaksi ajokertaa. Kokeen pienimuotoisuudesta johtuen ei voitu selvittää kapasiteetteja ja soveltuvuutta laajamittakaavaiseen toimintaan. Teoriassa tällaisella murskaustavalla voidaan ruokohelpi sekoittaa suoraan murskausvaiheessa turpeeseen. Pienpuun haketuksessa voidaan kunnostusjyrsimellä saavuttaa tällä murskaustavalla suurempia kapasiteetteja kuin perinteisillä hakkureilla. Projektissa selvitettiin tuotannon toimintamallia. Vastuu tuotannon aloittamisesta, joko itse tai kutsumalla ulkopuolinen urakoitsija, on viljelmän omistajalla. Tuotannon toimintamallissa oletettiin, että ruokohelpi kuljetetaan mahdollisimman pian tuotannon jälkeen Jahtavisnevalle, jossa se sekoitetaan turvetuotannon edetessä mahdollisimman pian turpeeseen, jolloin säästetään helpivarastojen peittämiskustannuksissa. Irtosilppu sekoitetaan ensimmäisenä ja paalit, murskauksen jälkeen, kesän edetessä tai vasta talvella suoraan rekka-autoon yhdessä turpeen kanssa. Mahdollinen helpivarastojen peitto tehdään vain kerran, joko viljelmillä tai turvetuotantoalueella. Peittäminen tehdään vain irtosilppuvarastoille. Paalit säilyvät suhteellisen hyvin, varsinkin jos ne on paalausvaiheessa osittainkin muovitettu. Luotettavimmin ruokohelven toimituskosteus voidaan selvittää, jos näytteenotto tehdään juuri ennen aumaan sekoittamista. Näytteet otetaan irtosilpusta tai paalien murskausvaiheessa. Muita mahdollisia määrityspaikkoja ovat korjuuvaihe tai kun helpi tuodaan Jahtavisnevalle. Vuoden 2005 kenttäkokeita varten tehdään toimintamalli, jolla tuotetun helven kosteus, määrä ja energia voidaan määrittää halutulla tarkkuudella. Energian määrityksen tarkkuudeksi asetetaan alkuvaiheessa 10 %. Osakkaan tuottama energiamäärä saadaan selville punnitustulosten ja kosteusmääritysten avulla. Energiamäärän arviointiin ei vaikuta se, että ruokohelpi kostuu turpeen seassa varastoitaessa. Mikäli voimalaitoksella näytteenotto tehdään helpivapaasta turpeesta, ei helpi puolestaan vaikuta turpeesta tehtäviin määrityksiin. Helven määritykset tehdään siis Jahtavisnevalla ja turpeen voimalaitoksella. Käytettävillä seossuhteilla ruokohelpeä ei tarvitse, eikä tulisi tuottaa tarkoituksellisesti kosteampana, koska voimalaitoksen hyväksymä alin kosteuspitoisuus ei alitu turve-helpi seoksella. Helpi tulisi sekoittaa turpeeseen mahdollisimman hyvin. Projektissa tehtiin työaikatutkimus yhdelle tarkkuussilppurille ja yhdelle muuttuvakammioiselle paalaimelle sekä paalien keräilylle metsäperävaunulla ja kuormaajalla pellon laitaan. Silppurin tuottavuus oli 5,06 t ka /h ja paalaimen 4,94 t ka /h. Paalien keräilyn tuottavuus kahdella erikokoisella metsäkärryllä oli 5,21 ja 5,96 kg ka /h. Keväällä 2005 päivitettiin viljelijöille tarkoitettua ruokohelven viljelyn ja korjuun opasta. Tässä yhteydessä päivitettiin myös tuotantokustannuksia (Työtehoseura ry). Ruoko- 6
helven tuotannon kokonaiskustannukseksi pellon reunaan saakka luettuna saatiin noin 560 /ha. Irtokorjuun ja paalauksen kustannusten suhde vaihteli riippuen korjuuketjusta. Joissakin tapauksissa irtokorjuun pellon reunahinta oli paalausta pienempi, joissakin taas suurempi. Myös Jahtavisnevan tutkimuksiin ja muihin VTT:n laskelmiin perustuen voidaan sanoa, että irtokorjuun ja paalauksen pellonreunahinta on likimäärin sama, kun kustannuksiin ei lueta paalien murskausta. Tarkasteltiin myös maksimaalisia helven kuljetusmatkoja, kun otetaan huomioon kaikki ruokohelven tuotantoon liittyvät tulot (voimalaitoksen maksama hinta, mahdollinen CO2-lisä), tuet ja menot (korjuukustannus, paalimuotoisen helven murskaus ja helven kaukokuljetus), ja tulot jaetaan viljelyn, korjuun ja kaukokuljetuksen kesken toteutuvien kustannusten perusteella. Tällöin irtotavaran maksimaalinen ruokohelven kuljetusmatka, jolla kaikkien tulojen ja menojen erotus muuttuu positiivisesta negatiiviseksi, on 65 90 km. Paaleilla vastaava matka on 65 180 km riippuen murskauskustannuksesta (murskaimesta). Suuri kuljetusmatkan hajonta johtuu erilaisista korjuuketjuista ja siitä, että laskelma on suhteellisen herkkä alkuarvojen valinnalle. Menetelmien keskinäiseen edullisuuteen vaikuttaa erot irtosilpun ja paalien kaukokuljetuksessa ja paalien murskauskustannus. Murskauskustannukseksi on tähän saakka tehtyjen tutkimusten perusteella saatu 2,7 4,4 /MWh. Jotta murskauskustannusten suuruinen rahasumma toteutuu erona irtotavaran ja paalien kaukokuljetuksessa, voidaan irtotavaraa kuljettaa laskennallisesti 20 65 km:iin saakka, jolloin siis irtotavara-ketjun ja paaliketjun kokonaiskustannus voimalaitoksen portilla tai Jahtavisnevalla on sama. Pidemmillä kuljetusmatkoilla paalaus on edullisempi. Koska kaikkien tuottajarenkaan osakkaiden etäisyys Jahtavisnevalta on alle 30 km, on irtokorjuu suositeltavampi vaihtoehto tuottajille. Nykytilanteessa paalausmenetelmän huono puoli on paalien murskaus. Maatalouden paalisilppureilla ongelma on narujen, ainakin muovisten, kietoutuminen repijäroottorin ympärille, mikä tähän saakka tehtyjen kokeiden perusteella tekee silppurista huonosti käytäntöön soveltuvan. Paalisilppuri tekemä silppu on myös karkeaa ja kustannukset korkeahkot. Morbarkin kaukalomurskaimella murskaus onnistuu teknisesti hyvin, mutta kustannukset ovat korkeat. Jahtavisnevan tapauksessa yksi kehityskohde on paalien keräily, mikä traktorin metsäkärryllä on hidasta. Paalien paino on lähellä pienten puutavarakuormainten nostokapasiteettia. Hyvä puoli on paalien hyvä säilyvyys. Irtokorjuun huono puoli on silpun huono säilyvyys ilman peittämistä. Tarkasteltiin ruokohelven siirtoa viljelmiltä Jahtavisnevalle traktorikalustolla ja rekkaautolla. Maa- ja metsätalouden tyypilliset rehuperävaunut ja metsäkärryt ovat liian pieniä, jotta irtotavaraa tai paaleja voitaisiin kuljettaa traktorilla taloudellisesti rekkakuljetuksiin verrattuna. Rekka-auto on edellisempi kuljetusväline jo alle viiden kilometrin matkalla. Mikäli käytetään isompaa (erikois)kalustoa, voi irtohelven traktorikuljetus teoriassa olla kannattavaa jopa 10 kilometrin ja paalien 30 kilometrin matkalla edellyttäen, että vuosittaiset käyttömäärät kalustolle ovat riittäviä. 7
ALKUSANAT Pohjolan Voima Oy on käynnistänyt Etelä-Pohjanmaalla Ruokohelvestä Energiaa - hankkeen. Sen tavoitteena on lisätä ruokohelven viljelypinta-aloja alueella 4000 hehtaariin. Tämä projekti Ruokohelven tuotannon kehittäminen pohjanmaan alueella ajoittuu vuosille 2004 ja 2005 ja se on osa Pohjolan Voiman hankekokonaisuutta. Projektin tutkimusosuudesta vastaa VTT Prosessit. Projektipäällikkönä toimii tutkija Tuulikki Lindh. VTT:n alihankkijoina ovat toimineet Peltosellu Oy, vastuuhenkilönä Matti Myllylä ja MTT:n Ruukin koeasema, vastuuhenkilönä Mika Isolahti. Peltosellu Oy:n tehtävänä on ollut selvittää tarjouspyyntömenettelyllä urakointihintoja ruokohelven korjuun eri työvaiheissa. MTT tehtävänä on ollut määrittää viljelmien biologiset sadot sekä selvittä eri mittaustapojen luotettavuutta. Lisäksi projektiin on osallistunut tuottajarenkaan jäseniä, joiden vastuulla on ollut korjuun käytännön järjestelyt ja toiminnan ohjaus. Tekijät 8
SISÄLTÖ 1 TAUSTA...1 2 TAVOITE...1 3 TOIMENPITEET...2 4 TULOKSET...3 4.1 JAHTAVISNEVAN TUOTTAJARENKAAN TOIMINTAMAHDOLLISUUKSIEN SELVITYS...3 4.2 TUOTANTOTIETOJEN SELVITTÄMINEN...4 4.2.1 Korjuun aikainen säätila...4 4.2.2 Sadon mittaukset...4 4.2.3 Ruokohelven kosteusmääritykset...5 4.2.4 Työaikatutkimukset...6 4.2.5 Biologisen sadon määritys...9 4.3 TUOTETUN RUOKOHELVEN MÄÄRÄN ARVIOINTI...10 4.4 TURVETUOTANTOKONEIDEN KÄYTTÖ RUOKOHELVEN MURSKAUKSESSA...12 4.5 TUOTANTOKUSTANNUKSET...14 4.5.1 Yleistetyt tuotantokustannukset...14 4.5.2 Jahtavisnevan tuotannon kustannusten arviointia...17 4.5.2.1 Siirtokustannus Jahtavisnevalle... 18 4.5.2.2 Tuotantomenetelmän valinnasta Jahtavisnevan tuottajarenkaan alueella 20 4.5.3 Ruokohelven taloudelliset siirtomatkat kaukokuljetuksessa...21 4.6 TOIMINTAMALLI RUOKOHELVEN KORJUUSSA...23 4.6.1 Yleistä...23 4.6.2 Korjuun suunnittelu...24 4.6.3 Korjuu, varastointi ja toimitukset...24 4.6.4 Turvetuotannon ja ruokohelven tuotannon määrät eri seossuhteilla...25 5 YHTEENVETO...26 9
1 TAUSTA Pohjolan Voima Oy on käynnistänyt Etelä-Pohjanmaalla Ruokohelvestä Energiaa - hankkeen. Sen tavoitteena on lisätä ruokohelven viljelypinta-aloja alueella 4000 hehtaariin. Alueen polttolaitokset ovat testanneet ruokohelpeä seospolttoaineena puun ja turpeen kanssa Kokkolan laitosta lukuun ottamatta ja todenneet sen käyttökelpoiseksi polttoaineeksi. Ruokohelvestä energiaa hanke on yksi osa Pohjolan Voiman toimenpiteistä, jolla se pyrkii lisäämään ruokohelven käyttöä energian tuotannossa. Hanke toteutetaan vuosina 2004 2005, ja se sisältää kaksi tehtäväkokonaisuutta. Ensimmäisessä tehtäväkokonaisuudessa kehitetään maanviljelijöistä/turvetuottajista koostuvan tuottajarenkaan toimintaa ruokohelven tuotannossa. Tuottajarenkaan kullakin jäsenellä on viljelmiä ja ruokohelven korjuu tehdään jäsenten kesken sovitun työjaon mukaisesti tai tarvittaessa ulkopuolisia urakoitsijoita käyttäen. Tuottajarenkaan avulla pyritään laajamittakaavaisen toiminnan etuihin, joita ovat muun muassa toiminnan järkeistäminen ja tehostaminen ja siten tuotantokustannusten alentaminen. Tuottajarengas sijaitsee Jahtavisnevan ympäristössä Merijärvellä ja Pyhäjoella. Tuottajarengas testaa ja kehittää ruokohelven korjuuketjua energiantuotantoa varten Ylivieskan voimalaitokselle, jolla ei ole ruokohelven murskaukseen soveltuvaa laitteistoa. Ruokohelpi kuljetetaan Jahtavisnevan turvetuotantoalueelle ja toimitetaan turpeeseen sekoitettuna laitokselle. Tehtäväkokonaisuuden vastuutaho on VTT Prosessit. Toisessa tehtäväkokonaisuudessa pyritään ruokohelven tuotannon edistämiseen urakoitsijoihin perustuvalla toimintamallilla, jolloin päävastuu tuotannosta on urakoitsijoilla ja viljelijöiden osuus toiminnassa on viljelmien perustaminen ja ylläpitolannoitus. Ruokohelven tuotantokustannuksista kaikkein merkittävimmät osat muodostavat korjuukoneja kuljetuskustannuksista. Näiden kustannusten alentamiseksi ainoat mahdollisuudet ovat volyymien kasvattamisessa, mikä tarkoittaa tuotantokoneiden vuosittaisten käyttömäärien lisäämistä ja suurempia toimituseriä, millä voidaan alentaa kaukokuljetuksen kustannuksia. Tuotantoketjun eri osien kustannusvaikutusten luotettava selvittäminen on ensiarvoisen tärkeää, jotta viljelijöille voidaan vahvistaa tuotteesta maksettava voimalakohtainen hinta. Hinnoittelun vahvistamiseksi tulee selvittää eri toimintavaiheiden todelliset kustannukset tarjouspyyntömenettelyllä, jossa huomioidaan ruokohelpin käsittelyyn liittyvät erityisvaatimukset. Tehtäväkokonaisuudesta vastaa Peltosellu Oy. 2 TAVOITE Tavoitteena on lisätä ruokohelven viljelyä kehittämällä tehokkaita ja taloudellisia korjuu- ja kuljetusketjukokonaisuuksia. Tuotannossa pyritään laajamittakaavaisuuteen, joka voidaan toteuttaa tuottajarengas- ja urakoitsija-mallien avulla. Kehitetään olemassa olevien korjuuketjujen toimintatapoja ja määritetään tarkoituksenmukaisin korjuuketju eri tuotanto-olosuhteisiin. Kehitystyötä tehdään Ylivieskan tuottajarenkaan avulla sekä sel- 1
vittämällä ruokohelpin tuotantoketjun murskaus- kuljetus- ja korjuu-työvaiheiden kustannusvaikutus urakoitsijoille suunnatulla tarjouspyyntömenetellyllä. Toimintamalleissa tullaan huomioimaan voimalakohtaiset erityisvaatimukset. Selvitetään myös ruokohelpi pyöröpaalien käyttöön Alholmens Kraftin Pietarsaaren voimalassa liittyvät ongelmat ja rajoitukset. Tehtävien koeajojen perusteella muodostetaan toimintaohjeet ja rajoitukset, jotka huomioivat voimalan murskaimen asettamat vaatimukset. 3 TOIMENPITEET Tavoitteena on selvittää Jahtavisnevan tuottajarenkaaseen osallistuvien jäsenten mahdollisuudet osallistua tuotantoon sekä tämän perusteella määrittää kunkin tuottajan työtehtävät ja järjestää tuottajarenkaan jäsenille opastus työtehtävistä. Tällöin ennen tuotantokautta selvitetään muun muassa: - Olemassa olevan tutkimustiedon yhdistäminen (Peltosellu Oy:n tekemät aikaisemmat tutkimukset) - Jahtavisnevan tuottajarenkaan toimintamahdollisuuksien selvitys (konekalusto ja mahdollisuudet osallistua tuotantoon) - Määritetään tuotannon toimintamalli, jolla pyritään minimoimaan tuotannon kustannukset (ruokohelven siirto Jahtavisnevalle, kuljetukset Ylivieskan voimalaitokselle) - Määritetään toimintamalli, jonka avulla tuottajarengas pystyy selvittämään tuotetun ruokohelven määrän, kosteuden ja energiasisällön helven saapuessa voimalaitokselle Tuotannon aikaisia toimenpiteitä ovat: - VTT:n työaikatutkimukset, tuottajien oman työajan seuranta - Määritetään ruokohelven ominaisuudet tuotantoalueittain (biologinen sato, todellinen sato, kosteus ja energiamäärä) - Kirjataan tuotannossa esiintyneet ongelmat - Tuetaan toimintaa tietoa jakamalla. Yhteenveto vuoden 2004 tutkimuksista - Toimintamalli ruokohelven tuotantomäärien, kosteuksien ja energiamäärien selvittämiseksi - Toimintamalli tuotannossa - Tuotantokustannusten laskenta - Tuloksista tiedottaminen 2
4 TULOKSET 4.1 JAHTAVISNEVAN TUOTTAJARENKAAN TOIMINTAMAH- DOLLISUUKSIEN SELVITYS Tuottajille lähettiin kysely, jonka perusteella arvioitiin tuottajien konekaluston soveltuvuutta ruokohelven korjuuseen sekä tuottajien yleisiä mahdollisuuksia osallistua korjuuseen. Konekalustotiedot on esitetty taulukossa 1. Kaikilla tuottajilla on maatalouden konekanta, joka soveltuu viljelyn eri vaiheisiin. Kaikilla on yksi tai useampi korjuun työvaiheisiin soveltuva traktori. Toisaalta korjuuseen soveltuvia silppureita ei ole. Koska nämä koneet ovat kalliita ja vaativat riittävän vuosittaisen käyttöajan, on tarkoituksenmukaista ostaa nämä työvaiheet ulkopuolisena palveluna. Lähitulevaisuudessa ei liene myöskään kannattavaa viljelijärenkaan yhdessä investoida näihin koneisiin, koska yhteispinta-alat ovat pieniä, vuoden 2005 ennakkotieto pinta-alasta 40 ha. Vuonna 2004 silppurointi, korjuu kokoojavaunulla ja paalaus tehtiin ulkopuolisena urakointina. Maatilatason metsäkärryjä oli kaikilla tuottajilla, mutta niiden kuormatila on pieni (3 paalia) ja soveltuu vain paalien kuljettamiseen välivarastoon pellon reunaan. Taulukko 1. Jahtavisnevan tuottajarenkaan konekalusto. TUOTTAJARENKAAN JÄSENET - 6 jäsentä - Kaikilla maatila, tuotantosuunta kasvinviljely eri muodoissa KONEKALUSTO kpl - traktorit 14 teholuokka 70-209 hv, myös liikennetraktoreita - niittokoneet 6 - silppurit - pyöröpaalaimet 2 - pienkanttipaalaimet 1 - noukinvaunut - karhottimet - perävaunut monia, mutta ei rehukärryjä - kaivinkone 5 - turverekka 2 - kuorma-autot 2 TULEVAISUUDEN MAHDOLLLISET KONEKALUSTOHANKINNAT - silppuri - noukinvaunu - paalain - muut OSALLISTUMINEN RUOKOHELVEN TUOTANTOON Kyllä Ei Urakointia omilla pelloilla 5 - Urakointia muiden pelloilla 4 - Omat pellot muiden urakointina 3 2 RUOKOHELVEN VILJELY TUOTTAJARENKAASSA v. 2004 v. 2005 Enimmillään Pinta-alat, ha 18.5 40 235 3
Viljelijät kokevat, että raiteiden synnyn estämiseksi oikea korjuuajankohdan valinta on tärkeää ja traktoreissa sekä muissa koneissa käytetään levikepyöriä, silloin kun tämä on teknisesti mahdollista. 4.2 TUOTANTOTIETOJEN SELVITTÄMINEN 4.2.1 Korjuun aikainen säätila Korjuu aloitettiin 6.5., jolloin Pekka Toholan ruokohelpi korjattiin tarkkuussilppurilla. Helpi oli niitetty edellisenä päivänä. Korjuupäivänä sää oli aurinkoinen ja lämmin. Aamulla helvessä oli hieman kosteutta yön jäljiltä, mutta päivän kuluessa kosteus haihtui tehokkaasti. Seuraava päivä, 7.5., oli myös aurinkoinen ja silloin korjattiin noukinvaunulla Hannu Isokäännän ruokohelpi. Samana päivänä paalattiin myös Tauno Hiitolan ja Kari Kivimäen ruokohelpi samalla paalaimella. Niitetty ruokohelpi ei kastunut sateista niittokarheilla. Korjuun jälkeen sää jatkui suhteellisen hyvänä. Sää oli poutainen, joskin ajoittain viileähkö, ja joitakin sateita esiintyi. Poutaisen sään vuoksi turvetuotannossa työskennellyt urakoitsija ei ehtinyt keräämään paaleja heti korjuun jälkeen. Tämä tehtiin 19.5., jolloin kerättiin pellon laitaan sekä Hiitolan että Kivimäen paalit. Paalit oli sidottu muovilla, joten ne eivät juurikaan kostuneet väliaikana tulleista sateista. Paalivarastot oli pohjustettu puilla. Irtotavarana Jahtavisnevalle korjattu helpi (6-7.5.04) peitettiin turpeella siltä osin, kun sitä ei heti sekoitettu turpeeseen. 4.2.2 Sadon mittaukset Kaikki vuonna 2004 tuotettu ruokohelpi punnittiin ajoneuvovaaoilla silppu- tai paalikuormista. MTT teki alihankintatyönä biologisen sadon mittaukset koeniittopuimurilla. Tuotantomäärät on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Tuottajarenkaan jäsenten tuotantotiedot. Viljelijä Biologinen sato, kg ka /ha Korjattu sato, kg ka /ha Pinta-ala Korjuu tappio, % Korjuukosteus, % Tila 1 6144 2964 6,52 52 19,9 Tila 2 7662 3109 3,86 59 11,8 Tila 3 6560 3929 4,04 40 14,5 Biologiset sadot kaikilla viljelmillä olivat hyvät, vaikka Tilan 1 ja Tilan 2 helvestä oli puitu siemenet syksyllä 2003. Korjuutappiot olivat sen sijaan huomattavat, mihin ei ole yksikäsitteistä syytä. Tila 3 niitti kasvuston lautasniittokoneella, muut viljelmät niitettiin samalla niittomurskaimella, jossa leikkuukorkeus oli säädetty mahdollisimman pieneksi. Murskainosan kierroslukua ei säädetty, koska se olisi vaatinut lisäosien hankintaa. Murskainosaa ei tarvita niitossa ja se helposti murentaa kuivaa helpeä. Tilan 3 kohdalla korjuutappiot 4
ovat pienimmät (niitto lautasniittokoneella). Toinen syy korjuutappioihin voi olla siementen puinti (Tilat 1 ja 2), jolloin puimurin painamiin raiteisiin jää seuraavan kevään korjuussa helpeä, jota ei saada noukittua silppuriin tai paalaimeen. Tarkkuussilppuri synnyttä pölyä, mutta pölyn aiheuttama hävikki ei välttämättä ole niin suuri kuin visuaalisesti voisi päätellä. Silppurin puhallusvoima ruokohelvellä on turhankin suuri. Keinoja korjuutappioiden pienentämiseen ovat: - Käytetään lautasniittokonetta, mikäli korjaavan koneen ottopää on riittävän leveä keräämään niittokarheen. Muutoin on rakennettava esimerkiksi lisäpeltejä, joilla karhetta voidaan kaventaa. Karhe ei ole niin ilmava kuin niittomurskaimen tekemä. - Niittomurskaimen roottorin kierroslukua tulisi laskea normaalista 900 rpm/min noin 600 rpm/min. Joissakin malleissa tämä onnistuu hihnapyörien järjestystä vaihtamalla. Liian pieni kierrosnopeus voi aiheuttaa tukkeutumisia. Kaikki poistettavissa olevat vastinterät yms. vasteet poistetaan tai säädetään mahdollisimman väljäksi (Peltosellu Oy). - Terän kohtauskulmaa maahan nähden säädetään mahdollisimman jyrkäksi. Käytetään terälappuja, jotka aiheuttavat ylöspäin suuntautuvan ilmavirtauksen (esimerkiksi kierreterä) - Helpi niitetään aamulla, illalla tai pilvisinä päivinä, jolloin se on kosteampaa (tämän vaikutusta ei ole tutkittu) - Rehuperävaunujen takalaita tiivistetään paremmin - Niitetään vastalakoon, jos se ei liiaksi hidasta työtä Yhden tilan viljelmiltä ei tehty tarkkaa tutkimusta, koska vuonna 2003 alueilta oli korjattu yksi säilörehusato, minkä vuoksi kasvusto oli lyhyttä. Kahdella tuottajarenkaan osakkaista ei ollut korjattavissa olevia helpiviljelmiä vuonna 2004. 4.2.3 Ruokohelven kosteusmääritykset Ruokohelven kosteusmääritykset tehtiin lämpökaapissa. Tämän lisäksi kosteuksia mitattiin Wile viljankosteusmittarilla, jossa oli heinän kosteuden mittaamiseen tarkoitettu anturipiikki. Tarkoituksena oli selvittää, kuinka hyvin pikamääritys soveltuu kosteuden määritykseen, jota käytetään voimalaitoksen ja viljelijän välisessä maksatuksessa. Kuvassa 1 on vertailtu pikamäärityksen tuloksia lämpökaappi määritykseen. Määrityksen on tehty Tilan 1 viljelmien irtosilpusta korjuuvaiheessa. Sankoon laitetusta ruokohelpisilpusta otettiin pikamittarilla 1-3 lukemaa. 5
35 30 Kosteus, % 25 20 15 10 Wile Lkaappi 5 0 2 4 6 8 10 Kuorman numero Kuva 1. Wile 55 kosteumittarin ja lämpökaappimääritysten vertailua. Tulosten perusteella pikamäärityksen tulos on alempi kuin lämpökaappimääritys. Pikakosteusmittari ei myöskään mitannut lainkaan alhaisia, alle 13 %:n kosteuksia. 4.2.4 Työaikatutkimukset Aikatutkimukset tehtiin silppuroinnista (Tila 1), paalauksesta (Tila 2) ja paalien keräilystä välivarastoon pellon reunaan (Tila 2 ja 3). Mainitut työvaiheet videoitiin kokonaisuudessaan ja aikatutkimus tehtiin jälkikäteen tietokoneohjelmalla. Työ luokiteltiin etukätten osatyövaiheisiin, joiden rajakohdat syötettiin ohjelmaan videon pyöriessä. Aikatutkimuksen tulokset on esitetty kuvissa 2-4. Ajat on ilmaistu yksikössä cmin, esimerkiksi 575 cmin on 5 minuuttia ja 45 sekuntia. 6
294.9 10.6 149.1 Silppurointi Päisteajo Kärryn vaihto Häiriöt 1207.4 Kuva 2. Silppuroinnin työvaiheiden ajanmenekki yksiköissä cmin/kuorma Tilan 1 lohkolla 1. Työaika yhteensä 1662 cmin/kuorma. Silppuri Taarup 622, traktori 110 hv. 23.3 13.6 45.5 Paalaus Päisteajo Ppudotus Häiriöt 294.3 Kuva 3. Paalauksen työaikatutkimus Tilan 2 lohkolla. Keskimääräinen paalausaika, ajo lohkon päädyssä, paalin pudotus ja häiriöt koneen toiminnassa. Ajat yksikössä cmin, yhtä paalia kohti. Muuttuvakammioinen paalain New Holland 648, joka sitoi paalit muovikalvolla. Kokonaistyöaika oli 377 cmin/paali, traktori 110 hv. Sekä Tilan 1 että 2 lohkot oli ojitettu, joten ne muodostuivat saroista. Edellisissä kuvissa oleva aika Päisteajo tarkoittaa aikaa, kun traktori liikkuu lohkon päädyssä, saralta toiselle siirtyen, sellaisella ajolinjalla josta helpi oli jo korjattu. Molemmat lohkot olivat lähes neliön muotoisia ja pinta-alaltaan noin 4 ha. 7
327 347 Ajo Kuormaus Purku 399 a) Tila 2 310 345 Ajo Kuormaus Purku 282 b) Tila 3 Kuva 4. Paalien ajo varastoon pellon reunaan, kuormakohtaiset ajat tilojen 2 ja 3 lohkoilla. Paalien keräilyn kuormakohtaiset kokonaisajat ovat 10,73 cmin (Tila 2) ja 9,38 cmin (Tila 3). Kuormassa oli 3 paalia. Tilan 2 tapauksessa yksi lisäpaali mahtui etukuormaajan paalipihteihin. 8
Yhteenveto työaikatutkimuksen tuloksista on esitetty taulukossa 3. Taulukko 3. Yhteenveto työaikatutkimuksista. TYÖN TUOTTAVUUS t/h t ka /h ha/h 1) Silppuaminen (Tila 1) 6,37 5,06 1,71 Paalaus (Tila 2) 5,61 4.94 1,59 Paalien keräily - Tila 2 - Tila 3 1) todellisella satotasolla 5,90 6,75 5,21 5,96 1,67 1,92 Sekä paalaimen että silppurin tuottavuus (kg ka /h) on likimäärin sama, paalaimen tosin hieman pienempi. Molempien koneiden vetokone oli 100 110 hv. 4.2.5 Biologisen sadon määritys MTT:n Ruukin koeasema teki biologisen sadon määritykset. Määrityksillä haluttiin myös vertailla koeniittopuimurin ja käsinäytteenoton (kehikko ja sakset) tuloksia. Koeniittopuimurilla puitiin 8 näytekaistaa lohkoa kohti. Tilalla 1 ja Tilalla 2 oli näytteenottoa varten jätetty kaistale niittämättä biologisen sadan määrityksiä varten. Kivimäellä näytteenottokaistat sijoittuivat tasaisesti eri puolille lohkoa. Jokaista puimurinäytettä kohti otettiin kaksi näytettä sakseilla ja kehikolla. 10000.0 9000.0 8000.0 7000.0 kg ka ha -1 6000.0 5000.0 4000.0 3000.0 2000.0 1000.0 Koeruutupuimuri Sakset 0.0 Tila 1 Tila 2 Tila 3 Kuva 5. Koeniittopuimurilla ja saksi-menetelmällä määritetyt biologiset sadot. 9
kuiva-aine, % 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 Koeruutupuimuri Sakset 0.00 Tila 1 Tila 2 Tila 3 Kuva 6. Näytteistä määritetyt ruokohelven kosteudet. Yhteenvetona voidaan todeta seuraavaa: - Saksi-määritys on antanut 10 25 % pienempiä satoja (keskimäärin noin 17,5 %) kuin määritys koeruutupuimurilla. Koeruutupuimurin määritys lienee tarkempi kuin tässä käytetyn saksi-menetelmän. Saksi-menetelmässä virhettä aiheuttaa suhteellisen harvassa olevien kylvörivien sijoittuminen maahan laitettavaan, suhteellisen pieneen kehikkoon - Tuottajien tulee harkita kuinka systemaattisesti biologisen sadon määrityksiä tehdään. Biologisen sadon avulla voidaan arvioida esimerkiksi lannoituksen vaikutusta, mutta biologista satoa ei voida käyttää korjatun sadon arvioinnissa. 4.3 TUOTETUN RUOKOHELVEN MÄÄRÄN ARVIOINTI Tuottajarenkaan osakkaiden tuottama ruokohelven määrä tulee pystyä mittaamaan. Mittausmenetelmän kehittämiseksi punnittiin irtosilppukuormia ja paaleja, jotta pystyttiin määrittämään kuorma- ja paalikohtainen massan hajonta. Tulokset on esitetty kuvissa 7 ja 8. 10
2500 2000 Kuorman paino, kg 1500 1000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Kuorman numero Kuva 7. Irtosilppukuormien massat todellisessa kosteudessa. Vajaat kuormat on merkitty rasterilla. Kaikkien punnitusten keskiarvo 1623 kg ja keskihajonta 143 kg. 450 400 350 300 Hiitola Kivimäki Massa. kg 250 200 150 100 50 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 Paalin numero Kuva 8. Paalien massat. Punnittuja paaleja oli Tilalla 2 16 kpl ja Tilalla 3 11 kpl. Paalit on tehty samalla paalaimella. Tila 2: keskiarvo 350,6 kg ja keskihajonta 30,4 kg. Tila 3: keskiarvo 351,9 kg ja keskihajonta 15,7 kg. Paalien halkaisija 1,5 m, pituus 1,2 m. 11
Irtosilppukuormien massa vaihtelee huomattavasti ja massaa ei pysty arvioimaan kuorman silmämääräisellä tarkastelulla. Punnitsemisvaihtoehtoja on ainakin kaksi. Jahtavisnevalla on vaa lla varustettu pyöräkuormaaja, jolla turveaumojen läheisyyteen tuotu silppu punnitaan aumaan sekoitusvaiheessa. Tarkin keino määrittää irtosilpun massa, on hankkia kiinteä vaaka Jahtavisnevalle tai liikuteltavat ajoneuvovaa t. Kyselyjen perusteella kiinteän vaa an hankintahinta on esimerkiksi 5600 ilman ajoramppeja. Vaaka mittaa massan ajoneuvon liikkuessa hitaasti vaan ylitse. Jos vaalle oletetaan 10 vuoden kuoletusaika, olisi vaa an kustannus ruokohelven punnituksessa vuoden 2004 tuotantomäärillä noin 2 /MWh. Jos tuotanto kaksinkertaistuisi 40 ha:iin, kuten vuodelle 2005 on oletettu, puolittuisi kustannus ollen siltikin korkeahko. Jos vaakaa voidaan hyödyntää turvetuotannossa tai Jahtavisnevaa ympäröivien viljelijöiden maataloustuotteiden punnituksessa voisi vaa an hankinta olla taloudellisesti kannattavaa. VTT käyttää samoja liikuteltavia vaakoja kuin liikkuva poliisi. Vaakojen hankintahinta on kuitenkin suuri, noin 3400 /kpl, joten vaikka vaakoja voisi vuokrata, on kustannus silti suuri. Lisäksi punnitus rutiininomaisessa toiminnassa on hidasta. Myös paalien paino vaihtelee. Paaleina korjatun ruokohelven määrän selvittäminen on kuitenkin helpompaa, koska koukkuvaa an hankintahinta ei ole suuri. Punnittavat paalit voidaan pyörittää kuormaliinan päälle ja punnita vaa alla, joka on laitettu traktorin etukuormaajaan. Ajoneuvovaaka poistaisi paalien yksitellen punnitsemisen tarpeen. 4.4 TURVETUOTANTOKONEIDEN KÄYTTÖ RUOKOHELVEN MURSKAUKSESSA Turvekonevalmistaja Suokone Oy esitteli Jahtavisnevalla ruokohelven murskausta turvetuotannossa käytettävillä koneilla. Paalit murskattiin auma-alueella levittämällä paali matoksi alustalle ja ajamalla koneella maton ylitse. Kokeessa käytettyjä murskaimia olivat ulkomaalaisvalmisteinen murskain, Suokone Oy:n vesakkomurskain ja kunnostusjyrsin (kuvat 9-11). 12
Kuva 9. Lapiomaisilla terillä varustettu jyrsin. Kuva 10. Suokone Oy:n valmistama, kuppimaisilla terillä varustettu vesakkojyrsin. 13
Kuva 11. Suokone Oy:n kunnostusjyrsin. Parhaiten ruokohelven murskauksessa toimi vesakkojyrsin. Jyrsimen kierrosluku oli suurin muihin laitteisiin verrattuna. Murskausrumpu pyöri traktorin pyörien suuntaisesti eteenpäin ajettaessa. Kun traktorilla peruutettiin, ohjautui ruokohelpi täyden kierroksen, vastaterien lävitse, jolloin murskaustulos oli kohtalainen. Vaikka kunnostusjyrsin on varustettu leikkaavilla terillä, on sen kierrosnopeus liian pieni, jolloin murskaustulos oli huonoin. Kunnostusjyrsintä voitaisiin käyttää jo silputun helven sekoittamiseen aumaan. Millään jyrsimellä ei saatu kerta-ajolla riittävän lyhyttä helpimursketta. Murskauskoe oli hyvin pienimuotoinen, joten sen perusteella ei voida tehdä johtopäätöksiä murskauskapasiteeteista ja toiminnasta laajamittakaavaisessa tuotannossa. Matoksi asetetun pienpuun murskauksessa on kunnostusjyrsimellä saavutettu suuri kapasiteetti, suurempi kuin perinteisillä hakkureilla. Tällaisen murskaustavan etu on myös, että aumalle asetettu ruokohelpi on mahdollista sekoittaa turpeen sekaan ilman muita työvaiheita. Muita murskausvaihtoehtoja ovat maatalouden paalimurskaimet ja muut liikuteltavat yleismurskaimet. Paalinarut tarttuvat helposti murskainten työelimiin tai murskeessa on pitkiä paalinaruja, jotka voivat aiheuttaa ongelmia voimalaitoksella. Paalien murskaus tähän saakka kokeilluilla laitteilla on suhteellisen kallista. 4.5 TUOTANTOKUSTANNUKSET 4.5.1 Yleistetyt tuotantokustannukset Vuoden 2005 alussa tehtiin päivitetty ruokohelven viljelyn ja korjuun opas viljelijöille (MTT, VTT ja TTS). Tässä yhteydessä päivitettiin myös tuotannon kustannukset vastaamaan nykytilannetta. Kustannukset on esitetty kuvassa 12 (Pahkala et al., 2005). 14
Kuva 12. Ruokohelven tuotantokustannukset pellon reunaan asti luettuina pyöröpaalausmenetelmälle. Tuotannon kokonaiskustannus on noin 560 /ha, josta korjuuketjun työ- ja koneinvestointikustannukset ovat noin 297 /ha, maapohjan arvo 139 /ha ja salaojituskustannus 124 /ha. Kustannukset eivät sisällä paalien murskausta. Liitteessä 1 on verrattu ruokohelven viljelyn kannattavuutta rehuohran viljelyn kannattavuuteen. 15
Kuvissa 13 ja 14 on verrattu irtokorjuun ja paalauksen kustannuksia maatilatason ja urakointitason koneilla toteutettuna. Kustannuksiin on luettu vain konekustannukset, mutta kustannukset ovat keskenään vertailukelpoisia. Kustannukset on luettu pellon reunaan saakka, paalien murskausta ja kaukokuljetusta ei ole sisällytetty kustannuksiin. Maatilatason kalustolla pelkän korjuuvaiheen kustannus irtokorjuulle noin 99 /ha ja paalaukselle 109 /ha, joten irtokorjuu on hieman edullisempi. Urakointitason koneilla paalauksen kustannus (75 /ha) on hieman irtokorjuuta pienempi (83 /ha). Ruokohelven saamat tuet muuttuvat vuonna 2006 ja samalla niiden määrä lisääntyy (liite 4). Kuva 13. Ruokohelven korjuukustannus maatilatason koneilla paalaukselle ja irtokorjuulle. 16
Kuva 14. Ruokohelven korjuukustannus urakointitason koneilla paalaukselle ja irtokorjuulle. 4.5.2 Jahtavisnevan tuotannon kustannusten arviointia Kustannukset laskettiin Jahtavisnevalla tehtyjen työaikatutkimusten perusteella ja tuloksiin yhdistettiin Peltosellu ry:n tekemän selvitysraportin tietoja (Myllylä, et al., 2004). Kustannukset laskettiin irtokorjuumenetelmälle (aikatutkimukset Pekka Toholan viljelmällä) ja paalausmenetelmälle (Tauno Hiitolan viljelmä). Lisäksi tarkasteltiin kaukokuljetuksen kustannuksia ja helven siirtokustannuksia viljelmiltä Jahtavisnevalle. Laskelmilla ei pyritty etsimään mahdollisimman todellisia tuotantokustannuksia, vaan vertailemaan irto- ja paaleina korjuuta ja näihin ketjuihin liittyviä kuljetuskustannuksia. 17
Taulukko 4. Ruokohelven tuotannon kustannukset. Irtokorjuu, /ha Paalaus, /ha Investoinnit Työ Yhteensä Investoinnit Työ Yhteensä Perustaminen (TTS) 33 33 Vuosilannoitus (TTS) 120 120 Korjuu - Niitto - Silppurointi/paalaus - Kuljetus pellolta - Peitto/paalimuovi - Sekoitus aumaan Korjuu yhteensä 15,01 18,55 21,23 31,92 18,75 7,08 53,77 34,00 46,93 37,30 28,3 53,77 200,31 23,70 6,92 16,92 32,66 28,93 53,77 34,00 56,36 35,85 16,92 53,77 196,90 Murskaus 75,00 Yhteensä, ei murskausta - /ha - /MWh 353,31 12,48 349,90 12,36 Yhteensä, murskaus - /ha - /MWh 353,31 12,48 424,90 15,01 Irtokorjuun ja paalauksen kustannukset ovat käytännössä samat, ero on vain noin 3,5 /ha. Jos paalien murskauksen kustannus otetaan huomioon, ovat paalauksen kustannukset noin 72 /ha suuremmat (2,5 /MWh). 4.5.2.1 Siirtokustannus Jahtavisnevalle Kustannuslaskelmien avulla tarkasteltiin eri välineillä tapahtuvia helven siirtokustannuksia. Tarkastelussa oli mukana irtotavaran ja paalien traktorisiirto sekä vastaavat siirrot rekka-autolla. Traktorikuljetuksissa irtotavara oletettiin lastattavan pellon reunalta traktorin etukuormaajalla peräkärryyn (25 50 m 3 ). Paalit oletettiin lastattavan etukuormaajan paalipiikillä paaliperävaunuun (3 24 paalia). Rekka-autokuljetuksille määritettiin seuraava kustannusfunktio (VTT:n tietokannat ja Peltosellu Oy:n selvitys). Kuljetusten kustannuksiin sisältyvät rekan lastaus- ja purku: 18
Pöyröpaalit (d=1,5 m) /krm (keikkahinta) = 1,94E-5*s 3 8,25E-3*s 2 + 3,14*s + 92,3 Pöyröpaalit (d=1,5 m) Irtotavara /MWh = keikkahinta / 59 MWh/krm /MWh = 2,0 * paalien kuljetus Kuljetusten keikkahinnat on esitetty liitteessä 3. Edellä esitetyillä arvoilla helven kuljetuskustannuksiksi irtotavarana ja paaleina saadaan kuvien 15 ja 16 mukaiset tulokset. Kustannus, /MWh 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0 5 10 15 20 25 30 35 Yhden suuntainen kuljetusmatka, km 25 m3 35 m3 50 m3 Rekka Kuva 15. Irtotavaran kuljetus rekka-autolla ja traktorilla, kun kuormakoko traktorikuljetuksessa on 25 50 m 3, 1,75 3,5 tonnia. 19
Kustannus, /MWh 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 0 5 10 15 20 25 30 35 Yhden suuntainen kuljetusmatka, km 3 paalia 6 paalia 24 paalia Rekka Kuva 16. Pyöröpaalien kuljetus rekka-autolla ja traktorilla, kun kuormakoko traktorikuljetuksessa on 3 24 paalia, 1,14 9,12 tonnia. Traktorikuljetusten talous sekä irtotavaralla että paaleilla riippuu merkittävästi kuormakoosta. Korjuukokeissa käytetyllä kalustolla irtotavaran (25 m 3, 1,75 t/krm) kuljetus rekka-autolla tulee kannattavaksi kuljetusmatkan ylittäessä 5 km. Paalien (3 paalia, 1,14 t/krm) kuljetus rekka-autolla tulee jo 2 3 kilometrin matkoilla edullisemmaksi kuin traktorikuljetus. Tarkastelussa käytetyllä suurimmalla kuormakoolla (48 m 3 irtotavaraa tai 24 paalia) rajakuljetusetäisyys on irtotavaralle noin 12 km ja paaleille noin 25 km, joita pidemmillä matkoilla kuljetus rekka-autolla tulee edullisemmaksi. Jahtavisnevan tapauksessa kaikkien osakkaiden helpi tulisi kuljettaa rekka-autolla, ellei löydetä isompaa traktorikalustoa, joka tulisi olla urakointia, tuottjarenkaan käyttöön kalustoa ei kannata hankkia. 4.5.2.2 Tuotantomenetelmän valinnasta Jahtavisnevan tuottajarenkaan alueella Laskelmien perusteella voidaan arvioida irtokorjuu- ja paalausmenetelmien keskinäistä edullisuutta Jahtavisnevan tuottajarenkaan alueella. Aikaisemmin esitetyn perusteella voidaan arvioida helven pellonreunakustannuksen olevan likimäärin sama sekä irtokorjuulle että paalaukselle. Lisäksi Jahtavisnevalta laitokselle kuljetettavan turve-helpi seoksen kuljetuskustannus on riippumaton siitä, on helpi saatu irtokorjuulla vai paalauksella. Tällöin tuotantomenetelmän valintakriteeriksi jää Jahtavisnevalle siirron kustannuksen suhde paalien murskauskustannukseen. Siirron kustannus rekka-autolla irtotavaran ja paaleina on esitetty liitteessä 3. Murskauskustannus on laskelmissa ollut 2,65 4,4 /MWh. Rekka-autolla tapahtuvan siirtokustannusten erotus (siirtokustannus irtotavarana siirtokustannus paaleina) on esitetty kuvassa 17. Kuvaan on merkitty myös tuottajarenkaan viljelijöiden etäisyydet Jahtavisnevalta sekä paalien murskauksen rajakustannukset. Tuloksen mukaan murskauksen minimikustannuksen suuruinen ero kuljetuskustannuksissa on noin 20 km kuljetusmatkalla. Tätä kauempana sijaitsevien viljelijöiden tulisi käyttää paalimenetelmää ja lähempänä sijaitsevien irtokorjuuta. Murskaus- 20
kustannuksen maksimiarvolla (4,4 /MWh) raja menetelmän valinnalle ja samalla kuljetustavalle on 65 km:ssa. 6 Irtotavara-paalit, /MWh 5 4 3 2 1 Murskauksen maksimikustannus Murskauksen minimikustannus 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Kuljetusetäisyys, km Kuva 17. Helven kuljetuskustannuksen erotus irtotavarana ja paaleina kuljetusmatkan funktiona, kuljetus rekka-autolla. 4.5.3 Ruokohelven taloudelliset siirtomatkat kaukokuljetuksessa Kuljetusmatkoja tarkasteltiin paalien ja irtotavaran kuljetuksessa, kun helpi kuljetetaan sellaisenaan, ei seostettuna muihin polttoaineisiin. Tarkastelussa otettiin huomioon kaikki tuotantoketjun kustannukset ja tulot, ja laskettiin kuinka pitkä kuljetusmatka voi, jotta tulot ovat vielä suuremmat kuin kustannukset. Tulo- ja menoerät olivat: maatalouden tuet, voimalaitoshinta, mahdollinen CO2-lisä voimalaitokselta, tuotantokustannus, paalimuotoisen tavaran murskaus ja kaukokuljetus. Laskennat oletukset olivat: - Maatalouden tuet 593 /ha (C2-tukialue, v. 2006, kasvinviljelytila) - Voimalaitoshinta 8 /MWh eli 226 /ha - Ruokohelven pellonreunahinta on 559 /ha (Pahkala et al., 2005). Sekä irtokorjuun että paalausketjun kustannus on likimäärin sama - Paalien murskaus liikuteltavalla murskaimella on noin 125 /ha (4,4 /MWh) ja voimalaitoksen murskalla 10 /tn eli 75 /ha (2,65 /MWh) - Kaukokuljetuskustannus on edellä esitettyjen kustannusfunktioiden mukainen (esitetty tarkemmin liitteessä 3) Rajakuljetusmatkat laskettiin neljälle eri menetelmälle. Näitä olivat irtokorjuumenetelmä ja kolme variaatiota paalausmenetelmistä, kun paalien murskaus tehtiin voimalaitok- 21
sella liikuteltavalla murskaimella tai kiinteällä murskalla tai paalien murskaus tehtiin tuotantoalueilla liikuteltavalla murskaimella. Tulokset on esitetty kuvassa 18. 200 100 Tulot-menot, /ha 0-100 -200-300 0 50 100 150 200-400 -500 Kuljetusmatka, km Paalit, vl-psilppuri Paalit, vl-murska Irto Paalit, viljelmä-psilppuri Kuva 18. Ruokohelven tuotannon tulojen ja menojen erotus voimalaitokselle kuljetusmatkan funktiona. Kuljetusmatka jolla tulojen ja menojen erotus muuttuu negatiiviseksi on 20-120 km menetelmästä riippuen. Heikoin talous on ketjulla, jossa paalit murskataan viljelmällä ja kuljetetaan irtotavarana laitokselle, koska siinä yhdistyvät kummankin menetelmän huonot puolet: kallis paalien murskaus ja kallis kaukokuljetus. Verrattaessa irtokorjuuta ja paalausta, kun murskaus tehdään laitoksen kiinteällä murskalla (Paalit, vl-murska) olisi irtokorjuu edullisempi menetelmä noin 20 km:ia lyhyemmillä kuljetusmatkoilla. Paalaus menetelmä muuttuisi edullisemmaksi tätä pidemmillä matkoilla, aina 120 km:iin saakka, jolloin toiminnan tulos muuttuu negatiiviseksi. Liikuteltavan murskaimen kustannus on kiinteää korkeampi (käyrä Paalit, vl-psilppuri) ja tässä tapauksessa irtokorjuu olisi paalausta edullisempi menetelmä kaikilla matkoilla, joilla tulos on vielä positiivinen, aina noin 65 km:iin saakka. Laskelmassa voisi ottaa huomioon vielä voimalaitoksen maksaman CO2-lisän, esimerkiksi 2 /MWh eli 57 /ha, jos CO2-tonnin hinta päästökaupassa 5 /t. Tämä lisäisi edellä esitettyjä kuljetusmatkoja siten, että matkojen ääriarvot olisivat 40 180 km (kuva 19). Laskelma on siis suhteellisen herkkä alkuarvojen muutoksille. 22
300 200 Tulot-menot, /ha 100 0-100 -200 0 50 100 150 200-300 -400 Kuljetusmatka, km Paalit, vl-psilppuri Paalit, vl-murska Irto Paalit, viljelmä-psilppuri Kuva 19. Ruokohelven tuotannon tulojen ja menojen erotus voimalaitokselle kuljetusmatkan funktiona, CO2-lisä mukana laskelmassa. Nykytilanteessa paalausmenetelmän huono puoli on paalien murskaus. Sen kustannukset ovat korkeat, paalinarut takertuvat murskaimeen ja silpun pituus on suurempi kuin tarkkuussilppurilla tehtyn. Yksi kehityskohde paalausmenetelmässä on paalien keräily. Projektissa tehtyjen työaikamittausten perusteella keräily on hidasta. Paalien paino on lähellä pienten puutavarakuormainten nostokapasiteettia. Hyvä puoli on paalien hyvä säilyvyys. Irtokorjuun huono puoli on silpun huono säilyvyys. Jahtavisnevan tapauksessa silppuvarastot tulisi luultavasti peittää, vaikka silppu pyritäänkin sekoittamaan mahdollisimman nopeasti turpeeseen. 4.6 TOIMINTAMALLI RUOKOHELVEN KORJUUSSA Seuraavassa on esitetty yksinkertaistettu toimintamalli ruokohelven korjuussa, kun toimintaan osallistuu vain muutamia tuottajia. Toimenpiteet voidaan jakaa ennen korjuuta tehtävään suunnitteluun, korjuun aikaiseen toimintaan ja ruokohelven toimituksiin, jos helpi on korjattu paaleina. 4.6.1 Yleistä Jahtavisnevan tuottajarenkaan tilanteessa ruokohelpi on sekoitettava pääpolttoaineeseen ennen Ylivieskan voimalaitokselle vientiä, puhdasta helpeä ei viedä laitokselle edes silppuna. Helpi sekoitetaan turpeeseen Jahtavisnevan turvetuotantoalueella. Ruokohelpivarastojen peittämiskustannuksissa pyritään säästämään sekoittamalla helpi mahdolli- 23
simman nopeasti turpeeseen turvetuotannon edetessä, kuitenkin huomioon ottaen oikeat seossuhteet. Toimintamallin pääkohtia ovat: - Ennen korjuuta suunnitellaan kunkin osakkaan tai urakoitsijan työmäärä siten, että kaluston kapasiteetti riittää ottaen huomioon korjuuseen keskimäärin käytettävissä oleva aika - Viljelmän omistaja määrittää korjuun aloitusajankohdan ja aloittaa korjuun tai tiedottaa siitä urakoitsijalle - Ruokohelpi sekoitetaan mahdollisimman pikaisesti Jahtavisnevalla turpeeseen, ottaen huomioon turvetuotannon kehittyminen ja oikeat seossuhteet - Ruokohelpeä voidaan tuottaa irtotavarana ja paaleina. Irtotavara sekoitetaan ensimmäisenä turpeeseen, paalien murskattu helpi sen jälkeen tai vasta rekkaan lastausvaiheessa talvella, koska paalit kestävät kosteutta paremmin - Jos helpivarastoja peitetään, tehdään se vain kerran. On päätettävä mitkä varastot peitetään Jahtavisnevalle ja mitkä viljelmille 4.6.2 Korjuun suunnittelu - Selvitetään korjuuseen osallistuvat viljelijät ja ulkopuoliset urakoitsijat työvaiheittain - Määritetään pinta-alojen ja kaluston kapasiteetin perusteella kullekin korjuuseen osallistuvalle taholle vuosittaiset pinta-alat - Määritetään mitkä viljelmillä olevat varastot peitetään odottamaan myöhempää käyttöä. Tällaiset varastot pohjustetaan. Muutkin varastot voidaan pohjustaa. 4.6.3 Korjuu, varastointi ja toimitukset TOIMINNAN ORGANISOINTI - Vastuu korjuun aloittamisesta, joko itse tai ilmoittamalla urakoitsijalle, on viljelmän omistajalla - Viljelijä voi määrittää biologisen sadon, jos haluaa. Tietoa voidaan käyttää arvioimaan korjuutappioita. Samoin voidaan määrittää korjuun aikainen kosteus. Näitä määrityksiä ei kuitenkaan käytetä ruokohelven hinnan maksuperusteena - Tulee pyrkiä mahdollisimman pieniin niittovaiheesta aiheutuviin korjuutappioihin. - Rehuperävaunun takalaita tai pressu tulee tiivistää, jotta helpeä ei valu maahan tätä kautta - Viljelmille peitettäväksi suunnitellut varastot peitetään, muut pyritään kuljettamaan mahdollisimman nopeasti Jahtavisnevalle. 24
- Ruokohelpi sekoitetaan turveaumoihin niin nopeasti kun se on lisääntyvän turvetuotantomäärän ja oikeat seossuhteet huomioon ottaen mahdollista. Irtotavara sekoitetaan ensimmäisenä ja murskatut paalit myöhemmin kesällä tai vasta toimitusvaiheessa suoraan rekkakuormaan - Jahtvanisnevalle tuotuja ruokohelpivarastoja ei peitetä eikä pohjusteta, jos helpi voidaan sekoittaa heti tai lyhyen ajan sisällä turveaumoihin. Jos sateet uhkaavat tai varastointiaika pitenee, tulee irtosilppu peittää kuivalla turvekerroksella tai muovilla. Paalikasojen peittäminen ei ole välttämätöntä, varsinkin jos paalit on kääritty muoviin, kuten vuoden 2004 tuotannossa 4.6.4 Turvetuotannon ja ruokohelven tuotannon määrät eri seossuhteilla Laskelmien avulla tarkasteltiin turvetuotantomääriä ja helpimääriä, joilla saavutetaan halutut seossuhteet, kun tuotantomäärät on esitetty erilaisissa yksiköissä. Tuloksia voidaan käyttää apuna käytännön tuotannossa arvioitaessa turvetuotantoalueelle tai tietylle turveaumalle kuljetettavaa helpimäärää, jolla saavutetaan haluttu seossuhde. Tulokset on esitetty kuvissa 20 ja 21. 80 % 70 % Ruokohelpin tilavuusosuus, % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % jyrsinturve hake puru ja kuori 0 % 0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % Ruokohelpin energiaosuus, % Kuva 20. Ruokohelven tilavuusosuus polttoaineseoksessa, jolla saavutetaan haluttu energiaosuus seoksessa. Pääpolttoaineina ovat jyrsinturve, hake sekä puru ja kuori. 25
120.0 Helven tuotantoala, ha 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 3 % 5 % 10 % 0.0 0 5000 10000 15000 20000 25000 Turveauman koko, m3 Kuva 21. Turveaumaan mahtuva helpimäärä helven viljelyalan avulla ilmaistuna eri seossuhteilla. Helven hehtaarisato 4,5 t ka /ha (22 MWh/ha) ja turpeen energiatiheys 1 MWh/m 3. 5 YHTEENVETO Yhteenveto on esitetty kappaleessa Tiivistelmä tämän raportin alussa. 26
LIITE 1/1 RUOKOHELVEN JA REHUOHRAN VILJELYN KANNATTAVUUSVERTAILU 1
LIITE 2/1 JAHTAVISNEVAN RENKAAN TUOTANNON KUSTANNUSLASKENNAN AL- KUARVOT Kustannusten yleiset alkuarvot olivat: - Sato on 6000 kg ka /ha, kosteus 20 %, sato 7500 kg/ha, 28,3 MWh/ha - Koneiden kuoletusaika on 10 vuotta, laskentakorko 0 % - Kaiken traktorintyön hinta on 26,90 /h, kaivinkone 37 /h - Silppureiden, paalainten, rehuperävaunujen ja metsäkärry-kuormaaja yhdistelmien kustannukset on kysytty maatalouskonekaupoista Taulukossa n on esitetty kustannuslaskennan alkuarvot ja kustannukset taulukossa n. Taulukko 5. Kustannuslaskennan alkuarvot. IRTOKORJUU Silppurointi/paalaus Taarup 622 16 500 alv 0, käyttö 110 ha/a työsaavutus 6,37 t/h, 5,06 t ka /h, 24 MWh/h Kuljetus pellon laitaan rehuperävaunu, 24 m 3, 2 kpl, á 10 200 alv 0 kuorma 1,29 t ka, 1,61 t, 6,08 MWh työsaavutus 16,3 t/h, 61,5 MWh/h Helpivarastojen peittäminen Murskaus paalisilppurilla Sekoitus aumaan Yhteensä 1 /MWh (arvio), josta muovi 0,25 /MWh PAALAUS New Holland 648 26 000 alv 0, käyttö 110 ha/a, noin 2100 paalia/a työsaavutus 5,61 t/h, 4,94 t ka /h 21 MWh/h Metsäperävaunu+ kuormain yht. 28 400 alv 0 vuosittainen käyttö 440 h kuorma 1,14 t, 4,3 MWh työsaavutus 6,33 t/h, 24 MWh/h Muovi 91,8 /1000 m, 9,4 m/paali, 0,6 /MWh 4,4 /MWh, 125 /MWh Kaivinkone, 75 m 3 /h, 5,25 t/h, 20 MWh/h 1
LIITE 3/1 RUOKOHELVEN KAUKOKULJETUKSEN KUSTANNUKSET 600 500 e/kuorma, veroton 400 300 200 d=1,5 m d=1,2 m 100 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Kuljetusmatka yhteen suuntaan, km Kuva 1. Keikkahinta paalien kuljetuksessa. 12 10 e/mwh, veroton 8 6 4 d=1,2 m d=1,5 m 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Kuljetusmatka yhteen suuntaan, km Kuva 2. Paalien kuljetuksen kustannus. Kustannus, /MWh 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 Kuljetusmatka, km Irto Paalit Kuva 3. Paalien ja irtotavaran kuljetuksen kustannukset. 1
LIITE 4/1 RUOKOHELVEN TUET VUOSINA 2004 JA 2006. 1