Terminaalit tehoa energiapuun hankintaan? Forest Energy 2020 vuosiseminaari Joensuu, 8.10.2013 Jyrki Raitila & Risto Impola, VTT
Taustaa Otsikon kysymykseen pyritään vastaamaan pääasiassa seuraavien projektien, kokemusten ja materiaalien avulla Toimintamallien kehittäminen uusia kuljetusmuotoja palveleville biopolttoaineterminaaleille Keski-Suomessa Terminaalikäsikirja Yhteistyö KS Laatuenergian, Vapon ja Jousan koneen kanssa Metsäenergian käyttö tuplaantuu Joensuussa terminaaleilla tehoa logistiikkaketjuihin Yhteistyö Fortumin ja Josekin kanssa FIBIC BEST hanke WP2 tulevaisuuden terminaaliratkaisut
Biopolttoaineterminaalin määritelmä Toimintamalleista riippuen seuraavia terminaalityyppejä Raaka-aineiden varastoterminaali Pääasiassa suoraan metsästä toimitettujen raaka-aineiden keskitetty varastopaikka (esim. kannot, hakkuutähteet, kokopuu ja rankapuu) Haketus ja murskaus esim. laitoksella hyvät kuljetusyhteydet Valmiin polttoaineen varastoterminaali Esim. hakkeet, murskeet, sivutuotteet ja seokset, jotka toimivat puskurivarastona joko yhdelle tai useammalle laitokselle käytännössä usein laitoksen pihassa Polttoaineiden tuotantoterminaali Raaka-aineiden käsittely ja valmiin pa:n tuotanto Tulevaisuuden terminaali Laadunhallinta ja automatisointi Useat biomassavirrat ei välttämättä vain polttoaine
Biopolttoaineterminaalin hyötyjä Mahdollistaa suurten puuvirtojen käsittelyn samalla alueella Energiapuun keräys laajemmalta alueelta suuren volyymin jatkokuljetus Tehokas haketus ja murskaus Toimii puskurivarastona tasaa kysyntähuippuja Voi toimia syöttöterminaalina suurelle laitokselle, jolla ei ole riittävästi varastotilaa Mahdollistaa paremman laadunhallinnan ja jatkokäsittelyn
Raaka-aineen saatavuus Metsähakkeen saatavuus ja käyttöesimerkki Joensuusta Vuoden 2020 saatavuusennusteen laatimiseksi arvioitiin metsähakkeen käyttö nykyisissä ja välillä 2011-2020 käynnistyvissä laitoksissa
Hankintaketjujen kustannukset Laskennalliset terminaalit sijaitsevat 10 km etäisyydellä käyttökohteesta lisäkustannukset 4 /m 3 (hakkeen kuormaus 0,9 ja kuljetus 3,1 /m 3 ) kannoilla lisäksi merkittävä 4,5 kustannuslisä terminaalimurskauksessa Lähde: Laitila, Metla 2010
Laitteet ja toiminnot Kiinteä sähkökäyttöinen kaksivaihemurskain Kiinteä sähkökäyttöinen murskain ja vastaanottokuljetin Lämpölaitoksen vastaanottorakennuksen kolakuljetin Mobiilihakkuri Mobiilimurskain Hakkeen siirtoruuvipurkain
Terminaalin kustannukset Terminaalin perustamiskustannukset suuret pitkän ajan investointi Esimerkkilaskelma n. 1 ha terminaalille, ei laitteita Terminaalin volyymilla on suuri vaikutus yksikkökustannuksiin Avustukset Keski-Suomessa (TEM): yksityiset 20 %, kunnat 35-40 %
Terminaali vs. muut toimitusketjut Pienpuusta tehdyn hakkeen kokonaiskustannusvertailu Murskaus käyttöpaikalla edullisin, jos kuljetusmatka alle 50 km Kiinteän keskikokoisen murskaimen investointi (n. 1 M ) on kannattavaa, jos tuotantomäärä on yli 170 GWh (85 000 m 3 ) Suuren murskaimen investointi (n. 2 M ) edellyttää yli 310 GWh (160 000 m 3 ) murskausta vuodessa Haketuskustannukset tien varressa 3,16-3,27 /MWh, terminaalilla 1,72-1,85 /MWh 50 km säteeltä pitäisi löytyä raakaainetta 150 GWh (80 000 m 3 ) Terminaalimurskaus kannattavaa yli 100 km autokuljetusmatkalla Lähde: Rinne 2010
Liiketoimintamallit - keskitetty Palvelujen tuottaminen sisäisesti Ulkoistetut palvelut Toimintaa pyörittää verkostoyhtiö tai yrittäjä tuottaa itse palvelut tai ostaa ne urakoitsijoilta Päätoimija vastaa kaikesta toiminnasta asiakkaan suuntaan Lähde: Kainuun Etu/Pöyry 2010
Liiketoimintamallit - hajautettu Hajautettu organisaatiomalli Hajautetussa verkostomallissa vastuuta on jaettu päätoimijoiden kesken Tyypillistä keskeytymätön toiminta ympäri vuoden ja suuret materiaalivirrat Lähde: Kainuun Etu/Pöyry 2010
Kustannusten kompensoiminen Energiasisällön parantaminen Kuivaus terminaalilla onko edullista/ilmaista lämpöä tarjolla Epäpuhtauksien poisto (esim. kannot) Nopea ja tehokas kuormaus - maksimikuormat Ympäristölupa sallii työskentelyn kahdessa tai jopa kolmessa vuorossa Muu liiketoiminta Turvetuotantoalueen lähellä voidaan valmistaa puu-turve mixejä Sivutuotteiden hyödyntäminen teollisuuslaitosten yhteydessä Kierrätyspuun käsittely Lämpöyrittäjyys
Tulevaisuuden terminaalit Teknisiä ratkaisuja seuraaviin: Raaka-aineen käsittely ja hakkeen kuormaus nopeammaksi Varastointiin tehokkuutta täyttö- ja purkujärjestelmiä kehittämällä Polttoaineen laadunhallinnan varmistus koko käsittelyketjussa Kosteuden ja palakoon mittaus sekä seuranta Konenäkösovellukset Lähde: Acuity Ltd.
Johtopäätöksiä Terminaaleilla on mahdollista saada tehoa ja kustannussäästöjä energiapuun haketukseen ja murskaukseen sekä pitkän matkan kuljetukseen riittävätkö nämä kustannussäästöt kattamaan terminaalin kustannukset? Terminaalien merkitys syöttö- ja puskurivarastoina kasvaa Etelä-Suomen suuret voimalaitosinvestoinnit edellyttävät terminaalien käyttöä kyse ei ole vain hinnasta vaan raaka-ainevirran toimivuudesta Terminaaleilla on mahdollista tasata yrittäjien ruuhkahuippuja Tulevaisuuden terminaaleja pitää kehittää monipuolisemmaksi ja automaatiota lisätä sekä löytää toimivat yritysmallit
Ratkaisuja metsäenergian koko tuotantokäyttöketjuun 7.10.2013 Jyrki Raitila, VTT 15