Kuinka Keski-Suomesta tuli bioenergiamaakunta, ja miltä näyttää tulevaisuus Markku Paananen JAMK Biotalousinstituutti

Kuinka Keski-Suomesta tuli bioenergiamaakunta, ja miltä näyttää tulevaisuus Markku Paananen JAMK Biotalousinstituutti

Päätöksen Tarvaalan maanviljelyskoulun perustamisesta teki Venäjän keisari Aleksanteri II kruunajaispäivänään 7.9.1856

Koulu pääsi aloittamaan toimintansa vuonna 1867 hieman aikaisemmin laaditun ohjesäännön ja opetussuunnitelman mukaan. Opetuksen tuli olla yksinkertaista ja helposti ymmärrettävää sekä käytännöllistä. Niin nähtiin ennen pitkää aivan ankaraksi koulukartanon paikaksi yksi kiviharju lähellä Majakosken jokea, näkyen sinne melkein laajalta sekä peltoja että niittyjä ynnä Summasen ja joen ihanat vedet. (nimismies von Hertzen) Tarvaala 150 vuotta: tarvaala150@poke.fi

Biotalous Keski-Suomen vahvuutena 84 % maa-alasta metsätalouden maata Paperi- ja puutuoteteollisuuden, metsätalouden ja kone- ja laiteteollisuuden työpaikkaosuudet kaksinkertaiset Suomen keskiarvoon verrattuna Metalliteollisuus vahvasti kytkeytynyt metsäteollisuuteen Pääosa maakunnan teollisuuden arvonlisäyksestä liittyy biomassojen hyödyntämiseen Kotimaiset Energiat Harvia Metsä Forest UPM Fifth Element LHM Hakkuri Metsä Fibre Valmet KS Laatuenergia CP-Kelco Metsä Board Valtra Ariterm Elomatic Honkarakenne Nokka HT Enerco Ramboll Vapo AFM-Forest Jyväskylän Energia Lassila&Tikanoja Moisio-Forest Tulostekniikka Protacon MK Protech Logstor Metener OK-yhtiöt Fixteri Keuruun Energiatekniikka BioGTS Veljekset Nisula Genencor Veljekset Lehtomäki jne

Historiaa Puu oli pääenergialähde lämmityksessä, raskaassa liikenteessä ja teollisuuden voiman tuotannossa 1950- luvulle asti. Toisen maailmansodan jälkeen, kun hiilen ja öljyn kauppa vapautuivat, kiinnostus käyttää ja kehittää bioenergiaa lopahti. Polttopuulaani, Keski-Suomi, 1954 (Lusto) Esim. Jyväskylässä lähes kaikki rakennukset siirtyivät 60-luvulla polttopuusta öljyyn (alle 10 vuodessa). Öljykriisit 70- ja 80-luvuilla herättivät kiinnostuksen bioenergiaan uudelleen. Rion ilmastokonferenssi aloitti kamppailun ilmastomuutosta vastaan ja nosti bioenergian uuteen arvoon. Poika, työkalut ja halkokasa, Itä- Suomi,1920 (Lusto)

Historiaa Kuvat: Viitasaari -seura Kuva: Jyväskylän maakuntaarkisto

Metsäenergian käyttö 50 -luvulta alkaen II öljykriisi 1978-79 Rion ilmastokokous 1993 I öljykriisi 1973-74 1973 Vapo Jyväskylään 1980 VTT Jyväskylään 1993 Rauhalahti biovoimala 2007 Bioenergiasta elinvoimaa 1993 2003 BE ohjelmat 2005 2015 Maakuntasuunnitelma Source: VTT and Finnish Forest Research Institute

7000 6000 Kiinteiden puupolttoaineiden ja öljyn käyttö energiantuotannossa Keski-Suomessa GWh / vuosi 5000 4000 3000 2000 1000 0 1983 1993 1998 2004 2006 2008 2010 2012 Puu Öljy

Energiapuun käyttö nousuun 1990 -luvulla Jyväskylän Energia Rauhalahti 295 MW Bioenergian tutkimusohjelma 1993 1998 VTT / Jyväskylän Teknologiakeskus Uusia korjuutekniikoita Laaja osallistuminen 1986 Pölypolttokattila (hiili, turve) -> vaikeuksia saavuttaa NOx -päästörajat 1993 muutos BFB teknologiaan-> mahdollisuus käyttää biomassaa Keski-Suomen metsäenergiaprojekti 1994 1997 Korjuuketjujen demoja Energiayhtiöitä, metsäyhtiöitä, hake- ja koneyrittäjiä, kuntia, tutkijoita 17 kuntaan suunnitelmat bioenergiaan siirtymiseksi ym.

BIOMASSA CHP 1540 MW Polttoainekäyttö10 TWh/a Jyväskylän Energia, Keljonlahti, 480 MWth, 210 MWe (2010) Äänevoima, Äänekoski 173 MWth, 38 MWe (2005) (Metsä-Botnia, Äänekoski, 240 MWth, 70 MWe) (2003) UPM, Kaipola, 104 MWth, 26 MWe (1991) Jyväskylän Energia, Rauhalahti, 295 MWth, 87 MWe (1993) Kumpuniemen Voima, Äänekoski, 32 MWth, 3,7 MWe (1999) UPM, Jämsänkoski, 185 MWth, 46 MWe (2005) Keuruun Lämpövoima, Keuruu 20 MWth, 5 MWe (2010) Puulaakson Energia, Karstula 10 MWth, 1 MWe (2000)

Kinnula kaukolämpö 2000 kw Pylkönmäki Terveyskeskus 200 kw BIOLÄMPÖ ~ 80 lämpökeskusta 0,5 40 MW, total 100 MW ~ Tuhansia kiinteistökattiloita 10 400 kw Polttoainekäyttö1,0 TWh/a Summassaari 400 kw Keuruu teollisuusalue 700 kw Äänekoski, kaukolämpö 4000 kw Uurainen omakotitalo 20 kw Joutsa kaukolämpö 4 300 kw

1 200 000 Metsähakkeen käyttö Keski-Suomessa 1996-2015 1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 m3 Lähde: LUKE Tilastotietokanta (2014 tieto puuttuu)

Keski-Suomen energiatase 2014 Öljy 23 % Kivihiili 1 % Turve 9 % Teollisuus Sähkö Prosessilämpö 49 % 47 % 53 % 3 Puupolttoaineet 26 % Mustalipeä 15 % REF ja muut 2 % Vesivoima 1 % Tieliikenne Bensiini Tuontisähkö 24 % Rakennusten lämmitys 28 % Kaukolämpö 49 % Puu 13 % Öljy 18 % Sähkö 18 % Lämpöpumput 2 % Muu sähkönkulutus 7 % Asuminen ja maatalous 58 % Palvelut ja rakentaminen 42 % Diesel Biopolttoaineet 16 % 36 % 58 % 6 % Yhteensä 17,6 TWh * Alueen energiantuotannon häviöt (yht. 2,7 TWh) on jaettu kulutuskohteille niiden kulutusten mukaisissa suhteissa Keski-Suomen Energiatoimisto

Keski-Suomen energiatase 2014 Keski-Suomen energian kokonaiskulutus 17,6 TWh Kotimaiset energialähteet 9,1 TWh Kaikkien energialähteiden käytöstä 52 % Omasta energiantuotannosta 85 % Uusiutuvat energialähteet 7,5 TWh Energialähteiden käytöstä 43 % Omasta energiantuotannosta 70 % Energian loppukulutuksesta 38 % Mikäli huomioidaan myös alueelle tuodun sähkön uusiutuva energia, on uusiutuvan energian osuus 52 % energialähteistä ja 49 % loppukulutuksesta Tuontienergian käyttö 8,5 TWh (48 % energialähteistä) Energiantuotannon häviöt 2,7 TWh (15 % energialähteistä) Energiankäyttö keskittynyt vahvasti Jyväskylään sekä Äänekosken ja Jämsän metsäteollisuuden laitoksiin 4 Keski-Suomen Energiatoimisto

Keski-Suomen energialähteiden ja energian loppukulutuksen arvoja 2014 (käyttäjä- ja kuluttajahinnat, sis. energiaverot, ei alv.) Oma sähköntuotanto 66 M Öljy 449 M Teollisuuden prosessilämpö 213 M Kivihiili Turve 8 M 30 M Kaukolämpö 113 M Kiinteistöjen lämmitys (pois lukien sähkö) 81 M Puupolttoaineet 111 M REF ja muut 28 M Vesivoima 6 M Tuontisähkö 198 M Tuontisähkö 198 M Tieliikenne 370 M Bensiini ja diesel 94 % Biokaasu ja polttoaine 6 % 20 Energialähteiden arvo yhteensä 829 M Energian loppukulutuksen arvo yhteensä 1042 M Keski-Suomen Energiatoimisto

Energiatase 2010, 2012 ja 2014, aluetalous - Turpeella ja metsähakkeella merkittävimmät työllisyysvaikutukset 2010 2012 2014 Öljy Kivihiili Öljy Kivihiili Öljy Kivihiili Turve 840 htv Turve 490 htv Turve 410 htv Metsähake 610 htv Metsähake 600 htv Metsähake 490 htv Kiinteä sivutuotepuu Kiinteistöjen puu Mustalipeä REF ja muut Kiinteä sivutuotepuu Kiinteistöjen puu Mustalipeä REF ja muut Kiinteä sivutuotepuu Kiinteistöjen puu Mustalipeä REF ja muut 23 Vesivoima Tuontisähkö Vesivoima Tuontisähkö Henkilötyövuodet (htv), välittömät ja välilliset vaikutukset, Luvut mukailtu Storhammar ja Mukkala (2011) sekä Pelli (2010) mukaan Vesivoima Tuontisähkö Keski-Suomen Energiatoimisto

Skenaario 2020 Tulevaisuuden arvioita Jyväskylän Energia nostaa uusiutuvien (lähinnä puu) osuuden 60 %:iin mikä poistaa kivihiilen käytön Turpeen käyttö laskee maltillisesti 10 % vuodesta 2014 Voimalaitosten öljystä korvataan neljännes ja lämpökeskusten öljystä puolet uusiutuvilla polttoaineilla Kiinteistöjen lämmityksen öljynkäytöstä puolet korvataan puupolttoaineilla ja lämpöpumpuilla, jotka korvaavat myös viidenneksen sähkölämmityksestä Liikenteen öljytuotteiden käyttöä korvataan maakunnan liikenteen biokaasulaitosten tuotannolla ja nestemäisillä biopolttoaineilla (15 % osuus energiasisällöstä laskettuna) Aurinkoenergian tuotanto 5-kertaistuu (80/20 sähkö/lämpö) Tuulivoimaa tuotetaan Luhangan tuulipuistossa Oma tuotanto vähentää tuontisähköä: aurinko- ja tuulisähkö sekä sähkölämmitystä korvaavat lämpöpumput; toisaalta siirtyminen öljystä lämpöpumppuihin lisää sähkönkulutusta CHP:n tulevaisuus? Luvut arvioitu muutoksina vuoden 2014 tasoa vastaaviin kulutuksiin Keski-Suomen Energiatoimisto

Tulevaisuuden arvioita Skenaario 2020 Biotuotetehdas Sisältää 2020-skenaarion lisäksi seuraavat muutokset: Mustalipeän käyttö lisääntyy 160 % Selluntuotannon prosessissa ei käytetä fossiilisia polttoaineita ja tehtaan lietteistä tehdään biokaasua Tehtaan lämmön- ja höyryntuotanto korvaa Äänevoiman voimalaitoksen tuotannon ja polttoaineenkäytön Sähkön myynnin nettolisäys 780 GWh (arvio 680-880 GWh, riippuu ligniinin erotuksen määrästä), vähentää tuontisähköä Äänekosken tehtaan aiheuttama liikenne kasvaa 2,5 kertaiseksi Kuorta noin 1 milj. m 3!? Kuva: Metsä Group

Tulevaisuuden arvioita, Keski-Suomen energialähteet 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 2004 2014 2020 2020 Biotuotetehdas Tuontienergian vähennysten arvot laskettu energian nykyhinnoilla UE osuus 50 % UE osuus yli 60 % Tuontienergian vähennys 125 M vuodesta 2014 Tuontienergian vähennys 180 M vuodesta 2014 Muut Vesivoima Liikenteen biopa Tuulivoima Aurinko Lämpöpumput Biokaasu Mustalipeä Puupolttoaineet ja bioöljyt Turve Tuontisähkö Kivihiili Öljy Keski-Suomen Energiatoimisto

Kiitoksia markku.paananen@jamk.fi https://www.youtube.com/watch?v=eerarfukfus