Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatus Matti Sirén, Metsäntutkimuslaitos 1 Kuva: Juha Laitila
Metsissä riittää puuta 2
Puupolttoaineet 2007 Kokonaiskulutus 83 TWh metsäteollisuuden muut sivu- ja jätetuotteet, 1% kiinteät puupolttoaineet, pientalot, 17% metsäteollisuuden jäteliemet, 53% kiinteät puupolttoaineet, lämpöja voimalaitokset, 30% Sahanpuru ja muut purut, 4% Kuori, 16% Teollisuuden puutähdehake, 2% Muut kiinteät puupolttoaineet, 1% Metsähake, 6% Metsätilastotiedote 15/2008 3
Metsähakkeen käyttö ja käytön tavoitteet 12000 24 TWh 1000 m 3 10000 8000 6000 4000 2000 KMO2015 Pienkäyttö Määrittelemätön Kannot Järeä runkopuu Hakkuutähteet Kokopuu Karsittu ranka 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2010 2015 Kalvo: Antti Asikainen, 2009 4
Vuonna 2008 metsähakkeen käyttö ennätyslukemissa, metsäteollisuuden sivutuotepuun käyttö laskussa Lähde: Ylitalo 2009 5
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Puun energiakäytön kehitysskenaario milj. m 3 80 70 60 50 40 30 20 10 0 vaje jäteliemet polttopuu kierrätyspuu pelletit metsäteoll.sivutuotteet metsähake vuosi Oletuksena 0,4 milj. m 3 /v kasvu metsähakkeen käytössä. Vaje = tarve, joka katettava kuitupuulla. Kalvo: Antti Asikainen 2009 6
Milj. m 3 / vuosi Hakkuumahdollisuudet, toteutuneiden hakkuiden mukainen skenaario: Uudistushakkuiden hakkuutähteet ja kannot 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2007-16 2017-26 2027-36 Kannot, kuusi Hakkuutähde, mänty + kuusi Metsäntutkimuslaitos/MELA-ryhmä 16.06.2008 7
Erilaisia ratkaisuja erilaisiin olosuhteisiin - metsähakkeen hankintaa kehitetty voimakkaasti 8
Minimiläpimitta ja kertymän jakautuminen ensiharvennusmänniköissä - korjuun rationalisointi ja raaka-aineen tehokas hyödyntäminen edellyttävät rajojen "pehmentämistä" ja uusia toimintamalleja Lähde: Tanttu ym. 2002 9
Puupohjainen biojalostamo avaa uusia mahdollisuuksia - joustavuus kriittinen tekijä Paperi ja markkinasellu Sellu- ja Paperitehdas Sähkö Lämpö Voimalaitos Biosähkö Kuori Sähkö Höyry Vero- ja tukipolitiikka vaikuttaa liiketoimintamallin muotoutumiseen Metsäbiomassa Tulevaisuudessa myös yhdyskuntajätteet ja olki tropiikin nopeakasvuiset istutusmetsät Puunkäsittely Hakkuutähteet ja pienpuu Biopolttoaineen tuotanto Biopolttoaineet: (Pelletit) Etanoli/Metanoli Biodiesel Raakaöljy 10 Jalostus Lähde: Rainer Häggblom/Jaakko Pöyry, Heureka 9/11/2006
Työvoimatarve, htv/a Koneyrittäjä Metsäenergia merkittävä työllistäjä metsähake alle 5% kotimaan puunhankinnasta yli 10% puunkorjuun työsuoritteesta 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2010 2015 MAX Vuosi 11 Lähde: Antti Asikainen, 2009
Nykyiset energiapuuharvennuskohteet - kannattavuus tukien varassa Kokopuukertymä, m 3 /ha 100 Puun koko oksineen, dm 3 50 80 40 60 30 40 20 20 10 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 Kohteet 0 Kertymä Puun keskikoko Yli 3 cm puiden kertymä 43 m 3 /ha ja puun koko 22 dm 3 Kertymässä 19 m 3 /ha kuitupuukokoista puuta 12
Kääväntorjunta pienpuukohteissa Juurikääpä voi iskeytyä läpimitaltaan yli 10 cm kantoihin männiköissä ja kuusikoissa Kantokäsittely olisi toteutettava myös NMK kohteissa ketjusahalla torjuntaaineen levityksessä ei ongelmia leikkaavat terät? Juurikäävän leviämisen estämisessä terveiden metsien oikea käsittely avainasemassa 13
Energiapuu voi olla myös suunnitelmallinen osa metsänkasvatusta "Perinteinen" kasvatusketju: Taimikonharvennuksessa jätetään männiköissä 2000, kuusikoissa 1800, ensiharvennuksessa männiköissä noin 1000, kuusikoissa 900 runkoa/ha Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatusketju: Taimikonharvennus kuusikoissa 3-5 m, männiköissä noin 5 m pituudessa. Taimikonhoitoa ei laiminlyödä! Kasvamaan jätetään 3 000-4 000 puuta/ha mahdollisimman paljon havupuita (erityisesti kuivahko kangas) täydennykseksi siemensyntyisiä lehtipuita havupuun taimille 1-1,5 metrin etumatka Ensiharvennus 10-13 metrin valtapituudessa jätetään 1 000-1 400 puuta/ha poistetaan valtaosa lehtipuista 14
MOTTI- ohjelmisto Ohjelmistolla voidaan voidaan tarkastella erilaisten käsittelyvaihtoehtojen vaikutuksia puuston kehitykseen, hakkuukertymiin ja taloudelliseen kannattavuuteen Tutkija versiossa voidaan laskea energiapuun korjuun aiheuttama kasvutappio Perustuu pitkäaikaiseen tuotostutkimukseen ja Metlan laajoihin maastomittausaineistoihin Lähde: Hynynen, Ahtikoski, Lehtonen 15
Kiertoajan puuntuotos ja kasvu männiköissä 16
Kiertoajan puuntuotos ja kasvu kuusikoissa 17
Talouslaskelmissa käytetyt puutavaran kantohinnat Puutavaralaji Minimiläpimitta, cm Kantohinnat, /m 3 Ensiharvennus Muut hakkuut Mäntytukki 15-44 Kuusitukki 16 41 46 Koivutukki 18-40 Mäntykuitupuu 6 10 12 Kuusikuitupuu 7 17 21 Koivukuitupuu 6 10 12 Energiapuuharvennuksen kertymä talteen kokopuuna, jolloin ainespuuta ei erotella energiapuusta 18
/ha MÄNNIKÖT: Harvennusten ja päätehakkuun kantorahatulot, kun energiapuun kantohinta 5 /m 3 ja laskentakorko 3 % 2500 2000 1500 1000 500 0 Ainespuun kasvatus Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatus Ainespuun kasvatus Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatus Kuivahko kangas Tuore kangas Päätehakkuu 3. harvennus 2. harvennus Ensi-/Energiapuuharvennus 19
% % Millä hinnalla yhdistetty kasvatus kannattaa männiköissä? Kuivahko kangas Tuore kangas 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 20 0 Ainespuun kasvatus Energiapuun kantohinta 3 /m3 Energiapuun kantohinta 5 /m3 Energiapuun kantohinta 7 /m3 40 20 0 Ainespuun kasvatus Energiapuun kantohinta 3 /m3 Energiapuun kantohinta 5 /m3 Energiapuun kantohinta 7 /m3 0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 % 0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 % Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatuksen kannattavuus on ainespuun kasvatuksen tasolla: Kuivahkolla kankaalla, kun energiapuun kantohinta on 3 /m 3 Tuoreella kankaalla, kun energiapuun kantohinta on 5 /m 3 20
% % Millä hinnalla yhdistetty kasvatus kannattaa kuusikoissa? Tuore kangas Lehtomainen kangas 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 0 Ainespuun kasvatus Energiapuun kantohinta 3 /m3 Energiapuun kantohinta 5 /m3 Energiapuun kantohinta 7 /m3 0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 % 20 0 Ainespuun kasvatus Energiapuun kantohinta 3 /m3 Energiapuun kantohinta 5 /m3 Energiapuun kantohinta 7 /m3 0 % 1 % 2 % 3 % 4 % 5 % Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatuksen kannattavuus on ainespuun kasvatuksen tasolla kuusikoissa: Kun energiapuun kantohinta on 8-9 /m 3 Korkea kuusikuitupuun hinta ja mahdollisuus saada tukkia ensiharvennuksessa parantavat ainespuuvaihtoehdon kannattavuutta. 21
Integroitu korjuu parantaa yhdistetyn kasvatuksen kannattavuutta 22
m 3 /ha Korjuuolosuhteet 70 60 66 50 40 46 30 20 22 10 0 Ainespuun kasvatus Yhdistetty aines- ja energiapuun kasvatus Hoitamaton Ainespuuta Energiapuuta Poistettavan puuston keskijäreys (dm3) 23
Yhdistetty kasvatus antaa hyvät korjuuolot energiapuuharvennusta seuraavaan harvennukseen - erityisesti runkokoko on hyvä 80 122 140 60 104 120 100 m 3 ha -1 40 71 51 70 50 80 60 dm 3 20 40 20 0 Ensiharv. puuh. Ainespuuh. Ensiharv. Energiapuuharv. Energiapuuharv. Aines- 0 VT MT Tukki Kuitu Energiapuu Rungon keskikoko 24
Yhdistetyllä kasvatuksella merkittävä potentiaali - lisäksi vaikutukset männiköiden laatuun ja korjuuoloihin Lähde: Heikkilä ym. 2007 25
Johtopäätökset Yhdistetty energia- ja ainespuun kasvatus ei vaaranna ainespuun kasvatusta männiköissä eikä kuusikoissa Tukkipuun laadun paraneminen männyllä Paremmat korjuuolosuhteet Lisää energiapuupotentiaalia Ravinnetappiolla kuusivaltaisissa kohteissa jonkinasteinen taloudellinen merkitys Kuusikoissa integroitu energia- ja ainespuun korjuu Kuusikuidun korkea kantohinta ja mahdollisuus saada tukki ensiharvennuksesta Vaatii aktiivista otetta metsänhoitoon ja tarkkuutta toimenpiteiden ajoituksessa 26
Aiheesta lisää Tapion oppaassa 27
Kiitos! Energiapuu osaksi metsänkasvatusketjua -hanketta rahoittivat Maa- ja metsätalousministeriö 28