Bioenergiaa metsästä keskisuomalainen voimavara? Metsäbiomassan hyödyntäminen 28.10.2014 Luhanka Markku Paananen JAMK Biotalousinstituutti BIOENERGIA Teollisuuden puutähteet Metsäenergia Kannot Mustalipeä Energiaharvennuspuu Peltoenergiakasvit Pahvi, kartonki, kierrätyspuu ym. Pelletti CHP-laitos Etanoli Kylmä Lämpö Ensiharvennuspuu Kuori Turve Maataloustuotannon tähteet Vedenkäsittelyn lietteet Biokaasu Murske Puru Hakkuutähteet Elintarviketeollisuuden tähteet Hake Lyhytkiertometsätalous Biodiesel Sähkö Yhdyskuntajäte Klapi Briketti Halko Liikennepolttoaine Suurkiinteistön lämpökeskus Lauhdevoimalaitos Soodakattila Pellettitakka Tulisija Huippukuormakattila Kaasuverkko IGCC Flash pyrolyysi Mädätys Kaukolämpölaitos Omakotitalon kattila Kaasumoottori Terminen kaasutus 2 Puulla useita reittejä energiaksi Mustalipeä Metsäteollisuus Höyry Sähkö Lämpö Biodiesel? Kuori & puru Metsäteollisuus, CHP Höyry, Sähkö, Lämpö Biodiesel, Etanoli Uuteaineet -> Jalosteet? Hakkuutähteet & kannot CHP, Metsät. Höyry, Sähkö, Lämpö Ensiharvennuspuu runko & latvat CHP, Lämpök. Sähkö, Lämpö, Jalosteet? Energiapuuharvennus kokopuu tai ranka Polttopuu Lämpökesk. Tulisijat Lämpö, Sähkö Lämpö Puuenergia Lähde: Metsäntutkimuslaitoksen Metsätilastotiedote 31/2014 Metsähakkeen käytön kehitys Suomessa Metsähakkeen kokonaiskäyttö raaka-aineittain 8 milj. m3 Pienpuu Järeä runkopuu Hakkuutähteet Kannot ja juurakot Erittelemätön Pientalot 7 6 5 4 3 2 Muutos pienpuukäytön lisäyksen takana? 1 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 LÄHDE: Metla 1. Kiinteiden puupolttoaineiden käyttö lämpö- ja voimalaitoksissa 2000–2013 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 milj. m³ 12,02 12,15 13,01 13,39 14,43 13,66 14,78 13,04 14,34 13,46 16,02 16,78 17,83 18,75 Käyttö yhteensä Metsähake 0,79 Metsäteollisuuden sivutuotepuu 0,96 1,27 1,72 2,31 2,61 3,06 Muutos 2013/ 2012 Energiasisältö 2013 Käyttökohteita % TWh ~kpl 5 36,24 .. 2,66 4,03 5,42 6,24 6,85 7,62 8,02 5 15,96 880 11,04 10,94 11,33 11,13 11,56 10,37 11,03 10,03 9,51 7,52 9,24 9,35 9,34 9,91 6 18,40 400 Kuori 7,60 7,86 8,42 7,97 8,38 7,62 8,39 7,46 7,09 5,37 6,58 6,56 6,50 6,61 2 11,73 160 Puru 2,78 2,18 2,12 2,25 2,17 1,72 1,69 1,71 1,61 1,34 1,75 1,93 2,04 2,29 12 4,59 270 Teollisuuden puutähdehake 0,64 0,85 0,79 0,88 0,98 1,01 0,95 0,87 0,76 0,80 0,91 0,86 0,80 1,02 27 2,08 200 Muu 0,01 0,05 0,01 0,03 0,02 0,01 0,00 0,00 0,06 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 930 0,01 4 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,04 0,03 0,04 0,05 0,07 0,08 0,07 0,09 0,13 37 0,70 200 (1 000 tonnia 20,6 24,1 27,0 20,6 27,4 47,2 31,6 42,2 61,7 84,5 87,8 78,1 108,0 148,5 ) 0,17 0,22 0,38 0,53 0,54 0,65 0,66 0,31 -12 1,19 110 Puupelletit ja -briketit Kierrätyspuu Vuosina 2000–2006 kierrätyspuuhun sisältyi myös purkupuu ja kyllästetty puu. Lähde: Metla 0,73 0,45 0,47 0,52 0,77 0,68 2. Kiinteiden puupolttoaineiden käyttö lämpö- ja voimalaitoksissa alueittain 2013 Alue Käyttö Metsähake 1 000 m³ Kuori Puru Teollisuuden puutähdehake Muut kiinteät puupolttoaineet Yhteensä Muutos 2013/2012 % 8 022 6 606 2 287 1 017 814 18 747 5 37 19 11 - 1 68 -5 1 042 509 50 38 85 1 724 6 Etelärannikko 364 41 8 36 15 463 26 Pohjanmaa 678 469 42 2 70 1 261 0 2 Lounais-Suomi 694 555 340 48 168 1 805 -7 3 Häme-Uusimaa 1 083 401 100 110 195 1 888 22 4 Kaakkois-Suomi 467 1 952 112 147 74 2 753 3 5 Pirkanmaa 766 175 158 33 50 1 182 12 6 Etelä-Savo 458 200 153 230 17 1 058 2 7 Etelä- ja Keski-Pohjanmaa 338 71 48 17 69 542 -4 8 Keski-Suomi 1 088 626 172 101 13 2 001 6 9 Pohjois-Savo 448 328 317 38 37 1 168 7 10 Pohjois-Karjala 468 605 193 70 6 1 342 28 11 Kainuu 213 126 174 4 4 522 1 12 Pohjois-Pohjanmaa 13 Lappi 559 363 361 677 358 101 53 128 56 39 1 386 1 309 -1 Koko maa 0 Ahvenanmaa 1 Rannikko Lähde: Metla -3 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 Summassaari 400 kW BIOLÄMPÖ ~ 80 lämpökeskusta 0,5 – 40 MW, total 100 MW ~ 8000 kiinteistökattilaa 10 – 400 kW Polttoainekäyttö1,0 TWh/a Keuruu teollisuusalue 700 kW Äänekoski, kaukolämpö 4000 kW Uurainen omakotitalo 20 kW Joutsa kaukolämpö 4 300 kW Energiapuuta koko metsän kiertoajalta 200 MWh/ha 30 MWh/ha -€ +€ 40 MWh/ha 50 MWh/ha 30 – 100 MWh/ha Lähde: Asikainen, A. Metla Kuva: Metla Metsäenergian korjuun kehitystrendejä Logistiikan tehostuminen • Rekkojen koon suurentuminen – kuinka hyödynnetään? • Hybridi-, monipolttoaine- ja sähkövoimanlähteet • Kausivaihtelun tasoittaminen • Avustavat järjestelmät, automaatio Kuljetus- ja varastointi-infrastruktuurin kehittäminen Kuivaus ja muu laadun hallinta / parantaminen Biojalostamoiden muuttuva puun käyttö Nuorisokoulutuksen opiskelupaikat? Aikuiskoulutus, kasvavat osaamisvaatimukset Muuttuvien metsänhoitomenetelmien vaikutukset? Energiapuun saatavuus - lisäysmahdollisuudet Hakkuutähde LÄHDE: Metla Kannot Pienpuu Ei ole sama mitä kuljettaa Lähde: Asikainen, A. Metla Lähde: Laitinen, O. Metsä Forest Lähde: Laitinen, O. Metsä Forest kosken biotuotetehdas Lähde: Laitinen, O. Metsä Forest • Metsäenergian käyttö 1,2 milj. m3 vuodessa 2015 – Hakkuutähteet 500 000 m3 (42 %) – Pienpuu 400 000 m3 (33 %) – Kannot 300 000 m3 (25 %) 27 Hakkuumahdollisuudet Keski-Suomessa Lähde: Keski-Suomen metsäohjelma 2012 - 2015 Lähde:Jokinen, J. Pöyry Oy Kiitoksia [email protected] Energiapuun korjuutuet maksetaan toteutuneiden kuutioiden perusteella. Energiapuun korjuu tarkoittaa energiakäyttöön luovutettavan puun kasausta ja metsäkuljetusta. Energiapuun korjuun tuki on 7 €/m3. Kohteesta kertyvän puuerän on oltava vähintään 20 m3 •Pienpuun energiatukijärjestelmä lähetettiin esinotifioitavaksi Euroopan komissioon huhtikuussa 2011. Keväällä 2012 komissio totesi, että järjestelmä ei sovellu valtiontukisääntöihin siinä muodossa kuin Suomi oli sitä esittänyt. Tämän jälkeen järjestelmää on arvioitu Suomessa uudelta pohjalta. Lopullinen, muutettu esitys on lähetetty virallisesti notifioitavaksi lokakuussa 2013. Toistaiseksi ei voida arvioida notifiointikäsittelyn kestoa eikä sanoa milloin tukijärjestelmä voitaisiin saattaa voimaan. Alla kuvataan komission hyväksyttävänä olevan pienpuun energiatukijärjestelmän päälinjaukset: Tuensaaja olisi energian tuottaja eli sähkö- tai lämpölaitos •Tuen voisi hakea kun pienpuuerä on siirtynyt laitoksen omistukseen •Tukea maksettaisiin 5 € kiintokuutiometriä kohti •Tuettavat pienpuuerät tulee ohjata sähkön- tai lämmöntuotantoon. Tuettavia eriä ei voi ohjata liikenteen biopolttoaineiden tai muiden bionesteiden tuotantoon. •Tuettavien erien tulee olla lähtöisin nuoren metsän hoitokohteilta tai ensiharvennuksilta. Pienpuuerien korjuukohteille asetetaan jäävän puuston läpimitta, jonka tulee olla rinnankorkeudelta mitattuna alle 18 cm Lähde: Nurmi, J. Metla Lähde: Nurmi, J. Metla