1. No category

FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
FIXTERI OY
13.1.2014
LOPPURAPORTTI
CROSSCLUSTER
VASTUUVAPAUSLAUSEKE
Pöyry Management Consulting Oy (”Pöyry”) pidättää kaikki oikeudet tähän raporttiin. Raportti on laadittu yksinomaan Fixteri Oy:n (”Asiakas”)
käyttöön. Pöyry ei takaa, että raportissa otetaan huomioon tai että se kuvastaa muiden osapuolten kuin Asiakkaan tarkoituksia, etuja tai
olosuhteita. Raportin käyttö muiden kuin Asiakkaan toimesta ja muuhun kuin Asiakkaan ja Pöyryn välisessä sopimuksessa tarkoitettuun
tarkoitukseen on sallittu ainoastaan Pöyryn etukäteen antaman kirjallisen suostumuksen perusteella. Raportti on laadittu noudattaen Pöyryn ja
Asiakkaan välisen sopimuksen ehtoja. Pöyryn tähän raporttiin liittyvä tai siihen perustuva vastuu määräytyy yksinomaan kyseisten
sopimusehtojen mukaisesti. Pöyry ei ole velvollinen päivittämään tai täydentämään raporttia.
Raportin sisältämät tulkinnat ja johtopäätökset perustuvat osittain Pöyryn kolmansilta osapuolilta tai ulkopuolisista lähteistä saamiin tietoihin.
Pöyry ei ole tarkistanut minkään kolmansilta osapuolilta tai ulkopuolisista lähteistä saadun ja raportin laatimiseen käytetyn tiedon oikeellisuutta
tai täydellisyyttä, koska se ei ole kuulunut Pöyryn toimeksiannon laajuuteen. Pöyry ei anna raportin perusteella tai siihen liittyen mitään
vakuutusta (nimenomaista tai konkludenttista) eikä vastaa sen sisältämien tietojen ja arvioiden oikeellisuudesta.
Pöyry ei vastaa kolmannelle osapuolelle tämän raportin käyttämisen tai siihen luottamisen perusteella aiheutuneesta haitasta taikka mistään
välittömästä tai välillisestä vahingosta. Raportin ja sen luotettavuuden arvioiminen tapahtuu kaikilta osin ja yksinomaan kolmannen osapuolen
omalla vastuulla.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
1
ESIPUHE
Vantaa
13.1.2014
Fixteri-teknologian kilpailukyky
Fixteri Oy on osallisena Tekesin rahoittamassa CrossCluster-hankkeessa, jonka yhteydessä
toteutetaan yrityskohtaisia case-tarkasteluja vuosien 2013 ja 2014 aikana. Fixteri Oy:n casetarkastelun toteutti Pöyry. Case-tarkastelun aihe määritettiin Fixteri Oy:n toimesta, ja työsuunnitelma
perustuu Fixteri Oy:n määrittelemään aihe- ja sisältökuvaukseen. Raportti on laadittu Fixteri Oy:lle
yrityksen omaa käyttöä varten.
Työ aloitettiin keväällä 2013 ja se saatettiin loppuun syksyn 2013 aikana. Työn kuluessa Fixteri-ketjun
kilpailukykyä tarkasteltiin monipuolisesti eri näkökulmista mm. keskustelemalla lukuisten eri
metsäenergiatoimijoiden, -tutkijoiden ja -asiantuntijoiden kanssa, tutustumalla Fixteri-korjuun
tuottavuusselvitysten koejärjestelyihin, toteuttamalla Fixteri-paalien ja muiden metsäenergiajakeiden
kuivumiskokeita sekä havainnoimalla koe-erien logistiikkaketjua tienvarresta energialaitokselle.
Pöyryn lisäksi työn toteuttamiseen osallistui yrittäjä Ismo Tiihonen. Häneltä ja Fixteri Oy:n
henkilökunnalta saimme arvokasta apua erityisesti kuivumis-, kuljetus- ja murskauskokeiden
järjestelyissä.
Pöyry Management Consulting Oy
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
2
SISÄLTÖ
1
2
Johdanto
Fixteri-konseptin soveltuvuus energiapuun toimitusketjuun
4
9
2.1
Konseptin kuvaus
9
2.2
3
Konseptin vertailu
Energiapuun toimitusketjujen kustannusvertailu
17
22
4
Fixteri-konseptin SWOT-analyysi
30
4
Suositukset ja johtopäätökset
35
Liite 1: Kosteusseuranta
Liite 2: Lastaus-, kuljetus- ja murskausseuranta
38
50
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
3
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
JOHDANTO
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
4
TAUSTA
Vuonna 2003 perustettu Fixteri Oy on pienläpimittaisen puun korjuuteknologioihin ja
kokonaisvaltaisen toimitusketjun kehittämiseen erikoistunut yhtiö. Yrityksen päätuote on
pieniläpimittaisen kokopuun paalain, jota voidaan hyödyntää mm. nuorten metsien hakkuiden
yhteydessä.
Fixterin paalain on kehitetty yhteensopivaksi tietyn alustakoneen (tällä hetkellä Logman 811FC) ja
hakkuulaitteen (tällä hetkellä Nisulan 280E+ joukkokäsittelevä hakkuulaite) kanssa, ja näiden
laitteiden muodostamaa kokonaisuutta kutsutaan tässä työssä Fixteri-konseptiksi.
Fixteri-konseptin tuottavuutta ja siitä johdettuja puunkorjuuketjun kustannuksia on selvitetty viime
vuosien aikana mm. Metsätehon toimesta (2009). Näiden selvitysten perusteella Fixteri-konseptiin
perustuva korjuuketju ei ole ollut kilpailukykyinen alhaisen tuottavuuden vuoksi.
Fixteri-konseptia on kehitetty edellisten tuottavuusselvitysten jälkeen, ja uudet tuottavuusselvitykset
toteutettiin kevään ja kesän 2013 aikana. Alustavien tulosten mukaan Fixteri-konseptin tuottavuus on
parantunut, ja siten myös korjuuketjun kustannukset ovat alentuneet, mikä antaa kiinnostavan
lähtökohdan tämän selvityksen toteuttamiselle.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
5
TAVOITTEET JA LAAJUUS
Tavoitteet
Työn tavoitteena on arvioida Fixteri-konseptiin perustuvan pienpuun toimitusketjun kilpailukykyä
metsäenergian laitostoimituksissa. Tämä toteutetaan tarkastelemalla sekä kustannuskilpailukykyä
että laadullisia toimitusketjun kilpailukykyyn vaikuttavia tekijöitä. Tarkastelu käsittää koko
toimitusketjun metsästä pienpuuta käyttävälle laitokselle.
Laajuus
Työ kohdistuu pieniläpimittaisen energiapuun erilliskorjuuseen ja toimitusketjuun. Ainespuun
(kuitupuun) sekä hakkuutähteiden toimitusketjut on rajattu tarkastelun ulkopuolelle.
Vertailukohteena käytetään muita markkinoilla yleisesti käytettyjä pienpuun toimitusketjuja.
Työn laajuus mahdollistaa kokonaiskuvan muodostamisen Fixteri-konseptin kilpailukyvystä yleisellä
tasolla.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
6
LÄHESTYMISTAPA
Työ koostuu sekä kvalitatiivisesta että kvantitatiivisesta tarkastelusta, joiden
perusteella laaditaan yhteenveto Fixteri-konseptin kilpailukyvystä.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
7
TYÖMENETELMÄT JA AINEISTOT
Työ perustuu pääosin Pöyryn asiantuntemukseen, jota on täydennetty julkisilla
aineistoilla, haastatteluilla sekä empiirisillä kokeilla.
Julkiset aineistot
Käytettävissä olevat julkiset aineistot (selvitykset, julkaisut, esitykset jne.) energiapuun
toimitusketjujen kustannuksista sekä soveltuvuudesta
Keskeisessä asemassa Metlan ja Skogsforskin sekä Metsätehon uusimmat selvitykset Fixterikonseptin tuottavuudesta
Haastattelut
Metsäenergiatoimijoiden näkemykset Fixteri- ja muista energiapuuketjuista:
– Metsänomistajat (valikoidut yksityiset metsänomistajat ja/tai metsänhoitoyhdistykset)
– Korjuu- ja kuljetus- ja haketusyrittäjät (valikoidut yksittäiset yritykset ja/tai Koneyrittäjät ry)
– Energiapuun ostajat / välittäjät (metsäyhtiöt, MHY:t, biomassan toimittajat)
– Energiapuun käyttäjät (CHP-laitokset ja/tai energiateollisuuden etujärjestöt)
Empiiriset kokeet
Metsäenergian kuivumiskokeet ja niistä saadut tulokset Fixteri-paalien ja muiden energiapuujakeiden
kosteudesta
Energiapuujakeiden lastaus-, kuljetus-, ja murskauskokeet ja niiden havainnot Fixteri-paalien ja
muiden energiapuujakeiden käsittelystä
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
8
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
FIXTERI-KONSEPTIN SOVELTUVUUS
ENERGIAPUUN TOIMITUSKETJUUN
Konseptin kuvaus
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
9
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KUVAUS
Fixteri-konsepti koostuu alustakoneesta (tällä hetkellä Logman 811FC), Fixteri-paalaimesta sekä
joukkokäsittelevästä hakkuulaitteesta (tällä hetkellä Nisulan 280E+ joukkokäsittelevä hakkuulaite).
Fixteri-paalain on mahdollista ostaa erillisenä ja asentaa myös toisenlaiseen alustakoneeseen ja
hakkuulaitteeseen, mutta konseptin viimeaikainen kehitystyö on toteutettu edellä mainitulla
kalustoyhdistelmällä.
Fixteri-konseptin hinta tällä hetkellä on 500 000 EUR, sisältäen alustakoneen, paalaimen ja
hakkuulaitteen. Hinta on arviolta noin 100 000 – 150 000 EUR korkeampi kuin tyypillisen
harvennushakkuisiin soveltuvan harvesterin hinta.
Tällä hetkellä Fixteri-konseptin käyttöalue rajoittuu käytännössä pieniläpimittaisen energiapuun
korjuukohteisiin ja tarkemmin kokopuun paalaukseen. Harvesterin käyttöalue on laajempi sen
soveltuessa energiapuuhakkuisiin, ainespuuhakkuisiin sekä aines- ja energiapuun integroituun
korjuuseen. Myös Fixteri-konseptilla on mahdollista toteuttaa aines- energiapuun integroitua korjuuta,
mutta toistaiseksi toiminta on ollut lähinnä kokeellista.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
10
FIXTERI-KONSEPTIN KORJUUJÄLKI JA –VAIKUTUKSET (1/2)
Fixteri-konseptissa käytetyn hakkuulaitteen ulottuvuus 10 m, mikä vastaa tyypillisten
harvennushakkuissa käytettyjen harvestereiden ulottuvuutta. Tällöin ajouraväleissä ei tulisi olla
merkittävää eroa eri korjuuketjujen välillä. Metsätehon vuoden 2013 selvityksessä ajouraväliksi
raportoitiin Fixteri-konseptilla 17,4 m ja harvesterilla 19,8 m.
Fixteri-paalaimen leveys on 2,8 m, mikä on hieman leveämpi kuin nykyisenä alustakoneena käytetyn
alustakoneen leveys, joka on 2,6 m. Saatavilla on vastaavan levyisiä (2,6 m) harvennushakkuisiin
soveltuvia harvestereita, jolloin Fixteri-konseptin ajouran leveys on hieman suurempi verrattuna
energiapuun korjuuseen normaalilla harvesterilla. Metsätehon vuoden 2013 selvityksessä ajouran
leveydeksi raportoitiin Fixteri-konseptilla 4,6 m ja harvesterilla 3,9 m.
Metsätehon vuoden 2013 selvityksessä havaittiin, että Fixteri-konseptilla hakatussa kohteessa syntyi
hakkuuvaurioita enemmän kuin harvesterilla hakatussa kohteessa. Vauriot olivat pääasiassa taakan
aiheuttamia, mutta myös paalien ja paalaimen aiheuttamia. Muissa yhteyksissä metsäkuljetuksen
aiheuttamat puustovauriot on havaittu Fixteri-paaleilla vähäisemmäksi kuin karsitulla rangalla.
Käytännössä korjuuvaurioihin vaikuttavat myös muut, käytetystä teknologiasta riippumattomat, syyt
(esim. puuston tiheys, kuljettaja).
Fixteri-konseptissa, kuten myös muussa kokopuun korjuussa, maasto on hakkuun jälkeen siisti ja
helppokulkuinen.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
11
FIXTERI-KONSEPTIN KORJUUJÄLKI JA –VAIKUTUKSET (2/2)
Fixteri-paalain painaa noin 8 t, jolloin koko Fixteri-konseptin paino on 23 t. Fixteri-konsepti painaa
siten enemmän kuin tyypilliset harvennuskohteissa käytetyt harvesterit, mikä voi lisätä riskiä maastoja juurivaurioille. Laitevalmistajan mukaan Fixteri-konseptissa on ohjelma, jonka avulla on mahdollista
jättää osa latvusmassasta automaattisesti maastoon, mikäli maaperään on vaarana tulla painumia tai
juuristovaurioita. Pintapainetta on myös mahdollista pienentää telaratkaisuilla.
Fixteri-konseptissa puu korjataan kokopuuna, jolloin myös oksien ja latvusmassan ravinteet poistuvat
kasvupaikalta, mikä voi pitkällä aikavälillä heikentää metsän kasvupotentiaalia. Ravinnepoistumaa on
mahdollista lieventää Fixteri-konseptin ohjelmalla, joka automaattisesti jättää osan latvusmassasta
ravinteeksi palstalle. Ravinnepoistumaa voi mahdollisesti myös lieventää kuivattamalla paaleja
palstalla, jolloin osa neulasista jää hakkuupalstalle.
Ravinteiden poistumisen vuoksi ravinteiden huuhtoutuminen vesistöihin voi olla kokopuun korjuussa
vähäisempää kuin karsitun rangan korjuussa. Fixteri-konseptissa ravinteiden huuhtoutuminen voi
tosin olla voimakkaampaa kuin paalaamattoman kokopuun korjuussa, sillä riski maanpinnan
painautumiseen ja rikkoutumiseen on suurempi.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
12
FIXTERI-KONSEPTIN LOGISTIIKKAKETJU
Fixteri-paalit ovat melko suurikokoisia (pituus noin 2,6 m, halkaisija noin 75 cm), ja siten melko
helposti löydettävissä hakkuupalstalta myös talvella lumisateen jälkeen, mikä lisää joustavuutta
metsäkuljetuksen ajankohtaan.
Fixteri-paalit soveltuvat useaan eri metsähakkeen logistiikkaketjuihin
– Paaleja voidaan varastoida ja kuivattaa palstalla, tienvarsivarastossa, terminaalissa tai
voimalaitoksella
– Paaleja voidaan kuljettaa ainespuun kuljetukseen soveltuvalla pankkoautolla sekä energiapuun
kuljetukseen soveltuvalla kuljetuskalustolla, esim. laita-autolla
– Paaleja voidaan hakettaa ja mahdollisesti myös murskata mobiilikalustolla tienvarressa ja
terminaalissa sekä kiinteällä käyttöpaikkamurskaimella voimalaitoksella
Lastauspaikalla Fixteri-paaleista irtoaa jonkun verran oksa- ja latvuskappaleita ja kuorta kuten
muistakin kokopuujakeista, mutta paalaus ehkäisee irtokappaleiden lentämistä kaukokuljetuksessa.
Työn aikana testattiin Fixteri-paalien kuljetusta sekä ainespuun kuljetukseen soveltuvalla
pankkoautolla että energiapuun kuljetukseen soveltuvalla Energy Boxx laita-autolla, jonka
umpinainen rakenne ehkäisee irtokappaleiden lentämistä kuljetuksen aikana.
– Pankkoautossa havaittiin roskaamista kuljetettaessa alhaisen kosteuden saavuttaneita paaleja.
Laita-auto soveltunee kuivien paalien kuljetukseen pankkoautoa paremmin myös siksi, että
toteutetuissa testeissä tilavuus rajoitti kuormakokoa pankkoautolla, kun taas laita-autolla
rajoitteena oli paino. Tällöin laita-autossa on mahdollista saavuttaa suurempi kuormakoko.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
13
POLTTOAINEEN LAATU
Fixteri-paaleista on mahdollista tehdä polttohaketta, joka sisältää vain vähän epäpuhtauksia, sillä
korjuun aikana paalattavat rungot eivät juuri ole maakosketuksessa. Näin ollen vain paalin alaosassa
olevat rungot ovat alttiita epäpuhtauksille paalien varastointi- ja kuivatusvaiheessa.
Fixteri-paaleista tehdyn polttohakkeen koostumus eroaa jonkin verran muista energiapuujakeista,
sillä puuaineen, kuoren, oksa- ja latvusmassan lisäksi hakkeen seassa on paalien sidontaverkkoa.
Määrä on kuitenkin vähäinen, eikä siten merkittävästi vaikuta hakkeen poltto-ominaisuuksiin.
Työn aikana toteutettiin kokeita, joissa tarkasteltiin Fixteri-paalien, karsitun rangan ja kokopuun
kuivumista. Suotuisissa kuivatusoloissa pidetyistä Fixteri-paaleista mitattiin alle 30 %:n
loppukosteuksia, kun taas varjoisissa painanteissa pidetyistä paaleista mitattiin yli 50 %:n
loppukosteuksia. Karsituista rangoista ja kokopuusta mitattiin 35-60 %:n loppukosteuksia, jotka
saavutettiin painanteisissa ja osittain varjoisissa kuivatusoloissa. Kaikki koepinot olivat
peittämättömiä.
Kokeissa tarkasteltiin myös Fixteri-paalien pinoamis- ja varastointitavan vaikutusta paalien
kuivumiseen. Ristikkäin ladotut paalit saavuttivat alhaisemman kosteuden kuin samansuuntaisesti
ladotut paalit. Lisäksi paalit, joita varastoitiin hakkuupalstalla pisimpään, saavuttivat alhaisemman
kosteuden kuin aikaisemmin kasalle kuljetetut paalit. Näin ollen paalien palstakuivatus ja/tai kuivatus
ristikkäin ladottuna edistivät paalien kuivumista.
Kuivatuskokeiden tulokset ovat suuntaa-antavia, sillä osa koepinoista oli hakattu eri aikaan eri
leimikoilta ja myös kuivatusolosuhteet poikkesivat toisistaan. Maantieteellisesti hakkuualat ja
kuivatuspaikat olivat kuitenkin lähellä toisiaan, noin 5 km:n päästä toisistaan.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
14
POLTTOAINEEN LAATU – KOSTEUSKOKEIDEN HAVAINNOT *
Paalit kuivuivat samoin kuin karsittu ranka, ristiladottu paali kuivui paremmin kuin
normaaliladottu, palstakuivatettu paali kuivui paremmin kuin ristiladottu.
60
%
Kesäkuussa hakattu 8 ja 9
8
50
9
4
1
3
40
Toukokuussa
hakattu 2 ja 3
30
Maaliskuussa
hakattu 1,4 ja 7
5
Huhtikuussa
hakattu 5 ja 6
6
7
2
20
Avoin kuivumispaikka kumpareella
10
Avoin kuivumispaikka notkossa
Varjoisa kuivumispaikka notkossa
0
Paalit,
normaali
ladonta
Paalit,
ristiladonta
Paalit,
palstakui
vatus
Karsittu
ranka
Karsimaton
ranka
*Loppukosteuden keskiarvot sis. näytteen pinojen päältä, keskeltä ja alta sekä käyttöpaikkamurskaimelta. Havainnoissa oli huomattavia hajontoja.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
15
SOVELTUVUUS POLTTOAINEEN KÄSITTELYJÄRJESTELMIIN VOIMALAITOKSET
Fixteri-paalien sidontaverkko voi joissain tapauksissa aiheuttaa voimalaitoksella prosessiteknisiä
ongelmia, mikäli sitä kulkeutuu pitkinä kappaleina polttoaineen käsittelyjärjestelmään. Myös massaja paperitehtaiden voimalaitoksilla muovi voi aiheuttaa prosessi- ja laatuteknisiä ongelmia, jos sitä
kulkeutuu raaka-aineen mukana tuotantoprosessiin.
Voimalaitoksilla verkko voi aiheuttaa häiriöitä, jos sitä ajan kuluessa kiertyy pyörivien osien ympärille
esimerkiksi seulassa, ylitemurskaimella, kuljettimella tai polttoaineen syöttöjärjestelmässä. Häiriöitä
voi esiintyä erityisesti käyttöpaikkamurskauksessa, jos murskausprosessi ei ole leikkaava ja verkkoa
pääsee polttoaineen sekaan yhtenäisinä kappaleina.
– Ongelmaa voi ehkäistä toimittamalla polttoainetta voimalaitokselle hakkeena, jossa verkko on
hakkeen seassa pieninä palasina. Myös polttoaineen käsittelyjärjestelmää säätämällä voidaan
ongelmaa ehkäistä jonkin verran, mutta käytännössä merkittävin vaikutus on mahdollista saada
paalien murskaus- ja tai haketuslaitteistolla.
Työn aikana Fixteri-paalien vastaanottoa ja käsittelyä testattiin voimalaitoksella Jyväskylän seudulla.
Voimalaitoksella oli käytössä hidaskäyntinen Raumaster RWC-2 käyttöpaikkamurskain, kiekkoseula,
ylitemurskain ja hihnakuljetin. Testauspäivän aikana voimalaitokselle otettiin vastaan 33 autokuormaa
puupolttoaineita, joista 27 purettiin käyttöpaikkamurskalle ja joista 5 oli Fixteri-paaleja. Paalien osuus
vastaanotetun puupolttoaineen määrästä oli siis noin 15 %, kun määrää arvioidaan vastaanotettujen
kuormien perusteella.
– Paalit murskautuivat kyseisellä murskaintyypillä tehokkaasti
– Voimalaitoksen henkilökunnan mukaan poltto-aineen vastaanotto ja –käsittelyjärjestelmien
toiminnassa ei havaittu ongelmia
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
16
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
FIXTERI-KONSEPTIN SOVELTUVUUS
ENERGIAPUUN TOIMITUSKETJUUN
Konseptin vertailu
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
17
FIXTERI-KONSEPTIN VERTAILU
Seuraavissa taulukoissa on esitetty yhteenveto Fixteri-paaleihin perustuvan energiahakkeen
toimitusketjun soveltuvuudesta ja laadullisista ominaisuuksista karsittuun rankaan ja kokopuuhun
verrattuna.
Vertailu kohdistuu niihin ominaisuuksiin, joissa on tunnistettu eroja eri toimitusketjujen välillä.
Ominaisuudet, jotka on katsottu samoiksi kaikille toimitusketjuille, on jätetty tarkastelusta pois.
Tarkastelu ei sisällä tuottavuus- ja kustannusvertailua, joka käsitellään erikseen.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
18
KORJUUJÄLKI JA -VAIKUTUKSET
Fixteri-ketju
Karsittu ranka
Kokopuu
Ravinnevaikutukset
Ravinteita poistuu oksa- ja
latvusmassan mukana
Oksa- ja latvusmassan ravinteet
jäävät maastoon
Ravinteita poistuu oksa- ja
latvusmassan mukana
Vesistövaikutukset
Ravinteet jää maastoon, mikä voi Ravinteiden poistuminen
Ravinteiden poistuminen
vähentää niiden huuhtoutumista
vähentää niiden huuhtoutumista, lisätä niiden huuhtoutumista
kokopuuhun verrattuna suurempi
riski maapohjan painaumille
Juuristovauriot
Kohonnut juuristovaurioriski, jota Juuristovaurioriskiä pienentää
mahdollisuus suojata ajouran
voidaan pienentää Fixteripohjaa oksa- ja latvusmassalla
konseptin ohjelmalla, joka
automaattisesti jättää osan
latvusmassasta palstalle
Kohonnut juuristovaurioriski, jos
oksa- ja latvusmassaa ei jätetä
suojaamaan ajouran pohjaa,
hakkuukoneen paino alhaisempi
kuin Fixteri-konseptissa
Ajoura
Ajouran leveys noin 20 cm
suurempi kuin normaalissa
harvesterihakkuussa, jos
harvesterin leveys 2,6 m
Ajouran leveys noin 20 cm
Fixteri-konseptia pienempi, jos
harvesterin leveys 2,6 m
Ajouran leveys noin 20 cm
Fixteri-konseptia pienempi, jos
harvesterin leveys 2,6 m
Näkymä
hakkuun
jälkeen
Maasto helppokulkuinen ja siisti
korjuun jälkeen, kun suuri osa
oksa- ja latvusmassasta
paalataan energiapuun sekaan
Oksa- ja latvusmassa jää
maastoon, mikä voi vaikeuttaa
maastossa liikkumista ja
vaikuttaa metsikön
yleisnäkymään hakkuun jälkeen
Maasto helppokulkuinen ja siisti
korjuun jälkeen, kun suuri osa
oksa- ja latvusmassasta kootaan
energiapuuksi
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
19
LOGISTIIKKAKETJU
Fixteri-ketju
Karsittu ranka
Kokopuu
Metsäkuljetus
Paalit helposti löydettävissä
lumisateen jälkeen
hakkuupalstalta, mikä lisää
joustavuutta paalien
metsäkuljetukseen
Rangat vaikeasti löydettävissä
hakkuupalstalta lumisateen
jälkeen, mikä voi vaikeuttaa
metsäkuljetusta talvella
Kokopuu melko vaikeasti
löydettävissä hakkuupalstalta
lumisateen jälkeen, mikä voi
vaikeuttaa metsäkuljetusta
talvella
Soveltuvuus eri
kuljetus-kalustolle
Ainespuun kuljetukseen
soveltuva pankkoauto,
energiapuun kuljetukseen
soveltuva laita-auto
Ainespuun kuljetukseen
soveltuva pankkoauto,
energiapuun kuljetukseen
soveltuva laita-auto
Energiapuun kuljetukseen
soveltuva laita-auto, ei sovellu
kuljetukseen pankko-autolla
Tilantarve
varastoinnissa
Normaali tilantarve, ei
välttämättä vaadi
tienvarsihaketusta.
Normaali tilantarve, ei
välttämättä vaadi
tienvarsihaketusta.
Suurempi tilantarve, vaatii
yleensä tienvarsihaketuksen.
Roskaaminen
Jonkin verran irtoavia oksa- ja
latvuskappaleita sekä kuorta
lähinnä lastauspaikalla,
mahdollisesti myös
kaukokuljetuksessa
Ei irtoavia oksa- ja
Oksa- ja latvuskappaleita sekä
latvuskappaleita, jonkin verran kuorta voi irrota lastauksessa
irtoavaa kuorta lähinnä
ja kaukokuljetuksen aikana
lastauspaikalla
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
20
LAATU JA SOVELTUVUUS POLTTOAINEEN
KÄSITTELYJÄRJESTELMIIN
Fixteri-ketju
Karsittu ranka
Hakkeen
koostumus
Heterogeeninen hakkeen
koostumus, sisältää puuainetta,
kuorta, oksa- ja latvusmassaa
sekä sidontaverkkoa
Heterogeeninen hakkeen
Homogeeninen hakkeen
koostumus, lähinnä puuainetta ja koostumus, sisältää puuainetta,
kuorta, oksa- ja latvusmassaa
kuorta
Hakkeen laatu
Vähän epäpuhtauksia, sillä vain
pieni osa puusta
maakosketuksessa
hakkuupalstalla
Riski epäpuhtauksiin kasvaa, jos Riski epäpuhtauksiin kasvaa, jos
rangat maakosketuksessa
rangat maakosketuksessa
esimerkiksi hakkuupalstalla
esimerkiksi hakkuupalstalla
Käyttöpaikkamurskaus
Testeissä Fixteri-paalit
murskautuivat tehokkaasti, mikä
lyhensi odotusaikaa kuorman
purkuun murskaimelle
(tehokkuuteen vaikuttaa
murskaintyyppi)
Testeissä karsittu ranka
murskautui hitaammin kuin
Fixteri-paalit keskimäärin (vain
yksi koe-erä, tehokkuuteen
vaikuttaa murskaintyyppi)
Testeissä kokopuu murskautui
hitaammin kuin Fixteri-paalit
keskimäärin (vain yksi koe-erä,
tehokkuuteen vaikuttaa
murskaintyyppi)
Polttoaineen
käsittely
Riski prosessiteknisille häiriöille
kasvaa, jos sidontaverkkoa
kulkeutuu pitkinä palasina
polttoaineen
käsittelyjärjestelmään tai sitä
sekoittuu massa- ja
paperitehtaan raaka-aineisiin
Ei sisällä sidontaverkkoa, joka
aiheuttaisi prosessiteknisiä
häiriöitä
Ei sisällä sidontaverkkoa, joka
aiheuttaisi prosessiteknisiä
häiriöitä
COPYRIGHT©PÖYRY
Kokopuu
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
21
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
ENERGIAPUUN TOIMITUSKETJUJEN
KUSTANNUSVERTAILU
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
22
ENERGIAPUUN TOIMITUSKETJUJEN KUSTANNUSVERTAILU
Seuraavissa taulukoissa on vertailtu Fixteri-paalien, karsitun rangan ja kokopuun
toimituskustannuksia eri logistiikkaketjussa.
Vertailut on laskettu ilman kantohintaa, mutta toimituskustannuksia on verrattu keskimääräiseen
metsähakkeen käyttöpaikkahintaan. Ero käyttöpaikkahinnan ja kustannusten välillä kuvaa ketjujen
kannattavuutta metsänomistajan näkökulmasta – mitä suurempi ero toimitushinnan ja kustannusten
välillä, sitä suurempi kantohintapotentiaali.
Laskelmissa ei olla huomioitu mahdollisia metsänhoito-, energiapuu- tai investointitukia.
Hakkuun kustannukset on laskettu Pöyryn hakkuukustannusmallilla hyödyntäen Metsätehon ja
Metlan uusimpia Fixteri-paalien ja karsitun rangan hakkuun tuottavuustuloksia. Kokopuun
tuottavuutena käytettiin vuonna 2006 tehdyn Metsätehon tuottavuusselvityksen tuloksia kokopuun
kaato-kasauslaitteen tuottavuudesta.
– Fixteri-paaleilla ja karsitulla rangalla mallinnetut hakkuukustannukset ovat 40 dm³:n
keskipoistumalla hieman korkeammat kuin Metsätehon vuoden 2013 selvityksessä, erot ovat
tosin melko pieniä, paaleilla alle 5 % ja rangalla hieman yli 5 %. Kokopuulla mallinnetut
hakkuukustannukset ovat pienipuustoisissa kohteissa noin 10-20 % alhaisempia kuin Metsätehon
vuonna 2009 toteuttamassa kustannusvertailussa.
Muut kustannusoletukset on arvioitu aikaisempien selvitysten perusteella. Oletukset ovat yleistäviä,
eivätkä esimerkiksi huomioi poistuman keskitilavuuden mahdollista vaikutusta kokopuun ja rangan
metsäkuljetuskustannuksiin.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
23
TOIMITUSKETJUN KUSTANNUKSET –
KÄYTTÖPAIKKAMURSKAUS
Laskentaoletukset
Käyttöpaikkamurskaus
Poistuman keskitilavuus, dm³
Korjuuteknologia
Tavaralaji
Yksikkö
Hakkuu
Metsäkuljetus 300 m
Kaukokuljetus 100 km
Murskaus/haketus
Yleiskulut
YHTEENSÄ
20
40
60
80
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3
26,2
16,7
17,5
15,8
10,2
14,0
11,6
7,6
11,7
9,7
6,2
11,0
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
9,3
19,7
9,4
9,3
19,7
9,4
9,3
19,7
9,4
9,3
19,7
9,4
1,8
2,0
1,6
1,8
2,0
1,6
1,8
2,0
1,6
1,8
2,0
1,6
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
45,8
48,9
35,0
35,4
42,4
31,5
31,2
39,8
29,2
29,3
38,4
28,5
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
24
TOIMITUSKETJUN KUSTANNUKSET –
TERMINAALIHAKETUS
Laskentaoletukset
Terminaalihaketus
Poistuman keskitilavuus, dm³
Korjuuteknologia
Tavaralaji
Yksikkö
Hakkuu
Metsäkuljetus 300 m
Kaukokuljetus 100 km
Kaukokuljetus 15 km
Murskaus/haketus
Yleiskulut
YHTEENSÄ
20,0
40,0
60,0
80,0
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3
26,2
16,7
17,5
15,8
10,2
14,0
11,6
7,6
11,7
9,7
6,2
11,0
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
9,3
19,7
9,4
9,3
19,7
9,4
9,3
19,7
9,4
9,3
19,7
9,4
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
2,6
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
50,6
53,5
40,0
40,2
47,0
36,5
36,0
44,4
34,2
34,1
43,0
33,5
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
25
TOIMITUSKETJUN KUSTANNUKSET –
TIENVARSIHAKETUS
Laskentaoletukset
Tienvarsihaketus
Poistuman keskitilavuus, dm³
Korjuuteknologia
Tavaralaji
Yksikkö
Hakkuu
Metsäkuljetus 300 m
Kaukokuljetus 100 km
Murskaus/haketus
Yleiskulut
YHTEENSÄ
20,0
40,0
60,0
80,0
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Moto
Moto
Fixteri
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
Ranka Kokopuu Paali
EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3 EUR/m3
26,2
16,7
17,5
15,8
10,2
14,0
11,6
7,6
11,7
9,7
6,2
11,0
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
5,5
7,5
3,5
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
9,8
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
52,5
45,0
41,8
42,1
38,5
38,3
37,9
35,9
36,0
36,0
34,5
35,3
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
26
TOIMITUSKETJUN KUSTANNUKSET –
KÄYTTÖPAIKKAMURSKAUS
Käyttöpaikkamurskausketjussa Fixteri-konsepti yltää toimitushintaa alhaisempiin
kustannuksiin kaikissa tarkastelluissa poistuman keskitilavuuksissa. Fixterikonsepti on kustannuskilpailukykyisin pienpuustoisissa kohteissa, joissa ero
rangan ja kokopuun kustannuksiin on huomattava.
60
EUR/m3
Kokopuu
50
40
30
Ranka
Fixteri-paali
Metsähakkeen
keskimääräinen
tehdashinta
20
10
0
20
40
60
80
Poistuman keskitilavuus, dm³
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
27
TOIMITUSKETJUN KUSTANNUKSET –
TERMINAALIHAKETUS
Terminaalihaketusketjussa Fixteri-konseptin yltää toimitushintaa alhaisempiin
kustannuksiin poistuman keskitilavuuden ollessa noin 30 dm³ tai suurempi. Fixterikonsepti on kustannuskilpailukykyisin pienpuustoisissa kohteissa, joissa ero
rangan ja kokopuun kustannuksiin on huomattava.
60
EUR/m3
Kokopuu
50
Ranka
40
Fixteri-paali
30
Metsähakkeen
keskimääräinen
tehdashinta
20
10
0
20
40
60
80
Poistuman keskitilavuus, dm³
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
28
TOIMITUSKETJUN KUSTANNUKSET –
TIENVARSIHAKETUS
Tienvarsihaketusketjussa Fixteri-konseptin yltää toimitushintaa alhaisempiin
kustannuksiin poistuman keskitilavuuden ollessa noin 40 dm³ tai suurempi. Fixterikonsepti on kustannuskilpailukykyisin pienpuustoisissa kohteissa, tosin ero
kokopuun kustannuksiin on pieni.
60
EUR/m3
Ranka
50
Kokopuu
40
Fixteri-paali
30
Metsähakkeen
keskimääräinen
tehdashinta
20
10
0
20
40
60
80
Poistuman keskitilavuus, dm³
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
29
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
FIXTERI-KONSEPTIN SWOT-ANALYYSI
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
30
VAHVUUDET
Fixteri-konsepti tarjoaa mahdollisuuden
nykyistä kustannustehokkaampaan
pienpuun korjuuseen
energiapuuleimikoissa
Fixteri-konseptin markkinanäkymät ovat
positiiviset, sillä pienpuun energiakäyttö
kasvaa Suomessa muita jakeita
nopeammin
Fixteri-konsepti tarjoaa ratkaisun nuorten
metsien kunnostukseen, joka on yksi
metsäpolitiikan tavoitteista
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
31
HEIKKOUDET
Fixteri-konseptin alkuinvestointi on
korkeampi kuin harvesterin
Tällä hetkellä Fixteri-konseptin toimintaalue on harvesteriin verrattuna kapea,
joten investointi Fixteri-konseptiin
edellyttää varmuutta siitä, että soveltuvia
hakkuukohteita on riittävästi
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
32
MAHDOLLISUUDET
Fixteri-konseptin kustannuskilpailukykä
on mahdollista parantaa edelleen
Fixteri-konsepti voi olla kiinnostava
vaihtoehto nestemäisten
biopolttoaineiden tuotantolaitosten raakaainehuollossa
Mahdollisuus aines- ja energiapuun
integroituun korjuuseen voi laajentaa
Fixteri-konseptin käyttöaluetta
Mahdollisuus viedä konseptia ulkomaille
ja kehittää esim. lyhyen kiertoajan
energiapuuviljelmille
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
33
UHAT
Taloudellinen epävarmuus voi hillitä
korjuuyrittäien investointihalukkuutta ja
vaikeuttaa Fixteri-konseptin rahoitusta
Ravinnekysymykset voivat rajoittaa
kokopuun korjuun suosiota
metsänomistajien keskuudessa
Sidontaverkosta aiheutuvat ongelmat
voivat rajoittaa Fixteri-paalien käyttöä
joillakin voimalaitoksilla
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
34
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
SUOSITUKSET JA JOHTOPÄÄTÖKSET
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
35
SUOSITUKSET
VAHUUDET
HEIKKOUDET
Panostaminen Fixteri-konseptin vahvuuksiin
myynnissä ja markkinoinnissa:
Selvästi parantunut tuottavuus
Kustannustehokas ratkaisu energiapuun
korjuuseen nuorista metsistä erityisesti
käyttöpaikkamurskaukseen perustuvassa
ketjussa
MAHDOLLISUUDET
Ratkaisujen kehittäminen korjuuyrittäjien riskin
lieventämiseksi:
Hakkuukohteiden riittävyyden varmistaminen
yhteistyössä alan muiden toimijoiden kanssa
Rahoitusjärjestelyt
UHAT
Konseptin ja markkinoinnin kehittäminen:
Mahdollisiin markkinariskeihin varautuminen:
Markkinat: kotimaan energialaitosten lisäksi
ulkomaat, biopolttoainelaitokset, ainespuun
käyttäjät
Markkina-aseman varmistaminen
käyttöpaikkamurskaimeen perustuvan ketjun
lisäksi terminaali- ja tienvarsihaketusketjuissa
Konsepti: ennakkoraivauksen
kustannustehokkuus, hakkuulaitteen syötön
kehittäminen, kaukokuljetuksen tehostaminen
Sidontaverkon materiaalivaihtoehdot
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
36
JOHTOPÄÄTÖKSET
Fixteri-konsepti on kustannuskilpailukykyinen vaihtoehto energiapuun korjuuseen nuorista metsistä.
Suurin kilpailuetu saavutetaan pienipuustoisissa kohteissa käyttöpaikkamurskaukseen ja
terminaalihaketukseen perustuvissa toimitusketjuissa.
Uusimpien tuottavuusselvitysten perusteella Fixteri-konseptin tuottavuus on parantunut ja korjuun
yksikkökustannukset laskeneet merkittävästi edelliseen konetyyppiin verrattuna.
Fixteri-konseptin kustannuskilpailukyky voi parantua edelleen, jos huomioidaan viime aikoina Fixterikonseptille
myönnetty investointituki,
ennakkoraivauksen
kustannukset
vaihtoehtoisissa
korjuumenetelmissä sekä Fixteri-paaleilla saavutettava mahdollinen murskauksen/haketuksen
tuottavuuden nousu. Lisäksi konseptin tuottavuutta ja kustannustehokkuutta on mahdollista kehittää
edelleen teknisillä ja toiminnallisilla ratkaisuilla.
Hankkeen aikana toteutetun kuivatusseurannan perusteella suotuisissa kuivatusoloissa Fixteri-paalit
kuivuvat hyvin, ja ne voivat saavuttaa noin 30 %:n loppukosteuden. Erityisesti paalien kuivatus
palstalla ja/tai ristikkäin ladottuna tien varressa edistivät paalien kuivumista.
Fixteri-konseptin alkuinvestointi on korkeampi kuin harvesterin, jonka käyttöalue on myös Fixterikonseptia monipuolisempi. Tämä voi rajoittaa korjuuyrittäjien valmiutta investoida Fixteri-konseptiin
erityisesti, jos korjuuyrittäjä on riippuvainen ulkopuolisen toimijan toimeksiannoista.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
37
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
LIITE 1: KOSTEUSSEURANTA
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
38
SEURANTAJÄRJESTELYT – YLEISTÄ
Kosteusmittauskoe Uuraisten Hirvaskankaalla
Kolme hakkuukohdetta:
– Mänty, raivaamaton, 6-9 cm
– Mänty, raivattu, 6-9 cm
– Mänty, normaali ensiharvennuskohde, 10-14 cm
Yhdeksän eri koepinoa:
– 6 pinoa paaleja
– 3 pinoa normaaliladottuja paaleja
– 2 pinoa ristiladottuja paaleja
– 1 pino aluksi palstakuivatettuja, myöhemmin kasalla
kuivatettuja paaleja
– 2 pinoa karsittua rankaa
– 1 pino kokopuuta
Kaikki hakkuukohteet ja pinot noin viiden kilometrin
etäisyydellä toisistaan
Kaikki pinot peittämättömiä
Kolme mittauskertaa
– Tarkoituksena tarkastella pinoamistavan vaikutusta
paalien kuivumiseen sekä verrata karsitun rangan ja
paalien kuivumista
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
39
SEURANTAJÄRJESTELYT – AIKATAULU
Tyyppi
Pinoamistapa
Normaali
#
Hakkuu
Kasaanajo
Näytteenotto 1
Näytteenotto 2
Näytteenotto 3
4 20-27.3.2013
17-21.5.2013
Ei näytettä
13.8.2013
3.10.2013
3 14-16.5.2013
17-21.5.2013
24.6.2013
13.8.2013
3.10.2013
8 31.5.2013
3.6.2013
24.6.2013
13.8.2013
3.10.2013
1 20-27.3.2013
17-21.5.2013
Ei näytettä
13.8.2013
3.10.2013
2 14-16.5.2013
17-21.5.2013
24.6.2013
13.8.2013
3.10.2013
7 20-27.3.2013
Heinäkuu 2013
24.6.2013
13.8.2013
3.10.2013
5 24-25.4.2013
17-21.5.2013
Ei näytettä
13.8.2013
3.10.2013
9 31.5.2013
3.6.2013
24.6.2013
13.8.2013
3.10.2013
6 24-25.4.2013
17-21.5.2013
Ei näytettä
13.8.2013
3.10.2013
Paali
Ristikko
Irto,
normaali
Ranka
Kokopuu
Normaali
Normaali,
välipuilla
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
40
SEURANTAJÄRJESTELYT – KOEPINOT
Pino 1 (hakattu 20-27.3.2013)
Paali, ristiladottu
Pino 2 (hakattu 14-16.5.2013)
Paali, ristiladottu
Kuva: Fixteri
Kuva: Fixteri
Pino 3 (hakattu 14-16.5.2013)
Paali, normaaliladottu
Pino 4 (hakattu 20-27.3.2013)
Paali, normaaliladottu
Kuva: Fixteri
COPYRIGHT©PÖYRY
Kuva: Fixteri
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
41
SEURANTAJÄRJESTELYT – KOEPINOT
Pino 5 (hakattu 24-25.4.2013)
Ranka, normaaliladottu
Pino 6 (hakattu 24-25.4.2013)
Kokopuu, normaaliladottu
Kuva: Fixteri
Kuva: Fixteri
Pino 7 (hakattu 20-27.3.2013)
Paali, palstakuivatus
Kuva: Pöyry
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
42
SEURANTAJÄRJESTELYT – KOEPINOT
Pino 8 (hakattu 31.5.2013)
Paali, normaaliladottu
Pino 9 (hakattu 31.5.2013)
Ranka, aluspuilla
Kuva: Pöyry
COPYRIGHT©PÖYRY
Kuva: Pöyry
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
43
KÄYTETYT MENETELMÄT – NÄYTTEENOTTO
Näytteenotto varastoista tehdään purkamalla varastopinoa kourakuormaajalla sivuun. Varaston
sisältä otetaan paalien keskilinjalta moottorisahalla sahaamalla näytepölkkyjä siten, että paalin
päädystä katsoen neljänneksen sektori paalista tulee katettua keskipisteeseen saakka.
Näytteenottopaaleiksi valitaan jokaisessa kohteessa pari kolme paalia, jotka raaka-aineen koon ja
puulajin suhteen edustavat hyvin kyseistä kohdetta. Vastaavalla tavalla otetaan näyte perinteisellä
korjuutekniikalla tehdyistä energiapuuvarastoista. Näytepölkkyjä otetaan 50 – 70 litraa jokaisesta
varastosta. Pölkyt kootaan tiiviiseen näytesäkkiin, joka merkitään kyseisen varaston tiedoilla.
Näytesäkilliset tyhjennetään yksitellen näytehakkuriin, jolla koko säkillinen, ts. yhden kohteen
näytepuut, haketetaan normaalikokoiseksi hakkeeksi. Näytehakkuri on traktorikokoluokan
laikkahakkuri (modifioitu Junkkari HJ-500), johon on rakennettu lisälaitteeksi näytepölkkyjen
syöttöputki syöttöpöydän päältä vastaterälle. Syöttöputkea pitkin pudotettavat noin 20 – 40 cm pitkät
näytepölkyt valuvat yksitellen optimaalisessa kulmassa hakkurin terälaikalle. Näytteitä haketettaessa
käytetään normaalia pienempää laikan pyörimisnopeutta eikä lisäpuhallusilmaa ollenkaan, millä
minimoidaan näytteen kosteuden muutos haketuksen aikana.
Hake-erä sekoitetaan ja siitä otetaan kosteusanalyysiä varten edustavasti 2 litran suuruinen näyte
tiiviiseen muovipussiin, johon merkitään kyseisen näytepisteen tiedot. Näytepussit toimitetaan
analysoitavaksi laboratorioon.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
44
KÄYTETYT MENETELMÄT – NÄYTTEENOTTO
Kuva: Ismo Tiihonen
Kuva: Ismo Tiihonen
Kuva 2: Näytteenotto paalivaraston sisältä
Kuva 1: Paalivaraston avaaminen
kourakuormaajalla näytteenottoa varten
Kuva: Ismo Tiihonen
Kuva: Ismo Tiihonen
Kuva 3: Näytteiden haketus
Kuva 4: Näytteiden koonti ja sekoitus
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
45
KÄYTETYT MENETELMÄT – KOSTEUDEN MITTAUS
Periaate
Näytteen kokonaiskosteus määritetään kuivaamalla tunnettu määrä näytettä vakiopainoon
lämpökaapissa 105 ± 2°C:ssa.
Menetelmä noudattaa biopolttoaineiden osalta standardia SFS-EN 14774-2:2010.
Mittaustyö
Punnitaan ensin numeroitu alumiinivuoka 0,1 g:n tarkkuudella tyhjänä, minkä jälkeen vuokaan
punnitaan 2-3 cm paksu, tasainen kerros näytettä. Näytemäärä biopolttoaineille on minimissään
300 g.
Kosteusnäytteitä kuivataan lämpökaapissa noin 105 ± 2°C:ssa vakiopainoon (näytettä ei saa
kuivata yli 24 h). Vakiopaino on saavutettu silloin kuin kahden punnituksen välillä tapahtunut
painonmuutos on pienempi kuin 0,2% / h.
Näyte punnitaan suoraan lämpökaapista otettaessa: 10 - 15 sekunnin kuluessa ja vaa'an suojana
käytetään eristettä.
Lähde: Labtium
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
46
HAVAINNOT
Mitatut kosteuspitoisuudet, %
Tyyppi
Pinoamistapa
#
Maaliskuu
Huhtikuu
Toukokuu
4
Normaali
3
8
Paali
Kesäkuu
Heinäkuu
Elokuu
Syyskuu
54,2
49,4
46,9
46,9
38,7
46,2
53,7
49,8
54,9
42,9
45,1
40,6
40,7
24,3
39,3
36,6
37,3
44,5
49,5
50,3
56,1
44,2
34,8
1
Ristikko
2
Palstalla,
normaali
7
5
Ranka
Normaali
9
Kokopuu
Hakkuu
Normaali,
välipuilla
43,9
6
Kasalle ajo
Kosteusmittaus
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
47
LOPPUKOSTEUDET (3.10.2013)
Numero
Tavaralaji
Pino
Voimalaitoksen
analyysi
Laboratorioanalyysi
Murske
Murske
Pinon
päältä
Pinon
keskeltä
Pinon
pohjalta
Pinonäytteiden
keskiarvo
Kaikkien
keskiarvo
4
Paali
Normaali
48,0
49,5
52,4
46,9
56,0
51,8
51,2
3
Paali
Normaali
-
44,3
49,7
46,2
40,2
45,4
45,1
8
Paali
Normaali
52,0
56,2
50,2
54,9
47,5
50,9
52,2
1
Paali
Ristikko
39,7
41,8
42,8
45,1
52,3
46,7
45,5
2
Paali
Ristikko
34,5
35,8
27,2
24,3
32,7
28,1
30,0
7
Paali
Irto, normaali
35,3
30,0
35,5
37,3
31,3
34,7
33,5
5
Karsittu ranka
Normaali
49,9
48,0
42,1
49,5
48,1
46,6
46,9
9
Karsittu ranka
Normaali
-
50,8
40,3
56,1
61,6
52,7
52,2
6
Karsimaton ranka
Normaali, välipuilla
37,1
52,8
44,7
34,8
54,9
44,8
46,8
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
48
KUIVATUSYMPÄRISTÖ
Numero Tavaralaji
Pino
Hakkuu
Kuljetus
pinoon
Kuivumispaikka
Kuivumispaikan kuvaus
4
Paali
Normaali
Maaliskuu Toukokuu
Varastopaikka 1A
Notko, etelään varjoinen, pohjoiseen ja itään avoin
3
Paali
Normaali
Toukokuu Toukokuu
Varastopaikka 1B
Penkere, etelään ja länteen avoin
8
Paali
Normaali
Kesäkuu
Varastopaikka 2
Syvä notko, ei avoin
1
Paali
Ristikko
Maaliskuu Toukokuu
Varastopaikka 1B
Penkere, etelään ja länteen avoin
2
Paali
Ristikko
Toukokuu Toukokuu
Varastopaikka 1B
Penkere, etelään ja länteen avoin
7
Paali
Irto, normaali
Maaliskuu Toukokuu
Varastopaikka 3
Tasainen, etelään avoin
5
Karsittu ranka
Normaali
Huhtikuu
Toukokuu
Varastopaikka 1A
Notko, etelään varjoinen, pohjoiseen ja itään avoin
9
Karsittu ranka
Normaali
Kesäkuu
Kesäkuu
Varastopaikka 2
Syvä notko, ei avoin
6
Karsimaton ranka Normaali, välipuilla Huhtikuu
Toukokuu
Varastopaikka 1A
Notko, etelään varjoinen, pohjoiseen ja itään avoin
Kesäkuu
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
49
FIXTERI-TEKNOLOGIAN KILPAILUKYKY
LIITE 2: LASTAUS-, KULJETUS- JA MURSKAUSSEURANTA
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
50
SEURANTAJÄRJESTELYT
Lastaus-, kuljetus,- ja murskausseuranta toteutettiin 3.10.2013 Jyväskylän seudulla.
Aineistona käytettiin kuivatusseurannan energiapuukasoja, joita oli yhteensä 9 kpl.
Näistä kuusi kasaa oli paaleja, kaksi karsittua rankaa ja yksi kokopuuta.
Seurannan aikana kasat lastattiin kuljetusautoon tienvarsivarastolta ja kuljetettiin
paikallisen voimalaitoksen käyttöpaikkamurskaimelle. Käytössä oli kaksi energiapuun
kuljetukseen soveltuvaa autoa, sekä pankko- että laita-auto. Käyttöpaikkamurskaimen
tyyppi on hidaskäyntinen Raumaster RWC-2.
Visuaalisen seurannan lisäksi toteutettiin eri työvaiheiden aikatutkimus, jonka
perusteella arvioitiin työvaiheiden tehokkuutta eri energiapuulajeille.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
51
LASTAUS
Kesto
Numero Tavaralaji
Auto
Vaihe
Määrä
min
t
k-m3
Tuottavuus
MWh
t/h
k-m3/h
Kosteus
MWh/t
%
Kourataakat
kg/
taakka
kpl
Taakkoja/h
1
Ristikkopaalit
Pankkoauto Lastaus
30
16,9
23,0
44,6
33,8
46,0
89,3
45,5
45,0
375,1
90,0
2
Ristikkopaalit
Pankkoauto Lastaus
16
12,4
21,8
44,6
46,7
81,6
167,4
30,0
35,0
355,4
131,3
3
Normaalipaalit
Pankkoauto Lastaus
30
23,7
32,6
63,3
47,4
65,1
126,6
45,1
46,0
515,7
92,0
4
Normaalipaalit
Pankkoauto Lastaus
7
11,5
14,0
26,4
98,4
120,0
226,0
51,2
9,0
1275,6
77,1
5
Karsittu ranka
Pankkoauto Lastaus
26
33,6
44,6
86,0
77,6
103,0
198,5
46,9
55,0
611,3
126,9
6
Kokopuu
Laita-auto
Lastaus
65
27,9
37,1
71,4
25,7
34,2
66,0
46,8
53,0
525,7
48,9
7
Palstakuivauspaalit Laita-auto
Lastaus
47
34,1
56,7
115,1
43,5
72,4
146,9
33,5
66,0
516,7
84,3
Normaalipaalit +
karsittu ranka
Lastaus
44
28,4
33,9
63,5
38,7
46,3
86,6
52,2
-
-
-
8+9
Laita-auto
Huomioita:
• Paalien ja rankojen lastauksen tuottavuudessa ei merkittävää eroa pankkoautossa
• Paalien lastauksen tuottavuudessa ei merkittävää eroa pankkoauton ja laita-auton välillä (vain yksi vertailukohta laita-autossa)
• Alhaisin tuottavuus oli kokopuun lastauksessa laita-autoon, tosin laita-auton nosturissa oli tekninen vika, jonka vuoksi laita-auton
kaikki kuormaukset on tehty normaalia varovaisemmin
Kosteus viittaa loppukosteuden keskiarvoon laboratorionäytteiden perusteella (näytteet tienvarsivarastossa kasan päältä, keskeltä ja alta).
Energiasisältö on laskettu tämän arvon perusteella.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
52
LASTAUS
Kokopuun lastaus laita-autoon
Kuva: Pöyry
COPYRIGHT©PÖYRY
Paalit lastattuna pankkoautoon
Kuva: Pöyry
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
53
KULJETUS
Numero Tavaralaji
Auto
Vaihe
Kuorma
3
t, netto
k-m
Kosteus
MWh
%
1
Ristikkopaalit
Pankkoauto Kuljetus
16,9
23,0
44,6
45,5
2
Ristikkopaalit
Pankkoauto Kuljetus
12,4
21,8
44,6
30,0
3
Normaalipaalit
Pankkoauto Kuljetus
23,7
32,6
63,3
45,1
4
Normaalipaalit
Pankkoauto Kuljetus
11,5
14,0
26,4
51,2
5
Karsittu ranka
Pankkoauto Kuljetus
33,6
44,6
86,0
6
Kokopuu
Laita-auto
Kuljetus
27,9
37,1
71,4
7
Palstakuivauspaalit Laita-auto
Kuljetus
34,1
56,7
115,1
8
Normaalipaalit
Laita-auto
Kuljetus
17,0
20,4
38,1
52,2
9
Karsittu ranka
Laita-auto
Kuljetus
11,4
13,6
25,4
52,2
Auto
t, brutto t, netto
k-m3
MWh
Rajoite
53,3
29,3
44,8
89,3 Tilavuus
59,0
35,2
46,6
89,7 Tilavuus
46,9
57,5
33,6
44,6
86,0 Tilavuus
46,8
60,0
27,9
37,1
71,4 Paino
33,5 Noin 60
34,1
56,7
115,1 Paino
28,4
33,9
63,5 Paino
60,6
Huomioita:
• Pankkoautolla tilavuus rajoitti kuormaa kaikissa kuljetuksissa, jolloin alhainen energiapuun kosteus ei merkittävästi vaikuta
kaukokuljetuksen tuottavuuteen
• Laita-autolla paino rajoitti kuormaa kaikissa kuljetuksissa, jolloin alhainen energiapuun kosteus lisää kaukokuljetuksen tuottavuutta
• Kuljetuksen aikana kasasta 2 karisi 2 km:n ajan tielle pientä irtoroskaa
Kosteus viittaa loppukosteuden keskiarvoon laboratorionäytteiden perusteella (näytteet tienvarsivarastossa kasan päältä, keskeltä ja alta).
Energiasisältö on laskettu tämän arvon perusteella.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
54
PURKU KÄYTTÖPAIKKAMURSKAIMELLE
Numero Tavaralaji
Auto
Vaihe
Kesto
Määrä
min
3
t
k-m
Tuottavuus
MWh
t/h
3
k-m /h
Kosteus
MWh/t
%
1
Ristikkopaalit
Pankkoauto Purku
30
16,9
23,0
44,6
33,8
46,0
89,3
45,5
2
Ristikkopaalit
Pankkoauto Purku
13
12,4
21,8
44,6
57,4
100,5
206,0
30,0
3
Normaalipaalit
Pankkoauto Purku
17
23,7
32,6
63,3
83,7
114,9
223,4
45,1
4
Normaalipaalit
Pankkoauto Purku
6
11,5
14,0
26,4
114,8
140,1
263,6
51,2
5
Karsittu ranka
Pankkoauto Purku
11
33,6
44,6
86,0
183,4
243,4
469,2
46,9
6
Kokopuu
Laita-auto
Purku
23
27,9
37,1
71,4
72,7
96,7
186,4
46,8
7
Palstakuivauspaalit
Laita-auto
Purku
46
34,1
56,7
115,1
44,5
73,9
150,1
33,5
8
Normaalipaalit
Laita-auto
Purku
6
17,0
20,4
38,1
170,4
203,6
380,9
52,2
9
Karsittu ranka
Laita-auto
Purku
7
11,4
13,6
25,4
97,4
116,4
217,7
52,2
Huomioita:
•
Hajonta kuorman purkamisen tuottavuudessa suurta, erityisesti paaleilla
•
Korkein tuottavuus saavutettiin karsitulla rangalla
•
Laita-auton nosturissa tekninen vika, jonka kasojen 6 ja 7 vuoksi purku on tehty normaalia varovaisemmin, kasojen 8 ja 9 purku on
tehty normaalisti
Kosteus viittaa loppukosteuden keskiarvoon laboratorionäytteiden perusteella (näytteet tienvarsivarastossa kasan päältä, keskeltä ja alta).
Energiasisältö on laskettu tämän arvon perusteella.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
55
KÄYTTÖPAIKKAMURSKAUS
Numero Tavaralaji
Auto
Vaihe
Kesto
Määrä
min
3
t
k-m
Tuottavuus
MWh
3
t/h
k-m /h
Kosteus
MWh/t
%
1
Ristikkopaalit
Pankkoauto Murskaus
30
16,9
23,0
44,6
33,8
46,0
89,3
45,5
2
Ristikkopaalit
Pankkoauto Murskaus
19
12,4
21,8
44,6
39,3
68,7
141,0
30,0
3
Normaalipaalit
Pankkoauto Murskaus
22
23,7
32,6
63,3
64,7
88,8
172,6
45,1
4
Normaalipaalit
Pankkoauto Murskaus
14
11,5
14,0
26,4
49,2
60,0
113,0
51,2
5
Karsittu ranka
Pankkoauto Murskaus
-
33,6
44,6
86,0
-
-
-
46,9
6
Kokopuu
Laita-auto
Murskaus
50
27,9
37,1
71,4
33,4
44,5
85,7
46,8
7
Palstakuivauspaalit
Laita-auto
Murskaus
35
34,1
56,7
115,1
58,5
97,2
197,3
33,5
8
Normaalipaalit
Laita-auto
Murskaus
14
17,0
20,4
38,1
73,0
87,3
163,2
52,2
9
Karsittu ranka
Laita-auto
Murskaus
30
11,4
13,6
25,4
22,7
27,2
50,8
52,2
Huomioita:
•
Korkeimmat murskauksen tuottavuudet saavutettiin paaleilla (useita koe-eriä)
•
Alhaisin tuottavuus mitattiin karsituilla rangoilla (vain yksi koe-erä)
•
Murskauksen tuottavuus vaihtelee eri murskaintyyppien mukaan
Kosteus viittaa loppukosteuden keskiarvoon laboratorionäytteiden perusteella (näytteet tienvarsivarastossa kasan päältä, keskeltä ja alta).
Energiasisältö on laskettu tämän arvon perusteella.
COPYRIGHT©PÖYRY
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
56
MURSKAUS
Rankojen purku käyttöpaikkamurskaimelle
Kuva: Pöyry
COPYRIGHT©PÖYRY
Paalien murskaus
Kuva: Pöyry
CROSSCLUSTER FIXTERI
13.1.2014
57