Metsäbioenergia Suomessa
Putkonen, Nelli (2019)
Putkonen, Nelli
2019
Tekniikan ja luonnontieteiden TkK tutkinto-ohjelma
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-12-12
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201911155979
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-201911155979
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä arvioitiin kirjallisuuskatsauksena metsäpohjaisen bioenergian käyttöä lämmön ja sähkön tuotannossa Suomessa nyt ja lähitulevaisuudessa. Tarkastelussa huomioitiin käyttöteknisiä, ilmastollisia ja poliittisia näkökulmia. Tavoitteena oli luoda kokonaiskatsaus alan nykytilaan, tulevaisuudennäkymiin ja keskeisiin riippuvuuksiin.
Metsäbiopolttoaineet edustavat tällä hetkellä lähes kolmasosaa koko Suomen energiankulutuksesta, ja vielä merkittävämpää osuutta suomalaisesta sähkön ja lämmön tuotannosta. Puupolttoaineiden voimalaitoskäyttö keskittyy teollisuuden ja kaukolämmön yhdistettyyn tuotantoon (CHP) sekä pienen mittakaavan lämmön erillistuotantoon. Voimalaitoskäyttöön puupolttoaineet saadaan metsäteollisuuden sivuvirroista sekä metsänhoidon sivutuotteena. Jakeet merkittävyysjärjestyksessä ovat sellunkeitosta saatava mustalipeä; mekaanisen metsäteollisuuden sivuvirrat, kuten sahanpuru ja kuoret; sekä hakkuutähteistä ja metsänhoidosta peräisin oleva metsähake.
Voimalaitoskäytössä kiinteät puupolttoaineet ovat fossiilisia vaihtoehtoja haastavampia alhaisen energiatiheyden, korkean kosteuspitoisuuden, epähomogeenisuuden sekä likaantumis- ja korroosio-ongelmien vuoksi. Viimeksi mainittuja torjutaan tyypillisesti seospoltolla turpeen kanssa. Mustalipeä on muista puupolttoaineista poikkeava, ja sitä poltetaan soodakattilassa, jonka tehtävänä on lämmöntuotannon lisäksi epäorgaanisten kemikaalien regenerointi.
Ilmastotarkastelussa puupolttoaineet ovat fossiilisia ilmastoystävällisempiä, silloinkin kun otetaan huomioon päästöjen ajallinen jaksotus. Kuljetusmatka, varastointiaika sekä mahdollinen maankäytön muutos vaikuttavat kuitenkin ratkaisevasti kasvihuonekaasupäästöjen suuruuteen. Puupolttoaineiden keruussa on huomioitava myös metsien hiilinielun sekä luonnon monimuotoisuuden ylläpitäminen. Metsien hiilinielu on tällä hetkellä vertailutasoa alhaisempi ja hakkuut lähellä kestävää maksimiarvoa Suomen aktiivisen metsäpolitiikan vuoksi. Monimuotoisuuden ylläpitämisen on arvioitu olevan nykyisillä hakkuutasoilla mahdollista, mutta sääntely perustuu osin vapaaehtoisiin suosituksiin.
Poliittisesti Suomi tavoittelee puupolttoaineiden käytön lisäämistä erityisesti metsähakkeen käytön lisäämisen kautta. Tavoitteena on metsähakkeen käytön lähes tuplaaminen seuraavan vuosikymmenen aikana. Skenaarioiden mukaan metsäbioenergian voimalaitoskäyttö kokonaisuutena lisääntyisi jopa 25 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. Tavoitteen saavuttamiseksi ohjauskeinoina käytetään puupolttoaineiden kilpailukyvyn tukemista verohelpotuksin ja tuin, voimalaitosinvestointien tukemista, valtionmetsien käytön ohjausta sekä metsänomistajien neuvontaa.
Skenaarioiden toteutumiseen liittyy myös epävarmuustekijöitä: muun muassa alueellinen saatavuus, yksityisten metsänomistajien myyntihalukkuus, metsäteollisuuden viennin näkymät ja biojalostuksen kehitys, globaali puun markkinahinta sekä muuttuva poliittinen toimintaympäristö vaikuttavat kaikki metsähakkeen lopullisiin käyttömääriin. Epävarmuuksista riippumatta näyttää selvältä, että metsien rooli energiantuotannossa pysyy lähitulevaisuudessakin merkittävänä, ja että metsät ovat avainasemassa Suomen uusiutuvien ja ilmastollisten tavoitteiden saavuttamisessa.
Metsäbiopolttoaineet edustavat tällä hetkellä lähes kolmasosaa koko Suomen energiankulutuksesta, ja vielä merkittävämpää osuutta suomalaisesta sähkön ja lämmön tuotannosta. Puupolttoaineiden voimalaitoskäyttö keskittyy teollisuuden ja kaukolämmön yhdistettyyn tuotantoon (CHP) sekä pienen mittakaavan lämmön erillistuotantoon. Voimalaitoskäyttöön puupolttoaineet saadaan metsäteollisuuden sivuvirroista sekä metsänhoidon sivutuotteena. Jakeet merkittävyysjärjestyksessä ovat sellunkeitosta saatava mustalipeä; mekaanisen metsäteollisuuden sivuvirrat, kuten sahanpuru ja kuoret; sekä hakkuutähteistä ja metsänhoidosta peräisin oleva metsähake.
Voimalaitoskäytössä kiinteät puupolttoaineet ovat fossiilisia vaihtoehtoja haastavampia alhaisen energiatiheyden, korkean kosteuspitoisuuden, epähomogeenisuuden sekä likaantumis- ja korroosio-ongelmien vuoksi. Viimeksi mainittuja torjutaan tyypillisesti seospoltolla turpeen kanssa. Mustalipeä on muista puupolttoaineista poikkeava, ja sitä poltetaan soodakattilassa, jonka tehtävänä on lämmöntuotannon lisäksi epäorgaanisten kemikaalien regenerointi.
Ilmastotarkastelussa puupolttoaineet ovat fossiilisia ilmastoystävällisempiä, silloinkin kun otetaan huomioon päästöjen ajallinen jaksotus. Kuljetusmatka, varastointiaika sekä mahdollinen maankäytön muutos vaikuttavat kuitenkin ratkaisevasti kasvihuonekaasupäästöjen suuruuteen. Puupolttoaineiden keruussa on huomioitava myös metsien hiilinielun sekä luonnon monimuotoisuuden ylläpitäminen. Metsien hiilinielu on tällä hetkellä vertailutasoa alhaisempi ja hakkuut lähellä kestävää maksimiarvoa Suomen aktiivisen metsäpolitiikan vuoksi. Monimuotoisuuden ylläpitämisen on arvioitu olevan nykyisillä hakkuutasoilla mahdollista, mutta sääntely perustuu osin vapaaehtoisiin suosituksiin.
Poliittisesti Suomi tavoittelee puupolttoaineiden käytön lisäämistä erityisesti metsähakkeen käytön lisäämisen kautta. Tavoitteena on metsähakkeen käytön lähes tuplaaminen seuraavan vuosikymmenen aikana. Skenaarioiden mukaan metsäbioenergian voimalaitoskäyttö kokonaisuutena lisääntyisi jopa 25 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. Tavoitteen saavuttamiseksi ohjauskeinoina käytetään puupolttoaineiden kilpailukyvyn tukemista verohelpotuksin ja tuin, voimalaitosinvestointien tukemista, valtionmetsien käytön ohjausta sekä metsänomistajien neuvontaa.
Skenaarioiden toteutumiseen liittyy myös epävarmuustekijöitä: muun muassa alueellinen saatavuus, yksityisten metsänomistajien myyntihalukkuus, metsäteollisuuden viennin näkymät ja biojalostuksen kehitys, globaali puun markkinahinta sekä muuttuva poliittinen toimintaympäristö vaikuttavat kaikki metsähakkeen lopullisiin käyttömääriin. Epävarmuuksista riippumatta näyttää selvältä, että metsien rooli energiantuotannossa pysyy lähitulevaisuudessakin merkittävänä, ja että metsät ovat avainasemassa Suomen uusiutuvien ja ilmastollisten tavoitteiden saavuttamisessa.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8452]