BIOENERGIAN PILOTTIKYLÄT
RAAHE
Piehinki ja Haapajoki-Arkkukari
Perttu Ojakoski
Raportti luonnos
29.6.2011
Sisältö
3. Pilottialueen
energiantarve
5. Piehingin
ja Haapajoki-Arkkukarin metsäenergiapotentiaali
1. Johdanto
Pilottialueet edustavat esimerkkejä bioenergiayritysten toimintaympäristöistä. Hankkeessa edistetään lähellä tuotetun energian, erityisesti pelto- ja puuenergian, tuotannon ja käytön kokonaisvaltaista suunnittelua. Hankkeessa haetaan paikallisen tarpeen mukaan erityppisiä alueita, joiden energiaraaka-aineen ja energiantuotannon sekä käytön mahdollisuuksista kootaan tietoa ja yhdessä asiasta kiinnostuneiden toimijoiden ja asukkaiden kanssa työstetään pilottialueen bioenergian tuotanto- ja käyttösuunnitelmia.
Pilottialueen koko voi vaihdella yksittäisestä kylästä
seutukunnan kattavaan tarkasteluun, jolloin saadaan kokemuksia tällaisen
kokonaisvaltaisen suunnittelun toimivuudesta eri tilanteissa. Pilottialueilla
voidaan tarkastella ympäristön- ja maisemanhoidon tarpeita sekä arvioida
ympäristönhoidossa raivattavan ja kerättävän biomassan energiakäytön mahdollisuuksia.
Bioenergian Edelläkävijät
hankkeen tavoitteena on laatia bioenergian käyttö- ja tuotantosuunnitelma 7
alueelle. Suunnitelmat jakaantuvat maakuntaan siten että niitä tehdään 1/kpl.
seutukunta. Hankkeen saatua rahoituspäätöksen ja käynnistyttyä toden teolla
vuoden 2010 alussa alettiin etsiä sopivia pilttialueita. Kärsämäeltä Saviselän
kylä oli ehtinyt ilmoittautua ehdokkaaksi jo hyvissä ajoin ennen hankkeen
käynnistymistä. Halukkaita kyliä ilmoittautui runsaasti ja karsintaakin
jouduimme suorittamaan. Kylät ja alueet valittiin pilottialueiksi
ilmoittautumisjärjestyksen perusteella ottaen huomioon niiden jakautumisen
tasaisesti eri seutukuntiin. Alla olevassa taulukossa on lueteltu pilotit seutukunnittain.
|
Seutukunta |
Pilottialue |
|
Koillismaan seutukunta |
Kuusamo |
|
Oulunkaaren seutukunta |
Livo, Jonku |
|
Oulun seutukunta |
Liminka |
|
Raahen seutukunta |
Piehinki ja Haapajoki-Arkkukari |
|
Ylivieskan seutukunta |
Kiiskilä-Karjula |
|
Nivala-Haapajärven seutukunta |
Saviselkä ja Kuusaa-Jokela |
|
Siikalatvan seutukunta |
Tavastkenkä |
Taulukko 1. Pilottialueet
jaoteltuna seutukunnittain
Osalle pilottialueista laadittiin myös maisemasuunnitelma
Pro Agria Oulun toimesta, joka toimii myös hankkeen yhteistyökumppanina. Seuraaville
alueille on maisemasuunnitelma laadittuna 6/2011 mennessä, Piehinki, Haapajoki-Arkkukari,
Jonku ja Iijoen keskijuoksu. Maisemasuunnitelma tullaan laatimaan lisäksi
ainakin Tavastkengän sekä Limingan alueille. Tehdyissä maisemasuunnitelmissa on
arvioitu myös maisemanhoidollisista töistä syntyvän energiapuun määrä. Valmiit
maisemasuunnitelmat löytyvät hankkeen nettisivuilta.
2. Raahen pilotti
Lähtötiedot
Raahen pilotti
rajattiin koskemaan Piehingin ja Haapajoki-Arkkukarin kyläyhdistyksien alueita.
Kylät sijaitsevat Raahen kaupungin eteläosassa vierekkäin, muodostaen näin
yhtenäisen alueen. Alueen halki kulkee valtatie 8. Tarkasteltu alue sijoittuu
kartalle siten, että Haapajoelta on matkaa Raaheen n. 10km., Ouluun n 85 km. ja
Kokkolaan n. 115 km. Haapajokea voidaan pitää tarkastellun alueen keskipisteenä.
Alueella on
kotitalouksia yhteensä. n. 660kpl. Alla olevassa taulukossa on esitetty alueen
väestöä jaoteltuna ikäryhmittäin.
Kuva1. Pilottialueen väestö
ikäryhmittäin
Peltopinta-alaa Piehingissä on 477,14ha ja Haapajoki-Arkkukarissa 724,52ha. Yhteensä pilottialueella on peltoa 1201,66 ha. Haapajoki-Arkkukarin alueella maatalouden tuen piiriin kuuluvia karjatiloja toimii 4 ja viljatiloja 5 sekä hevostiloja 1, lisäksi useissa taloissa on yksittäisiä hevosia. Pienyrittäjiä viljelijöiden lisäksi alueella toimii n10 kpl. Maatalouden tuen piiriin kuuluvia karjatiloja Piehingin alueella toimii 1 lypsykarjatila, 2 hevostilaa ja 1 vuohi- tai lammastila ja viljatiloja 8. Maatalouden lisäksi Piehingissä toimii yli kymmenen pienyritystä, joista Pesosen saha Oy on suurimpia. Yritystoiminta on monipuolista, kylällä on metallialan yrityksiä, autokuljetusta ja myös ammattikalastusta.(Jussila A, 2010)
Molempien
kyläyhdistysten alueelle on laadittu myös maisemaselvitys kesällä 2010
Bioenergian Edelläkävijät hankkeen toimesta. Maisemaselvityksien laatimisesta
vastasi hankkeen yhteistyökumppani Pro Agria Oulu.
Kyselylomake
Alueelle tehtiin
asukaskysely kesäkuussa 2010 ja 2. kysely Marras-joulukuussa 2010 liittyen
asukkaiden energiankäyttöön, energiatietoisuuteen ja haluun kehittää omaa
energiankäyttöään kestävämpään suuntaan. Vastauksia saatiin 2 eri kyselyssä
yhteensä 70 kpl. Vastauksia olisimme toivoneet saavamme enemmän, mutta
toisestakaan kyselykierroksesta huolimatta vastausprosentti ei noussut kovin
korkeaksi(10 %). Palautetut vastauslomakkeet oli kuitenkin hyvin täytetty,
joten kiitokset kaikille kyselyyn vastanneille.
Kyselylomakkeella
kerättyjä energiankäyttö tietoja käytetään alueen kokonaisenergiankäytön määrittämiseen.
Saatuja tuloksia verrataan vastaaviin valtakunnallisiin energiankäyttö
tilastoihin, jotta nähdään miten tarkastellun alueen tulokset suhtautuvat koko
valtakunnan tasoon nähden.
Kyselylomakkeesta
postitettiin hieman erilainen versio toisella kierroksella, ajatuksena saada
yksinkertaistetulla lomakkeella enemmän vastauksia. Kävi kuitenkin niin, että
toisella kyselykierroksella saimme vähemmän vastauksia kuin ensimmäisellä. Jatkossa
tulee pohtia olisiko jokin muu toimintatapa kuin kirjekysely tehokkaampi
haluttujen energiankäyttötietojen saamiseksi.
Kylätilaisuudet
Alueella
järjestettiin kylätilaisuuksia alla olevan taulukon mukaisesti.
|
Tilaisuuden
nimi |
Pvm |
|
Aloitustilaisuus Piehinki |
6.5.2010 |
|
Aloitustilaisuus Haapajoki-Arkkukari |
25.5.2010 |
|
Maisemaselvityksen esittely
Haapajoki-Arkkuakri |
17.8.2010 |
|
Maisemaselvityksen esittely Piehinki |
23.8.2010 |
Taulukko2. Pilottialueella
järjestetyt kylätilaisuudet
|
|
|
|
|
Kuva2. Aili
Jussila esittelemässä maisemasuunnitelmaa. Kuva Maarit Satomaa |
Hankkeen
järjestämissä edellä mainituissa tilaisuuksissa oli läsnä bioenergiasta
kiinnostuneita henkilöitä kaikkiaan 54kpl. Kylätilaisuudet järjestettiin
Piehingin sekä Haapajoen kyläkouluilla. Tilaisuuksista tiedotettiin hankkeen nettisivuilla,
paikallislehdessä(Raahelainen), sekä kyläyhdistyksen omilla Internet sivuilla.
Tilaisuudesta lähti myös sähköpostiviesti kaikille kyselyyn vastanneille
henkilöille.
Maisemaselvityksen
esittely tilaisuudessa oli paikalla myös Sievin Biohake Oy:n edustaja, joka
kertoi yritysten haketerminaalisuunnitelmistaan Raahessa. Sievin Biohake Oy
suunnittelee haketerminaalia Rautaruukin tehtaan läheisyyteen, tarkoituksen
hyödyntää kesäaikaan syntyvä hukkalämpö hakkeen kuivauksessa. Sievin Biohake Oy
oli myös kiinnostunut maisemanhoitokohteilta kertyvästä energiapuusta.
3. Pilottialueen energiantarve
Pilottialueen energian
käytön jakaantuminen eri energiamuotoihin
Kyselyssä selvitettiin mm. kiinteistöjen lämmitysenergiankäytön
jakaantumista eri energiamuotoihin sekä sähkönkäyttöä. Vastaukset on koostettu
alla olevaan taulukkoon ja verrattu myös vastaavaan valtakunnan tasoon(Lämpöpumput
ja niiden taloudellisuus ja ympäristöystävällisyys erillisten pientalojen
lämmityksessä).
|
Lämmitysmuoto |
%
pilottialueella |
%
valtakunnassa |
|
|
Sähkö |
48 |
40 |
|
|
Öljy |
17 |
22 |
|
|
Hake |
10 |
Puu 28 |
|
|
Klapi |
12 |
|
|
|
Pelletti |
4 |
|
|
|
Maalämpö |
10 |
Muut 10 |
|
Taulukko3. Eri
lämmitysmuotojen jakaantuminen pienkiinteistöissä pilottialueella ja
valtakunnassa
Jaottelu on tehty
pääasiallisen lämmitysmuodon perusteella. Lisäksi 32 % kyselyyn vastanneista
käytti täydentävänä lämmitysmuotona klapeja(17kpl) tai ilmalämpöpumppua(2kpl). Tyypillinen
kohde on suora sähkölämmitteinen talo, jossa lämmitykseen kuluvan sähkön
kulutusta pystytään huomattavasti pienentämään lämmittämällä uunia tai
käyttämällä ilmalämpöpumppua. Tällöin voidaan todeta että 60 % vastanneista
käytti puuta jossain määrin lämmitykseen.
|
|
|
|
|
Kuva 3. Taulukossa esitetty eri lämmitysmuotojen osuus %
pilottialueella |
Kyselylomakkeen
tiedoista pystyttiin myös määrittämään keskimäärin kotitaloussähkön sekä
pienkiinteistön lämmitysenergian käyttömäärät. Alla olevassa taulukossa on
esitetty alueen keskimääräinen käyttösähkön ja lämmitysenergian kulutus/pienkiinteistö.
|
|
Keskimäärin kWh |
|
Käyttösähkö |
4747 |
|
Lämmitysenergia |
19972 |
Taulukko4. Alueella
keskimäärin kuluvan käyttösähkön ja lämmitysenergian määrä/pienkiinteistö/vuosi
Öljylämmitteisten
kiinteistöjen keskimääräinen öljynkulutus oli 17170 kWh, mikä tarkoittaa n.1717
litraa öljyä/kiinteistö. Osassa öljylämmitteisistä kiinteistöissä kuitenkin
käytettiin puuta lisälämmönlähteenä mikä vähentää puolestaan öljynkulutusta
jossakin määrin. Puun käytöstä lisälämmön tuojana johtuen öljyllä tuotettu
lämpöenergia kiinteistöä kohden jää keskiarvoa pienemmäksi. Hakelämmitteisiä
kiinteistöjä oli 2kpl, joiden kuluttama energiamäärä oli keskiarvoa suurempi.
Tämä kertoo joko huonosta hyötysuhteesta, tai kuten todennäköistä on, niin
siitä että hakkeella lämmitettävät kiinteistöt oat yleensä keskimääräistä
suurempia. Kyselylomakkeeseen vastasi 1 pellettilämmittäjä, jonka kuluttama
lämpöenergianmäärä osui hyvin taulukossa esitettyyn keskiarvoon. Kiinteistöt
jotka käyttivät polttopuuta, käyttivät sitä keskimäärin n. 10 i-m³.
Klapien suuri
käyttö pienkiinteistöissä on huomion arvoista ja sellainen asia jota ei tule
helposti ajateltua. Klapien käyttö on tarkastellulla alueella tuhansia
irtomotteja, joka voisi tuoda mahdollisuuden myös paikalliselle yritystoiminnalle.
Kyselyssä tuli myös ilmi kiinnostus ostaa esim. polttopuuta ja vuokrata
klapikonetta. Suorissa sähkölämmitteisissä taloissa polttopuun käyttö kovilla
pakkasilla pienentää huomattavasti sähkön kulutusta, sekä vähentää valtakunnallisesti
ajateltuna sähkön ostoa ulkomailta juuri siihen aikaan kun sähkö on
kalleimmillaan. Tämä asia tulee korostumaan entisestään tulevaisuudessa kun
siirrytään käyttämään etäluettavia sähkömittareita ja laskutus mahdollisesti
tulee siirtymään kuukausi tai jopa vuorokausiperusteiseksi, määräytyen
kulloinkin päivän sähkön pörssihinnan mukaan.
Pilottialueen sähkö- ja lämmitysenergiantarve
Pilottialueen
kokonaisenergiantarve laskettiin kertomalla edellisessä taulukossa esitetyt
pienkiinteistön keskimääräiset energiankäyttötiedot pilottialueen kiinteistöjen
määrällä. Näihin tietoihin lisättiin erikseen yritysten ym. isompien
energiankuluttajien tiedot siltä osin kun ne olivat saatavilla tai tulleet ilmi
kyselyssä.
|
|
KWh |
MWh |
|
Käyttösähkö |
3133350 |
3133 |
|
Lämmitysenergia |
13181394 |
13181 |
Taulukko 5. Käyttösähkön ja
lämmitysenergian kulutus pilottialueella/vuosi
Saadaksemme
tarkemman kuvan pilottialueen kokonaissähkönkulutuksesta voitaisiin lämmitysenergiasta
erotella sähköllä tuotettu osuus 48 % (taulukko 5). Tällöin pilottialueen kokonaissähkönkulutukseksi
tulisi 9460MWh eli 9460000 kWh. Tämän sähkön arvoksi tulee 946000 €, sähkön
hinnalla 10c/kwh.
Liikennepolttoaineet
Kyselylomakkeessa
selvitettiin myös pilottikylän asukkaiden liikennepolttoaineiden käyttöä
bensiinin ja dieselin osalta. Kyselylomakkeessa oli mahdollisuus ilmoittaa
käyttö joko vuosittain ajettuina kilometreinä tai sitten suoraan litroina.
Kyselyyn vastasi myös yksi ammattiautoilija, jonka kuluttama huomattava määrä
polttoainetta jätettiin laskelmien ulkopuolelle määritettäessä keskimääräisiä
lukuja polttoaineenkäytölle. Kilometrien määrittämisessä litroiksi keskikulutuksina
käytettiin dieselin osalta 6,5l/100km ja bensiinin osalta 7,5l/100km.
Liikennepolttoaineiden
käyttöä määritettäessä otettiin huomioon ainoastaan pienkiinteistöjen käyttämä
polttoainemäärä, lisäksi alueella oleva yritystoiminta kuluttaa polttoainetta
kuten esimerkiksi maatalous. Maatalouden käyttämä polttoainemäärä voidaan
kuitenkin arvioida seuraavasti. Peltoviljelyä pilottialueella on noin 1200
ha ja yhden hehtaarin viljelyyn kuluu keskimäärin 48–110 litraa polttoöljyä (Motiva).
Alla olevassa taulukossa on esitetty maatalouden käyttämä polttoainemäärä sekä
litroina että megawattitunteina. Litrojen muuttamiseksi megawattitunneiksi
käytettiin seuraavia energiasisältöjä, bensiini 9 kWh/l ja diesel 10 kWh/l
(Motiva).
|
|
litraa/kiinteistö |
MWh/kiinteistö |
litraa/koko
pilotti |
MWh |
|
Bensiini |
1220 |
11 |
824843 |
7425 |
|
Diesel |
1663 |
17 |
1097500 |
10975 |
Taulukko 6.
Liikennepolttoaineiden käyttö pilottialueella
|
|
litraa/ha |
peltoa ha. |
litraa/pilotti |
MWh |
|
Moottoripolttoöljy |
48–110 |
1200 |
57600–132000 |
576–1320 |
Taulukko 7. Maatalouden käyttämä polttoainemäärä
pilottialueella
4.
Pilottialueen Energiavarat
Metsäenergiapotentiaalin
määrittäminen
Pilottialueiden metsäenergiapotentiaalin määrittämisessä tukeuduttiin
Metsäkeskuksen Luotsi metsävaratietojärjestelmään. Metsävaratietojärjestelmän
kattavuus vaihtelee huomattavasti eri seutukunnissa, toisessa seutukunnassa
kattavuus voi olla 90 % kun taas jossain muualla jäädään alle 50 %. Kunkin
pilottialueen ajantasaiset metsävaratiedot laajennettiin kattamaan koko alueen
pinta-ala käyttämällä luotsi tulosteiden yleistys toimintoa. Tämä pitää ottaa
huomioon tuloksia tulkittaessa.
Alla on lueteltu laskelmissa käytetyt arvot ja oletukset.
Nuoren metsän
kunnostuskohteet
Nuorten metsien kokopuun hakkuukertymää määritettäessä käytettiin seuraavia keskimääräisiä kertymiä
Varttuneet taimikot(T2)=25m3/ha
Nuoret kasvatusmetsät(02)= 50m3/ha
Ensiharvennukset
Metsäenergiapotentiaalin määrittämisessä huomioitiin ensiharvennuksilla
syntyvä energiapuu(kokopuu) sekä hakkuutähteet(latvukset). Ensiharvennuksilla
kertyvän energiapuun määrityksessä käytettiin arvo 35m3/ha(ei sis. kuitupuu).
Hakkuutähteet
Laskennassa on huomioitu avo-, siemenpuu- ja kaistalehakkuut. Hakkuutähteiden
kertymänä on käytetty 55 m3/ha ja talteensaantona 65 %.
Kannot
Laskennassa on huomioitu avohakkuut, kantojen kertymänä on käytetty 65
m3/ha ja talteensaantona 90 %.
Laskelmassa ei ole otettu huomioon metsänhoidollisia rajoitteita.
Kokopuunkorjuuta suositellaan kuivahkoille kankaille ja niitä viljavammille
kivennäismaille sekä vastaaville turvemaille, lisäksi boorinpuutoksesta
kärsivissä kuusikoissa kokopuunkorjuuta suositellaan vain, mikäli puuston
ravinnetasapaino turvataan boorilannoituksella. Toinen poikkeus on mustikka- ja
puolukkaturvekangas II-tyypin korjuukohteet, joilla suositellaan
ravinne-epätasapainon ehkäisemiseksi PK- tai tuhkalannoitusta. Hakkuutähteitä
ja kantoja suositellaan korjattavaksi myös vain kuivahkolta kankaalta ja sitä
rehevämmiltä kasvupaikoilta (Energiapuun korjuu ja kasvatus, Tapio 2010).
Hakkuutähteiden korjuu on laskettu 65 % talteensaannolla.
Muiden kuin ylläluetelluiden hakkuutähteiden laskennassa on käytetty
Metlan julkaisemaa kaavaa:
(0.26*(mät+mäk)+0.43*(kut+kuk)+0.17*(kot+kok)+0.17*(mut+muk))/100*kertymä*0.65
5. Piehingin ja Haapajoki-Arkkukarin metsäenergiapotentiaali
Metsäenergiapotentiaalin
määrittämiseen käytettiin edellä kuvattuja arvoja ja oletuksia. Alueelta löytyi
ajantasaista metsävaratietoa n. 92 % koko aineistosta. Ajantasaisella
metsävaratiedolla tarkoitetaan tässä tapauksessa 10v nuorempaa metsävaratietoa.
Tämä pinta-ala yleistettiin vastaamaan arvioidun Piehingin ja
Haapajoki-Arkkukarin kylien metsäpinta-alaa 10030ha.
Alla olevassa
kuvassa näkyy rajattu alue jolta metsäenergiapotentiaali on määritetty. Alue on rajattu etelästä kunnanrajaan,
pohjoisessa Saloisten kirkonkylään ja idässä Ketunperän kylään. Tarkasteltu
alue näkyy alla olevassa kartassa vihreällä, ja ”tyhjät” kohdat ovat valtion
maita ja muita alueita, joilta tietoja ei ole saatavilla. Vihreällä olevan
alueen pinta-ala 10030 ha. on laskelmassa käytetty ala.
|
|
|
|
Kuva 4. Alue jolta Piehingin ja Haapajoki-Arkkukarin
metsäenergiapotentiaali on määritetty |
|
Tulokset
Alla olevassa
taulukossa on esitetty Piehingin ja Haapajoki-Arkkukarin alueen metsäenergiapotentiaali.
Taulukosta on nähtävissä että merkittävän metsäenergiapotentiaali löytyy ensiharvennuksilta
ja nuorenmetsän hoitokohteilta. Myös männynkannot ovat alueella merkittävä
potentiaali, mutta tällä hetkellä kantoja ei juurikaan nosteta mäntyvaltaisilta
päätehakkuukohteilta. Kuusen kantojen ja hakkuutähteiden potentiaali on
vastaavasti huomattavan pieni, mikä johtuu alueen puulajisuhteista mänty 85 %
ja kuusi 10 %. Puulajisuhteet määräytyvät metsikön pääpuulajin mukaan.
|
Tulokset pinta-ala 10030 ha. |
m3 10
vuotiskaudella |
m3/vuosi |
MWh/vuosi |
|
|
Ensiharvennukset m3 |
24963 |
2496 |
4993 |
|
|
Nuoren metsän kunnostus |
16797 |
3359 |
6719 |
|
|
Hak. Täht. Kuusi m3 |
8761 |
876 |
1752 |
|
|
Kannot Kuusi m3 |
9319 |
932 |
1864 |
|
|
YHT. |
59841,0 |
7663,8 |
15328 |
|
|
Hak. Täht. Mänty m3 |
30956 |
3096 |
6191 |
|
|
Muut hakkuutähteet (suojuspuu, ylispuu, II ja III harvennukset) |
14003 |
1400 |
2801 |
|
|
Kannot mänty m3 |
72797,4 |
7280 |
14559 |
|
|
|
|
Yht. |
38879 |
Taulukko 8. Energiapuukertymä jaeittain tarkastellulta
alueelta
Laskelmassa on
otettu huomioon aiemmin luetellut metsänhoidolliset rajoitteet
energiapuunkorjuulle. Laskelmassa puolestaan ei ole huomioitu korjuun
kannattavuutta, osa metsäkuvioista voi esimerkiksi sijaita niin pitkän
metsäkuljetusmatkan pääsää, ettei niiden korjuu ole taloudellisesti
kannattavaa.
6. Muut energiapotentiaalit
Turve
Turvetuotantoa ei lueta uusiutuvaksi energiamuodoksi. Turvetuotannosta vapautuvia suoalueita voidaan kuitenkin viljellä energiakasveilla. Tarkastellulla alueella ei ole turvetuotantoa. Alueelle ei ole myöskään tehty GTK:n toimesta turvevarakartoitusta, eikä alueella ole vireillä hankkeita uusien turvetuotantoalueiden käyttöönottamiseksi. Tulevaisuudessa on tietenkin mahdollista että turvetuotantoa suunnataan myös tarkastellulle alueelle. Voidaankin kuitenkin todeta että turpeella ei ole tällä hetkellä käytännössä merkitystä alueen energiantuotannossa.
Tuuli
Tuulivoima on tulevaisuudessa yksi merkittävä energiantuotantomuoto varsinkin rannikoilla jossa tuuliolosuhteet on sisämaata paremmat. Tarkastellulla pilottialueella tuuliolosuhteet ovat varsin suotuisat tuulivoiman rakentamisen kannalta, kuten alla olevasta kuvasta huomataan. Valtio on myös päättänyt tukea tuulivoimaa, säätämällä lain tuulivoimalla tuetetun sähkön tukemiseksi.
|
|
|
|
Kuva 5. Kuvassa on
esitetty 100 metrin korkeudella
pyörivän 3MW tehoisen tuulivoimalan vuosituotto MWh Raahen alueella |
|
Aiemmin oli arvioitu
alueen kokonaissähkönkulutukseksi 9460MWh(sähkölämmitteiset kiinteistöt mukaan
lukien). Tuuliatlaksen tietojen perusteella yksi 100m. korkeudessa pyörivä 3MW
tuulivoimala riittäisi vuositasolla kattamaan alueen sähkönkulutuksen(ks.
edellinen kuva). Käytännössä täysin omavaraiseksi pyrkiessä pitää kuitenkin
ottaa huomioon talvella oleva sähkön kulutuspiikki ja toisaalta taas
tuulivoimalan alhainen tuotto pakkaskuukausilla. Toisaalta sähköä voi myydä
silloin kun tuotantoa on omaa tarvetta enemmän ja puolestaan ostaa kun oma
tuotanto ei riitä kattamaan kulutusta.
Lanta ja
peltobiomassat
Peltopinta-alaa Piehingissä on 477,14ha ja Haapajoki-Arkkukarissa 724,52ha. Yhteensä pilottialueella siis 1201,66 ha. Haapajoki-Arkkukarin alueella maatalouden tuen piiriin kuuluvia karjatiloja toimii 4 ja viljatiloja 5 sekä hevostiloja 1, lisäksi yksittäisiä hevosia on useissa taloissa. Pienyrittäjiä viljelijöiden lisäksi alueella toimii n. 10kpl. Maatalouden tuen piiriin kuuluvia karjatiloja Piehingin alueella toimii 1 lypsykarjatila, 2 hevostilaa ja 1 vuohi- tai lammastila ja viljatiloja 8. Maatalouden lisäksi Piehingissä toimii yli kymmenen pienyritystä, joista Pesosen saha Oy on suurimpia. Yritystoiminta on monipuolista, kylällä on metallialan yrityksiä, autokuljetusta ja myös ammattikalastusta.(Jussila A, 2010)
Peltoenergiapotentiaali
Tämän kappaleen
tarkoituksena on herättää ajatuksia peltoenergia potentiaalisesta ja sen
hyödyntämisen mahdollisuuksista. Seuraavassa kappaleessa käydään
kasvikohtaisesti läpi eri kasvien soveltuvuutta energiatuotantoon. Seuraavissa
laskelmissa on ajateltu että nykyinen viljanviljely sekä karjamäärä
säilytettäisiin, mutta käytettäisiin kaikki pelloilla syntyvä biomassa tarkasti
hyödyksi.
Lanta
Lannan
metaanintuottokyky on n. 7-14 m3/Ch4/tonni märkäpaino.(Lehtomäki, Paavola,
Luostarinen,Rintala. s.19) Kyselyn perusteella eläinkohtainen
lannantuotto(märkäpaino) on keskimäärin n. 25tn/vuosi/ey. Keskimääräinen lypsykarjatilojen
tilakoko on alueella 50ey (Pro Agria Oulu, tuotostietoja 2009). Alueen viidellä
karjatilalla metaanintuottopotentiaali olisi n. 60000 m3/Ch4 5-. Joka vastaa
60000litraa öljyä ja 600 MWh energiaa.
Polttettavat peltokasvit
Ruokohelpi
Ruokohelpi on
monitvuotinen kasvi, joka aikaisin keväällä korjattuna soveltuu poltettavaksi.
lämpö- ja voimalaitoksessa. Ruokohelven keskimääräinen sato MWh:ksi muutettuna
on n. 20-30MWh/ha. Ruokohelpi voidaan myös hyödyntää energiakasvina biokaasutus
prosessissa, ruokohelvellä onkin erinomainen metaanintuottopotentiaali ks.
seuraavan sivun taulukko.
Jos viljeltäisiin
ruokohelpiä 5 % pinta-alasta, olisi käytettävissä 60ha. Tältä alueelta
korjattavan ruokohelven energiasisältö olisi poltettaessa n. 1200-1800MWh. Ruokohelpi
on mahdollista myös mahdollista käyttää biokaasun raaka-aineena, tällöin korjuu
tulee suorittaa tuoreena.
Olki
Olki voidaan
polttaa energiaksi ja sitä saadaan n.10MWh/ha(keskisato 3tn/ha, lämpöarvo
3,5MWh/tn)(thermopolis.fi). Jos oletetaan että 40 % alueen
pelloista(n.480ha) viljeltäisiin viljaa ja viljan oljet poltettaisiin. Polttoon
menevien olkien energiasisältö olisi tällöin n.4800 MWh.
Biodiesel
Rypsi
Rypsiä on
mahdollisuus viljely teknisistä syistä viljellä maksimissaan n, 1/5 osalla
peltopinta-alasta, käytännössä kaikki lohkot ei kuitenkaan ole sopivia rypsin
viljelyyn joten lasketaan että aletaan viljellä rypsiä 10 % pinta-alasta.
Raahen alue on rypsin viljelyn kannalta jo haasteellinen vaikka syysrypsiä
viljellään vyöhykkeellä III-IV. Lämpösumman saavuttamien ei onnistu joka vuosi,
joten rypsin viljelyn mahdollisuuksiin tulee suhtautua tietyin varauksin.
Rypsin satotaso n.1tn/ha, yhdestä tonnista
rypsiä on mahdollista saada biodieseliä n.200–300 litraa riippuen rypsin
öljysisällöstä sekä puristuksessa käytettävästä laitteistosta. Mahdollinen
viljelyala pilottialueella on 120 ha. Tästä saatava rypsimäärä olisi 120 tn,
josta puolestaan olisi mahdollista jalostaa biodieseliä n. 25000–35000 litraa(250-350MWh).
Tällä siis pystyttäisiin korvaamaan n. 3 % prosenttia pilottialueella
kulutetusta dieselistä. Sivutuotteena tässä prosessi syntyy rypsirouhetta n. 95tn,
jolle on hyvät markkinat myytäessä karjatiloille rehuksi.
Biokaasu
Biokaasun
tuottaminen onnistuu yksistään lannasta tai biomassasta, mutta myös molempien
sekoituksesta. Alla olevassa taulukossa on lueteltu eri kasvien metaanintuotto
prosentteja.
|
|
|
|
Taulukko 9. Eri kasvien
metaanintuottopotentiaaleja |
|
Käytettäessä
laskennassa timotei-apilanurmella keskisatona 5 tn kuiva-ainetta/ha saadaan metaanimääräksi
1750 m3 metaania/ha. Tämä puolestaan öljylitroiksi muutettuna vastaa
energiasisällöltään n. 1750 litraa öljyä. Laskennallisesti 1 m3 metaania vastaa 1
litraa öljyä, joka vastaa 10 kWh energiaa.
Jos esimerkiksi
päätettäisiin ottaa 10 % pelto-alasta biomassan(timotei-apila säilörehu)
viljelykseen eli 120ha, olisi tämän biomassan energiasisältö biokaasuksi
jalostettuna n.2100MWh ja vastaavasti öljylitroiksi muutettuna 210000 litraa. Voitaisiin
ajatella että biomassa kerättäisiin myös luonnonhoitopelloilta, joilla kasvava
biomassa tällä hetkellä tyypillisesti murskataan peltoon.
|
Kasvi |
Viljelypinta-ala |
Energiapotentiaali MWh |
|
Ruokohelpi |
5 % |
1200–1800 |
|
Olki |
40 % |
4800 |
|
Rypsi |
10 % |
250–300 |
|
Kasvibiomassat |
10 % |
2100 |
|
|
|
|
|
Lanta |
5 karjatilaa |
450 |
Taulukko 10. Peltoenergiapotentiaali
jaoteltuna kasvilajeittain, viljelypinta-alat oletuksia
7. Yhteenveto
Polttoon
käytettävissä oleva Oljen ja ruokohelpin energiasisältö olisi n.6500 MWh.
Liikenne polttoaineiksi olisi esimerkiksi hyödynnettävissä biodieseliä n.
300MWh ja biokaasua 2550MWh. Yhteensä peltoenergiaa olisi käytettävissä siis 8350
MWh(sis. karjanlanta). Alla taulukossa on esitetty metsä- ja peltoenergian
energiapotentiaalit tarkastellulta alueelta ja seuraavassa taulukossa alueen
energiankäyttö.
|
Energiapotentiaalit |
MWh |
|
Metsä |
15328(38879) |
|
Pelto |
8350 |
|
Yht. |
23678 |
Taulukko 11. Pilottialueella
käytettävissä olevat energiapotentiaalit, suluissa teoreettinen
metsäenergiapotentiaali.
|
Käyttökohde |
Mwh |
|
Käyttösähkö |
3133 |
|
Lämmitys |
13181 |
|
Liikennepolttoaineet |
18400 |
|
Maatalouden
moottoripolttoöljy |
576-1320 |
|
Yht. |
n.36000 |
Taulukko 12. Pilottialueen
energiankäyttö
Tästä voimme
päätellä että omavaraiseksi ei ole mahdollista päästä pelkästään pelto- ja
metsäenergialla. Metsäenergian käyttöä on mahdollista lisätä ottamalla talteen
esimerkiksi männynkannot, näin ollen päästään ainakin teoriassa omavaraiseksi
energian suhteen. Käytännössä tarvitaan kuitenkin myös muita energialähteitä
kuten aurinkoa, tuulta ja turvetta.
Liikennepolttoaineiksi
olisi peltoenergiaa hyödynnettävissä laskennassa käytetyillä kasvi-osuuksilla
2850MWh, pilottialueella käytettyjen liikennepolttoaineiden energiasisältö on
19223 MWh. Voidaankin todeta että alueen lämmön ja sähköntuotanto olisi
huomattavasti helpommin korvattavissa pelto- ja metsäenergialla kuin
liikennepolttoaineiden osuus. Liikennepolttoaineiden korvaamisessa tullaan tarvitsemaan
esimerkiksi metsätähteestä ja turpeesta valmistettavaa biodieseliä, mutta myös
sähköautojen yleistyminen helpottaa liikennepolttoaineiden korvaamista
uusiutuvilla energialähteillä.
Nykyinen tekniikka ei siis vielä mahdollista kovinkaan
helposti liikennepolttoaineiden täysimääräistä korvaamista esim. metsä- tai
peltoenergialla. Lämmön ja sähkönkin osalta omavaraiseksi pääseminen vaatisi
kuitenkin nykyisten lämmitysjärjestelmien uusimista ja oman sähköntuotannon
käynnistämistä alueella. Energian hinnan jatkaessa nousuaan lähellä tuotetun
energian kannattavuus kuitenkin jatkuvasti paranee. Raahessa on esimerkiksi
tuulisähkön tuottamiseen erinomaiset olosuhteet.
8. Lähteet:
Sirén, M., Tanttu,
V. & Aaltio, H. 2001. Metsähakkeen korjuuolot ja niiden parantamismahdollisuudet
ensiharvennuksissa - PUUT04. Teoksessa: Alakangas, E. (toim.). Puuenergian
teknologiaohjelman vuosikirja 2001. VTT Symposium 216. s. 77-93.
Vesisenaho, T.
2003. Puuperäiset polttoaineet - metsähakkeet. Teoksessa: Knuuttila, K. (toim.)
2003. Puuenergia. Jyväskylä 2003. s. 37-40.
Hakkila, P. 2004.
Puuenergian teknologiaohjelma 1999-2003. Metsähakkeen tuotantoteknologia.
Loppuraportti. Tekes. Teknologiaohjelmaraportti 5/2004. 135 s.
Maa- ja
metsätalousministeriö. 2006. Metsäenergian tuotannon, korjuun ja käytön
kustannustehokkuus sekä tukijärjestelmien vaikuttavuus päästökaupan
olosuhteissa. Pöyry Forest Industry Consulting Oy. 52A07161-Ejpc-1. 9.8.2006. Loppuraportti.
47 s.
Biokaasusta
elinvoimaa maatalouteen, -raaka-aineet, teknologiat ja lopputuotteet,
jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitoksen tiedonantoja 85,
Lehtomäki, Paavola, Luostarinen ,Rintala. s.19
http://www.motiva.fi/liikenne/polttoaineet_ja_ajoneuvotekniikka/polttoaineet