kansikuva.jpg

 

 

BIOENERGIAN PILOTTIKYLÄT

RAAHE

Piehinki ja Haapajoki-Arkkukari

 

Perttu Ojakoski

Raportti luonnos

29.6.2011

 

Sisältö

1.      Johdanto. 3

2.      Raahen pilotti 4

3.      Pilottialueen energiantarve. 6

4.      Pilottialueen Energiavarat 8

5.      Piehingin ja Haapajoki-Arkkukarin metsäenergiapotentiaali 9

6.      Muut energiapotentiaalit 11

7.      Yhteenveto. 14

8.      Lähteet: 16

 

 


 

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.

 

 

Osa-alueiden väestö 31122009-2.jpg

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

 

 

F3 BIMG_5965.jpg

 

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.

 

Aluerajaus 9930ha.jpg

 

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.

 

 

Nimetön-7.jpg

Nimetön-5.jpg

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.

 

Eri kasvien metaanintuottopotentiaaleja.jpg

 

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.

 

Alueella on mahdollisuuksia paljon, runsaat metsävarat mahdollistavat energiapuun hyödyntämisen ja hyvät tuuliolot tuulivoiman hyödyntämisen. Myös energiatehokkuuden parantuessa esim. uusien rakentamismääräyksien myötä tulevaisuudessa, tulee myös omavaraisuuteen tarvittavan energian määrä pienentymään. Liikennepolttoaineiden osalta voidaan todeta, että 100 % liikennepolttoaineista käytetään polttomoottoreissa, joiden hyötysuhde on huono(tyypillisesti 20–25 %). Tässä on merkittävä kehityskohde, erityisesti energiatehokkuuden kannalta. Tulevaisuudessa energiatehokkuuden parantaminen tulee mielestäni olemaan yksi keskeisiä asioita, ja joka tulee myös parantamaan alueen mahdollisuuksia päästä omavaraiseksi energian suhteen.

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

 

www.thermopolis.fi

 

http://www.motiva.fi/liikenne/polttoaineet_ja_ajoneuvotekniikka/polttoaineet