Varastoinnin vaikutus metsähakkeen ominaisuuksiin ja hankinnan energiatehokkuuteen : Metsästä energiaksi ‒ MENER

Abstract

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin hakkuutähdehakkeen toimituskosteuden ja varastoinnin aikaisen kuiva-ainetappion vaikutuksia energiasisältöön, hankintakustannuksiin ja logistiikkaketjun hiilidioksidipäästöihin. Lisäksi kerättiin laaja empiirinen aineisto metsähakekuormista, minkä perusteella tarkasteltiin metsäenergian keskeisiä määrä- ja laatusuureita ja muuntokertoimia hyödyttämään paikallista metsäenergiakauppaa. Tutkimus toteutettiin Kainuun alueella, ja se perustui sekä laskennallisiin analyyseihin että operatiivisiin mittaustietoihin. Tulokset osoittavat, että hakkuutähteiden varastointiaika ja kosteuden vaihtelu vaikuttavat merkittävästi hakkuutähdehakkeen hankinnan energiatehokkuuteen ja toimitusketjun taloudellisuuteen. Kun varastoinnin aikaiset kuiva-ainetappiot olivat 1‒3 % kuukaudessa, oli niiden vaikutus hankintakustannuksiin suurempi kuin hakkeen toimituskosteuden vaihtelu. Hukkalämmön talteenottojärjestelmällä varustetut laitokset pystyivät hyödyntämään hakkeen energiasisältöä tehokkaammin, mikä pienensi sekä hankintakustannuksia että CO₂-päästöjä tuotettua energiamäärää kohden. Empiirinen aineisto mahdollisti metsähakkeen palakokojakauman, tiiviyden, kosteuden, kuivatuoretiheyden, tuoretiheyden ja energiatiheyden tarkastelun. Metsähakkeen tiiviyden keskiarvo oli kokopuu- ja rankahakkeella 0,40 ja hakkuutähdehakkeella 0,42. Palakokojakauman analyysi osoitti, että pienimpien jakeiden osuus kasvaa varastointiajan pidentyessä, mikä voi vaikuttaa hakkeen tiiviyteen ja kuljetustehokkuuteen. Kuivatuoretiheys aleni varastointiajan myötä, mikä indikoi kuiva-ainehävikin suuruutta ja hakkeen laadun ja käyttöarvon muutosta. Metsähakkeen kosteudella ja kuivatuoretiheydellä havaittiin negatiivinen korrelaatio, eli vastaanottoajankohdan kosteus aleni kuivatuoretiheyden kasvaessa. Tämän tarkoittaa sitä, että otantaan perustuvassa kosteusmäärityksessä tulokseen vaikuttaa paitsi kosteuden, myös kuivatuoretiheyden vaihtelu. Lisäksi kosteuden ja kuivatuoretiheyden yhteisvaihtelu tulisi ottaa huomioon muun muassa tuoretiheyden tai energiatiheyden määrityksessä. Tutkimuksessa kehitettiin menetelmiä metsähakkeen tuoretiheyden ennustamiseen varastointiajan ja sääolosuhteiden perusteella. Tulokset osoittavat, että erityisesti varastoinnin loppuvaiheen säämuuttujilla, kuten lämpötilalla ja ilman kosteudella, on merkittävä vaikutus hakkeen kosteuteen ja tuoretiheyteen.