Artikkelit jotka sisältää sanan 'forest biomass'
Kategoria : Articles
(2019).
Improving performance and energy efficiency of biomass supply through machine alteration and organisational redesign.
https://doi.org/10.14214/df.276
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijä
Väitöskirjassa esitetään yhteenveto neljästä tapaustutkimuksesta, joissa keskityttiin metsähakkeen toimitusketjun uudelleenmuotoiluun erityisesti terminaaliratkaisujen osalta ja toimitusketjun suorituskyvyn parantamiseen koneiden parannetun teknologian ja säädön avulla. Työn tavoitteena oli analysoida ja parantaa metsähakkeen toimitusketjun polttoainetaloutta ja energiatehokkuutta muuttamalla harvesterin asetuksia, tutkia uuden innovaation, hybridihakkurin, suorituskykyä ja kehittää vaihtoehtoisia tapoja hyödyntää syöttöterminaaleja hakkeen toimitusketjussa. Työssä käytettiin kahta tutkimusmenetelmää: työntutkimusta ja diskreettiä tapahtumasimulointia (DES). Työntutkimus keskittyi yksittäisten koneiden suorituskyvyn ja niiden muutosten tutkimiseen, DES-menetelmää käytettiin metsähakkeen koko tuotantoketjun organisointivaihtoehtojen tutkimiseen. Tutkimuksen tuloksena saatiin seuraavat havainnot ja päätelmät: 1) yksioteharvesterin asetuksilla on tilastollisesti merkittävä vaikutus polttoainetalouteen; 2) hybridihakkuri parantaa haketuksen energiatehokkuutta, vaikka analysoidun prototyypin tuottavuus olikin alhaisempi kuin perinteisten hakkureiden; 3) syöttöterminaalit metsähakkeen toimitusketjussa tehostavat koneiden käyttöastetta ja mahdollistavat toimitusten tehostamisen erityisesti korkean kysynnän talvikuukausina ja siten alentavat tukipolttoaineiden tarvetta ja 4) erilaisilla hakkuri- ja kuorma-autoyhdistelmillä voidaan parantaa kustannuskilpailukykyä. Nykyisen metsähakkeen toimitusketjun suorituskykyä ja energiatehokkuutta voidaan parantaa integroidulla lähestymistavalla, jossa huomioidaan fysikaalisen tason, teknologisen tason, yritystason ja teollisuustason energiatehokkuuksia.
-
Prinz,
Natural Resources Institute Finland (Luke), Production systems
Sähköposti:
robert.prinz@luke.fi
(2015).
Potential of forest biomass production and utilization for mitigation of climate change in boreal conditions.
https://doi.org/10.14214/df.192
Avainsanat:
ilmastonmuutos;
metsänhoito;
boreaaliset metsät;
metsäbiomassan tuotos;
substituutio;
ilmastovaikutus
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijä
Metsäbiomassan tuotannon ja käytön mahdollisuudet ilmastonmuutoksen hillinnässä boreaalisissa metsissä
Tämän työn tavoitteena oli tutkia metsäbiomassan tuotannon ja käytön mahdollisuuksia ilmastonmuutoksen hillinnässä boreaalisissa metsissä hyödyntämällä metsäekosysteemimallinnuksen ja elinkaariarvioinnin menetelmiä. Työssä tutkittiin metsänhoidon (harvennusohjelman intensiteetin, typpilannoituksen ja kiertoajan), harvennusintensiteetin (ainespuu, hakkuutähteet, kannot) ja ilmastonmuutoksen vaikutuksia Suomessa ainespuun ja energiabiomassan tuotokseen kiertoajan yli. Lisäksi tutkittiin hiilineutraalisuutta ja metsäbiomassan tuotannon ja käytön nettoilmastovaikutuksia korvattaessa fossiilis-intensiivisiä materiaaleja ja polttoaineita. Näiden lisäksi tutkittiin myös tarvetta sopeuttaa kuusen, männyn ja koivun uudistamista eri kasvupaikkatyypeillä ja alueilla Suomessa ilmaston lämmetessä.
Tulokset osoittivat, että muuttamalla nykyistä metsänhoitoa (harvennukset ja lannoitus) ja harvennusintensiteettiä (ainespuu, hakkuutähteet, kannot) voidaan lisätä metsäbiomassan tuotosta, metsien hiilen sidontaa ja varastoja kuten myös metsäbiomassan tuotannon ja käytön ilmastohyötyjä. Suurin ilmastohyöty saavutettiin, kun ylläpidettiin korkeampaa puustopääomaa verrattuna nykyisiin metsänhoitosuosituksiin ja käytettiin typpilannoitusta kiertoajan kuluessa (60 – 80 vuoden kiertoaika). Ilmastohyödyt kasvoivat myös kun ainespuuta ja energiabiomassaa (hakkuutähteet ja kannot päätehakkuusta) käytettiin korvaamaan fossiilis-intensiivisiä materiaaleja ja polttoaineita.
Tämän työn mukaan metsäbiomassan tuotannon ja käytön ilmastohyötyjen lisääminen voi toisaalta vähentää jossain määrin metsäbiomassan tuotannon kannattavuutta. Ilmastovaikutukset vaihtelivat myös ajan yli riippuen ympäristöolosuhteista (ilmasto ja kasvupaikka), metsien rakenteesta ja fossiilisten materiaalien ja polttoaineiden korvauksessa käytetystä metsäbiomassaositteesta (ainespuu ja energiabiomassa). Tulosten mukaan vähittäinen metsänhoidon sopeuttaminen ilmastonmuutokseen on tarpeen tulevaisuudessa. Paikalliset ympäristöolosuhteet, metsien rakenne (ikä- ja puulajisuhteet) ja ilmastonmuutoksen mahdolliset vaikutuksen eri aikajänteillä on huomioitava, jotta voidaan täysin hyödyntää ilmastonmuutoksen hyödyt ja vähentää haittoja.
-
Torssonen,
University of Eastern Finland, School of Forest Sciences
Sähköposti:
piritta.torssonen@uef.fi
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijä
Metsäbiomassan toimitusketjujen arvoa lisäävä innovointi
Työn tavoitteena oli tutkia, kuinka prosessi-innovointia voidaan soveltaa metsäbiomassan toimitusketjuihin vähentämään kustannuksia lisäten arvoa verrattuna perinteisiin toimitusketjuihin. Työ koostui neljästä artikkelista, joissa käytettiin vaihtelevia aineistoja ja menetelmiä.
Metsäbiomassan toimitusketjujen prosessi-innovointi sisältää useita mahdollisuuksia. Tarpeena on tunnistaa, mitä prosesseja pitäisi uudistaa olemassa olevaa järjestelmää hieman parantamalla ja mitkä pitäisi uudistaa kokonaan. Innovoinnin päätyypit, joita tapausartikkeleissa tutkittiin, jaettiin lisäykselliseen, radikaaliin ja verkostomaiseen innovointiin. Kustannussäästöjä voitiin saavuttaa kaikissa tapauksissa innovoimalla perinteisiä toimitusketjuja uudella tavalla. Verkostoinnovoinnin tapaustutkimuksessa, joka esitteli toimitusketjun kokonaisuutta yhdistämällä metsänkasvatuksen ja logistiikan liiketoimintajärjestelmiä yhteen, saavutettiin kuitenkin suurimmat kustannussäästöt. Tähän on syynä se, että verkostoinnovointi sisältää useita rakenteellisia aukkoja, joilla on läheiset yhteydet prosessien ja järjestelmien välillä. Nämä tarjoaa mahdollisuuden löytää enemmän kustannussäästöjä osana kokonaista toimitusketjua.
Tärkein johtopäätös on, ettei innovointia kannata toteuttaa pelkästään yhtiön sisäisenä toimintona, vaan koko toimitusketjun verkoston innovointiprosessin avaaminen on ratkaisevaa. Tässä työssä esiteltyjä menetelmiä voidaan soveltaa pääasiassa metsäbiomassan toimitusketjujen innovoinnissa. Työ lisäsi tietämystä innovoinnin käyttömahdollisuudesta metsäbiomassan toimitusketjuissa.
-
Karttunen,
University of Helsinki, Department of Forest Sciences
Sähköposti:
kalle.karttunen@helsinki.fi
(2014).
Opportunities for cost mitigation and efficiency improvements through rationalization of small-diameter energy wood supply chains.
https://doi.org/10.14214/df.175
Avainsanat:
Energiapuun hankinta;
integroidut korjuuoperaatiot;
kuormainvaakamittaus;
tuottavuus;
kannattavuus
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijä
Mahdollisuuksia kustannusten hillitsemiseen ja tehostamiseen pieniläpimittaisten energiapuun toimitusketjujen rationalisoinnilla
Suomessa energiapuun hankinnan kustannuskilpailukyky pienirunkoisista (d1,3 < 9 cm) nuorista metsistä erilliskorjuuna ja energia- ja kuitupuun integroituna korjuuna on usein heikko, mikä estää näiden harvennuskohteiden kannattavan korjuun ja markkinoille tulon. Nuorissa metsissä haasteelliset korjuuolot, kuten pieni poistuman rungon koko, matala hehtaarikohtainen hakkuukertymä ja korkea lähtöpuuston ja jäävän puuston tiheys, laskevat korjuun tuottavuutta ja nostavat kustannuksia erityisesti hakkuussa. Väitöskirjatyössä kartoitettiin nykyistä tehokkaamman ja kustannuksiltaan alhaisemman pieniläpimittaisen energia- ja kuitupuun hankinnan kannalta optimaaliset hankintamenetelmät ja -teknologiat sekä optimaalinen tukipolitiikka.
Karsitun rankapuun integroidut hakkuumenetelmät -osatutkimuksissa hyödynnettiin joukkokäsittelyä ja eri puutavaralajit hakattiin yhteen kasaan, eli ei tehty puutavaralajien erilleen hakkuuta. Osatutkimukset tehtiin nuorissa harvennusmetsissä, joissa poistuman rungon koko oli rinnankorkeusläpimitaltaan 5–17 cm. Tutkimustulokset osoittivat, että karsitun rankapuun integroidut korjuumenetelmät, joissa hyödynnetään joukkohakkuuta, pienensivät korjuukustannuksia 0,1–52,4% verrattuna perinteiseen kuitupuun korjuuseen (hakkuu tehdään yksinpuin) poistuman rinnankorkeusläpimitan ollessa 7–17 cm, ja erityisesti rinnankorkeusläpimitan ollessa alle 11 cm. Kun puutavaralajeja ei korjata puulajipuhtaina, puutavaralajien yhdistäminen tuo 1,5–8,0%:n kustannussäästöt poistuman rungon järeyden ollessa 5–17 cm.
Väitöskirjatyössä tarkasteltiin kuormainvaa’an teknistä soveltuvuutta energia- ja ainespuun mittaukseen. Tutkimuksessa kuormainvaakamittauksen todettiin olevan luotettava, tarkka ja kustannustehokas mittausmenetelmä, joka vähentää puun mittauskustannuksia 18,2–45,5%, kun verrataan perinteiseen pinomittaukseen vuotuisen mittausmäärän ollessa 20 000 – 30 000 m3.
Kolmas osa-alue, johon väitöskirjatyössä keskityttiin, oli valtiovallan tukipolitiikka nuorten metsien hoitoon ja energiapuun korjuuseen. Tukien vaikutusta ja tarvetta energiapuun hankinnan kannattavuuteen selvitettiin poistuman rungon koon suhteen. Tutkimustulokset osoittivat, että energiapuun korjuutuet ovat korkeat ja niiden tasoa voidaan pienentää, tosin rungon rinnankorkeusläpimitan ollessa alle 7 cm tukien lisäsivät tuottoisuutta Valtiovallan tarjoamat taloudelliset kannustimet energiapuun korjuuseen PETU-tukien muodossa lisäsivät energiapuun hankinnan kannattavuutta 3,8–19,9% riippuen poistuman järeydestä; erityisesti poistuman rungon koon ollessa rinnankorkeusläpimitaltaan 5–7 cm.
Väitöskirjassa esille nostetut kustannussäästöpotentiaalit liittyen hankintaketjujen, korjuumenetelmien ja -teknologioiden rationalisointiin sekä tukipolitiikkaan pitäisi hyödyntää viipymättä ja täysmääräisesti pienpuuhakkeen tuotannossa.
-
Petty,
University of Helsinki, Department of Forest Sciences
Sähköposti:
aaron.petty@helsinki.fi
(2007).
Fuel switching, energy saving and carbon trading – three ways to control carbon dioxide emissions in the Finnish forest industry.
https://doi.org/10.14214/df.35
Avainsanat:
päästökauppa;
energiatehokkuus;
kokeellinen taloustiede;
integroitu korjuu;
hakkuutähde;
sellu- ja paperiteollisuus
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijä
Tämä työ koostuu kolmesta osasta, jotka ovat 1) ainespuun ja energiapuun yhdistetty (integroitu) korjuu kolmen, Suomessa sijaitsevan monikansallisessa omistuksessa olevan tehtaan tarpeisiin, 2) energiansäästö liittyneenä kolmen tehtaan energian tuotantoon ja 3) ei-asiantuntijoiden (yliopisto-opiskelijat) tietämyksen testaus energiansäästön ja päästökaupan yhdistämiseksi metsäteollisuudessa kokeellisen taloustieteen keinoin. Työn tarkoitus oli vertailla hiilidioksidin (CO2) vähentämisen vaihtoehtoja kolmen tehtaan tapauksessa ja tarjota tietoa tulosten yleistämiseksi Suomessa ja muualla vastaavissa olosuhteissa.
Päätehakkuiden leimikkotietoa käytettiin hakkuutähteiden tuotantokustannusten laskemiseen kolmen eri tehtaan tapauksessa. Hakkuutähteiden korjuumenetelmänä käytettiin joko välivarastohaketusta tai risutukki -menetelmää. Risutukin tuotantokustannukset tehtaalla olivat hieman halvemmat kuin välivarastohaketuksen. Tutkimuksessa kehitettiin myös yleinen hakkuutähteiden yhdistetyn korjuun kertymämalli 100 kilometrin maksimietäisyydellä tehtaalta.
Kolmen tehtaan energiansäästöraportteja käytettiin energiansäästöinvestointien kustannusten ja näin säästettyjen CO2 –päästöjen laskentaan, kun energiansäästön seurauksena tehtaiden polttoaineen käyttö väheni. Kun hakkuutähteiden korjuun tuotantokustannuksia tehtailla verrattiin energiansäästön vastaavilla tehtailla aiheuttamiin kustannuksiin, voitiin todeta yleisesti hakkuu-tähteiden yhdistetyn korjuun tulevan taloudellisesti halvemmaksi CO2 –päästöjen vähentämisessä kuin tehtailla tapahtuvan energiansäästön. Kuitenkin kumpiakin edellä kuvattuja keinoja maailmanlaajuisten CO2 –päästöjen vähentämiseksi tarvitaan.
Ei-asiantuntijoiden täytyi valita pelaamissaan hiilikauppakokeissa kahden eri vaihtoehdon välillä – joko tehdä energiansäästöinvestointi omalla tehtaalla ja myydä näin saadut ylimääräiset päästöoikeudet muille tehtaille – tai ostaa päästörajoitteen täyttämiseksi vaadittavat päästöoikeudet muilta tehtailta. Useimmille kokeisiin osallistuneille opiskelijoille ei ollut helppoa saavuttaa taloudellisesti kannattavaa tulosta edustamansa puuta jalostavan ja päästökauppaan osallistuvan tehtaan kannalta. Kuitenkin yleisesti voidaan todeta, että kokeet ovat perusteltuja kasvihuoneilmiöön liittyvien taloudellisten seurausten osoittamiseksi ihmisille.
-
Villa,
University of Joensuu, Faculty of Forestry
Sähköposti:
aki.villa@joensuu.fi
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Valitsemasi artikkelit
Dissertationes Forestales ·
Suomen Metsätieteellinen Seura ry. ·
Helsingin yliopisto ·
Itä-Suomen yliopisto
