Kokopuun paalauksen kilpailukyky

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212217
Title: Kokopuun paalauksen kilpailukyky
Alternative title: Competitiveness of whole-tree bundling method
Author: Ala-Varvi, Tuomas
Other contributor: Helsingin yliopisto, Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, Metsätieteiden laitos
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Helsingfors universitet, Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten, Institutionen för skogsvetenskaper
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2014
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212217
http://hdl.handle.net/10138/135455
Thesis level: master's thesis
Discipline: Skoglig ekologi och resurshushållning
Forest Resource Science and Technology (Forest planning)
Metsävaratiede ja -teknologia (metsäteknologia ja logistiikka)
Abstract: Kansallisessa ilmasto- ja energiastrategiassa asetettujen tavoitteiden saavuttaminen edellyttää energiapuun hankintaa nuorista kasvatusmetsistä. Ensiharvennushakkuiden tavoitemäärä on jäänyt saavuttamatta lähes poikkeuksetta joka vuosi viimeisen vuosikymmenen aikana. Ensiharvennusrästien lisääntymisen syynä on ensiharvennusten huono kannattavuus. Metsähakkeeksi korjattavan puun hankinnan laajentaminen ensiharvennusmetsiin merkitsee kasvavia resurssitarpeita. Entistä tehokkaamman tuotantokaluston kehittäminen ja markkinoille saattaminen on tärkeässä roolissa vastattaessa kasvavaan resurssitarpeeseen. Fixteri Oy:n valmistama kokopuupaalain tiivistää korjatun pieniläpimittaisen kokopuun helposti käsiteltäviksi paaleiksi. Tiivistyksellä pyritään alentamaan metsähakkeen tuotantoketjun yksikkökustannuksia ensisijaisesti metsä- ja kaukokuljetuslogistiikkaa tehostamalla. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tarkastella kokopuun paalauksen korjuuketjun tuottavuutta ja pyrkiä selvittämään koko tuotantoketjun kilpailukyky suhteessa karsitun rangan hakkuuseen. Tutkittu koneyksikkö koostui Logman 811FC -alustakoneen takarungolle asennetusta Fixteri FX15a -paalainyksiköstä ja joukkokäsittelevästä Nisulan 280E+ -hakkuulaitteesta. FX15a:n tuottavuus poistuman keskikoolla 37,3 dm3/r oli 9,74 m3/h0. Kuljettaja käytti joukkokäsittelyä tehokkaasti, keskimäärin 3,1 puuta taakassa. Joukkokäsittelyprosentti oli 96 %. FX15a:n tuottavuuden havaittiin olevan karsitun rangan hakkuuta parempi poistuman keskikoon ollessa alle 70 dm3. Korjuutyö oli kokopuunpaalaimella karsittua rankaa edullisempaa poistuman koon ollessa alle 95 dm3. Tarkasteltaessa kokopuun paalauksen tuotantoketjun kustannuksia, todettiin kokopuupaalihakkeen käyttöpaikkahinnan (€/m³) olevan rankahakkeen käyttöpaikkahintaa alhaisempi, kun poistuman keskikoko oli alle 85 dm3. Otettaessa laskennassa huomioon FX15-seurantakoneen tulokset, ovat edelliset poistuman koot alhaisempia. Tutkittu FX15-seurantakone ei yltänyt uusimman paalainyksikön tuottavuuslukuihin, tuottavuuksien ollessa 5,07 ja 5,86 m3/h0, kun poistuman keskikoot olivat 28,4 ja 41,1 dm³/r. Seurantakoneen tuottavuudella laskettuna metsähakkeen käyttöpaikkahinta (€/m³) oli rankahakkeen käyttöpaikkahintaa korkeampi riippumatta poistuman keskikoosta. Kun huomioidaan kokopuupaalaimen hankintaan mahdollisesti myönnettävä energiatuki, joka on ylimmillään 30 %, ja rankahakkuun ennakkoraivauskustannus, laajenee kokopuun paalauksen potentiaalinen käyttöalue aikaisempaa järeämpipuustoisille kohteille. Kokopuupaalien kuivuminen välivarastossa on tärkeässä roolissa, sillä jos kokopuupaalit eivät kuivu riittävästi varastoinnin aikana, vaarantaa raaka-aineen korkea kosteus koko menetelmän kilpailukyvyn energiantuotannossa suhteessa karsittuun rankaan. Vaikka kokopuun paalaus näyttäisi olevan kilpailukykyinen vaihtoehto pieniläpimittaisen energiapuun hankinnassa, tulisi menetelmää tutkia perusteellisemmin useammilla koneyksiköillä ja kuljettajilla vaihtelevissa korjuuolosuhteissa. Lisäksi FX15a konemallia tulisi tarkastella pitkän aikavälin seuranta-aineiston avulla. Myös kokopuupaalien kaukokuljetuksen tehostamista ja paalien ominaisuuksia metsähakkeen raaka-aineena tulisi tutkia lisää.To achieve the appointed goals set in the national climate and energy strategy it is important to launch biomass into markets more effectively. In addition to biomass from clearing sites energy wood needs to be procured from young stands. First thinnings have been neglected to great extent in Finland mainly because of low profitability. The targets have been achieved only once during last decade. Expanding energy wood procurement to young stands increases the need for resources. Therefore more effective operating machines should be developed. The challenge is in launching these prototypes into testing and commercial markets. Fixteri Ltd. has developed a whole-tree bundler in order to enhance harvesting of small-diameter energy wood from young stands. This method is meant to reduce transportation costs through load compaction. The aim of this research was to study the productivity of cutting and bundling of whole-trees using Fixteri FX15a bundling unit and to clarify the competitiveness of the whole production chain compared to rival methods. The harvesting was studied trough video analyze in order to detect factors limiting the productivity. 35 whole-tree bundles were produced in young Scots pine stand. An average weight and volume of the bundle were 502.5 kg and 463 dm³. It took 3.38 min to produce one bundle. FX15a bundling unit was fitted to Logman 811FC base machine. Accumulating Nisula 280E+ felling head was used. An average performance per effective working hour of 9.74 m3 was recorded when average volume of removal was 37.3 dm3. The operator used multi-tree cutting effectively in average 3.1 whole-trees per work load. The share of multi-tree cutting was 96 percent. The performance of prototype FX15 was significantly lower than the performance of FX15a. The performance of 5.07 and 5.86 m³/h0 were recorded when average volumes of removed trees were 28.4 and 41.1 dm³. It was observed that the productivity of FX15a was higher compared to the harvesting of undelimbed trees when average volume of removed trees was less than 70 dm3. Harvesting and off-road transportation of whole tree bundles was more profitable when average volume of removal was under 95 dm3. Total costs of wood chip supply chain were lower compared to harvesting of undelimbed trees when average volume of removal was less than 85 dm3. Total costs of wood chip supply chain were higher compared to harvesting of undelimbed trees regardless of average volume of removed trees when FX15 bundling unit was used. When includung the possible energy subsidies (max 30 %) for whole-tree bundling and pre-clearance-related additional costs for harvesting of undelimbed trees into account the potential number of harvesting sites increases significantly. Drying the bundles plays an important role since high moisture content in the bundles after road side storing may endanger the competitiveness of the whole supply chain when bundles are burned to produce energy. Although bundling whole-trees seems to be a competitive alternative in harvesting small-diameter energy wood there are still several questions unanswered. The method should be studied in greater depth by varying harvesting conditions and machine operators. Also the potential of on-road transport and bundle features needs further study.
Subject: whole-tree bundling
energy wood
productivity
competitiveness
kokopuun paalaus
Fixteri
energiapuu
tuottavuus
kilpailukyky


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Maisterin tutkielma Tuomas Ala-Varvi.pdf 4.186Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record