103
Slutrapport för projektet BIOENERGI FRÅN SKOGEN II för perioden 1/1 2005 30/6 2007 Samarbetsparterna i projektet : Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut Jyväskylä universitet - Karleby universitetscenter Chydenius Sveriges Lantbruksuniversitet, Biomassateknologi och kemi Sveriges Lantbruksuniversitet, skogsteknologi Metla skogsforskningsinstitutet Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien Liitto (Mellersta Österbottens Skogsägarförening) Medfinansiärer i projektet är: EU-Interreg Länsstyrelsen i Västerbotten Mellersta Österbottens förbund egna insatser från projektets samarbetsparter, Juni 2007 Interreg, IKM 3.4-20-02 Länsstyrelsen, diarie nr. 303-303-13831-06 K-P Liitto, projekt nr. 2005043 fimos 109720 Ett Interreg projekt som delfinansierats av EUROPEISKA UNIONEN BIOENERGI FRÅN SKOGEN 2003-2007

Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

  • Upload
    priki1

  • View
    90

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Projektet Bioenergi från skogen består av två delar, del 1 och 2. Bioenergi från skogen är ett samarbetsprojekt i Kvarkenområdet mellan Finland och Sverige. Projektet vill genom forskning och utveckling (FoU) vidareförädla trädbränsle från gallringar för pelletering och brikettering. Projektets delar består av; - Utvärdering av lämplig skördeteknik och testa maskiner för gallringsuttag av små träd. - Utveckla informationsverksamheten i området kring bioenergi för skogsägare, entreprenörer, mfl. -Följa upp vissa delar av miljö- och ägaraspekter för råvaruuttag. - Analysera metoder för att avlägsna de gröna träddelarna i hanteringen. - Se övergripande på logistiken för hanteringen av trädbränsle för värmeföretagare. - Utvärdera metoder för en rationell hantering inom briketterings- och pelleteringstekniken. - Analys av biobränsle och förbränningstekniken för ett högvärdigt bränsle. Utföra vissa pilotförsök i hantering och processning av trädbränsle.

Citation preview

Page 1: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

Slutrapport

för projektet

BIOENERGI FRÅN SKOGEN II för perioden 1/1 2005 – 30/6 2007

Samarbetsparterna i projektet :

Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut

Jyväskylä universitet - Karleby universitetscenter Chydenius

Sveriges Lantbruksuniversitet, Biomassateknologi och kemi

Sveriges Lantbruksuniversitet, skogsteknologi

Metla skogsforskningsinstitutet

Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien Liitto (Mellersta Österbottens Skogsägarförening)

Medfinansiärer i projektet är:

EU-Interreg

Länsstyrelsen i Västerbotten

Mellersta Österbottens förbund

egna insatser från projektets samarbetsparter,

Juni 2007

Interreg, IKM 3.4-20-02 Länsstyrelsen, diarie nr. 303-303-13831-06 Länsstyrelsen, diarie nr. 303-18163-03

K-P Liitto, projekt nr. 2005043 fimos 109720

Ett Interreg projekt som delfinansierats av EUROPEISKA UNIONEN

BIOENERGI FRÅN SKOGEN

2003-2007

Page 2: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

1

Slutrapport för projektet

BIOENERGI FRÅN SKOGEN II för perioden 1/1 2005 – 30/6 2007

Ett EU medfinansierat INTERREG-projekt i Kvarken-MittSkandia området

Redigering

Ulf-Peter Granö

Rapporterna från samarbetsparterna i projektet har skrivits av:

Katri Kulkki, Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut -Kannus

Ulf-Peter Granö, Jyväskylä universitet, Karleby universitetscenter Chydenius

Juha Nurmi, Skogsforskningsinstitutet Metla - Kannus

Håkan Örberg, Sveriges Lantbruksuniversitet, Biomassateknologi och kemi

Iwan Wästerlund, Sveriges Lantbruksuniversitet, skogsteknologi

JYVÄSKYLÄ UNIVERSITET – KARLEBY UNIVERSITETSCENTER CHYDENIUS

Karleby

2007

Interreg, IKM 3.4-20-02 Länsstyrelsen, diarie nr. 303-303-13831-06 Länsstyrelsen, diarie nr. 303-18163-03 K-P Liitto, projekt nr. 2005043 fimos 109720

Page 3: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

2

Innehåll sid

1. Bakgrund 4

1.1. Bakgrund och mål 4

1.3. Målgrupp 6

1.4. Aktiviteter 6

1.5. Forskning och utveckling 6

1.6. Översikt över projektinsatserna 8

2. En övergripande sammanfattning av projektverksamheten 9

3. Sammanfattning av projektrapporten, från

3.1. Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut (på engelska) 11

3.2. Chydenius-institutet (på svenska) 13

3.3. Metla (på engelska) 19

3.4 SLU-BTK (på svenska) 22

3.5. SLU-Skogsteknologi (på svenska) 25

4. Beskrivning av projektverksamheten 28

4.1. Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut 28

Projektverksamheten i Kannus (på engelska)

4.2. Karleby universitetscenter Chydenius 34

Projektverksamheten (på svenska)

4.3. Metla 49

Projektverksamheten (på engelska)

4.4. SLU-BTK 68

Projektverksamheten (på svenska)

Regionalt anpassad torkteknik – Systemlösningar för regionala entreprenörer 71

4.5. SLU-Skogsteknologi 88

Projektverksamheten (på svenska)

4.6. Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien liitto 96

(Mellersta Österbottens Skogsägares Förbunda)

5. En översiktlig sammanfattning för hela projektet 97

Page 4: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

3

BIOENERGI FRÅN SKOGEN 2003-2007

Ett Interreg projekt som har delfinansierats av EUROPEISKA UNIONEN

Bioenergi från skogen är ett samarbetsprojekt i Kvarkenområdet, som genom forskning vill vidareförädla trädbränsle från gallringar för pelletering och brikettering.

Delar i projektet:

Utvärdering av lämplig skördeteknik och testa maskiner för gallringsuttag av små träd

Utveckla informationsverksamheten i området kring bioenergi för skogsägare, entreprenörer, m.fl.

Följa upp vissa delar av miljö- och ägaraspekter vid råvaruuttag

Analysera metoder för att avlägsna de gröna träddelarna i hanteringen

Se övergripande på logistiken för hanteringen av trädbränsle för värmeföretagare

Utvärdera metoder för en rationell hantering inom briketterings- och pelleteringstekniken

Analys av biobränsle och förbränningstekniken för ett högvärdigt bränsle

Utföra vissa pilotförsök i hantering och processning av trädbränsle

Samarbetsparter:

Keski-Pohjanmaan Maaseutuopisto (FIN) Jarmo Matintalo

Sveriges lantbruksuniversitet, SLU/BTK (SE) Håkan Örberg

Sveriges lantbruksuniversitet, SLU/Sklogsteknologi (SE) Iwan Wästerlund

Skogsforskningsinstitutet METLA, (FIN) Juha Nurmi

Jyväskylä universitet, Karleby universitetscenter Chydenius, (FIN) Ulf-Peter Granö

Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien Liitto, (FIN) Manu Purola

För närmare uppgifter kring projektet kan du fråga:

Finland,

Ulf-Peter Granö på Karleby universitetscenter Chydenius, tel. 06 8294239, eller Jarmo Matintalo på Mellersta

Österbottens Landsbygdsinstitut i Kannus, tel. 050 5955283. I Sverige kan du vända dig till Håkan Örberg på Sveriges lantbruksuniversitet-BTK, tel. 090 7868779, eller Iwan Wästerlund på Sveriges lantbruksuniversitet/skogsteknologi, tel. 090 7865855.

INFO från projektet - informationsblad finns på adressen: http://www.btk.slu.se/ (välj Publikationer och därefter Faktablad)

Page 5: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

4

1. Bakgrund

1.1. Bakgrund/Mål

Det finns stora mängder skogsbränsle i Kvarkenområdets skogar som bör kunna utnyttjas bättre, genom att förädlas till högvärdigt biobränsle i form av pellets och/eller briketter. En aktiv utveckling måste fortgå av teknik och rationella system för energived från röjningar och röjningsgallringar som ger en råvarukvalité som är lämplig för förädling av bra bränslepellets. Det krävs en fortsatt satsning också i hantering, torkning och förädling, som kan anpassas för små och medelstora entreprenörer samt lokala värmeleverantörer.

Utvecklingen av effektiva trädbränsleuttag och en höjning av förädlingsgraden, ger möjligheter att effektivare skapa en ökad sysselsättning också i glesbygden. Insatserna kan samtidigt bidra till en positiv utveckling av landsbygdens och glesbygdens entreprenörsverksamhet.

Genom projektet Bioenergi från skogsprodukter har en forskningsverksamhet inletts inom området. Projektet har flexibelt arbetat efter projektplanen och öppnat vissa möjligheter att nyttja ny teknik. Nya problemområden har framkommit under projektverksamheten och, för att kunna lösa dessa behövs fortsatt forskning som kräver medfinansiering. Det behövs ekonomiska resurser för att genom forskning, praktiskt utveckla tekniken för uttag och förädling av ett högvärdigt trädbränsle.

Problemen i Kvarkenområdet med unga skogar, näringsfattiga sand- och torvjordar samt stora arealer med eftersatta röjningar och gallringar, kräver en speciell och utvecklad teknik. Genom nytänkande och fortsatta forskningsinsatser ska förädlingsvärdet av s.k. ”gallringsavfall” (GROT från gallringar) eller röjningsgallringar (eftersatta röjningar med stort biomassainnehåll) skapa ett biobränsle för flera nya kunder. Kvarkenregionens energientreprenörer behöver nya tekniska helhetslösningar, för att utvecklas och förbättra sina förutsättningar att verka som företagare i glesbygden.

De önskemål, som från skogsägare och värmeentreprenörer i Kvarkenområdet har fört fram, berör också gemensamma insatser för att höja kunskapsnivån kring de nya forskningserfarenheter som projektet medför. För att kunna förverkliga målen behövs det samtidigt vilja från finansiärerna att stöda en fortsatt forskning och utvärdering av tekniska lösningar, för att ta fram och utveckla biobränsle från unga bestånd.

Från det pågående projektet, aktiva skogsägare, värmeentreprenörer, och deras organisationer har viktiga synpunkter erhållits för utvecklingen av fortsättningsprojektets innehåll. Det finns tillgång till utmärkta forskningsresurser inom Kvarkenområdet, om bara medfinansieringen och förståelse för problematiken också kan fås från de ekonomiska beslutsfattarna.

1.1.1. Problem att lösa i Kvarken området:

o Stora arealer av unga skogar är obehandlade.

o Svaga och/eller näringsfattiga marker (torv och sandmarker).

o Klena stammar = olönsamt.

o Eftersatta röjningar och tidiga gallringar (23000 + 35000 = 58000 ha/år).

o > 2 milj. m3 mer per år borde avverkas för t.ex. energi (2,5 milj. med gren) x 2 MWh = 4-5 TWh (värde som förädlat bränsle: 1 miljard SEK/år, som färdig värme 2,5 miljard SEK/år).

o Teknik och utvecklings pengar saknas.

o Arbetskraftsbrist och dålig ekonomi med manuell/motormanuell teknik.

+ att det finns 31500 privata skogsägare i Västerbotten och Mellersta Österbotten

Page 6: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

5

1.2. Syfte

Genom forsknings- och utvecklingssamarbete i Kvarkenregionen, ska projektet bidra till att komplettera kunskaper och analysera olika nytänkande utvecklingsalternativ för förädlande träbränslesystem. Kunskapsluckor ska fyllas och kompletteras. Samtidigt med forsknings-arbetet ska den nya kunskap och de nya erfarenheter som fås inom området, göras praktiskt tillgängligt på olika sätt.

Avsikten är att inom projektet överföra nya forskningskunskaper inom bioenergi och hantering av trädbränsle till rådgivare, energientreprenörer och skogsägarorganisationer i Kvarken-området. Inom projektet ska det etablerade samarbetet för informationsutbyte vidareutveck-las, för att specifika forskningskunskaper inom området bättre ska kunna nyttjas i framtiden.

De planerade projektinsatserna görs främst genom en fortsatt forskning, uppföljning, utvärdering och anpassning av teknisk utveckling av förädlingssystem för trädbränsle. Med målgruppens behov och krav som främsta insatsområde, ska insatserna omfatta utrustning och metoder för små- och medelstora värmeentreprenörer i Kvarkenområdet.

Det tekniska kunnande hos branschfolk ska utvecklas genom projektet, främst kring utrustning och skördeteknik vid röjningsgallringar, teknik för att avlägsna gröna delar, effektiv hantering och fälttorkningsteknik, samt en förädlingsteknik som är anpassad till en miljövänlig förbränningsteknik.

1.2.1. Möjligheter:

+ Förankringen till gräsrotsnivå har säkrats via skogs- och värmeentreprenörs-organisationer

+ I projektområdet finns en etablerad tradition för maskinutveckling som kan understödjas

+ Man har tillgång till trädråvara till biobränsle för bättre ekonomi vid sena röjningar

+ Man kan nyttja koppling till gymn./högsk. /univ. för att sprida kunskap och teknikutveckling

+ Man kan på sikt skapa högteknologiska arbetstillfällen från skogsvård till bränsleförädling eller värmeproduktion, alternativt värme och elproduktion

+ Projektet kan möjliggöra utnyttjande av en beräknad potentiell ekonomi motsvarande ett tillskott på, 1 miljard SEK/år i regionen

+ Regionen har en gemensam marknad för teknik och metodutveckling

+ Projekterfarenheter kan nyttjas i undervisningen, (civ. ing./ing. UmU, skogsv. SLU, naturbruk i Umeå och

Kannus), för att stimulera studenter.

1.2.2. Behov:

Regionen har å sin sida ett behov av att projektet genomförs för att kunna ta del av:

Fortsättning på den inledda forskningen & utvecklingen av teknik och arbetsmetoder för biobränsle från tidiga gallringar och röjningsgallringar

En vidareutvecklad forskning med prov av ny teknik för förädling av råvaran till ett bra och miljövänlig bränsle med uttalade kvalitetsmål

Utvecklad och förbättrad hantering och logistik i bränsle hanteringen, anpassad för entreprenörer för att uppnå god råvarukvalitet (70 % TS – låg andel finmaterial)

Vidareutveckla teknikmodeller för skogsskötsel som beaktar skogsmiljöfrågor för denna teknik (torv – sand marker)

Medverka till att skapa snabbare informationsrutiner som ger ökad information till maskintillverkare, markägare, entreprenörer, studenter och samhälle

Page 7: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

6

1.3. Målgruppen

Den slutliga målgruppen och beställarna av projektresultaten är främst småföretagare som verkar som energientreprenörer och jord- och skogsbrukare samt i viss mån regionens maskintillverkande företag. Dessutom behövs en ökad kunskap hos rådgivare och utbildare, samt andra sakkunniga inom trädenergi i kommuner och organisationer som förmedlar energikunskap.

Erfarenheterna från det inledande projektet visar på vikten att snabbt ta fram och förmedla ny kunskap som projektet tar fram för skogsbrukare och energientreprenörer. Informationsspridningen ska ske jämsides med forsknings- och utvecklingsinsatserna, för att korta vägen mellan forskare och målgruppen.

Den praktiska förankringen av projektet till den slutliga målgruppen, sker genom projektets samarbete med jord- och skogsbrukarnas organisationer. Det är, Norra Skogsägarna och LRF i Västerbotten, Keski-Pohjanmaan metsänomistajat, MTK och ÖSP i Österbotten.

1.4. Aktiviteter

Inom projektet ska i Kvarkenområdet vidareutvecklas det expertteam som utvecklats genom projektet ”Bioenergi från skogsprodukter”. Det informationsutbyte som skapats mellan sakkunniga inom träenergi ska likaså fördjupas. Projektets praktiskt inriktade insatser består av fortsatta studier, forskningsuppföljning och utvärdering av en anpassbar teknik.

Målet är främst satt, utgående från att få fram en pellets med bra kvalité. För att nå detta ska skördetekniken vid röjningsgallringar utvecklas, nya lösningar tas fram för hantering och fälttorkningen, anpassa råvarukvalitén till bra kvalité på pellets. För en bra råvarukvalité behövs bl.a. teknikutveckling för att bättre avlägsna gröna träddelar. Projektet syftar att ta fram alternativ för en anpassad logistik och vidareförädling för entreprenörer. Dessutom ska förädlingsprocesser och förbränningsteknik analyseras och följas upp

Projektet bygger på studier av;

teknik

logistik

kvalité

samt,

informationsspridning

(Se under avsnitt åtta, 5.1 en noggrannare beskrivning av aktiviteterna och delar inom projektet)

En efterfrågad och mycket viktig del i projektet är informationsspridningen. Den ska ske genom föreläsningar, informationsmaterial, studiebesök och seminarier. Aktuell information tas fram parallellt med forsknings- och utvecklingsarbetet i form av infoblad och broschyrer. Det framtagna materialet görs tillgänglig bl.a. via Internet, och kan samtidigt också användas av personer inom rådgivning, undervisning och av värmeentreprenörer samt skogsägare.

1.5. Forskning och utveckling

Uppföljning, vidareutveckling och utvärdering av ny teknik och praktiska system och för skörd vid tidiga gallringar och röjningsgallringar. Fortsatt utveckling av MTH-tekniken och metoder för hantering och förädling. Uppföljningsstudier kring logistik för entreprenörer i hanteringen från skog till förädling och förbränning.

Helhetssystem och regionalt anpassad teknik, lämpliga för mindre entreprenörer inom hantering,

Page 8: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

7

transport, lagring och förädling. Teknikens och metodernas funktionssäkerhet och påverkan på miljö vid tidiga gallringar och röjningsgallringar, torkning och hantering ska undersökas.

Analysera modeller för logistiska lösningar för entreprenörer. Teknik och metoder för små- och medelstora entreprenörers anläggningar för pelletering samt anpassning av värmeanläggningar vid övergång från flis till pellets.

Sammanfattat;

En fortsatt utveckling av teknik och metoder för skörd vid tidiga gallringar och röjningsgallringar

Effektiva tekniklösningar för att avlägsna barr, småkvistar och delar av bark

Vidareutveckling av teknik och metoder för fälttorkning och förädling

Uppföljning av faktorer som påverkar pelletens kvalité, samt förbränningsstudier

Bedöma tekniska lösningar för små- och medelstora entreprenörer som ska utveckla eller starta pelletproduktion

Modeller för lösningar till värmeentreprenörer för övergång för pellets

Förmedla en uppdaterad information till entreprenörer, studenter, markägare och samhället kring teknik, arbetsmetoder och miljöpåverkan

Projektet innehåller åtta huvuddelar enligt följande:

8.1. En Kvarkenregional ny teknik vid tidiga gallringar och röjningsgallringar

8.2. Förbättrad kvalitet och värde på råvaran

8.3. Logistiska lösningar för entreprenörer i Kvarkenregionen

8.4. Teknikmetodernas miljöpåverkan på svaga marker

8.5. Regionalt anpassad torkningsteknik för energiråvara och pelletering

8.6. Anläggningslösningar för bränslepellets anpassade för regionens entreprenörer

8.7. Lokala lösningar för värmeentreprenörer vid övergång till eldning med pellets från råvara från tidiga gallringar och röjningsgallringar

8.8. Kunskapsutveckling för små- och medelstora entreprenörer

Page 9: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

8

1.6. Översikt över projektinsatserna

Råvara från skogen till pellets och förbränning

Page 10: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

9

2. En övergripande sammanfattning av projektverksamheten

Projektet Bioenergi från skogen har väl lyckats att följt planeringen för verksamheten och nått goda resultat FoU arbetet har följt de delplaner som gjorts upp för verksamheten. Arbetsinsatserna i projektet har främst bestått av,

- Forsknings- och utvecklingsinsatser,

- Genomförande av seminarier och kortkurser,

- Samverkan mellan olika parter,

- Projektledning och koordinering samt,

- Att ge information inom- och utom projektet.

Tidsplanen har kunnat hållas och projektets FoU insatser motsvarar de mål som finns i projektplanen.

Den totala projektkostnaden för del II 1/1 2005- 30/6 2007 är; 1.094.168,20 euro, varav 31.320,38 euro är egen offentlig insats, och 5.822,48 euro är egen privat insats.

Från projektarbetet över Kvarken har projektpersonalen fått goda erfarenheter och ett utvecklat utbyte av sakkunskapen mellan projektets olika samarbetsparter har kunnat vidareutvecklas bl.a. genom olika arbetsmöten, workshops och seminarier.

Som några exempel på de aktiviteter som bedrivits, för hela projektet, är två stycken nätverk mellan projektets forskare, - inom bioenergi och information. FoU arbetet har bestått av sju delar i samarbete och en del inom informationssamarbete med näringslivet. Totala antalet forskare inom projektet har varit 9 + 1 st. (män/kvinnor), de flesta på deltid. Flera av forskarna kom in i projektets första del, under hösten 2003. Aktiva organisationer och företag inom projektet har varit sex stycken. Dessutom har projektet bedrivit samarbete med ett stort antal företag i anslutning till FoU arbetet.

En mycket aktiv informationsverksamhet har pågått under projektet, helt enligt informationsplanen för projektet den bygger på flera huvuddelar,

- Information utåt om projektet via media

- Information utåt genom Internet och e-post.

- Information till målgruppen

- Intern projektinformation mellan samarbetsparter

Kontinuerligt har resultat från projektet sprids genom ”INFO från projektet” på svenska och ”Projekti INFO” på finska. Materialet finns också på Internetsidor under följande svenska adresser,

http://www.btk.slu.se/ (välj Publikationer därefter, Faktablad)

http://publikationer.slu.se (välj Faktablad)

http://publikationer.slu.se/nybib.cfm?pubst=t&pubv=&pubtyp=6&publar=&puballa=true

eller på de finska adresserna, http://www.chydenius.fi/sv/vetenskap/naturvetenskaper/forskning/publikationer-och-raporter/bioenergi-fran-skogen-raporter?portal_status_message=Your%20changes%20have%20been%20saved.&set_language=sv (på svenska) http://www.chydenius.fi/tutkimus/soveltava-kemia/projektit/julkaisut-ja-raportit/projekti-info/ (på finska)

Page 11: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

10

De bokförda kostnaderna fördelade mellan samarbetsparterna, 1/1 2005 -30/6 2007

Organisation och samarbetspart

bokförda kostnader

egen insats

totalsumma

Keski-Pohjanmaan maaseutuopisto

138.357,84 euro 0 euro 138.357,84 euro

Karleby universitescenter Chydenius

154.612,80 euro 5.905,29 euro 160.518,09 euro

Metla 331.537,71 euro 9.999,52 euro 341.537,23 euro

SLU-BTK 195.636,28 euro 6.998,13 euro 202.634,41 euro

SLU-skogsteknologi 236.880,71 euro 8.417,44 euro 245.298,15 euro

Keski-Pohjanmaan metsänomistajien liitto

0 euro 5.822,42 euro 5.822,42 euro

Totalt (enligt bokföringen)

1.057.025,34 euro

31.320,38 + 5.822,42 €

(offentlig + privat insats) .

1.094.168,20 euro

Page 12: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

11

3. Sammanfattning av projektrapporten

3.1. Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut

Keski-Pohjanmaan

MAASEUTUOPISTO

Sammanfattning - Yhteenveto

2005

As the new ”Bioenergy from Forest II” project started at the beginning of the year 2005 tasks of the Rural Institute remained quite same. Rural Institute is the owner of the project and is responsible for financial management and main bookkeeping. In addition Rural Institute arranges bioenergy education, education material and information spreading to project’s target groups.

Several information and planning meetings were arranged both in Finland and in Sweden. Some of the meetings were for project’s internal information change and others to spread the information about the project to target groups. People from the local Employment and Economic Development centre (TE-keskus) and from the local Forestry Centre (Metsäkeskus) visited in Kannus and the press conference was arranged in Kruunupyy. Jaana Lumatjärvi participated in “European Pellets Conference” in Austria and planning meeting of the LuoVa-project (the Rural innovation centre -project). Project seminars were held in June in Umeå and in October in Kannus. The biggest event for the Rural Institute’s point of view was arranging the bioenergy day in November for general public and students of the Rural Institute.

The planning of the education material started together with Metla, Central Ostrobothnia’s forest owners association and forestry teachers of the Rural Institute. During the year was concentrated on planning new education modules, integrating bioenergy studies to normal forestry studies, considering realizable courses and possible improvements in educational purposes. Also supplying the reference library for the personnel and the students of the Rural Institute started. Suitable places for excursions were also arranged.

2006

In addition to project management and bookkeeping planning of education and education material and information spreading continued. Katri Kulkki started as new project secretary in March. As usual the project seminars were held in Umeå in spring and in Kannus in autumn. The Rural Institute was responsible for arranging the project seminar, which was a success with about 50 persons from Finland, Sweden and Slovenia. During the year we participated for example ”Från Interreg till Mål 3” conference in Örnsköldsvik, EU’s finance event in Ylivieska and Bioenergy days in Jyväskylä.

According the education aims Rural Institute arranged several education events for teachers and

Page 13: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

12

students. During the year we attended a forest work display in Ylivieska, Metla’s bioenergy day in Kannus and energy co-operatives heating plant in Kälviä that uses chips as raw material. Altogether about 45 persons from Rural Institute participated events that were arranged by the project. In addition written material from different events was delivered to the forestry teachers. The reference library has been used and project has delivered some material for new bioenergy education in Rural Institute’s Perho unit. Project owner also started discussions on possible project evaluation and reflection process with some partners.

2007

As the project is ending the amount of management tasks is growing and demands most of the working time. Especially the final reporting in spring / summer caused lot of work. Because of the success of the project seminars, the final seminar was decided to arrange both in Kannus and in Umeå and arranging these events took more time as usual.

During the year 2007 we have participated both final seminars, project meetings in Federation of Education in Central Ostrobothnia (K-P koulutusyhtymä), information about the EU finance arranged by the Keski-Pohjanmaan Liitto (Mellersta Österbottens förbund), LuoVa project’s (Rural innovation centre -project) planning day and the education day about EU-projects’ financial management in Oulu. Writing of the education material for Rural Institute continued and we aim to finish the material during this project. Also the material that the project has already produced will be collected as information package for the forestry teachers.

Central Ostrobothnia Rural Institute, Kannus unit

Page 14: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

13

3.2. Chydenius

JYVÄSKYLÄ UNIVERSITET KARLEBY UNIVERSITETSCENTER

CHYDENIUS

Sammanfattning av projektverksamheten och resultat, 2005-07

För den övergripande koordineringen av projektet har Chydenius-institutets ansvarat för. Verksam-heten i sin helhet inom projektet har på ett bra sätt kunnat följa de olika delplaner som gjorts för den praktiska verksamheten.

Insatser i projektet som Chydenius-institutet handhaft har närmast bestått av projektledning, koordinering och information både inom projektet och ut från projektet. Erfarenheterna från projekt-arbetet är goda. Det visade intresset av projektets verksamhet ökade hela tiden under projektets gång, vilket visar att det arbete vi gjort varit viktigt för framtida tillämpningar. Att det också skett en god utveckling av sakkunskap och erfarenheter mellan projektets olika samarbetsparter inom bioenergi är inte att förglömma. Kunskapsöverföringen mellan olika personer och parter har varit viktig och den har skett genom arbetsmöten, workshops och seminarier, samt personliga kontakter.

Projektets informationsinsatser har bestått av följande delar,

- Information utåt om projektet via media

- Information utåt genom Internet och e-post.

- Information till målgruppen genom kontakter och INFO-blad på Internet

- Intern projektinformation mellan samarbetsparter

Jämsides med FoU arbetet har resultaten från projektet kunnat spridas genom INFO-bladen från projektet. Materialet finns tillgängligt på Internetsidor under adressen,

http://www.btk.slu.se/ (välj Publikationer/Publications, och sedan Faktablad /Pamphlet).

2005

Koordinering av verksamheten inom projektet, arbete kring informationsspridning samt ansvaret för rapportering och redovisning till finansiärer har varit de primära insatserna under året.

Enligt nuläget så följer vi den delplan som gjorts för verksamheten. Chydenius-institutets Insatser i projektet består främst av projektledning, koordinering och information inom och utom projektet.

Arbetet inom projektet har framskridit mycket bra enligt projektplanen. För Chydenius-institutets del har projektåtgärderna främst bestått av,

- ledning och samordning av projektarbetet

- information inom projektet och utåt, (redigera Info-material till nyckelpersoner och kunderna)

För koordineringen av projektarbetet har arbetet underlättats av den delplan som gjorts upp för varje samarbetspart inom projektet.

De olika projektinsatserna har varit de planerade och riktiga för att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag.

En intressant, men långsiktig, uppföljning av miljöpåverkan har fortsatt och nya arbetsmetoder och utrustning har utvecklats för maskinförare för en bättre miljöpåverkan vid uttag. Från gjorda pelleterings- och förbränningsförsök har vi fått bekräftat att det finns möjlighet att nyttja energived som råvara för pelletproduktion.

Page 15: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

14

Samarbete med en tillverkare av MTH-aggregat har resulterat i ny teknisk utrustning för buntkvisning. Ett nytt samarbete har inletts med ett företag som ska ta fram ny utrustning för korridorskörd för mindre entreprenörer.

Utställningar konferenser och mässor

Studiebesök till Minkofen CHP-anläggning i Deggendorf, Tyskland, 1/3 2005.

Besökt, European Pellet Conference i Wels, Österrike, 2-3/3 2005.

Projektsemianrium i Umeå 9/6 2005.

Teknisk tur i Umeå-området, 10/6 2005.

Bioenergy 2005 i Jyväskylä, 12-15/9 2005, internationell konferens.

Nordic Bioenergy Conference, Bioenergy 2005 i Trondheim, Norge, 25-28/10 2005.

Besök på Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet, bioenergienheten i Trondheim, Norge, 27/10 2005.

Projektseminarium för nyckelpersoner i Kannus, 11/10 2005, 40 st. seminariedeltagare.

Teknisk tur i Jakobstadsregionen, 12/10 2005, Alholmens kraft, UP-Kymmenes energiskörd.

Kone-Forum i Tammerfors, 13-14/10, maskinteknisk mässa.

Internationell konferens i Karleby, 25/11 2005, “Local developments in rural areas”.

Möten och arbetsgruppsmöten,

Projektinformation i Kannus, EP-T&E keskus, 3/2 2005.

Information om projektet vid internationell konferens i Bremen, Tyskland, 15-18/2 2005.

Planeringssamtal i Wels, Österrike, 1-3/3 (med samarbetsparter i projektet).

Informationsmöte i Vasa, ÖSL, 8/3 2005.

Informationsmöte i Vasa, T&E-centralen, 8/3 2005.

Tekniskt paneringsmöte med Logset i Kvevlax, 8/3 2005.

Projektrapporterings- och informationsmöte i Umeå, 22-23/3 2005.

Ledningsgruppsmöte i Umeå, 23/3 2005.

Informationsmöte i Karleby, 3/5 (Kvarken-forskare).

Uppföljningsmöte kring Metla-försök i Kronoby, 9/5.

Planerings och informationsmöte i Karleby, 10/5.

Informationsmöte i Karleby för MTT, 12/5.

Tekniskt planeringsmöte med Logset i Kvevlax, 26/5.

Projektplaneringsmöte i Umeå, 9/6 2005.

Ekonomimöte i Kannus, 11/8 2005, KPMO.

Ekonomimöte i Karleby, 24/8 2005.

Projektrevisionsmöte i Kannus, 26/8 2005, (revisor Asko Vanhatupa).

Projektinformation i Vasa, 31/8 2005, Svenska Yrkesinstitutet.

Projektinformation i Vasa, 31/8 2005, T&E centralen.

Informationsmöte i Vasa, 31/8 2005, ProAgria.

Projektmöte i Kannus, 6/9 2005, Metla.

Projektinformation i Kannus 8/9 2005, MTT.

Informationsmöte i Vasa 9/9 2005, Svenska Yrkeshögskolan.

Tekniskt paneringsmöte i Kvevlax, 9/9 2005, Logset.

Planeringsmöte i Kannus, 3/10 2005, Metla.

Projektmöte i Karleby, 3/10 2005, Metsänomistajien Liitto.

Arbetsgruppsmöte i Kannus, 11/10, med olika samarbetsparter.

Ledningsgruppsmöte i Jakobstad, 12/10 2005, ledarmöten och suppleanter i projektet.

Projektinformation vid mötet för Jakobstads RegionCenters utbildningsgrupp, 8/11 2005.

Projektkontakter vid maskindemonstration i Sievi, 2/12 2005, Komatsu Forest.

Produktutvecklingsmöte i Kvevlax, 8/12 2005, Logset.

Informationsmöte -torkning av flis i Vasa, 8/12 2005, ProAgria.

Bioenergi-information i Veteli, 13/12 2005, energigruppen inom Veteli kommunledning.

Företagsbesök och samarbetsinformation i Haapavesi, 15/12 2005, Vesweed OY.

Speciella försöks- och forskningsinsatser,

Förberedande pelleteringsförsök, mobil anläggning, 12/2 2005 i Evijärvi.

Förberedande försök med våt skogsflis i mobil anläggning, 21/5 2005 i Evijärvi.

Speciella försöks- och forskningsinsatser,

Förberedande testkörning, korridorskörd, 15/12 2005 i Haapavesi, Vesweed Oy.

Page 16: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

15

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Produktionen av informationsmaterial från projektet har under 2005 bestått av 14 st. Info från Chydenius-institutet.

2006

För Chydenius-institutets del har arbetet fortsatt med att koordinera verksamheten inom projektet, arbeta med informationsspridning samt ansvara för rapportering och redovisning till finansiärer.

Arbetet inom projektet har under året framskridit mycket bra, helt enligt projektplanen och delplanen. För Chydenius-institutets del har projektåtgärderna främst bestått av,

- ledning och samordning av projektarbetet

- information inom projektet och utåt, (redigera Info-material till nyckelpersoner och kunderna)

Ett fortsatt samarbete har skett med ett företag som ska ta fram ny utrustning för korridorskörd för mindre entreprenörer.

Ett nytt samarbete med ett företag som utvecklar en trä-förgasande pelletbrännare har utvecklats.

Utställningar konferenser och mässor

Bioenergiseminarium i Halsua, 13/3 2006, (arrangör K-P liitto).

Bioenergidag I Kannus 24/4 2006, (arrangör Metla-Kannus).

Projektseminarium för nyckelpersoner i Umeå, SLU-BTK, 16/5 2006, ca 40 seminariedeltagare.

Teknisk tur i Umeåregionen, 17/5 2006, Umeå Energi-Röbäck, MBAB pelletfabrik i Överklinten.

Internationell konferens i Aalborg, Danmark, 22-28/5 2006, internationellt samarbete och utbyte.

Internationell Pelletkonferens och teknisk mässa i Jönköping, 30/5-1/6 2006 (1150 deltagare från 60 länder).

Tekniska turer i Jönköping-regionen, 30-31/5 2006, (energivedsskörd och pelletfabrik)

Internationell bioenergikonferens i Joensuu-Koli, 6-9/6 2006, (Wood Energy Solutions Conference).

Skogsteknisk mässa, Silvera I Joensuu, 9/6 2006.

Skogsteknisk mässa, SkogsNolia, i Umeå-Hörnefors, 15-16/6 2006.

Landsbygdsforskarmöte på Chydenius-institutet i Karleby, 24/8 2006, (arrangör C-I).

FinnMetko skogsteknisk mässa i Jämsänkoski 30/8 -1/9 2006.

Odora seminarium i Karleby, 29/9 2006, (arrangör Mellersta Österbottens Yrkeshögskola).

Projektseminarium i Kannus 25/10 2006, ca 50 seminariedeltagare.

Teknisk tur i Kannus och Sievi, 26/10 2006, T. Isokungas pelletfabrik i Kannus och energientreprenör Risto Vilens energiskördare, Valmet 801 BioEnergy Combi

Möten och arbetsgruppsmöten,

Ekonomimöte i Kannus, 27/1 2006, KPMO.

Projektmöte i Karleby, 8/1 2006 med Metla.

Produktutvecklings- och infomöte i Umeå, 5/4 2006, SLU-skogst. med personer från företaget Vesweed i Haapavesi.

Produktutvecklings- och infomöte i Umeå, 5/4 2006, SLU-BTK.med presoner från företaget Vesweed i Haapavesi.

Företagsbesök och möte på Komatsu Forest i Umeå 5/4 2006.

Företagsbesök och möte med StonicWood i Småbönders, Terjärv, 27/4 2006

Företagsbesök och möte med Finnpellet och FinnMehl i Kaustby, 10/5 2006.

Planeringsmöte i Umeå, 16/5 2006, SLU-BTK (alla samarbetsparter närvarande)

Ledningsgruppsmöte i Umeå, 17/5 2006, ledarmöten och suppleanter i projektet.

Planeringsmöte i Hörnefors i samband med SkogsNolia mässan, 16/6 2006, SLU skogteknologi.

Ekonomimöte i Kannus, 15/8 2006, KPMO.

Projektrapportmöte i Karleby, 18/8 2006.

Ekonomimöte och projektrevision i Kannus, 21/8 2006, (revisor Asko Vanhatupa)

Planeringsmöte i Kannus 11/9 2006.

Interregseminarium med personliga möten i Ö-vik 14-15/10 2006 (representanter för olika projekt).

Planeringsmöte i Karleby 13/10 2006, (arrangör K-P liitto).

Planeringsmöte i Kannus, 25/10 2006, (alla samarbetsparter närvarande).

Ledningsgruppsmöte i Kannus, 26/10 2006, ledarmöten och suppleanter i projektet.

Planeringsmöte i Karleby med Ulla Lassi, 2/11 2006.

Företagsbesök på pelletfabrik i Evijärvi, 8/12 2006, Pellavapojat Ky.

Företagsbesök och möte på pelletfabrik i Vimpeli, 11/12 2006, Tehowatti Oy.

Page 17: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

16

Speciella försöks- och forskningsinsatser,

Pelleteringsförsök i Evijärvi med fuktig råvara 31/1 2006 (Metla) Karpel Ay

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Chydenius-institutets produktionen av informationsmaterial från projektet har under 2006 bestått av 10 st. Infoblad.

2007

Under det sista halvåret av projektet fortsatte Chydenius-institutets roll att hålla i koordinering av verksamheten inom projektet. Den andra stora insatsen var olika arbetsinsatser kring informationsspridningen, samt det byråkratiska ansvaret kring rapportering och redovisning till finansiärerna.

Projektarbetet som helhet har kunna följa de delplaner som gjorts för verksamheten. Chydenius-institutets insatser i projektet har framskridit mycket bra enligt projektplanen.

Projektinsatserna har varit, i ett nötskal, att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag.

En långsiktig uppföljning av miljöpåverkan har fortsatt hos Metla, och nya arbetsmetoder och utrustning har utvecklats för maskinförare för ett skonsammare arbete vid skörd. Gjorda pelleterings- och förbränningsförsök har bekräftat att det finns möjlighet att nyttja energived som råvara för pelletproduktion.

Ett bra samarbete med tillverkare av MTH-aggregat har resulterat i ny teknisk utrustning för buntkvisning. Ett annat samarbete med ett företag som utvecklar och tagit fram en ny utrustning för korridorskörd för mindre entreprenörer har varit givande i projektarbetet.

Samarbete med det företag som utvecklar en trä-förgasande pelletbrännare har också givit många nya impulser till deltagare och forskare i projektet.

Utställningar konferenser och mässor

Energiseminarium i Jakobstad, 17/1 (arrangör MittNorden).

Möten och arbetsgruppsmöten,

Företagsbesök och information hos Lestijärven Energiaosuuskunta, 4/1.

Samtal och projektinfo med företaget Entimos Energy Oy, Timo Saares CHP-enheten i Lestijärvi)

Projektmöte i Karleby, 8/1 2006 med Metla.

Information och företagsbesök i Kaustinen, 9/1 2007, företagen Finnpellet Oy/ FinnMehl Oy.

Ekonomimöte i Karleby 8/2.

Revisionsmöte för perioden 2/2006 i Kannus, (revisor Asko Vanhatupa).

Projektseminarium i Kannus för nyckelpersoner, 24/4.

Projektseminarium i Umeå för nyckelpersoner, 25/4.

Ledningsgruppsmöte, avslutande möte för projektets ledningsgrupp, i Umeå 25/4.

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Under 2007 har Chydenius stått för produktionen av informationsmaterial med bl.a. 12 st. nya Info från projektet.

Informationsinsatser

Chydenius-institutet har ansvarat till stor del för koordinering av projektets olika informations-verksamheter. Informationen från projektet har också bidragit till att olika nätverk har utvecklats mellan projektets forskare inom bioenergi, ett utvecklat samarbete med företag och nyckelpersoner inom bioenergi.

Över 600 sidor INFO material finns på Internet

Page 18: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

17

Projektets mycket aktiva informationsverksamhet har bedrivits helt enligt informationsplanen för projektet, den bygger på huvuddelarna,

- Information utåt om projektet via media - Information utåt genom Internet och e-post. - Information till målgruppen genom kontakter och INFO-blad på Internet - Intern projektinformation mellan samarbetsparter

En kontinuerlig produktion av ”INFO från projektet” från resultat i projektet har kunnat spridas på svenska, finska och engelska. Materialet finns också på Internetsidor under adressen,

http://www.btk.slu.se/ (klicka på Publications) eller

http://publikationer.slu.se/nybib.cfm?pubst=t&pubv=&pubtyp=6&publar=&puballa=true

Koordinering

Chydenius har haft ansvarat för samord-ning av planering och rapportering av pro-jektarbetet. Det praktiska arbetet för samordning i FoU verksamheten har skett genom att ordna olika arbets-gruppsmöten, plane-ringsmöten, semi-narier, mm. En viktig del i arbetet har varit att samordna infor-mationsmaterial från projektet i olika former, t.ex. Info-blad för målgruppen på Internet.

T.v. Intern projektinformation skickades ut varje månad

Page 19: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

18

Projektmöten och seminarier

Kontakt med kunder, nyckelpersoner och projektets forskare har skett genom att det ordnats ett stort antal av olika typer av interna möten, mellan projekt-personal. Möten för att bl.a. samordna, planera och redovisa samarbetande organisationers verksamheter och resultat.

Två seminarier för nyckelpersoner inom projektregionen har ordnats per år, ett i Finland och ett i Sverige.

Möten med kunderna

Olika typer av tillfällen har ordnats där verksamma inom projektet har haft möjlighet att ha direktkontakt med kunderna, skogsägare och värmeentreprenörer. Det har skett bl.a. genom kortkurser ordnade av Metla som också gjort personlig besök hos medlemmar i energi-andelslag (energikooperativ).

Den kundgrupp av personer som sysslar med information och rådgivning till den primära målgruppen har inbjudits till seminarier. Möten med nyckelpersoner inom bioenergi har kunnat ske via seminarier, mässor och utställningar både inom och utanför projektet.

Kursdeltagarna i Lestijärvi lär mera om hur kvalitén på råvarna för trädbränsle kan höjas

Elmia Wood i Jönköping 2005. Iwan Wästerlund, Tomas Nordfjell och Dag Fjeld informerade om projektets resultat

Projektseminarium 25/10 2006 i Kannus

Page 20: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

19

3.3. Metla

Abstract

Co-operation with Logset started in 2005 in terms of harvesting techniques, processor technology and debarking. All aimed at higher productivity in harvesting of small size trees for energy with improved fuel characteristics for both conventional chip combustion and pellet production. Harvesting trials were carried out with Logset to identify new work methods in energy wood harvesting in April 2005. This was done in the first thinning stands of pine. Harvesters productivity was 9,5 m³/h in single tree handling, 10 m³/h in multi tree handling near the strip road and 11,5 m³/h in multi tree handling at the stump.

In 2005 an experiment was carried out on the debarking of small sized energy wood as part of multi-tree harvesting (MTH). This was done to improve drying and to decrease bark content and hence improve feed stock quality as pellet raw material. This experiment was done with unfrozen wood. The outcome with unfrozen wood was 3.3-5.7 % with a regular harvester head and 6.9-8.9 % with a modified one.

The experiment was repeated with frozen wood. This was done between March 6-10.2006. The debarking of frozen wood turned out to be much worse than that of unfrozen wood. The debarking percentage of the regular MTH-harvester head was 1.0-1.1 % and with the modified harvester head 1.6-2.2 %. The improvement that the modification brought was minimal and insignificant.

As a result of a request from the energy co-operatives and Keski-Pohjanmaan metsänomistajien liitto (forest owners association) similar experiment was carried out with birch. The idea here was that birch has thick and durable bark which dictates the drying rate in radial direction. This experiment included two drying experiments and a debarking experiment. The experiment was initiated in march 2007.

Two experiments of a mobile pellet unit was carried out January 31, 2006 and November 02, 2006 in Evijärvi. They included studies on productivity, fuel consumption and pellet characteristics. The production line in the first experiment was put together by Janne Kettunen and Karpel Ay from Evijärvi. The feed stock consisted of birch stems, birch whole trees and MTH-debarked pine stems from the debarking experiment. All material being of small diameter originating from cleanings and thinnings, and had gone through ambient drying. All material was chipped prior to pelletizing. The 2006 experiment gave very promising results in terms of moisture content. They were 7,1, 6,4 and 5,3 % for birch stems, birch wholetrees and pine stems. The corresponding bulk densities were 688, 567 and 613 kg/m3. The results are most comparable with those of commercial pellets.

The second face of a wholetree pelletizing experiment was carried out in November 2006. All feed stocks came from the drying experiments and energy cooperatives, and were identical to the first experiment. The aim was to see if wholetree birch, stem wood birch and MTH-harvested and debarked pine could be pelletized in stationary, small scale plant with an 8 mm matrix canals. This was carried out with Tapio Holm also from Evijärvi. Unfortunately the canals were only 40 mm and insufficient for proper pellet formation. Pine feed stocks produced no pellets. Birch pellets contained a high percentage of fines but the process was otherwise manageable. The productivity for both birch feed stocks was 455 kg/h. This was considerably slower than in the first experiment.

The work with the Central Ostrobothnian energy co-operatives was started in January 2005 by surveying the fuel stock piles to be used during three heating seasons from 2005-07. The information on harvesting history was collected from the co-operative chairmen and members. Date of harvest,

Page 21: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

20

species, assortment and pile management history we among the recorded data. This survey of 144 storages. A total of 1890 moisture, ash and heating value analyzes were made in Metla’s laboratory in Kannus. Moisture content of sampled storages varied a great deal from 21-56 % on green weight basis. The average being 35.3 %. The average value among the co-operatives ranged from 30 – 44 %. Covering did again prove to enhance drying. The covered piles were 6 %-units dryer on average than the uncovered once.

Four storage studies were carried out. Such factors as length of storage, storage placement, piling techniques and bark content were studied. Two of these were on small diameter pine, initiated in Kruunupyy in April 2005 and in March 2006. The aim of this study is to find out how and if mechanized debarking of frozen wood would enhance drying characteristics of MTH-harvested wood. These studies included eight fuel stock piles. At the time of initiation samples were collected for moisture content, ash content, heating value and chemical composition. Intermediate samples were collected in September 2005 and final samples in January 2007. These samples from both studies indicated that debarking of unfrozen wood doesn’t have any favorable effect on the drying rate. After a year of storage all four piles had dried to an almost equal 36-37 % moisture content, and correspondingly 22-26 % at the end of experiment. No difference was found between the treatments during the final sampling either.

The experiments three and four dealt with strip debarked birch and are related to the debarking studies. The other one of the experiments was a road side study comparable to the pine studies where the significance of debarking is the factor. The second one was a study of bunched birched wood there debarking and orientation are factors.

Nutrient release from logging residue has been studied on a thinning site of Scots pine. The results indicate that the release is a slow phenomena. This is because of the high lignin content and low nutrient concentrations in whole tree biomass. One year after thinning needles have lost 52 % of their mass, branches <5mm 27 % and branches >5 mm 24 %. The release of nitrogen doesn’t follow this trend. For the first year the concentrations actually increase in the larger branch fractions. It is only in the end of the first year since harvesting that 20 % decrease in nitrogen concentrations was observed in needles and fine branches. Further more most of the nitrogen is in organic form and hence unavailable to the plants, and not having an effect on the site fertility.

Extension work and information delivery on the project was an important task of the project. This was done on different forums and targeted on operators active on the renewable energy field land owners, entrepreneurs and contractors. In addition to the events organized jointly with the Swedish counterparts also provincial events took place. The Metla and Keski-Pohjanmaan metsänomistajien liitto (forest owners association) has organized jointly an evening seminars for the energy co-operative members and officials every year. In formation produced on the project have also been delivered on other regional and international forums. Results and progress has also been reported in newspapers and professional magazines and scientific articles. Also teaching material has been put together with Keski-Pohjanmaan maaseutuopisto.

One of the best channels of information delivery over the years has proved to be the one-to-one consultations with the energy co-operative leaders and members. The most recent information on the project results, harvesting and storage methods were always delivered and discussed. These meetings also gave the project representatives an opportunity to learn from the co-operative members about their practices and opinions. A total of 84 one-to-one consultations were made between 2005-07.

Study stand inventories for Valmet 801 Combi Bioenergy harvester were carried out in March 2006. However, the execution of the study did not materialize before March 2007 due to unwillingness of the manufacturer to participate in the study. The focus was on the effects of stand variables on time consumption of energy wood harvesting. The experiments were carried out in both in thinnigs and clearcuts of small diameter stands. The results are available at this point only for the thinning stand. The first block was birch dominated (64 %) with dbh 10 cm and height 10 m. The second block was pine dominated (66 %), with dbh 10 cm and height 10 m. Harvesters productivity was 7,2 m³/h in birch stand and 6,9 m³/h in pine stand.

Page 22: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

21

A cooperation with Plustech, a John Deere subsidiary, was initiated to study the time consumption of a single grip harvester in all work phases in energywood harvesting. The data was collected between September – November and has now been unloaded from the machines and will be analyzed early next year.

Page 23: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

22

3.4. Sveriges lantbruksuniversitet, Biomassateknologi och kemi, (SLU-BTK)

Sammanfattning av projektverksamheten vid SLU BTK 2005-2007

Som en naturlig fortsättning på de arbeten som utfördes inom projekt ”Bioenergi från skogen I (2003-2004) har i detta arbete samma råvaror som där togs fram vidare studerats för att utreda förutsättningarna att nyttiggöra dessa som en bränsleråvara. Fokus i arbetet har hela tiden legat på de sortiment som kan utvinnas vid tidiga gallringar alternativt sena röjningar i lämpliga bestånd i Västerbotten i Sverige och i Mellersta Österbotten i Finland. Det material från gallringar som studerats har varit 1. Kvistad tall, 2. Okvistad tall, 3. Ett blandat sortimen med björk och gran och ett referensmaterial med stamvedspellets gran/tall. Det visade sig att det svåraste materialet ur förbränningssynpunkt var det blandade materialet efter att det hade lagrats i välta under 15 månader. Vid förbränningsprov och vid bränsleanalyser uppvisade detta material högsta askhalter och asksammansättningen ledde till kraftigt sintrande aska. De kvistade sortimentet av tall var det bästa och sortimentet och uppfyllde kravet på askhalt <0,7% som är klass 1 krav för pellets i den nya CEN standarden.. För okvistad tall blev askhalterna högre och sintringsproblem uppstod även.

En slutsats är att för att uppnå tillräckligt hög kvalité på råvaran från gallring i klena bestånd för vidare förädling till pellets skall råvaran vara kvistad.

Det forsatta arbetet med förbränningsförsök har utförts i en i projektet utvecklad brännare i effektområdet 10-30 kW. Målet för denna brännare har varit att skapa en förbränningsutrustning som kan hantera pellets med aska som sintrar. Trotsa sintringen skall askan kunna transporteras bort från brännarkoppen och lufttillförseln till förbränningen skall inte störas. Kraven på låga emissioner av CO, NOx och partiklar m.m. skall kunna uppfyllas.

Den utvecklade s.k. ”BTC-brännare” har utvärderats genom kortare och längre förbränningsprov med emissionsmätningar

En slutsats för denna del i projektet är att det går att konstruera en brännarkopp som klarar av att hantera relativt askrik och sintrande pellets till verkade av gallringsvirke.

I en annan del av detta arbete har olika system för hantering av råvaran efter flisning fram till färdig pellets studerats. Det har konstaterats i andra delar att trots noggrann uppläggning av gallringsvirket och att olika täckningsmetoder tillämpats har fukthalten i råvaran sällan understigit 30 %. I bästa fall har fukthalter ner mot 25 % uppnåtts. För att uppnå hög kvalité på pelletsen och för att själva pelleteringsprocessen skall fungera väl med dagens teknik skall fukthalten för finmalning av flisen understiga 15 %. Detta innebär att ett torksteg är nödvändigt. Utveckling av torksystem för småskalig hantering passande entreprenörer har inte skett fram till idag då efterfrågan på detta varit svag. Det är också så att torkeffektiviteten i små anläggningar blir lägre än i stora industriella anläggningar. Det går åt med energi för torkningen och det innebär att kostnaderna för torkning blir relativt sett dyrare i en liten anläggning. Olika torksystem har studerats i detta projekt och alla har uppvisat hög energiåtgång. En ny torkkonstruktion har studerats i projektet som arbetar kontinuerligt med het olja i torkens mantel som medium för värmeöverföringen. Oljan värms i en biobränslepanna till 180°C och torkgodset matas fram i olika upphettade plan i torken samtidigt som materialströmmen möter uppvärmd luft från en rökgasvärmeväxlare efter ”hetoljepannan”. Torkeffektiviteten har inte kunnat uppmätas inom projekttiden då ombyggnad av torken pågått fortlöpande.

Page 24: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

23

Resultat vid provkörningar visar på att denna teknik kan utvecklas till ett system som passar att användas i småskalig hantering.

I arbetet har även ingått att beskriva olika sammansatta system för hela förädlingskedjan från flis till färdig pellets. Fokus har legat på att beskriva processer i en skala lämpliga för självverksamma skogs- och lantbrukare.

Regionalt anpassad torkteknik

Systemlösningar för regionala entreprenörer

Lösningar för värmeentrepenörer med gallringsvirke som råvara

Håkan Örberg

Sammanfattning

Inom detta projekt, genomfört vid BTK BTC, har olika moment i förädlingskedjan från uttaget av gallringsvirke efter flisningen fram till förbränningen av färdig pellets studerats. Projektet har haft sitt huvudsakliga fokus mot en mer småskalig hantering jämfört med den rent industriella skalan som är vanlig inom den gängse pelletstillverkningen i Sverige och Finland. Motivet för detta har varit att söka lösningar som kan passa i en entreprenörskala för självverksamma skogsbrukare och företagare inom skogsbruket. Man skulle på därigenom kunna skapa ett mervärde för det virkessortiment från tidiga gallringar som idag inte har någon avsättning. Efter utvärdering av olika sätt att lägga upp och lagra råvaran från gallringsortiment som helt eller delvis kvistats och där olika täckmetoder studerats framkommer att ett visst torkningsbehov föreligger för att kunna klara vidare förädling till ett pelletsbränsle. Det handlar om att sänka fukthalten 10-15 % -enheter. Teknik för att torka det flisade materialet i en skala som inte är industriell är ett relativt outvecklat område. Torkning är kostsamt och energieffektiviteten i småskalig torkning är låg. Att nyttja eget producerat bränsle för torkningen är en förutsättning. I detta projekt har olika torkningsmetoder studerats som kan nyttjas i en entreprenörsskala.

De metoder som kunnat studeras i projektet har pekat på behov av ytterligare utveckling av system för småskalig torkteknik. Torkeffektiviteten i de system som provats har varit alltför låg.

Bränsleanalyser och förbränningsprov har visat att för att uppnå tillräckligt hög kvalité på pellets tillverkade av gallringsvirke måste virket kvistas i skogen för tranporten ut. Detta leder till behov av att utveckla teknik för ett sådant arbetsmoment för klena träd.

En slutsats är att för att uppnå tillräckligt hög kvalité på råvaran från gallring i klena bestånd för vidare förädling till pellets skall råvaran vara kvistad.

De sortiment från skogsbruket som kommer från gallringsuttag har visat sig innehålla en högre askhalt än pellets tillverkade av sågspån. Det har också gett aska som vid förbränning gett mer eller mindre svåra sintringsproblem. Det blir med andra ord lägre kvalité på dessa pellets jämfört med ren sågspånspellets. Dessa pellets med en högre askhalt och med sämre askegenskaper är inte lämpade för förbränning i dagens små pelletspannor eller pelletsbrännare. Behovet av att studera och utveckla småskaliga brännare för helt eller delvis sintrande pellets har därför uppkommit och arbeten med detta har pågått under hela projekttiden. En ny teknik för förbränning av sintrande pellets i en brännarkopp i effektområdet 10-30 kW har utvecklats i projektet, den s.k. ”BTC-brännaren” Optimering och provförbränningar med emissionsmätningar har genomförts. Ett genombrott i funktionen av denna typ av utrustning öppnar upp för nyttjande av bränslepellets som inte uppfyller högsta klass beträffande askhalt och askans sintringsegenskaper.

En slutsats för denna del i projektet är att det går att konstruera en brännarkopp som klarar av att

Page 25: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

24

hantera relativt askrik och sintrande pellets till verkade av gallringsvirke.

I projektet har hela system för förädling av råvaran till färdig pellets studerats och de olika delmomenten har beskrivits. Fokus har lagts på systemlösningar i en skala som kan tillämpas av entreprenörer.

Summary

The different steps in the whole chain of upgrading chipped material from thinning procurement to combustion of pellets has been studied in this project. Focus has been set on small scale systems compared to large industrial scale of producing pellets that is common in Sweden but also in Finland. The motivation for this has been to find solutions for farmers, forest owners and other small companies operating like entrepreneurs. In this way it could be possible to put an added value to the assortment from thinning that today has almost no use. After evaluating results from tests with storing and covering methods thinning material in piles it is showed that there is a need for drying material after chipping in a range of 10-15 %-units before pelletizing. The technology of drying chips in a small scale is rather undeveloped compared to an industrial scale. Drying is costly and the energy efficiency is low in small compared to industrial scale. The use of self produced bio fuel for the drying is essential. Different drying methods have been studied that could be applied in an entrepreneur scale but there is a need of further development of small scale drying technology. The energy efficiency in the studied systems has been to low.

Fuel characteristics and combustion tests has showed that in order to achieve a quality good enough for pellets production the trees have to be delimbed in forest before transported out.

Assortments form thinning procurements in forest has showed higher ash contents compares to pellets made from saw dust. They have also resulted in more or less serious slagging problems by combustion tests. This means in other words that pellets made from thinning material how a lower fuel quality compared to saw dust pellets. This also means that these pellets are not optimal for using in small scale boilers and burners of today. The development of combustion burners and systems that can handle ash rich pellets in an environmentally friendly way by combustion is important. A new technology combustion sintering pellets in a burner cup in the power range 10-30 kW has been developed in the project. Optimizing of air supply and fuel feeding has been carried out. For the evaluation emission measurements have been done. A break through in the function of burners able to handle slagging pellets would open up for the use of a wide range of pellets fuel with lower quality compares to stem wood pellets.

This project shows that it is possible to construct a burner for ash rich and slagging pellets for combustion in an a power scale of 10-30 kW with low emissions.

The different components in the system of upgrading chips from thinning to pellets have been described and put together in an entrepreneur application scale.

Page 26: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

25

3.5. Sveriges lantbruksuniversitet, Skogsteknologi,

SLU-Skogst.

Sammanfattning av projektverksamheten och resultat vid SLU Skogst. 2005-07

2005

För uttag av biobränsle vid röjningsgallring måste enligt tidigare erfarenhet i projektet nytag göras, både på maskinsidan och metoder för att utföra arbetet.Vid skogsteknologi har arbetet främst bestått i utvecklingsarbete kring experimentrigg för korridorskörd samt utredningar kring förutsättningar för det och hantering av materialet: biomassatillgång från röjstudier, lagring av material samt litteraturstudier kring GROT-hantering. Det senare behövs även för att kunna modellera logistiken i bränslekedjan. En helt ny skördarkran har analyserats, vilken kommer att få betydelse vid ungskogsskörd.

För logistikdelen har en metod för förenklad skattning av transportarbetet gjorts med årsbehovet som bas. Med ökat behov ökar medelavståndet för upptagning. Vidare visar modellen enkelt att ett värmeverk som anläggs vid kusten får ca 30 % större transportavstånd än ett inlandsbaserat pga att upptagningsområdet blir halvcirkelformat i första fallet. Vidare pågår insamling av driftsdata från både skotning och vägkörning av skogsbränsle för att få data till logistikmodeller.

Produktions- och säkerhetsinriktad brännvedsstudie gjordes på senhösten med tre olika aggregat och 12 olika äldre män. Säkerhetsinriktad därför att en tidigare studie av skogsrelaterade olyckor visat på hög andel vara relaterade till brännvedsarbete.

Teknikutveckling för svaga marker bearbetats på två sätt: examensarbete kring dikesrensning och arbete med guidelines för undvikande av körskador samt deltagande i en konferens om markskador.

2006

Organisationsförändringar har genomförts vid skogsteknologi, SLU. Från den 1 januari 2006 bytte vi institutionstillhörighet från skötsel till inst för resurshushållning och geomatik. I samband därmed tog den institutionen tillfället i flykten att även göra en intern översyn av sin organisation. Under våren har verksamhetsmål och organisations-former utretts och valet föll på en matrisform. Det har även inneburit att hela avd för skogsteknologi fysiskt flyttat från plan 4 till plan 1 i Skogishuset för att bli samlokaliserad med den nya institutionen, som nu omfattar ca 100 personer vintertid och ca 50 personer till under sommarperioden med riksskogstaxeringen igång.

Arbetet i projektet har främst rört olika aspekter på korridorskörd från kran till simuleringar om olika arbetsmönster och teknikmodeller. Ett bredavverkande aggregat med solfjädersformat arbetsmönster i instick från en korridor verkar ge högsta produktiviteten. Under vintern 05/06 gjordes simuleringar och beräkningar för att utröna om det fanns vinster med en vinkelkran, särskilt för ungskogsskörd. De positiva resultaten för tät gallringsskog gjorde att Cranab AB i Vindeln tog fram en prototyp.

Fältstudier gällande komprimering av träddelar med Vimek 606 TT Biocombi. Vidare fältstudier och databearbetning gällande knäckkvistning av träddelar med vår prototyp av korridorskördare. Arbete med manus.

Page 27: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

26

För logistikdelen har en metod för förenklad skattning av transportarbetet gjorts med årsbehovet som bas. Med ökat behov ökar medelavståndet för upptagning. Vidare visar modellen enkelt att ett värmeverk som anläggs vid kusten får ca 30 % större transportavstånd än ett inlandsbaserat. En mindre studie genomfördes för vägtransporter av skogsbränsle rörande kostnadsbilden. Två mellanstora studier har startats upp under hösten som examensarbeten. I den ena studien analyseras effekten av bestånds-variabler och lagringsförhållanden på lasstorleken hos en grotbil samt kostnaden för transporten. Systemanalyser av 5 olika modeller för transport utfört.

Den andra studien handlar om utveckling av en metod för bestämning av optimal och säker nivå på bränslelagret vid värmeverket med hänsyn till leveransprecision.

2007

Institutionen bytte namn 1 jan till: Inst f skoglig resurshushållning och avdelningen till planering och teknologi. E-postadress: [email protected].

Teknikdelen har kommit in i en publiceringsfas och läget är följande: Artikeln rörande korridorskörd i ungskog är accepterad för publicering i Silva Fennica: Simulation of Geometric Thinning and Their Time Requirements for Young Forests (Dan Bergström et al.). Data från komprimeringsstudien med Vimek 606TT Biokombi ligger till grund för ett publicerat info.blad samt som del i en opublicerad vetenskaplig artikel (nu i manuskriptformat, möjlig titel: New/interesting techniques for compression of tree bunches from young stands). Komprimeringsstudien med prototypen för en korridorskördare Vimek Biodrivare är nu i manuskriptformat (Möjlig titel: New/interesting techniques for compression of tree bunches from young stands) men data från en kompletterande studie bör inhämtas före publicering.

Bergström & Nordfjell arbetar i fält för en jämförande studie mellan konventionell gallring och korridorgallring av helträd i ungskog. Studien förväntas ge data för en vetenskaplig publicering som enskild artikel och basdata för vidare datasimuleringar för biobränsleskörd i unga skogar.

Ola framlade den 12 januari sin avhandling: Efficiency and safety in self-employed family forestry. Doctoral thesis. Department of Forest Resource Management and Geomatics, Swedish University of Agricultural Sciences. Umeå. 42 pp + 4 separate papers. ISBN 91-576-7259-8. I avhandlingen ingick en studie om småskalig vedberedning som delvis finansierades av Interreg-projektet. Delar av resultaten ingår även i ett FaktaSkog som är under redaktionsgranskning (Lindroos, O. 200X. Vårt värmande vedarbete).

För logistikdelen kommer en studie behandla effekten av beståndsvariabler och lagringsförhållanden på lasstorleken hos en grotbil samt kostnaden för transporten med driftsdata från 30 olika bestånd. Största skillnaden verkar vara för om materialet körs in på vintern eller på sommaren. Den andra studien handlar om utveckling av en metod för bestämning av optimal och säker nivå på bränslelagret vid värmeverket med hänsyn till leveransprecision. Målet är att balansera lagerkostnader mot extra kostnader för anskaffning av skogsbränsle när sågverkets lager inte är tillräckligt stort för att kompensera för dålig leveransprecision.

Beträffande produktion av pellets gjordes tidigare ett examensarbete med pressning av material med olika storlek på råvaran. Komprimeringen gjordes i en laboratoriepress för att få så kontrollerbara förhållanden som möjligt. Studien visade att en ganska vid partikelstorlek vid inmatningen ger den högsta densiteten. Resultaten är så intressanta att ett manuskript är under framtagande med den preliminära titeln: Influence of raw material particle size distribution on fuel-pellet characteristics (Dan Bergström et al.).

Beträffande miljöaspekter pågår 2 st examensarbeten med hänsyn till EU:s vattendirektiv, med Wästerlund som handledare, Inom de närmaste 5 åren skall alla överfarter av vattenförande drag ske på ett sådant sätt att de inte störs eller grumlas. Om störning inträffat skall det åtgärdas och ha god status inom en viss tidsrymd. I det ena arbetet kartläggs hur arbetet sker i praktiken och hur ett skogsbolag söker utbilda och åtgärda för att minska skadorna. I det andra arbetet har nyttan av flyttbara broelement undersökts. I dagsläget lite svårt att räkna hem en sådan bro, men å andra sidan räknar virkesköpare med att kunna ta hem flera kontrakt och även driva under lite sämre

Page 28: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

27

förhållanden. Arbetena är intressanta med tanke på Väster- och Österbottens län har stora arealer med sanka marker och många diken/bäckar men uppväxande sly som med fördel kan nyttjas som skogsbränsle. Produktion av informationsblad ökar genom att 4-5 st kommer produceras under april-maj.

Resultat man har uppnått i projektet Genom projektarbetet har följande resultat nåtts; 1. Bredskörd i solfjäderformad korridorskörd av ungskog verkar ge en konkurrenskraftig drivnings- kostnad. Vinkelkran för detta ändamål kan öka produktivitet ytterligare. 2. Knäckkvistning ökar kraftig lasstorleken vid skotning av träddelar. 3. Ungskog kan komprimeras ganska enkelt i lastutrymmet och därmed ökar lasstorlek ytterligare. 4. Produktion av brännved i processor ger god produktivitet med ganska säker arbetsmiljö. 5. Det är svårt få fulla lastvikter med GROT på lastbil, men med sommarlagrat ökar energivärdet påtagligt i lasset jämfört med färskt vintermaterial. 6. Svårt få bra returlaster med grotbil. 7. EU:s vattendirektiv kan medföra vissa problem för skörd på fuktiga marker. Ett bärbart broelement kan vara till hjälp för bäcköverfarter. 8. Pellets kan troligen tillverkas med mindre energiåtgång än med dagens konventionella hantering.

Personer som har arbetat i projektet Från SLU-skogsteknologi har följande personer arbetat i projektet; 1. Prof Iwan Wästerlund 2. Docent Tomas Nordfjell 3. Univ lektor Dag Fjeld 4. Doktorand Dan Bergström 5. Doktorand Ola Lindroos 6. oktorand Magnus Pettersson 7. Examensarbetare

Företag som man samarbetat med Med följande företag har vi haft ett samarbete; 1. Vimek AB, Slipstensjön 2. Norra Skogsägarna, Umeå 3. Skellefteå Kraft, Skellefteå 4. Norrbränslen AB, Sundsvall 5. Energidalen i Sollefteå AB, Sollefteå 6.

Annat □ Magnus Pettersson har fått anställning hos Tall Oil med placering i Lettland och flyttade under mars månad 2007.

Projektrapporten har sammanställts av,

Iwan Wästerlund

Page 29: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

28

4. Beskrivning av projektverksamheten

4.1. Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut - Kannus

Verksamhetsperiod 1, 1/1-30/6 2005

As the new ”Bioenergy from Forest II” project started at the beginning of the year 2005 tasks of the Rural Institute remained quite same. Rural Institute is the owner of the project and responsible for the economical administration and main bookkeeping. In addition to this Rural Institute arranges bioenergy education, education material and information spreading to project’s target groups. Jaana Lumatjärvi started as new project secretary at the beginning of the project.

Several information and planning meetings were arranged both in Finland and in Sweden. The people from the local Employment and Economic Development centre (TE-keskus) and from the local Forestry Centre (Metsäkeskus) visited in Kannus and the press conference was arranged in Kruunupyy. Jaana Lumatjärvi also participated in “European Pellets Conference” in Austria and planning meeting of the LuoVa-project (Rural innovation centre -project). Project seminar and technical tour were held in June in Umeå.

The planning of the education material started together with Metla, Central Ostrobothnia’s forest owners association (K-P metsänomistajien liitto) and forestry teachers of the Rural Institute. During the year was concentrated on planning new education modules, integrating bioenergy studies to normal forestry studies, considering realizable courses and possible improvements in educational purposes.

Planning and information meetings:

Information meeting in Kannus 26.1.05. Project administrative information. (Ingela Wikman, Ulf-Peter Granö, Jaana Lumatjärvi)

Planning meeting with METLA in Kannus 17.3.05. Co-operation during the project and reporting (Jarmo Matintalo, Juha Nurmi, Pertti Hanni, Jani Lehtimäki, Jaana Lumatjärvi)

Project meeting in Umeå 22-23.3.2005

Participating planning day of the LUOVA project (Rural innovation centre -project). 1.4.05 in Kannus

Information meeting in Kokkola 10.5.05 Project’s administrative information. (Maire Ala-Pöntiö, Ulf-Peter Granö, Jaana Lumatjärvi).

Planning meeting with METLA and Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien Liitto in Kannus 25.5.05. Planing of the educational material. (Pentti Etelämäki, Jani Lehtimäki, Tero Takalo, Pertti Hanni, Jaana Lumatjärvi)

Project meeting in Umeå 9.6.2006.

Planning meeting with METLA and Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien Liitto in Kannus 13.6.05. Planing of the educational material. (Pentti Etelämäki, Jani Lehtimäki, Tero Takalo, Pertti Hanni, Jaana Lumatjärvi)

Page 30: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

29

Co-operation meetings: Visit of Employment and Economic Development Center and Forest Center of South Ostrobothnia 14.3, Kannus

Press conference:

14.4.05 Kruunupyy

Seminars and conferenses:

European Pellet Conference in Wels, Austria 1.3-3.3.05 (Jaana Lumatjärvi)

Project seminar and technical tour in Umeå 9.-10.6.05

Verksamhetsperiod 2, 1/7-31/12 2005

The Rural Institute of Central Ostrobothnia has carried out projects financial management, project’s main bookkeeping and financial reporting. Furthermore The Rural Institute has promoted education tasks and aims. During the reporting period we have been focusing on planning new education modules and also integrating bioenergy studies to normal forestry studies. Several planning meetings have been held between forest teachers of the institute. In these meetings has been considered realizable courses and possible improvements in educational purposes.

Project seminar and technical tour were arranged in October in Kannus. The biggest event from the Rural Institute’s point of view was arranging the bioenergy day in November for general public and students of the Rural Institute. During the day there were displays of energywood logging from clearcut area, collecting and storing of logging residues and chipping of energywood (see INFO number 77). During the day visitors totalled about 250.

Supplying the reference library for the personnel and the students of the Rural Institute started.

The following actions have been done:

Supplying reference library in the area of bioenergy.

Clarifying visiting places for educational purposes.

Organizing a bioenergy information day 17.11.05 for students and general public. During the day it was presented bioenergy harvesting from final felling area, removing and storing of the logging residues and running of a wood chipper.

Organizing project seminar in Kannus 11.10.05.

Changes in personnel of the project:

Project planner Pertti Hanni is on leave from 1.9.2005 until 17.10.2006

Bioenergy information day 17.11.2005 in Kannus

Page 31: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

30

Verksamhetsperiod 3, 1/1-30/6 2006

According to project plan, The Rural Institute of Central Ostrobothnia has carried out projects financial management, project’s main bookkeeping and financial reporting. Rural Institute has also promoted project’s education tasks and aims. The work of the Rural Institute followed the project plan in the first period of year 2006 and focused on administrative and education tasks. The costs of the reporting period were 30 951,62 €.

The reporting period started with financial reporting of the second period of year 2005. Reporting and translating work demanded working hours. Planning education and education material continued. In March Katri Kulkki started in the project as new project secretary. In March a meeting about producing education material was held with Metla. Jaana Lumatjärvi quit working in a project in 30.4.2006.

According the education aims Rural Institute arranged several education events for teachers and students. In April we attended a forest work display in Ylivieska and Metla’s bioenergy day in Kannus. In May students and their teacher visited in energy co-operatives heating plant in Kälviä that uses chips as raw material.

Events in reporting period 3 (1.1.–30.6.2006):

Attending Forest Work Display (also bioenergy harvesting) with students and teachers in Ylivieska (7.4.2006)

Attending Metla’s Bioenergy Theme Day in Kannus (24.4.2006). Short summaries of all presentations were sent to all forestry teachers in Rural Institute

Arranging visit to the Rural Institute’s forestry students to heating plant using chips in Kälviä (4.5.2006)

Attending project seminar and technical tour in Umeå (16.-17.5.2006)

All Finnish Project-Info’s are printed to use of Rural Institute’s forestry teachers

About 45 persons from Rural Institute participated the events and written materials from the different events have been distributed to Rural Institute’s personnel.

During the spring teachers and students have been using project’s bioenergy reference library. Bioenergy from forest -project has also provided some material for planning new bioenergy studies in Rural Institute’s Perho unit. In May the writing of education material started and preparations for the next financial reporting was done.

Changes in personnel of the project:

Pertti Hanni is on leave from 1.9.2005 until 17.10.2006

Jaana Lumatjärvi quit working in project 30.4.2006

Katri Kulkki started working in project 20.3.2006

Verksamhetsperiod 4, 1/7-31/12 2006

According to project plan, Rural Institute of Central Ostrobothnia has carried out project’s financial management, project’s main bookkeeping and financial reporting. Rural Institute has also promoted project’s education and information tasks and aims throughout the whole reporting period.

The work of the Rural Institute has followed the project plan in the second period of year 2006 and has focused on administrative, information and education tasks. The costs of the reporting period were 22 656,82 €. In the beginning of the reporting period, July was the month of the summer holidays. The actual work began in August with financial management and reporting of the first period of year 2006.

Page 32: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

31

In September Jarmo Matintalo and Katri Kulkki from Rural Institute and Ulf-Peter Granö from Chydenius-Institute participated EU’s conferens ”Från Interreg till Mål 3” in Örnsköldsvik in Sweden. In the conference Ulf-Peter Granö held a presentation about the project. Katri Kulkki participated also 12.9. information event in Ylivieska about EU’s current financial affairs. Material from both events was delivered to those people that are involved in project work at the Rural institute and also some other organisations.

In October the project seminar, the leading group’s meeting and technical tour were arranged in Rural Institute in 25.-26.10.2006. About 50 persons from Finland, Sweden and Slovenia attended the seminar and about 15 in steering group meeting & technical tour. Also the “Delplan 2007” was written in October.

In November the education material was planned and written. Katri Kulkki, Pertti Hanni and Hannu Heikkilä participated the Bioenergy Days in Jyväskylä in 22.-23.11. The event is arranged by Finnish Bioenergy association and is the biggest bioenergy seminar in Finland.

Project seminar and technical tour in Kannus 25.10.2006

EU conference on Örnsköldsvik 14–15 .9.2006.

Page 33: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

32

In December preparing of the education material continued and preparations for the next financial reporting were made. Project owner also started discussions on possible project evaluation and reflection process with some partners. In the end of the year is the Christmas holiday season.

During the last part of the year 2006 about 60 persons participated in the events that were arranged by the Rural Institute.

In addition written material from different events was delivered to the forestry teachers. The reference library has been used and project has delivered some material for new bioenergy education in Rural Institute’s Perho unit.

Project owner also started discussions on possible project evaluation and reflection process with some partners.

Verksamhetsperiod 5, 1/1-31/5 2007

As the project is ending the amount of management tasks is growing and demands most of the working time. Especially the final reporting in spring / summer causes lot of work. The final seminar was decided to arrange both in Kannus and in Umeå. Both seminars were successful and about 80 persons participated the events.

During the year 2007 we have participated both final seminars and steering group meeting, several internal project meetings as well as meetings of the Federation of Education in Central Ostrobothnia (K-P koulutusyhtymä), EU’s information meetings, LuoVa project’s planning day (Rural innovation centre -project) and the education day about EU-projects’ financial management. Writing of the education material for Rural Institute continues and we aim to finish the material by the end of the June. Also the material that the project has already produced will be collected as information package for the forestry teachers.

As project owner Rural Institute arranged internal evaluation for the project. Evaluation was carried out as internet inquiry in which the members of steering group and project personnel was asked to answer. Results of the evaluation will be delivered to the financiers.

Different meetings and seminars that we have participated:

15.1. Project meeting in Kannus

19.1. Information event in Kokkola arranged by Keski-Pohjanmaan liitto

9.3. Meeting with other project personnel with Maaseutuopisto

14.3. Project meeting in Kannus, Maaseutuopisto

20.3. Project meeting in Kannus, Maaseutuopisto

24.–26.4. Final seminars in Kannus and in Umeå, project meetings and steering group meeting

3.5. Seminar for project personnel arranged by Luova-project (Rural innovation centre -project)

8.5. Project meeting in Kokkola

9.5. Project meeting in Kannus, Metla

24.5. Information event about EU’s next program period in Kokkola, arranged by Keski-Pohjanmaan liitto

30.5. Project meeting, Kannus

5.6. Seminar about EU’s financial managemet in Oulu, arranged by Aluekehityssäätiö

In all the work in spring 2007 has followed the project plan well. As this report is written the final costs of the project are not known, but in general all the partners stayed in their budgets and there were no problems in this area.

Page 34: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

33

Final seminars and steering group’s meeting 24.–26.4.2007.

Page 35: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

34

4.2. Jyväskylä universitet, Karleby universitetscenter Chydenius

(tidigare Chydenius-institutet)

Verksamhetsperiod 1, 1/1-30/6 2005

Arbetet inom projektet har framskridit mycket bra enligt projektplanen. För Chydenius-institutets del har projektåtgärderna främst bestått av,

- ledning och samordning av projektarbetet - information inom projektet och utåt, (redigera Info-material till nyckelpersoner och kunderna)

För koordineringen av projektarbetet har arbetet underlättats av den delplan som gjorts upp för varje samarbetspart inom projektet.

De olika projektinsatserna har varit de planerade och riktiga för att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag.

En intressant, men långsiktig, uppföljning av miljöpåverkan har fortsatt och nya arbetsmetoder och utrustning har utvecklats för maskinförare för en bättre miljöpåverkan vid uttag. Från gjorda pelleterings- och förbränningsförsök har vi fått bekräftat att det finns möjlighet att nyttja energived som råvara för pelletproduktion.

Tack vare de kompletterande kunskaperna som finns på den svenska och finska sidan om Kvarken har klart medverkat till fördel för att föra projektarbetet framåt. Den unika s.k. kunskaps-nivelleringen fungerar, och det fortsatta kunskapsutbytet har varit effektivt under arbetsmöten, seminarier och kontakter.

Intressanta effekter från projektet är en ökad efterfråga på kunskaper inom de forsknings-områden som bedrivs i projektet.

Inom Chydenius-institutets projektdel har tre förberedande pelleteringsförsök gjorts, i samarbete med företag, för att testa funktionen hos en mobil pelleteringsutrustning som är under utveckling.

Samarbete med en tillverkare av MTH-aggregat har resulterat i ny teknisk utrustning för buntkvisning.

Utställningar konferenser och mässor

Studiebesök till Minkofen CHP-anläggning i Deggendorf, Tyskland, 1/3 2005.

Den nya CHP anläggningen, Mainkofen, i Deggendorf, Tyskland

Page 36: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

35

Besökt European Pellet Conference i Wels, Österrike, 2-3/3 2005.

Projektseminarium i Umeå 9/6 2005.

Teknisk tur i Umeå-området, 10/6 2005.

Möten och arbetsgruppsmöten,

Projektinformation i Kannus, EP-T&E - keskus, 3/2 2005

Ett speciellt INFO- och kontaktmötet i Kannus 3/2 för personer från Seinäjoki regionen, f.v. Juha Jokelainen, Tapio Sivula, Heikki Lintala, Reijo Kivimäki och längst till höger Timo Orava.

T.h. Håkan Örberg pratar ”hangripligen” om träpellets med en dansk besökare i Österrike

Teknisk tur i Umeå regionen med bl.a. besök på Holmsunds såg och Komatsu Forest (t.h.).

Page 37: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

36

Information om projektet vid internationell konferens i Bremen, Tyskland, 15-18/2 2005

Planeringssamtal i Wels, Österrike, 1-3/3 (med samarbetsparter i projektet)

Informationsmöte i Vasa, ÖSL, 8/3 2005

Informationsmöte i Vasa, T&E, 8/3 2005

Tekniskt paneringsmöte med Logset i Kvevlax, 8/32005

Projektrapporterings- och informationsmöte i Umeå, 22-23/3 2005

Ledningsgruppsmöte i Umeå, 23/3 2005

Informationsmöte i Karleby, 3/5 (Kvarken-forskare)

Uppföljningsmöte kring Metla-försök i Kronoby, 9/5

Planerings och informationsmöte i Karleby, 10/5

Informationsmöte i Karleby, 12/5 (Päivi Pylkkö)

Tekniskt planeringsmöte med Logset i Kvevlax, 26/5

Projektplaneringsmöte i Umeå, 9/6 2005

Speciella försöks- och forskningsinsatser,

Förberedande pelleteringsförsök, mobil anläggning,

12/2 2005 i Evijärvi

Förberedande försök med våt skogsflis i mobil anläggning,

21/5 2005 i Evijärvi

Verksamhetsperiod 2, 1/7-31/12 2005

Chydenius-institutets arbetsinsatser inom projektet har framskridit mycket bra och följer projektplanen.

Arbetsinsatserna för att föra projektet framåt har främst bestått av,

- ledning och samordning av projektarbetet - information inom projektet och utåt, (bl.a. redigera Info-material till nyckelpersoner och kunderna) - utveckla kontakter till företag och entreprenörer

Koordineringsinsatserna i projektarbetet har arbetet underlättats av den delplan som gjorts upp för projektet och enskilt för varje samarbetspart inom projektet.

Vi har lyckats väl i samarbetet mellan de olika projektinsatserna och olika samarbetsparter. Arbetet

Pelleteringsförsök i Evijärvi 2005. Utrust-ningen är byggd på lastbilsunderrede och drivs av en egen 370 hk motor för kvarn och pelletpress.

Skördeaggregatet 4M som kan samla och gruppkvista 1-5 stammar ska vidareutvecklas och förses med utrustning för randbarkning

Page 38: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

37

har varit enligt planerna och fört arbetet framåt för att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag.

En speciellt intressant insats berör miljöpåverkan, den ska ses som rätt långsiktig för säkra resultat. I projektet har fortsatt den påbörjade uppföljningen av hur miljön kan påverkas positivare genom nya arbetsmetoder och utrustning som har och är under utveckling för maskinförare. Vid fortsatt arbete kring forskning som gjorts vid pelleterings- och förbränningsförsök har vi fått bekräftat att det finns bra möjlighet att nyttja uttag av färsk energived som råvara för pelletproduktion.

Genom tillgången av de kompletterande kunskaperna som finns på den svenska och finska sidan om Kvarken har arbetet klart medverkat till en fördel för att snabbare föra projektarbetet framåt. Det unika kan kallas för en kunskaps-nivelleringen och den verkar fungera. Det fortsatta kunskapsutbytet har varit mest effektivt under arbetsmöten, seminarier och personliga kontakter.

Vi kan konstatera att en ökad efterfråga på kunskaper från projektet är bland de effekter som arbetsinsatserna väckt inom de olika delarna av forskningsområden som bedrivs i projektet.

Inom Chydenius-institutets del i projektet har en fortsatt uppföljning och förberedelse för nya pelleteringsförsök gjorts, i samarbete med företag, för att bl.a. testa funktionen hos en mobil pelleteringsutrustning som är under utveckling.

Samarbete har fortsatt med en tillverkare av MTH-aggregat, det har resulterat i ny teknisk utrustning för buntkvisning.

Ett nytt samarbete har inletts med ett företag som ska ta fram ny utrustning för korridorskörd för mindre entreprenörer.

Utställningar konferenser och mässor

Bioenergy 2005 i Jyväskylä, 12-15/9 2005, Internationel l konferens

Nordic Bioenergy Conference, Bioenergy 2005 i Trondheim, Norge, 25-28/10 2005.

Besök på Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet, bioenergienheten i Trondheim, Norge, 27/10 2005

Iwan Wästerlund föreläser kring förluster i hanterings-kedjan av hyggesrester.

Håkan Örberg (t.h.) berättar om projekt-resultat från FoU försök i projektet

Besök i olika forskningslaboratorier för förnyelsebar energi på NTNU. De har ca 100 PhD-studerande, och 60-70 M.Sc-studerande inom energi- och processteknik. http://www.ntnu.no

Page 39: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

38

Projektseminarium för nyckelpersoner i Kannus, 11/10 2005, 40 st. seminariedeltagare.

Teknisk tur i Jakobstadsregionen, 12/10 2005, Alholmens kraft, UP-Kymmenes energiskörd

Kone-Forum i Tammerfors, 13-14/10, maskinteknisk mässa.

Internationell konferens i Karleby, 25/11 2005, “Local developments in rural areas”.

Möten och arbetsgruppsmöten,

Ekonomimöte i Kannus, 11/8 2005, KPMO

Ekonomimöte i Karleby, 24/8 2005

Projektrevisionsmöte i Kannus, 26/8 2005, (revisor Asko Vanhatupa,)

Projektinformation i Vasa, 31/8 2005, Svenska Yrkesinstitutet

Projektinformation i Vasa, 31/8 2005, T&E centralen

Information- diskussionssmöte i Vasa, 31/8 2005, ProAgria

Projektmöte i Kannus, 6/9 2005, Metla (Juha Nurmi)

Projektinformation i Kannus 8/9 2005, MTT

Informationsmöte i Vasa 9/9 2005, Svenska Yrkeshögskolan

Tekniskt paneringsmöte i Kvevlax, 9/9 2005, Logset

Planeringsmöte i Kannus, 3/10 2005, Metla

Projektmöte i Karleby, 3/10 2005, Metsänomistajien Liitto

Arbetsgruppsmöte i Kannus, 11/10, samarbetsparter från KPMO, Metla, SLU-BTK, SLU-skog,

Chydenius-institutet och M Ö skogsägarnas förbund.

Ledningsgruppsmöte i Jakobstad, 12/10 2005, ledarmöten och suppleanter i projektet

Ett 40-tal seminariedeltagarna följer med föreläsarnas olika försöksresultat som de redovisar

Alholmens kraft är ett av världens största biobränsleeldade värmekraftverk, vy från 65 m höjd kan ses nedanför.

Ovan, Risbuntning och stubbryckning kunde studeras ute i skogen.

Page 40: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

39

Projektinformation vid mötet för Jakobstads RegionCenters utbildningsgrupp, 8/11 2005

Projektkontakter vid maskindemonstration i Sievi, 2/12 2005, Komatsu Forest

Produktutvecklingsmöte i Kvevlax, 8/12 2005, Logset

Informationsmöte -torkning av flis i Vasa, 8/12 2005, ProAgria

Bioenergi-information i Veteli, 13/12 2005, energigruppen inom Veteli kommunledning

Företagsbesök och samarbetsinformation i Haapavesi, 15/12 2005, Vesweed OY,

Speciella försöks- och forskningsinsatser,

Förberedande testkörning, korridorskörd, 15/12 2005 i Haapavesi, Vesweed Oy

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Produktionen av informationsmaterial från projektet har under 2005 bestått av 7 st. Info från projektet

Verksamhetsperiod 3, 1/1-30/6 2006

Det kan gott sägas att Chydenius-institutets arbetsinsatser inom projektet har framskridit och genomförts på ett mycket bra sätt och arbetet följer projektplanen.

Institutet arbetsinsatser har främst bestått av att föra projektet framåt genom,

- ledning och samordning av projektarbetet

- information inom projektet och utåt, (bl.a. redigera Info-material till nyckelpersoner och kunderna)

- utveckla kontakter till företag och entreprenörer

- vara aktiv och delta i olika konferenser

Det praktiska arbetet och koordineringsinsatserna i projektarbetet har underlättats av den delplan som gjorts upp för projektet och finns för varje samarbetspart inom projektet.

Vi tycker att vi har lyckats väl i samarbetet inom de olika projektinsatserna och med de olika samarbetsparterna. Främst har arbetet enligt planerna varit att föra arbetet framåt för att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag.

En av de speciellt intressanta insatserna som berör miljöpåverkan, ska ses som ett rätt långsiktigt arbete för att få säkra resultat. Inom projektet har det fortsatts att göra uppföljningar av hur miljön kan påverkas positivare genom nya arbetsmetoder och utrustning som har och är under utveckling för maskinförare. Det har vid ett fortsatt arbete kring forskning med pelleterings- och förbränningsförsök, och vi har vi fått bekräftat att det finns bra möjlighet att nyttja uttag av färsk energived som råvara för pelletproduktion.

Tack vare projektets tillgång till de kompletterande kunskaperna som finns på den svenska och finska sidan om Kvarken har arbetet klart haft en stor fördel och snabbare kunna föra insatserna framåt. Denna unika tillgång kan kallas för en kunskaps-nivelleringen och den verkar att fungera. Ett

Arto Hankonen har utvecklat och testat två maskiner för korridorröjning och korridorskörd av energived. Under ett par års tid har maskinerna körts i olika förhållanden.

Page 41: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

40

fortsatt kunskapsutbyte har varit mest effektivt under arbetsmöten, seminarier och personliga kontakter.

Fortsättningsvis kan vi konstatera att en ökad efterfråga på kunskaper från projektet är bland de effekter som arbetsinsatserna medfört inom de olika delarna av projektets forskningsområden.

För Chydenius-institutets insatser i projektet har gjorts en fortsatt uppföljning och förberedelser för nya pelleteringsförsök, i samarbete med företag, för att bl.a. testa funktionen hos en mobil pelleteringsutrustning som är under utveckling.

Genom projektet skapas ständigt nya kontakter med företag, projektet olika typer av kontakter och samarbete med företag som verkar och utvecklar teknik och metoder som stöder projektarbetet. Ett närmare samarbete med tre företag i Finland och två företag i Sverige har fortsatt.

Fortsatt samarbete med en tillverkare av MTH-aggregat, har resulterat i en ny teknisk utrustning för buntkvistning och randbarkning. Tekniken ska ytterligare utvecklas.

Ett fortsatt samarbete med ett företag som ska ta fram ny utrustning för korridorskörd för mindre entreprenörer.

Ett nytt samarbete med ett företag som utvecklar en trä-förgasande pelletbrännare har utvecklats.

Utställningar konferenser och mässor

Bioenergiseminarium i Halsua, 13/3 2006, (arrangör K-P liitto)

Bioenergidag I Kannus 24/4 2006, (arrangör Metla-Kannus)

Projektseminarium för nyckelpersoner i Umeå, SLU-BTK, 16/5 2006, ett ca 40-tal seminarie- deltagare.

Teknisk tur i Umeåregionen, 17/5 2006, Umeå energi-Röbäck, MBAB pelletfabrik i Överklinten.

Internationell konferens i Aalborg, Danmark, 22-28/5 2006, internationellt samarbete och utbyte.

Internationell Pelletkonferens och teknisk mässa i Jönköping, 30/5-1/6 2006 (1150 deltagare från 60 länder).

En del av deltagarna i seminariet i Umeå på SLU-BTK den 16 maj 2006.

Page 42: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

41

Tekniska turer i Jönköping-regionen, 30-31/5 2006, (energivedsskörd och pelletfabrik)

Internationell bioenergikonferens i Joensuu-Koli, 6-9/6 2006, (Wood Energy Solutions Conference).

Skogsteknisk mässa, Silvera I Joensuu, 9/6 2006.

Skogsteknisk mässa, SkogsNolia, i Umeå-Hörnefors, 15-16/6 2006.

Möten och arbetsgruppsmöten,

Ekonomimöte i Kannus, 27/1 2006, KPMO

Projektmöte i Karleby, 8/1 2006

Produktutvecklings- och informationsmöte i Umeå, 5/4 2006, SLU-skogst.

Produktutvecklings- och informationsmöte i Umeå, 5/4 2006, SLU-BTK.

F.v. Esko Hatula och Arto Hankonen från Vesweed i samtal med Håkan Örberg på SLU-BTK.

Teknik i skogen där GROT sönderdelas med

en stor flishugg.

Håkan Örberg i samtal med pellet-

intresserade på SLU:s monter.

Dan Bergström och Tomas Nordfjell berättar om

forskningen kring korridorskörd.

Besök i Linköping, på en småskalig pelletfabrik som pelleterar ca 800 kg pellets per timme.

Teknik i skogen där GROT sönderdelas med en stor flishugg.

Tomas Nordfjell och Iwan Wästerlund på SLU- skogsteknologis berättade om korridorskörd. T.h. Cranabs nya vinkelkran som kan skörda ”runt hörnet”

T.h. Cranabs nya vinkelkran T.h. Cranabs nya vinkelkran som kan skörda ”runt hörnet”

Page 43: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

42

Företagsbesök och möte på Komatsu Forest i Umeå 5/4 2006

Företagsbesök och möte med StonicWood i Småbönders, Terjärv, 27/4 2006

Företagsbesök och möte med Finnpellet i Kaustby, 10/5 2006

Planeringsmöte i Umeå, 16/5 2006, SLU-BTK (alla samarbetsparter närvarande)

Ledningsgruppsmöte i Umeå, 17/5 2006, ledarmöten och suppleanter i projektet

Planeringsmöte i Hörnefors i samband med SkogsNolia mässan, 16/6 2006, SLU-skogteknologi

Speciella försöks- och forskningsinsatser,

Pelleteringsförsök i Evijärvi med fuktig råvara 31/1 2006 (Metla) Karpel Ay

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Chydenius-institutets har under 1/2006 producerat 4 st. Info från projektet.

Verksamhetsperiod 4, 1/7-31/12 2006

Arbetsinsatser inom projektet har varit omfattande vilket också gjort att resultat börjar skönjas. Projektet har för Chydenius-institutets del framskridit mycket bra och arbetet följer projektplanen.

Chydenius-institutets del har arbetsinsatserna främst bestått av att medverka till att föra projektet framåt genom,

- samordning och koordinering av projektarbetet

- sköta olika typer av information inom projektet och utåt från projektet, (bl.a. Info-material)

- fortsätta att vidareutveckla kontakter till företag och entreprenörer och forskare

- att vara aktiv och delta i olika seminarier och konferenser -

Koordineringsinsatserna i projekt har praktiskt kunnat underlättats genom att n delplan finns för projektet, och finns för varje samarbetspart inom projektet.

Utan att skryta kan vi konstatera att vi har lyckats väl i samarbetet inom de olika projektinsatserna och med de olika samarbetsparterna. Den främsta uppgiften, enligt planerna, har varit att föra arbetet framåt ”för att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag”.

Olika samarbetsparter inom projektet har nått olika och intressanta resultat. Som exempel kan nämnas att det arbete som berör miljöpåverkan, ska ses som ett rätt långsiktigt arbete för att få säkra resultat. Men METLAS metodutveckling vid skörd där man samtidigt medvetet ökar utspridningen av kvistar i beståndet har väckt mycket intresse. Arbetet har fortsatt för att göra uppföljningar av hur miljön kan påverkas positivare genom att använda nya arbetsmetoder maskinförare och nyttja nya metoder och utrustning som finns eller är under utveckling.

Inom SLU-BTK har det varit ett fortsatt arbete kring forskning om torkning, pelleterings- och förbränningsförsök. Vi har också fått bekräftat att det finns goda möjlighet att nyttja uttag av färsk energived som råvara för pelletproduktion. Ett exempel är pelletfabriken som byggs i Storuman.

Genom att kunna komplettera kunskaperna som finns på den svenska och finska sidan om Kvarken har projektets arbetet haft en klar fördel för att snabbare kunna föra projektet framåt. Ett fortsatt utbyte av kunskaperna har varit viktiga för effektiva arbetsmöten, seminarier och att utveckla personliga kontakter.

Från projektet efterfrågas olika typer av kunskaper som berör projektets verksamhet och bioenergi från olika håll i Europa. De Infoblad som projektet producerar har varit uppskattade för deras

Page 44: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

43

lättillgänglighet på Internet.

Projektinsatserna för Chydenius-institutet har främst varit en fortsatt uppföljning av projektverksamheten, produktion av Infoblad kring de frågor som berör projektet och ofta ställs från utomstående. Kontakter till olika företag genom information om försök och projektverksamhet för att påskynda utvecklingen av utrustning som främjar projektets mål har varit viktiga.

Företagssamarbetet har varit viktigt för att bl.a. testa funktionen hos en mobil pelleteringsutrustning (Metla), testa funktionen hos en trä-förgasande pelletbrännare (SLU-BTK), testa funktionen hos randbarkning av energived (Metla), testa funktionen hos torkning av träflis (SLU-BTK), utföra uppföljning av funktionen hos en vinkelkran (SLU-skogsteknologi), mm. Ett närmare samarbete sker och har fortsatt med tre företag i Finland och två företag i Sverige.

Inom projektet arbetar ett 10-tal forskare just nu, några på heltid men de flesta på deltid. Inom projektets budget finns sex stycken samarbetsparter och aktiva organisationer. En viktig del är samarbete och idéutbyte som sker fortlöpande med andra projekt och med flera företag inom de områden som projektet verkar. Det sker hela tiden en fortsatt utveckling av nätverk mellan projektets forskare och andra forskare inom bioenergi. Genom information och vid olika seminarier och mässor har kontakter och olika nivåer på samarbete utvecklat med företag. Den snabba informationsspridningen om projektets aktiviteter som sker i projektet är viktiga för utvecklingen av kunskaper, kontakter och feed-back.

Utställningar konferenser och mässor

Landsbygdsforskarmöte på Chydenius-institutet i Karleby, 24/8 2006, (arrangör C-I)

FinnMetko skogsteknisk mässa i Jämsänkoski 30/8 -1/9 2006

Odora seminarium i Karleby, 29/9 2006, (arrangör Mellersta Österbottens Yrkeshögskola)

Projektseminarium i Kannus 25/10 2006, ca 50 seminariedeltagare.

FinnMetko i Jämsänkoski T.h. En stor hydrauldriven ”häcksax” för skogstraktorn ska sätta fart på den eftersatta röjningen tror företaget MenSe.

En del av deltagarna i seminariet i Kannus den 25/10 2006.

Page 45: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

44

Teknisk tur i Kannus och Sievi, 26/10 2006, T. Isokungas pelletfabrik i Kannus och energientreprenör Risto Vilens energiskördare, Valmet 801 Combi BioEnergy

Möten och arbetsgruppsmöten,

Ekonomimöte i Kannus, 15/8 2006, KPMO (Katri Kulkki, Jarmo Matintalo)

Projektrapportmöte i Karleby, 18/8 2006 (Mauri Koivunen, Jarmo Matintalo)

Ekonomimöte och projektrevision i Kannus, 21/8 2006, (Asko Vanhatupa, Jarmo Matintalo, Katri Kulkki)

Planeringsmöte i Kannus 11/9 2006, (Jarmo Matintalo och Juha Nurmi)

Informationskväll i Ullava, 7/9 2006 som Metla i Kannus ordnade för energientreprenörer och kooperativ.

Ett 15-tal entreprenörer och personer från energiandelslag deltog i temakvällen i Ullava.

T.v. och ovanför. Entreprenören Risto Vilen i Sievi har en ny Valmet BioEnergy 801 Combi. Trots en investering på ca 1 MEuro i utrust-ningen har man fått göra omfattande ombyggnader under de första 6 månaderna för att få utrustningen att fungera! Används entreprenörer som försöks-kaniner i produktutvecklingen?!

T.v. Dan Bergström betraktar utrustningen i företaget T. Isokungas ky:s pelletfabrik i Kannus. Utrustningen för pellettillverkningen monteras och provkörs just nu

Page 46: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

45

Interregseminarium med personliga möten i Ö-vik 14-15/10 2006 (representanter för olika projekt)

Planeringsmöte i Karleby 13/10 2006, (arrangör K-P liitto)

Planeringsmöte i Kannus, 25/10 2006, (alla samarbetsparter var närvarande)

Ledningsgruppsmöte i Kannus, 26/10 2006, ledarmöten och suppleanter i projektet

Planeringsmöte i Karleby med Ulla Lassi, 2/11 2006.

Företagsbesök på pelletfabrik i Evijärvi, 8/12 2006, Pellavapojat Ky

Företagsbesök och möte på pelletfabrik i Vimpeli, 11/12 2006, Tehowatti Oy

F.v. Jarmo Matintalo, Katri Kulkki och Kauppi Virkkala i samspråk under kafferasten i Ljusgården. I Interregs seminarium deltog ca 130 personer från Finland, Sverige och Norge. Projektets verksamhet presenterades på seminariet.

Företaget Pellavapojat Kys pelletpress drivs av en 250 hk Volvo lastbilsmotor. Det mesta av utrustningen har byggts av begagnade komponenter för att hålla investeringskostnaderna nere.

Företaget Tehowatti Oy i Vimpeli tillverkar ca 5.000 ton träpellet per år. Bröderna Petri och Jari Toppinen har själva utvecklat sin pelletfabrik i centrum av Vimpeli under det senaste året. Pelletpressen drivs av en 75 kW elmotor. Pelleten säljs i storsäck till kunderna i närregionen. Efterfrågan på träpellets är betydligt större än vad företaget kan producera.

Page 47: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

46

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Produktionen av informationsmaterial från projektet har för Chydenius-institutets del under 2/2006 bestått av 6 st. Info från projektet

Verksamhetsperiod 5, 1/1-31/6 2007

Under det sista halvåret av projektet fortsatte Chydenius-institutets roll att hålla i koordinering av verksamheten inom projektet. Den andra stora insatsen var olika arbetsinsatser kring informationsspridningen, samt det byråkratiska ansvaret kring rapportering och redovisning till finansiärerna.

Projektarbetet som helhet har kunna följa de delplaner som gjorts för verksamheten. Chydenius-institutets insatser i projektet har framskridit mycket bra enligt projektplanen.

Projektinsatserna har varit, i ett nötskal, att utveckla möjligheterna att framställa bra träpellets från energived som tas från röjningsgallringar och vid gallringsuttag.

En långsiktig uppföljning av miljöpåverkan har fortsatt hos Metla, och nya arbetsmetoder och utrustning har utvecklats för maskinförare för ett skonsammare arbete vid skörd. Gjorda pelleterings- och förbränningsförsök har bekräftat att det finns möjlighet att nyttja energived som råvara för pelletproduktion.

Ett bra samarbete med tillverkare av MTH-aggregat har resulterat i ny teknisk utrustning för buntkvisning. Ett annat samarbete med ett företag som tagit fram ny utrustning för korridorskörd för mindre entreprenörer har varit givande i projektarbetet.

Samarbete med det företag som utvecklar en trä-förgasande pelletbrännare har också givit många nya impulser till deltagare och forskare i projektet.

Utställningar konferenser och mässor

Energiseminarium i Jakobstad, 17/1 (arrangör MittNorden).

Page 48: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

47

Möten och arbetsgruppsmöten,

Företagsbesök och information hos Lestijärven Energiaosuuskunta, 4/1.

Samtal och projektinfo med företaget Entimos Energy Oy, de planerar och monterar CHP-enheten i Lestijärvi.

Information och företagsbesök i Kaustinen, 9/1 2007, företagen Finnpellet och FinnMehl Oy.

Ekonomimöte i Karleby 8/2, undertecknade av rapporten 2/2006.

Revisionsmöte för perioden 2/2006, 13/2 2007 i Kannus

En ny CHP anläggning under byggnad i Lestijärvi som ska driva en 1000 hk motor med trägas och producera el, 370 kW-e.

Finnmehl och Finnpellet i Kaustinen har en ny flis- och torveldad värmeanläggning för sin torkenhet som torkar våt sågspån.

Mauri Koivunen och Jarmo Matintalo undertecknar projektrapporterna för perioden 2/2006 i Karleby.

Asko Vanhatupa, Jarmo Matintalo och Katri Kullkki vid projektrevisonen i Kannus

Page 49: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

48

Projektseminarium i Kannus för nyckelpersoner, 24/4.

Projektseminarium i Umeå för nyckelpersoner, 25/4. (sjukskriven)

Ledningsgruppsmöte, avslutande möte för projektets ledningsgrupp, i Umeå 25/4. (sjukskriven)

Produktion av informationsmaterial för Internet,

Under 2007 har Chydenius-institutets stått för produktionen av informationsmaterial från

projektet med bl.a. 12 st. nya Info från projektet

Page 50: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

49

4.3. Skogsforskningsinstitutet Metla

Verksamhetsperiod 1, 1/1-30/6 2005

Harvesting trials Co-operation took place with Logset, a machine manufacturer in the

Ostrobothnian area to develop and study multi-tree-harvesting (MTH) in dense, unthinned stands in terms of machine productivity and fuelwood quality.

A study was established in a first thinning of pine. Timber scaling was done in January-February and harvesting experiments in April-May 2005. To have enough repetitions in data the site was divided into blocks. The applied harvesting methods included one single tree and two multi-tree harvesting methods (MTH). Energy wood and pulp wood were separated in all methods.

In single tree harvesting both assortments were delimbed and bunched along the strip road. One of the MTH-methods was identical to the single tree method but the processing was done in bunches of multiple trees. In both of these methods residues accumulated on or near the strip road. In the other MTH-method processing of bunched trees was done at the stump. As a result the bolts didn’t accumulate along the strip road. However, feeding the bunch through the harvester head was done toward the harvester in such a manner that the bolts were placed between the stump and the strip road. Residues ended up being spread over the entire harvesting area.

The application of MTH-method increased the harvester productivity by 12-25%. When processing was done at the strip road MTH-method increased productivity some 12%. The corresponding increase in productivity for the so called processing at the stump was 25% in comparison with the traditional single tree harvesting (Figure 1).

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

STH near the strip road MTH near the strip road MTH on the stump

Harvesting method

Pro

du

cti

vit

y m

³/h

Figure 1. Productivity of a single grip harvester in energy wood harvesting when using single-tree (STH) method or multy-tree method (MTH).

The forwarding results were the opposite. The bolts are positioned further away from the strip road in the method where processing is done at the stump. As a result it will take the forwarder operator more time to retrieve the bolts from a longer distance (24%). The difference between STH and MTH at the strip road was only 3,5 % and hence insignificant (Fig.2).

Page 51: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

50

When considering the overall economy of the three systems one has to consider the fact that the cost of a harvester is higher than that of the forwarder. The combined effect is such that cost of harvesting (harvester + forwarder) is comparable between the two tested MTH methods and STH is considerably more expensive.

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

STH near the strip road MTH near the strip road MTH on the stump

Harvesting method

Pro

du

cti

vit

y m

³/h

Figure 2. Productivity of a forwarder using different harvesting methods.

Placement of residues. Residues may have an important role as ground cover and as a storage of

nutrients. As a result placement of branch material in energy wood harvesting was determined using GPS-technology. The harvesting methods were the same as described earlier. When processing was done at the strip road (STH and MTH at strip road) 90 % of the residues were placed on the strip road or within one meter from the edge of the strip road; ground cover being 6%. When processing trees at the stump (MTH at stump) only 30 % were placed on the same area where as another 30 % were placed 7-10 m from the strip road and ground cover being 12% (Fig. 3).

Page 52: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

51

Figure 3. Placement of residues in the three tested methods.

It is concluded that if it was considered necessary to scatter the residues through out the stand with no additional costs to harvesting. At the same token it can be concluded that MTH methods increase not only harvester productivity but also increase the productivity of the entire harvesting chain.

Strip debarking Debarking of stems as part of the harvesters processing phase was studied. This is

an important aspect as delimbed stems are likely to dry much slower than the trees with branches intact. The prerequisite was that it should not cause on extra cost in investment, be easily applied and not lower the harvester productivity.

The experiments were carried out in cooperation with Logset Oy from Koivulahti. The 4M harvester head was used in the experiment. The experiments were carried out simultaneously with the harvesting trials as described above.

It is known from the previous experience that debarking is possible simultaneously with the delimbing phase if delimbing knives and feed rolls are changed, and if applied pressures and oil flow rates are altered. On the down side this approach is too time consuming for the contractor and the rig is suited only for a very specified type of harvesting. The chosen modification can be seen in figure 4. A simple, low-cost and easy to mount application.

Page 53: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

52

Figure 4. A modified delimbing knife.

The experiment was carried out in April 2005. The wood was non-frozen at this time. Data was collected on both normal and modified harvester heads. STH and MTH methods were both applied. The result was a relatively low percentage of debarking (Fig. 5). The outcome was twice as high with the modified harvester head than with the conventional one (Fig. 6).

Figure 5. Strip debarked wood.

Page 54: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

53

Pine unfrozen

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Singletree h. Multitree h. Singletree h. Multitree h.

Normal harvesterhead Modified harvesterhead

Harvesting method

Deb

ark

ing

%

Figure 6. The outcome of the debarking experiment with unfrozen wood and STH and MTH methods applied.

Energy cooperatives Storage studies were established in spring 2005. The main emphasis here

was to find out if debarking can promote drying in terms of pellet feed stock. In addition studies were targeted at small scale heat entrepreneurs the aim being to find if stacking alternatives have an effect on the drying rate. The study on debarked wood study was initiated in April with average moisture contents of strip debarked and non-debarked feed stocks at 60 %. In mid September the figure was 30 % with no difference between the treatments (See period 4 and Figure 19).

The initiative for the second study on stacking technics came from a cooperative member who had had success with this one. Here the piling technics was to place bunched wood in alternate layers in 90 degree angle to each other. This was to promote air circulation. The result of the experiment can be seen in the figure below. There was no significant difference between the two methods. This could be a result of very limited study material or some other unknown factor (Fig. 7).

010

2030

4050

6070

30,3,2005 13,9,2005

Mo

istu

re, %

Criss cross

Normal

Figure 7. There was no difference between so called crisscross piling and normal feed stock piling.

The extension of the created information to the land owners, entrepreneurs and contractors involved with energy wood harvesting in Ostrobothnia was an important task of the project. This task had been addressed by personal consultations, seminars and putting together teaching material for Central Ostrobothnian Rural Institute.

Page 55: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

54

Verksamhetsperiod 2, 1/7-31/12 2005

When studying the wood procurement chains of the energy co-operatives it was found out that difference in moisture content between fuel stocks placed in open were about 5 %-units lower than those placed inside a stand or other shaded location. Also the fuel was found to be more uniform in terms of moisture content when placed in the open (Fig. 8).

20

25

30

35

40

45

50

Open area Forest

Moisture, %

Figure 8. Storages should be placed in an open well ventilated location. On average this will give an advantage of about 5 %-units.

-5

5

15

25

35

45

55

2003 -04 2004-05 2005-06

Mo

istu

re, %

Cover No cover

Figure 9. The effect of cover is constant from year to year.

Another variable that was studied at the co-operatives was the effect of cover. There is evidence that the advantage is from 5-10 %-units. Also, cover is likely to decrease moisture variability both between and within the fuel stocks (Fig. 9).

Most of the second half of the year was spent in information gathering and data processing, as well as in making plans for the coming year. Contact were made with Pinox, Nisula, John Deere, Komatsu Forest.

Page 56: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

55

Verksamhetsperiod 3, 1/1-30/6 2006

Harvesting trials The plan for 2006 included a study on new Valmet 801 Combi Bioenergy harvester. Study stand inventories ware carried out in March. They included a variety of stands with different diameters, stocking densities and species. Among other factors they included plantation, sapling stage delayed first thinning and regeneration cuttings. However, the execution of the study did not materialize during the first half of the year due to the manufacturer’s reluctance to encage in the study trials. The experiments were eventually carried out in 2007.

It was decided to repeat the 2005 debarking experiment with frozen wood between March 6-10 when -20°C temperatures prevailed and trees had an ice cover of a few millimeters. This was done with identical equipment and setting i.e. both with STH and MTH methods as carried out in April 2005. The outcome of the debarking experiment was measured between April-June 2006. The debarking of frozen wood turned out to be much worse than that of unfrozen wood (Fig. 10). The debarking percentage of with the regular MTH-harvester head was 1.0-1.1 % and with the modified harvester head 1.6-2.2 % depending on the number of stems processed at a time. The improvement that the modification brought was minimal and insignificant as the nuts placed on debarking knives were insufficient to penetrate both ice cover and bark. In comparison the outcome with unfrozen wood was correspondingly 3.3-5.7 and 6.9-8.9 %.

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

10,0

Singletree h. Multitree h. Singletree h. Multitree h.

Normal harvesterhead Modified harvesterhead

Harvesting method

Deb

ark

ing

%

Pine frozen

Pine unfrozen

Figure 10. Debarking outcome with frozen and unfrozen wood.

Pelletizing whole trees An experiment of a mobile pellet unit was carried out as planned during

January 31 in Evijärvi. It included studies on productivity, fuel consumption and pellet characteristics. The production line was put together by Janne Kettunen and Karpel Ay from Evijärvi. The feed stock consisted of birch stems, birch whole trees and MTH-debarked pine stems from the debarking experiment. All material being of small diameter originating from cleanings and thinnings, and had gone through ambient drying (Fig. 11). The 2006 experiment gave very promising results in terms of moisture content. They were 7,1, 6,4 and 5,3 % for birch stems, birch wholetrees and pine stems. The corresponding bulk densities were 688, 567 and 613 kg/m3. The results are most comparable with those of commercial pellets (Fig. 12). See Table 1 for other details.

Page 57: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

56

Table 1. Production statistics of Karpel pelletizing unit with birch stems, birch whole trees and MTH-harvested and strip debarked pine stems.

Birch St

Birch Wt Pine St

Pellets, kg 246 181 170

Pellet yield, % 98,2 92,3 92,4

Fines, % 1,8 7,7 7,6

Fuel consumption l/t (pellets) 85,3 94,0 105,9

Productivity kg/h 465 371 376

Figure 11. Feed stocks ready to be chipped and pelletized.

Page 58: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

57

Figure 12. Pelletizing in action with Karpel unit. The steam is caused by moisture evaporation from wood.

Energy cooperatives The work with the Central Ostrobothnian energy co-operatives was started in

January 2006 by surveying the fuel stock piles to be used during winter 2006. The information on harvesting history was collected from the co-operative chairmen and members. Date of harvest, species, assortment and pile management history we among the recorded data. This survey included 74 storages of which 51 were sampled. A total of 295 moisture, ash and heating value samples each were collected and analyzed in Metla’s laboratory in Kannus. Moisture content of sampled storages varied a great deal from 21-56 % on green weight basis. The average being 35.3 %. The average co-operative values ranged from 30 – 44 %. Covering did again prove to enhance drying. The covered piles were 6 %-units dryer on average than the uncovered once.

Storage studies An organized storage study was initiated in Kruunupyy the second week of

March. The aim of this study is to find out how and if mechanized debarking of frozen wood would enhance drying characteristics of MTH-harvested wood. This was done simultaneously with the strip debarking study (see above). This study included four new fuel stock piles. At the time of initiation samples were collected for moisture content, ash content, heating value and chemical composition. Samples were also collected from those piles established in 2005 with unfrozen wood. These samples indicated that debarking of unfrozen wood doesn’t have any favorable effect on the drying rate. After a year of storage all four piles had dried to an almost equal 36-37 % moisture content (Fig. 13).

Page 59: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

58

0

20

40

60

80

18,4,2005 19,9,2005 12,4,2006

Date

Mo

istu

re, %

Exp1 No debarking Exp2 No debarking Exp3 Debarking Exp4 Debarking

Figure 13. Debarking didn’t promote drying during the first year of drying.

Extension work and information delivery on the project results was done on different forums. In

addition to the events organized jointly with the Swedish counterparts also provincial events took place. The Interreg project “Bioenergiaa metsästä 2” organized jointly an energy wood seminar with Finnish Forest Research Institute Metla in Kannus on April 04, 2006. This event gathered 60 participants. In this event three presentations by the project were presented. ’The quality of fuel wood feed stocks from cleanings and thinnings’ (Nurmi), ’Multi-tree harvesting technics in integrated energy- and round wood harvesting’ (Lehtimäki) and ’Energy cooperatives in Central Ostrobothnia’ (Takalo).

One of the best channels of information delivery proved again to be the one-to-one consultations with the energy co-operative leaders and members. The most recent information on the project results, harvesting and storage methods were delivered. These meetings also gave the project representatives an opportunity to learn from the co-operative members about their practices and opinions.

Verksamhetsperiod 4, 1/7-31/12 2006

Harvesting trials This was mostly a data processing and planning phase in Metla. Detailed plans

were made to carry out the last experiments in early 2007. This included stand inventories and consultations with different interest groups. This included cooperation with Plustech Oy, a John Deere subsidiary on fractionation of energy wood harvesting phases to improve harvesting efficiency. A study data on some 5000 trees was collected. Figure 14 is based on the collected data. It shows high dependence of harvesting cost on stem volume.

Page 60: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

59

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100 120

Stem volume (l)

Co

sts

€/m

³

Figure 14. Harvesting cost (€/m³) according to stem size.

Pelletizing whole trees The second face of a wholetree pelletizing experiment was carried out in

November 2006. All feed stocks came from the drying experiments and energy cooperatives. They were also identical to the first experiment carried out in January. The aim was to see if wholetree birch, stem wood birch and MTH-harvested and debarked pine could be pelletized in stationary, small scale plant with an 8 mm matrix canals. This was carried out with Pellavapojat Oy also from Evijärvi (Fig. 14). Unfortunately the canals were only 40 mm and insufficient for proper pellet formation. Pine feed stocks produced no pellets. Birch pellets contained a high percentage of fines but the process was otherwise manageable. The productivity for both birch feed stocks was 455 kg/h. This was considerably slower than in the first experiment (Table 2).

Table 2. Production statistics of Pellavapojat Oy pelletizing unit with birch stems and whole trees.

Birch whole trees Birch stems

Pellets, kg 184 256

Share of pellets, % 77,7 53,9

Share of fines, % 22,3 46,1

Diesel fuel consumption, (l/h), electricity not included

24,18 26,37

Pellet production, kg/h 455 455

Page 61: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

60

Figure 14. Pelletizing plant by Pellavapojat Oy included in addition to the diesel several electric motors as the source of power.

Nutrient release from logging residue has been studied on a thinning site of Scots pine since the

first half of this project. The results came available in this period. They indicate that the release is a slow phenomena. This is because of the high lignin content and low nutrient concentrations in whole tree biomass. One year after thinning needles have lost 52 % of their mass, branches <5mm 27 % and branches >5 mm 24 % (Fig. 15). The release of nitrogen doesn’t follow this trend. For the first year the concentrations actually increase in the larger branch fractions. It is only in the end of the first year since harvesting that 20 % decrease in nitrogen concentrations was observed in needles and fine branches (Fig. 16). Further more most of the nitrogen is in organic form and hence unavailable to the plants, and not having an effect on the site fertility.

Page 62: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

61

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

3.10

.2003

14.11.2

003

5.5.

2004

18.8.2

004

16.11.2

004

Dry

matt

er

loss,

%

Branch, d>5 mm Branch, d<5 mm Needle

Figure 15. Dry matter loss of branches and needles

-100,0

-80,0

-60,0

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

3.10

.200

3

14.1

1.20

03

5.5.

2004

18.8

.200

4

16.1

1.20

04

Nit

rog

en

lo

ss

, %

Branch, d>5 mm Branch, d<5 mm Needle

Figure 16. Changes in nitrogen concentration in branches and needles.

Verksamhetsperiod 5, 1/1-31/5 2007

Harvesting trials As a result of a request from the energy co-operatives and Keski-Pohjanmaan

metsänomistajien liitto (forest owners association) a mechanical strip debarking experiment with birch was initiated with Logset. The idea here was that birch has thick and durable bark which dictates the drying rate in radial direction. Additionally it is known that birch will store better if bark is partially removed. As with the two earlier experiments with pine the prerequisite was low cost and maintenance with no effect on productivity. This work was carried out again with Logset Oy using the 4M single grip head. The experience with pine and the fact that birch bark is durable caused Logset to change the

Page 63: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

62

debarking nuts for a set of more aggressive once (Fig. 17). Additionally the feeder rolls were changed to those used in eucalyptus harvesting resulting in a grater degree of debarking.

Figure 17. Adaptations made on the harvester head. The barking nuts are visible in the left hand photo.

The data was collected as in the previous one with pine. Energy wood was harvested similarly with STH and MTH methods (See periods 1 and 2). Trees were unfrozen. The outcome was that modifications had no significant effect on the debarking rate. The rate varied from 5-8% (Fig. 18). An another result is that multi-tree harvesting (MTH) did increase debarking. But when using a modified head the outcome was better with single trees over multiple trees. This result could be expected as the same result had been evidenced earlier with pine.

Page 64: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

63

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

Singletree h. Multitree h. Singletree h. Multitree h.

Normal harvesterhead Modified harvesterhead

Harvesting method

Deb

ark

ing

%

Birch unfrozen

Figure 18. Debarking outcome with unfrozen birch.

Valmet 801 C Bioenergy, a new innovation by Komatsu, is an exceptional machine capable of harvesting energy and round wood in a single pass (Fig. 19). Two studies were carried out time consumption and productivity in terms of different stand variables.

Figure 19. Valmet 801 C Bioenergy in small diameter birch clear cutting.

The first experiment included thinning of two stands; one birch and the other pine dominated. The second experiment a clear cut of a small diameter, pure birch stand. The thinning stands had the following species composition 64 % birch, 23 % spruce and 13 % pine; and the second one 66 % pine,

Page 65: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

64

22 % birch and 12 % spruce. The mean diameter was 10 cm in thinning stands and varied in birch clear cut stands from 10-12 cm. The mean height was 10 m in thinnings and 14 m in clear cuts. The productivity of Valmet 801 in first thinning was 7 m³/h. The surprising fact was that the share of time spent on chipping was only about 6 % of the effective operation time. On the other hand ’felling’ and ’trees to chipper’ phases took more than 50 % of the effective operation time. This means that productivity could be improved through education and learning (Table 3). Table 3. Time consumption and productivity in first thinning.

Sievi Felling Trees to chipper Sorting Moving Pure chipping Delimbing Unload Other Total Productivity

m³/h

Plot 1 38,3 22,8 10,9 10,0 6,1 5,3 6,6 0,0 100 7,2

Plot 2 42,8 22,4 9,4 9,9 5,8 4,4 5,1 0,3 100 6,9

%

Table 4. Time consumption and productivity in clearcutting small diameter birch.

Kruunupyy Felling Trees to chipper Sorting Moving Pure chipping Delimbing Unload Other Total Productivity

m³/h

Plot 1 31,8 25,7 7 3,4 20 1,6 7,2 3,3 100 7,8

Plot 2 33,1 22,5 7,9 6,9 20,7 2 6,3 0,6 100 8

%

In the second phase of the study Valmet 801 was used in clearcuting small diameter birch. The productivity was higher than in thinning but lower what was expected (8 m³/h). The explanation can be found in time consumption. The time spent on ’felling and tree to chipper’ phases took half of the time. But, ’chipping’ was now 20 %. The reason for this was that the power output of Valmet 801 was not high enough for simultaneous ’chipping’ and ’felling’ and ’trees to chipper’ phases (Table 4). As this method is a futuristic one it was decided to compare these results with those of a single grip harvester working in the same stand. A John Deere 745 head equipped with MTH capabilities was chosen (Fig. 20).

Page 66: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

65

Figure 20. Timberjack 870 and with 745 harvester head and MTH capabilities is clear cutting small diameter birch.

The productivity if single grip harvester using MTH method was 18 m³/h, considerably higher than that of Valmet 801. However, reader should not draw too radical conclusions as the two concept are fundamentally different. Valmet 801 is processing the harvested trees into chips where as single grip harvester is producing processed bolts. A more interesting comparison could be made with 2005 studies in pine thinning. There the productivity was some 10 m³/h. Although the species were different it is evident that clearcutting is highly more productive (See Fig. 1).

Energy cooperatives The organized storage studies came to closure in January. Drying had been good in both studies

initiated in 2005 and 2006. However, there was no difference between debarked and non-debarked feed stocks. Those that had been seasoned for two summers had moisture content range of 22-26 % at the end of experiment. Those of one season were at 29-34 % (Fig. 21).

Page 67: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

66

0

10

20

30

40

50

60

70

Spring-05 Fall-05 Spring-06 Winter-07

Ko

ste

us,

%

KASA 1

KASA 2

KASA 3 Aisaus

KASA 4 Aisaus

KASA 5

KASA 6

KASA 7 Aisaus

KASA 8 Aisaus

Figure 21. Moisture content (Kosteus, %) of MTH-harvested wood at road side landing. Strip debarking (aisaus) was not found to enhance drying of energy wood for chip or pellet feed stocks.

An experiment on the drying characteristics of strip debarked wood was carried out in spring 2007. The factors included were debarking and geographic orientation. The experiment was set up in Kannus and it included 18 grapple bunch size piles (Fig. 22). The piles were not covered to imitate real live circumstances. Three orientations were used, six bunches each: east-west, north-south and northeast-southwest. During the first month and a half there was no significant difference between the strip debarked and non-debarked wood. This indicates that the degree of debarking was not sufficient to produce an additional benefit. This is partially because the processing itself does remove a considerable quantity of bark which enhances drying characteristics. Neither had orientation significant effect on the drying rate. This can be seen in the figure below. Here the lines of moisture content are all intertwined independent of orientation (Fig. 23).

Page 68: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

67

Figure 22. Measuring the mass and weight loss of the bunched energywood in Kannus.

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

13.4

.

17.4

.

19.4

.

23.4

.

25.4

.

27.4

.2.

5.4.

5.8.

5.

10.5

.

14.5

.

16.5

.

22.5

.

24.5

.

28.5

.

30.5

.

Mo

istu

re c

on

ten

t, %

Sarja1

Sarja2

Sarja3

Sarja4

Sarja5

Sarja6

Sarja7

Sarja8

Sarja9

Sarja10

Sarja11

Sarja12

Sarja13

Sarja14

Sarja15

Sarja16

Sarja17

Sarja18

Sarja19

Sarja20

Figure 23. Drying of grapple bunches over time. Series 1-9 were non-debarked and Series 10-18 were strip debarked.

.

Page 69: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

68

4.4. Sveriges lantbruksuniversitet, Biomassateknologi och Kemi,

SLU-BTK

Verksamhetsperiod 1, 1/1-30/6 2005

Delmoment 5. Regionalt anpassad torkningsteknik. Beräkningar över värmeutbyte från rökgasväxlare kontra hetvattenväxlare. Studier av torkar för låg temperaturtorkning av flis från gallringsvirke. Konstruktion av värmeväxlare för provtorkning av flis från gallringsvirke Delmoment 6. Anläggningslösningar för entreprenörer Kontakter med svenska och finska entreprenör gällande torkkonstruktioner och tillsatsvärme. Delmoment 7. Utrustning för värmeleverantörer. Montage och utprovning av pelletsbrännare, Standardisering av pellets. Deltagande i europeiskt standardiseringsarbete för framtagning av ny CEN standard för biobränslen. Technical specification klar och publicerad våren 2005. Påbörjad utveckling av pelletsbrännare för askrikare bränslen. Montage av pelletsbrännare 100 kW. Proveldning av pellets från gallringsvirke. Fördjupade förbränningsstudier av pellets gjorda av gallringsvirke. Förbränning i brännarkopp och bestämning av sintringsförekomst.

Verksamhetsperiod 2, 1/7-31/12 2005

Konstruktions och installationsarbeten för att möjliggöra fortsatta arbeten omfattande mätningar har färdigställts under året.

Delmoment 5.

De konstruktionsarbeten som genomförts på torkutrustning är färdiga att utvärderas i mätningar under 2006

Delmoment 6.

Uppgifter har inhämtats för värdering av olika lösningar av sammansatt teknolgi för entreprenörer för hela hanteringen av råvaran gallringsvirke till färdig pellets.

Delmom 7.

Den serie av successiva ombyggnader av förbränningskoppar – designade för sintrande pellets – som genomförts under 2005, ligger till grund för den nya försöksbrännare som konstrueras i januari 2006.

Verksamhetsperiod 3, 1/1-30/6 2006

Under 1:a halvåret 2006 har arbeten med utveckling av ny brännarteknik för askrika och sintrande bränslen av typen pellets av gallringsvirke fortsatt och ett flertal prototyper och tester har gjorts. Kontakt med tillverkare och återförsäljare av förbränningsutrustning har lett fram till att en patentansökan lämnats in till PRV och att tillverkning för kommersiell marknadsintroduktion har påbörjats. Vidare optimeringar i effektområdet 30-50 kW brännareffekt pågår och skall fortsätta under resterande del av projekttiden. En ny brännartyp har inhyrts till projektet som kommer att utvärderas för de bränslen projektet arbetar med. Inom delprojektet ”Ny torkteknik för småskalig torkning av flis för pelletproduktion” Har den torktrumma som konstruerat vid BTC provats och mätningar har inletts och skall fortsätta under hösten 2006. Kontakter med tillverkare av nykonstruerad torkprincip av lokal tillverkare i Hällnäs, Västerbotten har tagits för att genomföra utvärderingar och provningar under 2:a halvåret 2006.

I projektet har seminarium hållit i Umeå maj 2006 för olika intressenter inom området och informationsarbete har bedrivits vid olika konferenser och utställningar.

Page 70: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

69

Forskningsområdet som drivs inom projektet har extremt hög aktualitet och uppmärksamhet och intresse från olika användare och presumtiva tillverkare har varit mycket stort. Ett stort antal besöksgrupper till BTC anläggningen har tagits emot där arbeten inom projektet kunnat förevisas och beskrivas

Delmoment 5. Regionalt anpassad torkningsteknik.

Beräkningar över värmeutbyte från rökgasväxlare kontra hetvattenväxlare. Studier av torkar för lågtemperaturtorkning av flis från gallringsvirke. Konstruktion av värmeväxlare för provtorkning av flis från gallringsvirke

Delmoment 6. Anläggningslösningar för entreprenörer

Kontakter med svenska och finska entreprenör gällande torkkonstruktioner och tillsatsvärme.

Delmoment 7. Utrustning för värmeleverantörer.

Montage och utprovning av pelletsbrännare, Standardisering av pellets. Deltagande i europeiskt standardiseringsarbete för framtagning av ny CEN standard för biobränslen. Technical specification klar och publicerad våren 2005. Påbörjad utveckling av pelletbrännare för askrikare bränslen. Montage av pelletsbrännare 100 kW. Proveldning av pellets från gallringsvirke. Fördjupade förbränningsstudier av pellets gjorda av gallringsvirke. Förbränning i brännarkopp och bestämning av sintringsförekomst.

Verksamhetsperiod 4, 1/7-31/12 2006

Under 2:a halvåret 2006 har arbeten med utvärdering och proveldning i ny brännarteknik för askrika och sintrande bränslen genomförts. Pellets av gallringsvirke har använts vid provförbränningarna och positiva resultat har uppnåtts. Kontakt med tillverkare och återförsäljare av förbränningsutrustning har fortsatt men eftersom patentansökan ännu inte fått acceptans har ingen kommersialisering påbörjats för den större brännaren (30 kW) som utvecklats i detta arbete. Vidare optimeringar i effektområdet 30-50 kW brännareffekt har pågått och skall fortsätter under resterande del av projekttiden. Inom delprojektet ”Ny tork-teknik för småskalig torkning av flis för pelletsproduktion” har mätningar på nykonstruerad tork tillverkad av lokal tillverkare i Hällnäs. Mätningar på torkeffektivitet i den trumtork som konstruerats vid BTK för projektet även genomförts.

I projektet har seminarium hållit i Finland, Kannus okt 25-26 2006 för olika intressenter inom området och informationsarbete har bedrivits vid olika konferenser och utställningar.

Forskningsområdet som drivs inom projektet har fått stor uppmärksamhet då dessa arbeten är aktuella i den pågående energiomställningen i Sverige och Finland med behov av ökad tillgång till biobränslen och tekniska landvinningar för ett miljöriktigt nyttjande av dessa.

Delmoment 5. Regionalt anpassad torkteknik

Mätning genomfördes under två tillfällen på prototyp av hetoljetork. Mätning av torkeffektivitet och torkförlopp i trumtork vid BTC genomfördes

Demoment 6. Anläggningslösningar för entrepenörer

Sammanställning av olika lösningar för kombinerade produktionsformer av värme, torkning och pelletproduktion har genomförts.

Demoment 7. Utrustning för värmeleverantörer

Fortsatta provningar och emissionsmätning av brännare för askrika och sintrande pellets

Page 71: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

70

Verksamhetsperiod 5, 1/1-31/5 2007

Resultaten av förbränningsförsök med gallringsvirke i den i projektet utvecklade brännar-koppen för askrika och sintrande pellets har varit mycket goda. Detta har lett till fortsatta provningar med aktuella pelletbränslen för att verifiera data. Brännaren är patenterad i ett mindre utförande upp till 10 kW. SLU BTK förväntas få rättigheter till det större segmentet i vilket projektet har arbetat d.v.s. 10-30 kW.

Under denna period har arbetet med sammanställning av resultat och utvärdering av dessa skett. Rapportskrivning och förberedelser för slutseminarier i Sverige och Finland maj 2007

Slutseminarium med genomfördes under 23-25 april 2007. Sammanställning av slutrapport har genomförts.

Page 72: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

71

Regionalt anpassad torkteknik

Systemlösningar för regionala entreprenörer

Lösningar för värmeentreprenörer med gallringsvirke som råvara

Håkan Örberg

Innehåll

1. Regionalt anpassad torkteknik ................................................................................ 71

1.1. Material och metoder ........................................................................................... 72

1.2. Plantork med tillsatsvärme................................................................................... 72

1.3. Trumtork med tillsatsvärme ................................................................................. 73

1.4. Cirkulationstork (Hetoljetork). .............................................................................. 74

2. Resultat .................................................................................................................. 75

2.1. Torkförlopp .......................................................................................................... 75

2.2. Torkeffektivitet ..................................................................................................... 76

2.2.1. Torkvagn 76

2.2.2. Torktrumma 77

2.2.3. Hetoljetork 77

3. Systemlösningar för regionala entreprenörer .......................................................... 77

3.1. Kombinerad värme och pelletsproduktion ............................................................ 78

3.2. Samordnad torkning och malning ........................................................................ 78

3.3. Pelletsproduktion ................................................................................................. 79

3.3.1. Buffertsilo 80

3.3.2. Hammarkvarn 80

3.3.3. Lufttransport 80

3.3.4. Konditionering 80

3.3.5. Pelletspress 81

4. Lösningar för värmeentrepenörer med gallringsvirke som råvara ........................... 82

4.1. Material och metoder ........................................................................................... 82

5. Resultat .................................................................................................................. 83

5.1. Askhalter ............................................................................................................. 84

5.2. Asksmältning ....................................................................................................... 84

5.3. Förbränning i roterande kopp .............................................................................. 85

5.4. Emissioner vid förbränning i BTC brännaren ....................................................... 85

5.5. BTC Brännaren (patentsökt) ................................................................................ 86

5.6. Slaggningseffekter i BTC brännaren .................................................................... 87

Page 73: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

72

1. Regionalt anpassad torkteknik

Inledning

Behovet av ökad tillgång av råvaror för den expanderande pelletsindustrin i Sverige och Finland har i motiverat projekt som studerar förutsättningarna att utnyttja råvara från tidiga gallringsavverkningar i Mellersta Österbotten och Västerbotten. Samtidigt ges möjligheter att skapa avsättning för ett energisortiment från skogen som tidigare inte funnit avsättning. Arbeten inom projekt pelletering och förbränning av pellets producerade av råvara från gallringssortiment har visat på olika typer av problem med detta sortiment som bränsle. Vid själva pelleteringsprocessen med den idag tillgängliga tekniken i s.k. ”matrispressar” där råvaran trycks genom en stålmatris krävs att fukthalten på råvaran understiger ca 12-13% för att ge tillräckligt god kapacitet och kvalitet. I samband med malning av råvaran sker fuktavdrivning på 1-2%-enheter. Detta innebär att den obehandlade råvaran från gallringsskog måste hålla en fukthalt lägre än 15 % före vidareförädling. Vid olika försök inom projektet där gallringsvirke har lagrats vid upplägg på olika sätt och med täckning som skydd mot snö och regn har fukthalten kunnat komma ner mot 25 %. Det innebär att en produktionslinje som kontinuerligt skall producera pellets från gallringsvirke kommer att innehålla ett torksteg. Förutom att säkerställa materialets fukthalt skall torksteget ge en jämn fördelning av fukten i materialet och torkningen skall ske vid en temperatur så att inga ogynnsamma kemiska nedbrytningar sker i flismaterialet. I den skala som studerats i projektet har lämpliga effektiva torkmetoder saknats. Projektet har jämfört olika enklare sätt att torka flis till önskad nivå och jämfört med en nyutvecklad småskalig torkmetod som är på väg att introduceras på den svenska marknaden I projektet har jämförelser gjorts mellan olika tekniker för att torka flis eller spån i en skala där resultaten är lämpliga att överföras till entreprenörsnivå

1.1. Material och metoder

Tre olika torktyper har provats i utvärderingen av olika torkprinciper. Vid utvärderingen har mängden tillförd energi uppmätts efter värmeväxlare. Därvid har förluster i energiomvandling i vedpannan eller värmeväxlare eliminerats. Provtagning av fukthalter i råvarumängden har gjorts genom att 10 prov tagit ut och slagits samman till ett prov om ca 1 kg. Efter omblandning av detta prov har ett mindre prov tagits för fukthaltsbestämning. Provtagning har skett i intervaller mellan 30 min och en timme i trumtork och plantork. I cirkulationstork har prover tagits för fukthaltsbestämning i ingående materialflöde och utgående flöde genom att 10 mindre prov tagits ut och slagits samman till ett större prov. Provtagningen har upprepats varje 30 min

1.2. Plantork med tillsatsvärme

I en plantork ligger torkgodset stilla på en plan yta som är luftgenomsläpplig. Torkluften passerar uppåt genom torkgodset och torkningen sker succesivt uppåt i materialskiktet. Vid stora skikttjocklek (<0,5m) sker ofta en uppfuktning i de övre skiktet innan ”torkfronten” når upp. Genom att på reglar lägga ett perforerat skikt bestående av s.k.”golvsveperplåt” som tillåter lufttransport men inte släpper igenom flismaterialet på en nivå av 20 cm över golvet erhåller man ett luftfördelningssystem. Detta luftgenomsläppliga golv har i projektets försöksuppställning lagts på ett vagnsflak. Uppvärmd luft pressas in under golvsveperplåten med hjälp av en högtrycksfläkt. Som värmekälla i detta försök har en elektriskt värmeelement med effekten 10 kW använts.

Page 74: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

73

Fig 1. Försöksuppställning plantork med tillsatsvärme. Torken är inbyggd i en vagn som kan tömmas med hjälp av tippfunktionen.

Denna tork finns i ett fullskaligt utförande för 180 m3 flis som ett fristående torkhus med inbyggd plantork. Ett exempel på detta ritat av Österbottens Svenska Lantbrukssällskap och byggt av en lantbrukare i Jeppo. Torkluften i detta fall är tänkt att värmas med hjälp av en solfångare monterad på byggnadens södra vägg. Torkluften sugs genom solfångaren in till fläkten.

Fig.2. Plantork ritad av Hans Östman, ProAgri Österbotten.

1.3. Trumtork med tillsatsvärme

För att utvärdera torkförlopp och torkeffektivitet i en torkprocess med rörligt torkgods har en torktrumma konstruerats. I trumman är ett antal medbringare monterade som åstadkommer omröring av flismaterialet då trumman roterar. Genom trumman blåses uppvärmd luft från en hetvattenväxlare. Den utgående luften från torktrumman passerar en cyklon för uppfångning av finmaterial. Luftflödet från värmeväx-laren regleras genom varvtalsregle-ring av fläkten och/eller strypning av tilluftssidan. Genom att trummans rotationsriktning kan vändas kan flis-materialet matas ut ur trumman efter avslutad torkning.

Fig 3. Trumtork installerad i ett kontinuer- ligt råvaruflöde.

Page 75: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

74

Fig 4. Försöksuppställning trumtork med tillsatsvärme

1.4. Cirkulationstork (Hetoljetork).

Genom att använda sig av upphettad olja i stället för vatten i pannsystemet kan temperaturen i torkmodulen hållas betydligt högre. En konstruktion har testats inom detta projekt där olja upphettad till 180-200°C gåri en rörslinga genom hela torken. Torken är uppdelad i flera horisontellt liggande trågformade sektioner i vilka det fuktiga spånmaterialet transporteras fram under omrörning. För att få en effektiv värmeöverföring mellan torkens ytor och det material som skall torkas skall kontaktytan mellan dessa vara så stor som möjligt. Skikttjockleken på materialet som skall torkas skall vara tunt och en omrörning av materialet skall pågå under torkförloppet Den sammanlagda överföringsytan har därför gjorts så stor som möjligt genom optimering av bredd och trågens sammanlagda längd som är ca 8 meter. Den strömmande spånmängden möter samtidigt en upphettad torkluft som har upphettats med hjälp av en hetluftväxlare från flispannas rökgasrör. För den nykonstruerade torken är målsättningen att torka spån med en fukthalt på ca 50% till en fukthalt på ca 10% med en kapacitet på 1 ton torkat spån per timme. Detta innebär att med en torkeffektivitet på 1,2 kWh/kg H2O som torkas bort blir effektbehovet på pannan efter verkningsgradsförluster 2 MW.

Fig 5. ”Hetoljetotk” av typen cirkulationstork

Page 76: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

75

Fig 6. Försöksuppställning ”Hetoljetork”. Tidigt utförande.

2. Resultat

2.1. Torkförlopp

Torkförloppet karaktäriserades genom mätning av fukthalten vid torkning av träspån med en ingående fukthalt på 58,8 % och med Salixflis med en ingående fukthalt på 41,3%. Fukthalten mättes fortlöpande under torktiden.

Fig 7.Torkförlopp i den i försöket provade trumtorken.

Resultatet visar på ett jämnt torkförlopp för trumtorken och att variationen i materialet är liten för den torkade materialmängden. Detta är ett viktigt resultat för denna torktyp då variationer på fukthalten i råvaran inverkar negativt i pelleteringsprocessen. Variationer i fukthalt inverkar negativt i form av lägre

Trumtork

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

00:00 45 75 10

513

516

518

522

525

532

534

537

540

5

Torktid min

Fu

kth

alt

%

Page 77: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

76

pelletskvalité och ojämnare drift av pelletspressen med högre energiförbrukning som följd.

Vid torkningen i torkvagnen var torkförloppet ojämn och stora variationer i slutfukthalten blev resultatet trots att omblandning skedde i materialet under torkningens gång. En stor nackdel med denna torkteknik är svårigheten att blanda materialet under pågående torkning. I en plantork som fylls under ett tillfälle och tömmes vid ett tillfälle kan omblandning endast göras vid utlastningen. Stora variationer i fukthalt mellan olika partier kan då förekomma. Torkförloppet i cirkulationstorken med het olja regleras genom att genomströmningshastigheten på torkgodset varieras så att när torkgodset når utloppet på torken håller det önskad fukthalt. Fukthalten blir då mycket jämn eftersom materialet blandas om under transporten genom torken.

Fig 8. Torkförlopp i den i försöken provade plantorken inbyggd i vagn.

2.2. Torkeffektivitet

Torkeffektiviteten anges som förbrukad energimängd kWh/kg avdunsta mängd vatten. Teoretiskt om inga förluster förekommer är ångbildningsenergin 2257 kJ/kg H2O eller 0,63kWh.Till detta skall läggas den värmemängd som åtgår för att höja temperaturen från materialets temperatur upp till 100 °C vilket är ∆t x Cp (Cp =4,19kJ/ºK). Om temperaturen skall höjas från +10°C till 100°C blir den energimängden 90x4,19=377 kJ. Summan blir 2634 kJ eller 0,71 kWh. I en bra torkanläggning åtgår ofta betydligt större värmemängder för att avdunsta ett kilo vatten beroende på dålig effektivitet. Stora värmemängder läcker ur systemet. Torkeffektiviteten kan variera mellan 0,9 till 1,3 kWh/ kg H2O i stora torkanläggningar och högre värden i små torkanläggningar.

2.2.1. Torkvagn

Torkeffektiviteten i detta försök var bättre jämfört med den uppmätta effektiviteten i torktrumman. 1,4 kWh/ kg H2O är dock för högt värde för att ge bra torkekonomi.

Torkvagn

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50

Torktid tim

Fu

kth

alt

%

Page 78: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

77

2.2.2. Torktrumma

Genom att luftflödet inte optimerats i förhållande till torktrummans volym har en icke försumbar värmemängd läckt ut ur systemet. Detta resulterade i lägre torkeffektivitet

Torkvagn Sort Trumtork Sort

Startmängd 550 kg Startmängd 191

Slutmängd 268,1 kg Slutmängd 124 kg

Tillförd effekt 9 kW Tillförd effekt 10,1 kW

Tillförd energi 402,75 kWh Tillförd energi 68,175 kWh

Luftflöde 900-1200 m3/tim Luftflöde 150 m3/tim

Avdriven fukt 281,9 kg Avdriven fukt 39,9 kg

Tid 44,75 tim Tid 6,75 tim

Torkkapacitet 0,70 kgvatten/kWh Torkkapacitet 0,59 kg vatten/kWh

Torkeffektivitet 1,43 kWh/kg Torkeffektivitet 1,71 kWh/kg

Fig 9. Jämförelse mellan torkvagn och trumtork med avseende på torkkapacitet och torkeffektivitet.

2.2.3. Hetoljetork

Torkeffektiviteten har inte kunna mätas för denna torktyp under projekttiden då ombyggnad av försöksuppställningen pågått. Konstruktionen är fortfarande under utveckling. Målet att kunna torka ett ton råvara med en fukthalt på 50% till en fukthalt på 10% har uppnåtts enligt konstruktören. Den hetoljepanna som levererar värme till torken har en effekt på ca 500 kW. Detta skulle innebära att torkeffektiviteten varit <1,2 kWh/kg H2O. Denna siffra har dock inte kunnat säkerställas genom mätningar.

3. Systemlösningar för regionala entreprenörer

Att producera pellets för uppvärmning i mindre skala jämfört med industriell skala ställer krav på optimering av alla led i hanteringskedjan. Det är extra viktigt i en mindre skala att finna enkla praktiska lösningar eftersom man inte kan uppnå stordriftens skaleffekter. Samspelseffekter i form av kombinerad värmeproduktion och torkning är avgörande för ett bra ekonomisk utfall. I Österbotten är finns ett flertal ”värmekooperativ” som baseras på fliseldning där förutsättningar kan finnas att nyttja övertalig effekt för torkning av flis. För råvaruhantering vid värmeverk/pelletsverk finns två alternativ: A. Råvaran kommer som hela kvistade hela stammar I denna form är råvaran relativt okänslig för lagringsskador. Vid längre tids lagring under höst och vinter kan uppfuktning ske Vid mer än 12 månaders lagring sjunker kvalité, värmevärde och pelleteringsegenskaper B. Råvaran kommer i flisad form I flisad form måste råvaran torkas och vidareförädlas kontinuerligt Risk för mögelbildning i fuktig flis kan ge upphov till arbetsskador Detta system ställer höga krav på jämnhet i flisleverans och produktion I kombination med ett värmeverk är systemet säkrare

Page 79: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

78

3.1 Kombinerad värme och pelletproduktion

En kombination av värmeproduktion och pelletproduktion ger stora samordnings- och effektivitetsvinster. I ett tänkt närvärmealternativ med ett hetvattensystem där ett bostadsområde, flerfamiljshus eller allmänna lokaler värms med en fliseldad panna kan överskottsvärme från rökgaser eller outnyttjad effekt i vattensystemet nyttjas för torkning av flis till angränsande pelletproduktion. Härigenom kan ojämnheter i flisleveranser jämnas ut. En jämn förbrukning av flis eliminerar värmebildning och mögelbildning i flishögar.

Fig 10. Systemlösning för kombinerad värmeproduktion och pelletproduktion i entreprenörsskala

I ett större system där ett fjärrvärmeunderlag föreligger kan ytterligare optimeringar mellan värmeproduktion, elproduktion och ångproduktion göras. I dessa större system användes överhettad ånga för kraftproduktion och torkning av råvara till pellets.

Fig. 11. Systemlösning för kombinerad kraftvärme och pelletproduktion

3.2 Samordnad torkning och malning

I ett kontinuerligt flöde av t.ex. flisad råvara från torkning till den ökade sönderdelning som krävs för att pelletering ska vara möjlig måste de olika komponenterna arbeta med avstämda kapaciteter. Provtagning av den ingående flisen för bestämning av fukthalt är en förutsättning för att kunna styra torkens effekt och/eller uppehållstiden i torken. För ett klara av ojämnheter i torksteget krävs en buffertlagring av råvaran för finkvarnen. I denna silo sker en viss fuktutjämning i materialet.

Page 80: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

79

Fig. 12. Systemlösning för sammansatt funktion av torkning (trumtork), transport och finmalning

Fig. 13. Systemlösning för sammansatt funktion av torkning (cirkulationstork), transport och finmalning

3.3. Pelletsproduktion

Efter att råvaran torkats till önskad optimal fukthalt leds den vidare till pelletproduktionen. En förutsättning för att uppnå hög och jämn pelletkvalité är att utgångsfukthalten efter torken har en liten variation. Styrning av torkprocessen på utgångsfukthalten är därför en viktig och känslig funktion. Vid torkning i en torktrumma sker en viss nötning av materialet och andelen finmaterial ökar. Det är därför vanligt att den fuktmättade luften som kommer från torktrumman får passera en cyklon och/eller stoftavskiljare. Efter att råvaran torkats till högst 15 % vattenhalt transporteras den till en buffertsilo I den efterföljande hanteringen ingår ett antal steg som kan byggas upp och dimensioneras efter olika modeller. De olika delarna i systemet ä enligt följande:

Page 81: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

80

Fig. 14. Sammansatt systemlösning för pelletproduktion

3.3.1. Buffertsilo

För att kunna skapa ett jämnt flöde av råvara till hammarkvarn eller annan kvarn för finmalning mellanlagras flisen i en buffertsilo som rymmer ett antal timmars drift i pelleteringen. I buffertsilon sker även en viss fuktutjämning mellan partiklar av olika storlek. Större partiklar som passerat torken har ofta en något högre genomsnittlig fukthalt jämfört med mindre partiklar. Om silon är dimensionerad med en storlek som möjliggör att materialet tillåts ligga i denna silo ett antal timmar kommer en utjämning av fukthalten att ske. Denna silo kräver omrörare för att materialet inte skall valva och utmatningen stoppa. Det är viktigt att matarskruven från buffertsilon är vartalsreglerad för att ge möjlighet att reglera matningen till kvarnen

3.3.2. Hammarkvarn

Den torkade flisen mals i en hammarkvarn eller annan typ av finkvarn för att åstadkomma lämplig partikelstorleksfördelning i materialet. Vanligt är att använda ett såll med håldiametrarna 6-8 mm. Kvarnen har en sugande verkan på inloppssidan vilket möjliggör en funktion som separerar oönskade material och där tyngre föroreningar som sten och metall kan sållas bort.

3.3.3. Lufttransport

Ett effektivt och flexibelt sätt att transportera den finmalda råvaran efter kvarnen och till pelletpressen är att använda sig att luftburen transport. Som avslutning på lufttransporten skall ett dammfilter och en luftavskiljare placeras före buffertlager och konditionering.

3.3.4. Konditionering

Vid komprimeringen av den finmalda råvaran i pelletmaskinens matris åtgår en stor mängd elektrisk energi för själva komprimeringsarbetet. Samtidigt bildas en storm mängd värme och en del torkningsenergi tas från värmebildningen. Pelletesen måste emellertid kylas efter komprimeringen. För att minska på energiförbrukningen kan man genom s.k. konditionering av råvaran göra fibrerna mjukare och lättare att forma. Konditionering innebär uppvärmning och eventuell uppfuktning av materialet med het ånga till vanligtvis 50-60 ºC och under ett visst tidsintervall direkt före själva pelletpressen. I industriella skala används företrädesvis överhettad ånga (110-120 ºC) i konditioneringssteget. Ångan leds vanligtvis in i en bladarskruv, ofta kallad ”kaskadblandare” eller ”mixerskruv”. I denna blandas materialet effektivt med ångan. I vissa fall användes även finfördelat

Page 82: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

81

vatten i blandaren. Storleken på ”kaskadblandaren” bestäms av hur lång uppehållstid man önskar att materialet skall konditioneras och vilket materialflöde som skall gå igenom per tidsenhet. Detta flöde är i sin tur beroende på pelletpressens kapacitet. Förutom att konditioneringen minskar energiförbrukningen uppnår man ofta en högre produktionskapacitet för en given pelletpress med hjälp av konditioneringen. Styrning av konditioneringssteget förutsätter att råvaran som kommer i till konditioneringen har känd och stabil fukthalt. Fukthaltsstyrning i föregående torksteg är därför avgörande för resultatet i efterföljande produktionsled.

3.3.5. Pelletspress

Komprimeringen av den malda råvaran sker i pelletpressen som vanligtvis är en ringmatrispress. I ringmatrisen pressas materialet med hjälp av pressrullarna in genom cylindriska hål i matrisen. Materialet pressas genom hålen från insidan till periferin på matrisen. Matrisen kan antingen vara roterande eller fast. Vid roterande matris sitter pressrullarna monterade på ett fast ok som medger att de vanligtvis två pressrullarna kan rotera med matrisen. Vid fast matris roterar oket som håller pressrullarna. Valet av hålens diameter väljes efter marknadens önskemål. Vanligtvis 6, 8 eller 10 mm. Valet av hålens längd, den s.k. presskanallängden väljs så att önskad densitet uppnås på pelletsen. En längre presskanal ger högre densitet på pelleten. Ett önskemål är att bulkdensiteten skall överstiga 650 kg/m3 för att tillräcklig energitäthet skall uppnås. Pelletpressar med varierande kapacitet finns på marknaden från ca 300 kg/tim till 5 ton/tim. I en entreprenörsskala kan en produktionskapacitet på 500-1000 kg/tim vara lämplig att välja. Vid dimensionering och val av presskapacitet är det bättre att inte dimensionera för maximal kapacitet enligt tillverkaren på pelletpressen. Genom att räkna med att pressen inte belastas fullt uppnår man betydligt högre livslängd på komponenterna i pressen. Pelltpressen arbetar bäst i kontinuerlig drift och med en likformig råvara med avseende på fukthalt och densitet på råvaran. För att förbättra produktionen och sänka energiförbrukningen kan råvaran konditioneras med het ånga ( 105-120 ºC) varvid en fiberuppmjukning sker så att deformeringen till pellets går lättare. För att förbättra hållfastheten på pellets kan vissa tillsatser såsom stärkelse eller lignosulfonat tillsättas. Endast små tillsatser (max 2 %) är tillåtna för att uppfylla internationell CEN-standard. Blandning av olika biobränsleråvaror kan vara ett bra sätt att förbättra egenskaperna på färdig pellet. Inblandning av torv har visat sig ge förbättrade egenskaper på pellets med hög askhalt vid förbränning. Pelletpressen är känslig för främmande hårda föremål som kan komma in med materialet. Det är därför viktigt att tidigt i flödet använda olika typer av fällor som avlägsnar metallföremål och sten. Slitaget på matris och pressrullar påverkas även kraftigt av föroreningar i materialet som sand och annat slitande material.

Page 83: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

82

4. Lösningar för värmeentreprenörer med gallringsvirke som råvara

Tidigare arbeten inom ”Bioenergi från skogsprodukter” utförda vid SLU BTK har visats att pellets tillverkade av gallringsvirke där grenar har tagits bort får en askhalt på ca 0,5 % men variationer gör att askhalten upp mot 1 % kan uppstå. För gallringssortiment dominerad av tall där grenarna inte tagits bort blir askhalten ca 1,0 % med en variation 0,8 till 1,2 %. Om sortimentet varit blandat med gran, tall och björk och grenar inte tagits bort har askhalten nått ca 1,44 %. Gallringssortimentet ger i förhållande till ren stamved genomgående något högre askhalter. Därutöver har konstaterats att askegenskaperna och den kemiska sammansättningen i askan varit sådan att problem uppstår med sintring i varierande grad. I sämsta fall har sintringen varit så omfattande att förbränning i mindre brännare för villapannor inte fungerat. Dessa egenskaper hos gallringsvirke har påkallat behov av utveckling av förbränningsutrustning som klarar av pellets med helt eller delvis sintrande aska. En avgörande faktor för nyttjande av gallringsvirke som råvara för pelletstillverkning är huruvida den tillverkade pelletkvalitén från denna råvara kan förbrännas. De studier som gjort inom projektet har visat att askhalterna för detta sortiment då grenar/bark/barr ingår i olika omfattning varierar mellan 0,98-1,44 %. Vid dessa nivåer på askhalter uppstår driftsproblem i de pelletsbrännare som hittills funnits på marknaden. De brännare som utvecklats för ren stamvedspellts där askhalterna ligger i nivå på 0,5- 0,7 % ger dålig förbränning och driftsstörningar med pellets av gallringsvirke. Den rikligare askmängden gör att förbränningen försämras då syresättningen blir ojämn. Askan transporteras inte bort från brännarkoppen i jämn takt. Lufttillförseln genom spalter eller hål och kanaler i brännaren skapar för höga temperaturer i vissa zoner. Sintrande aska bildas som blockerar lufttillförseln och emissionerna ökar. Att komma ifrån dessa problem kräver en ny teknik och ny utformning av brännarkoppen. I projektet har olika nya konstruktioner för detta utarbetats och utvärderats. Justeringar och optimering av utrustningen har pågått under projekttiden. Mätningar av relevanta emissionsparametrar har visat om optimeringen lyckats. Målsättningen har varit att studera tekniken i effektområdet större än villabrännaren. Det handlar här om effektområdet 25-50 kW. Effekter som behövs för flerfamiljshus eller större lokaler m.m. som kan vara intressanta att använda för värmeentrepenörer.

4.1. Material och metoder

På en fastbränslepanna ERYL har en pelletsbrännare av tillverkning Ecotec B1 i en anpassa lucka i pannas front. Luckan är utformad så att brännaren lätt kan svängas ut för observationer och rengöring. Pannan som klarar effekter upp till ca 100 kW är kopplad till en vartalsreglerad rökgasfläkt som håller undertrycket i pannan i nivå 35 mbar. I rökgasledningen från pannan är en ledning monterad för provtagning av rökgasen. Under förbränningsprovet pumpas ett delflöde ut ur rökgasflödet. Provet passerar ett keramiskt filter som är uppvärmt till 180ºC för att undvika kondensering av kolföreningar i filtret. Från filtret leds rökgasprovet genom en uppvärmd ledning (180ºC) in till mätinstrumentet. För bestämning av CO, O2 och SOx användes ett instrument med IR detektering (Maihak Multor 610) och för mätning av NO, NO2 användes ett instrument med detektion via kemiluminisens (ECO Physics). Ombyggnad av brännaren har skett på så sätt att brännarkoppen bytts ut mot den i projektet utvecklade koppen . Ombyggnad av luftfläkt och luftledningar har gjorts. Optimering av luftflöden har skett genom vartalsreglering av fläkten. Vid mätning har tre olika bränslen studerats. Ett referensbränsle och tre bränslen från gallringsvirke:

1. Tall kvistad. (Lagrad 15 månader) 2. Tall kvistad .(Lagrad 15 månader) 3. Blandat okvistat. (Lagrad 15 mån) 4. Stamvedspellets (Solett)

Dessa råvarsortiment har pelleterats och analyserats. Vid smältpunktsanalys enlig ASTM metoden uppvisade sortimenten av gallringsvirke avsevärt lägre smätpunktstemperaturer jämfört med stamvedspellets.

Page 84: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

83

Fig. 15. Försöksuppställning föbränningsprov med pellets av gallringsvirke

5. Resultat

Vid förbränningsproven användes dessa gallringssortiment där råvaran lagrats ca 15 månader i en bunt på en väl ventilerad asfaltsplan. Råvaran pelleterades och förbränningsstudier gjordes först i en konventionell undermatad brännarkopp med lufttillförsel genom spalter i koppens kanter. Resultaten av dessa prov visade på kraftiga störningar på grund av sintring. Den uppsamlade askan efter dessa förbränningsprov siktades så att den sintrade andelen kunde separeras från den icke sintrade delen. Andelen sintrad aska blev mellan 10 och 75% av producerad aska vid dessa försök.

Fig. 16. Andelen sintrad aska av totala askmängden för olika sortiment av gallringsvirke vid förbränningsprov i roterande brännarkopp Referensen stamvedspellets har värdet 0.

Mätinstrument för

emissionsmätning

Keramiskt filter (180°C)

Uppvärmd ledning för

provsample (180°C)

Brännarkopp Bränslematning+

Luftmatning

Förbränningsut

rymme. Panna

Pelletsförråd

Bränsleskruv

Rökgasledning

Mätinstrument för

emissionsmätning

Keramiskt filter (180°C)

Uppvärmd ledning för

provsample (180°C)

Brännarkopp Bränslematning+

Luftmatning

Förbränningsut

rymme. Panna

Pelletsförråd

Bränsleskruv

Rökgasledning

Andelen sintrad aska%

0102030405060708090

Tall o

kvista

t

Bland

at

Tall k

vist

at

Stam

veds

pelle

ts

Sortiment

%

Page 85: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

84

5.1. Askhalter

Analyser på de olika pelletbränslena visade att den kvistade tallen klarade CEN standard klass 1 gällande askhalt som skall vara <0,7 % och är jämförbar med stamvedspellets. De okvistade sortimenten visade på betydligt högre askhalter (1,0-1,5 %)

Fig. 17. Askhalten i pellets tillverkade av olika sortiment av gallringsvirke samt referenspellets av stamved

5.2. Asksmältning

I förhållande till ren stamvedspellets visade utförda ASTM analyser att pellets tillverkade av gallringsvirke har betydligt lägre asksmältningstemperaturer. Denna parameter är på många sätt avgörande för om bränslet kan användas i en konventionell brännarkopp eller inte. Asksintringstemperatur mellan 1100-1200 °C resulterar i att brännarkoppen fylls av sintrad aska som blockerar lufttillförsel och som inte transporteras bort från koppen. Detta leder i sin tur till att förbränningen blir ojämn och ofullständig. Efter en tids drift blir emissioner av CO och HC (oförbrända kolväten) för höga och försöket måste avbrytas

Fig.18. Askans smälttemperatur för lagrad gallringsvirke (15 mån) jämfört med pellets av stamved.

Askhalter gallringsvirke.15 mån lagring

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

Blandat okvistat Tall okvistat Tall kvistat Stamvedspellets

% a

v T

S

Asksmältanalys ASTM

0

200

400

600

8001000

1200

1400

1600

1800

Tall

okvistat

Tall

kvistat

Blandat

okvistat

Stamved

gra

d C

Initial temp. IT

Sfärisk temp. ST

Halvsfärisk temp. HT

Flytande temp. FT

Page 86: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

85

Förbränning i roterande kopp

Vid provförbränningar i brännare med roterande kopp med pellets av gallringsvirke visas exempel på sintrad aska av varierande grad i brännarkoppen. Kraftigaste sintringen bildades i brännarkoppen av okvistat blandat sortiment

Fig 19. Brännarkopp för provtagning Fig 20. Sintrad aska Tall kvistas

Fig 21. Sintrad aska . Tall okvistad Fig. 22. Sintrad aska. Blandat okvistat

5.4. Emissioner vid förbränning i BTC brännaren

Efter förbränningsprov med den undermatade brännarkoppen fortsatte prov med den vid BTC utvecklade brännarkoppen. Den s.k. ”BTC-brännaren” Vid dessa förbränningsprov i BTC brännaren erhölls låga CO emissioner för det blandade sortimentet som vid analys uppvisar högsta askhalten och mest sintringsbenägna askan. Det sortiment som uppvisade lägsta askhalten resulterade i högsta CO emissioner. Detta resultat är något anmärkningsvärt men kan förklaras på följande sätt. BTC brännaren har en förhållande utsträckt brännarkopp där asklagret transporteras successivt ut ur den horisontella koppen. Uppehållstiden för askan i koppen är relativt lång vilket innebär att det ges tid för att utbränningen av kol ska bli relativt fullständig. Den stora glödmassan håller en hög temperatur under lång tid.

Page 87: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

86

Fig. 23. Emissioner i rökgaser vid förbränningsprov med pellets tillverkade av gallringsved och referensbränslet stamvedspellets.

5.5. BTC Brännaren (patentsökt)

I denna konstruktion har man utformat brännarkoppen så att förbränningsluften tillförs uppifrån och från sidorna av brännarkoppen för att undvika att lufthålen i fördelningssystemet tätas igen av sintrande aska. Botten i brännarkoppen som är horisontalt matad saknar hål så att askan lätt kan tryckas framåt av den inkommande bränslemängden.

Fig. 24..BTC Brännarkopp med matarskruv

och luftkanaler

Air canals

Pellet screw

Burner cup

Air canals

Pellet screw

Burner cup

Emissioner BTC Brännaren

0,0100,0200,0300,0400,0500,0600,0700,0800,0900,0

Bland

at

Tall o

kvista

t

Tall k

vistat

Sta

mve

dspe

llets

mg

/Nm

3 CO

SOx

NOx

Page 88: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

87

Fig. 25. BTC Brännarkopp monterad i panna med matarskruv och lufttillförsel

5.6. Slaggningseffekter i BTC brännaren

Vid förbränningen uppstod kraftigt sintras aska i brännarkoppen i likhet med resultatet i den konventionella brännarkoppen med roterande krans. Den sintrade askan transporterades däremot ut från koppen i alla förbränningförsöken och störde därför inte lufttransporten till förbränningen. Den aska som bildades under förbränningsproven samlades ihop och siktades. Andelen sintrad aska beräknades utifrån den totala askmängden. Analysen visar på att andelen sintrad aska varierade från 27,5% till 47,9 %

Fig. 26. Andelen sintrad aska som andel av total ask-mängd för olika sorti-ment av pellets till-verkade av gallrings-virke. Referensbränslet stamvedspellets hade värdet 0.

Resultatet av genomförda förbränningsprov med BTC-brännaren visar att konstruktionen klarar av att förbränna pelletbränslen från gallringssortiment med askhalter varierande mellan 0,4 och 1,5 % och med en stor andel sintrande material i askorna. Brännaren klarade även att transportera ut den sintrande och icke sintrade delen av askan utan att störa förbrännigsförloppet så att emission av CO var lägre för dessa bränslen jämfört med stamvedspellets.

Pellets feed

Fan

Air supply canals

Pellets screw

Boiler

Burner cup

Pellets feed

Fan

Air supply canals

Pellets screw

Boiler

Pellets feed

Fan

Air supply canals

Pellets screw

Boiler

Burner cup

Andelen sintrad aska %

27,5

41,747,9

0

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Tall o

kvista

t

Bland

at o

kvist

at

Tall k

vist

at

Stam

veds

pelle

ts

% a

v T

S

Page 89: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

88

4.5. Sveriges lantbruksuniversitet, Skogsteknologi SLU-Skogst.

Verksamhetsperiod 1, 1/1-30/6 2005

Sammanfattning

Vid skogsteknologi har arbetet främst bestått i utvecklingsarbete kring experimentrigg för korridorskörd samt utredningar kring förutsättningar för det och hantering av materialet: biomassatillgång från röjstudier, lagring av material samt litt-studier kring GROT-hantering. Det senare behövs även för att kunna modellera logistiken i bränslekedjan i Arena (program för hantering av flöden och kostnader). Teknikutveckling för svaga marker bearbetats på två sätt: examensarbete kring dikesrensning och arbete med guidelines för undvikande av körskador samt deltagit i en konferens om markskador. Medverkan i projektseminarier och ställt ut på ELMIA Wood för projektet, samt information till ett japanskt energi-projekt. Medverkan i projektseminariet i Kannus (oktober) och skrivit sammanlagt 8 info-blad (ligger efter i den planen). Hållit föredrag vid Bioenergy Conference Jyväskylä om Logistik skogsbränslehantering i September (Wästerlund) samt deltagit i Bioenergy 2005 Trondheim (Nordfjell). Problem med bemanning i projektet eftersom två personer med koppling till projektet slutat under våren. Ny person anställts i september. Vid skogsteknologi har under våren följande gjorts: 1. Utvecklingsarbete med experimentrigg för korridorskörd. Projektering, medverkan vid konstruk-

tionsarbete och diskussioner med tillverkare. Demokörning och visning av den i slutet av september. En helt ny skördarkran har analyserats, vilken kommer att få betydelse vid ungskogsskörd, och som kommer att presenteras i Infoblad under 2006

2. Lagring. Faktainsamling kring vedhantering – lära av tidigare kunskap. Bearbetning av manus om produktivitet vid buntning och lagring av buntning för internationell publicering.

3. Simulering av korridorskörd i två sk typbestånd med olika röjningsmönster för korridorskörd. Typbestånden är verkliga bestånd inmätta så att de kan användas för simulering.

4. Produktions- och säkerhetsinriktad brännvedsstudie gjordes på senhösten med tre olika aggregat och 12 olika äldre män. Säkerhetsinriktad därför att en tidigare studie av skogsrelaterade olyckor visat på hög andel vara relaterade till brännvedsarbete. Utvärdering av studien pågår.

5. Logistik. I samarbete med Energidalen AB pågår insamling av data för GROT-körning, eftersom det verkar vara stor brist på aktuella och säkra data för produktivitet och kostnader. Ett arbete rörande logistik vid bioenergihantering har utförts, vilket kommer att avrapporteras i kommande infoblad.

6. Teknikutveckling svaga marker: Medverkan i utveckling av ett dikesrensningsaggregat. Examensarbete påbörjat för studier av produktivitet vid dikesrensning. Medverkan i ett seminarium vid SkogForsk om markskador. Bärsvaga marker är ett bekymmer men både PeFC och FSC fokuserar främst på processen att minimera skador än de absoluta skadorna. Dock skall körskador undvikas inom en 10 m zon från ett vattendrag.

7. Idéer kring torkningscontainer för sönderdelat material. Testning flyttat till våren 2006.

8. Medverkan i 3 projektseminarier. Utställning av projektinformation på ELMIA Wood 1-4 juni 05 (Fjeld, Nordfjell och Wästerlund). Info till japanskt energiprojekt. Medverkan i projektseminariet i Kannus (oktober) och skrivit sammanlagt 8 info-blad (ligger efter i den planen). Hållit föredrag vid Bioenergy Conference Jyväskylä om Logistik skogsbränslehantering i September (Wästerlund) samt deltagit i Bioenergy 2005 Trondheim (Nordfjell).

Page 90: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

89

Verksamhetsperiod 2, 1/7-31/12 2005

Sammanfattning

Vid skogsteknologi har under hösten följande gjorts: 1. Under året har en omfattande utprovning och testverksamhet utförts rörande det utvecklade

aggregatet för kranspetsbaserad korridorskörd. En exkursion har genomförts i Fänneslunda (samfinansierad med annan medelsbeviljare) där principen för korridorskörd visades, liksom aggregatet i arbete. En pilotstudie rörande avverkning av ungskog i korridormönster har förberetts. En helt ny skördarkran har analyserats, vilken kommer att få betydelse vid ungskogsskörd, och som kommer att presenteras i Infoblad under 2006.

2. Simulering av korridorskörd i två sk typbestånd med olika röjningsmönster för korridorskörd. Typbestånden är verkliga bestånd inmätta så att de kan användas för simulering.

3. Produktions- och säkerhetsinriktad brännvedsstudie gjordes på senhösten med tre olika aggregat och 12 olika äldre män. Säkerhetsinriktad därför att en tidigare studie av skogsrelaterade olyckor visat på hög andel vara relaterade till brännvedsarbete. Utvärdering av studien pågår.

4. Logistik. I samarbete med Energidalen AB pågår insamling av data för GROT-körning, eftersom det verkar vara stor brist på aktuella och säkra data för produktivitet och kostnader. Ett arbete rörande logistik vid bioenergihantering har utförts, vilket kommer att avrapporteras i kommande infoblad.

5. Teknikutveckling svaga marker: Medverkan i ett seminarium vid SkogForsk om markskador. Bärsvaga marker är ett bekymmer men både PeFC och FSC fokuserar främst på processen att minimera skador än de absoluta skadorna. Dock skall körskador undvikas inom en 10 m zon från ett vattendrag.

6. Medverkan i projektseminariet i Kannus (oktober) och skrivit sammanlagt 8 info-blad (ligger efter i den planen). Hållit föredrag vid Bioenergy Conference Jyväskylä om Logistik skogsbränslehantering i September (Wästerlund) samt deltagit i Bioenergy 2005 25-27 oktober Trondheim (Nordfjell).

7. Avdelningen för Skogsteknologi kommer att byta inst-tillhörighet per den 1 jan 2006, från skogsskötsel till Resurshushållning och geomatik (som kommer att byta namn). Förberedelser för detta har tagit viss tid och det kommer innebära nya adress och e-postadress, men den gamla kommer gälla under en övergångsperiod (6 mån).

8. Avsedd lagringsstudie av flis har flyttats till våren 06 pga kurs i skogsenergi blev flyttad till ny period.

Träddelsterminaler – gammal teknik med nya syften. Iwan Wästerlund Skogsteknologi, SLU, Umeå Sammanfattning

Under 70- och 80-talet startades 18 terminaler för skogsbränslehantering. Tio av dem var rena träddelsterminaler för klenträdshantering. Första gallring i skog var dyr och då provades att bara fälla träden i högar som sedan med gripsågen kapades i lagom längder och skotades till avlägg. En GROT-bil hämtade träddelarna och körde dem till en träddelsterminal. Där lastades de in i en barkningstrumma varvid grenar barr och bark skalades av och blev skogsbränsle, medan stam flisades för massabruken. Transportkostnad blev hög och gränsen för lönsam hantering blev ofta inom en 30 km radie. Introduktion av väl fungerande engreppsskördare blev dödsstöten för tekniken, där vissa dock kördes fram till 2000. Nu har vissa börjat startas upp igen men med nya syften. Frågan är om en mer mogen marknad för skogsbränsle med större och olika krav på råvaran kan motivera att nya terminaler startas, t.ex. i inlandet. Frågan är under utredning som examensarbete med Energidalen i Sollefteå AB som beställare. Med tanke på att Interreg-projektet fokuserar kring klenstamshantering för skogsbränsle finns skäl för visst informationsutbyte mellan projekten och att terminalhantering beaktas som en möjlig väg att fraktionera skogsbränslet. En möjlig dellösning är att anlägga en terminal främst för

Page 91: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

90

omlastning till olika transportsätt.

Träddelsterminalen Dombäck, Husum som börjat användas igen.

Verksamhetsperiod 3, 1/1-30/6 2006

Sammanfattning

Avdelningen tillhör inst. f. resurshushållning och geomatik fr.o.m. 1 jan 2006. Arbetet i projektet har främst rört olika aspekter på korridorskörd från kran till simuleringar om olika arbetsmönster och teknikmodeller. Ett bredavverkande aggregat med solfjädersformat arbetsmönster i instick från en korridor verkar ge högsta produktiviteten. Fältförsök med Vimek biodrivare är under utläggning. En förenklad logistikmodell för skattning av transportarbetet har tagits fram. Insamling av driftsdata för skotning och vägtransport pågår. Ett pilotförsök med lagring av skogsflis visade att en svartmålad minicontainer med lagom ventilation kan ge bättre torkning än om flisen ligger i hög. Gruppen har aktivt deltagit i flera konferenser och seminarier samt ställt ut på SkogsNolia med projektinformation (med EU-logga). Tyvärr blev bara 5 informationsblad producerade, delvis pga avdelningens fysiska flytt till ny korridor.

Organisationsförändringar har genomförts vid skogsteknologi, SLU. Från den 1 januari 2006 bytte vi institutionstillhörighet från skötsel till inst för resurshushållning och geomatik. I samband därmed tog den institutionen tillfället i flykten att även göra en intern översyn av sin organisation. Under våren har verksamhetsmål och organisationsformer utretts och valet föll på en matrisform. Under hösten kommer en översyn av avdelningsstruktur och slutligen av institutionens namn. Det har även inneburit att hela avd för skogsteknologi fysiskt flyttat från plan 4 till plan 1 i Skogishuset för att bli samlokaliserad med den nya institutionen, som nu omfattar ca 100 personer vintertid och ca 50 personer till under sommarperioden med riksskogstaxeringen igång.

Vid Skogsteknologi, har en stor del av verksamheten under våren varit inriktad mot korridorskörd i unga bestånd. Under vintern 05/06 gjordes simuleringar och beräkningar för att utröna om det fanns vinster med en vinkelkran, särskilt för ungskogsskörd. De positiva resultaten för tät gallringsskog gjorde att Cranab AB i Vindeln tog fram en prototyp som visades upp på SkogsNolia i juni. Simulering av förenklade modeller för uttag av stammar i modellbestånd har utförts med tre olika modeller för uttag. De tre modellerna var korridorskörd, korridor med vinkelräta instick och korridor med solfjäderformade instick, hela tiden med ca 45 % av arealen för uttag av stammar. Dessa former jämfördes med dagens konventionella selektiva uttag. Vidare jämfördes även tre olika teknikalternativ: flerträdshanterande engreppare med max 5 träd, d:o med 20 träd och ett tänkt radskördande aggregat. Beräkningarna indikerade att en radskördare arbetande i solfjädersformade instick från en korridor kan vara en mycket intressant metod. Manuskript skrivet under våren. Utvecklingsarbeten för ett sånt aggregat pågår. Försöksplan för studier med Vimek bioenergidrivare har utförts och fältarbetet är påbörjat.

För logistikdelen har en metod för förenklad skattning av transportarbetet gjorts med årsbehovet som

Page 92: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

91

bas. Med ökat behov ökar medelavståndet för upptagning. Vidare visar modellen enkelt att ett värmeverk som anläggs vid kusten får ca 30 % större transportavstånd än ett inlandsbaserat pga att upptagningsområdet blir halvcirkelformat i första fallet. Vidare pågår insamling av driftsdata från både skotning och vägkörning av skogsbränsle för att få data till logistikmodeller.

Verksamhetsperiod 4, 1/7-31/12 2006

Verksamheten i den nya institutionen börjar sätta sig men den fysiska flytten i juni från plan 4 till plan 1 i huset tog tid att städa upp efter. Omorganisationen fortsätter på avdelningsnivå. Skogsenergi kommer dock vara en av skogsteknologis hörnstenar i verksamhet. I rubricerade projekt kom verksamheten koncentreras till tre personer (Dag Fjeld, Dan Bergström och Tomas Nordfjell). Magnus Pettersson har delvis arbetat inom projektet ur tid från Dag Fjeld.

Juli: Välbehövlig semester blev det för alla.

Teknikdel:

Augusti. Fältstudier gällande komprimering av träddelar med Vimek 606 TT Biocombi. Sept-Oktober: Fältstudier och databearbetning gällande Knäckkvistning av träddelar med vår prototyp av korridorskördare. Arbete med manus. I projektseminariet med ledningsgruppsmöte i Kannus i oktober deltog tre personer. Now-dec. Arbete med Infoblad på Komprimeringsstudien (ej inskickad ännu), Rapportskrivning på Komprimeringsstudien. Manusskrivning på knäckkvistningsstudien. Ett projektuppföljningsmöte hölls i Umeå, där bland annat riktlinjerna för avslutningsseminarierna drogs upp. En av de viktigaste aktiviteterna under slutet av året här har varit kopplade till refereeprocessen av ett tidigare inskickat manus. Denna är nu accepterad och heter: Bergström, D., Bergsten, U., Nordfjell, T. & Lundmark, T. 2007. Simulation of Geometric Thinning Systems and Their Time Requirements for Young Forests. Silva Fennica 41(1). Logistikdel:

En mindre studie genomfördes för vägtransporter av skogsbränsle rörande kostnadsbilden. En förenklad metod för uppskattning av kostnaderna presenterades vid seminariet i Kannus 25 oktober. Två mellanstora studier har startats upp under hösten som examensarbeten. I den ena studien analyseras effekten av beståndsvariabler och lagringsförhållanden på lasstorleken hos en grotbil samt kostnaden för transporten. Data baseras driftsdata från 30 olika bestånd och uppskattningar av individuella faktorer inverkan på volymvikten och energiinnehåll i dessa lass. Datainsamling och statistisk analys är gjorda, men kostnadskalkyler och manusskrivande återstår. Den andra studien handlar om utveckling av en metod för bestämning av optimal och säker nivå på bränslelagret vid värmeverket med hänsyn till leveransprecision. Den baseras på att sågverkets lager av två olika sortiment och andelen av varje sortiment som kan gå in till förbränning begränsas till bestämda intervaller. Målet är att balansera lagerkostnader mot extra kostnader för anskaffning av skogsbränsle när sågverkets lager inte är tillräckligt stort för att kompensera för dålig leveransprecision. Datainsamling är avslutad och modellutvecklingen är klar. Analyser och manusskrivande återstår.

Ola Lindroos har arbetat hårt på avhandlingen som skall presenteras i januari 2007.

Verksamhetsperiod 5, 1/1-31/5 2007

Sammanfattning

Teknikdelen har kommit in i en publiceringsfas och läget är följande:

Artikeln rörande korridorskörd i ungskog är accepterad för publicering i Silva Fennica: Bergström, D., Bergsten, U., Nordfjell, T. & Lundmark, T., 2007. Simulation of thinning systems and their time require-ments for young forests. Silva Fennica 41 (1):137-47.

Page 93: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

92

Modellerat system med bredavverkning via en kran som rör sig in mot maskinen I olika monster beräknas kunna ge betydande högre produktivitet jämfört med en maskin som plockar träd selektivt. Teoretiskt sett är det stora skillnader i produktivitet mellan dagens bästa skördeteknik och korridorskörd med kranspetsteknik i unga bestånd med stor volym. Korridorskörd medger teoretiskt ca 2,4 gånger högre produktivitet än ett vanligt flerträdshanterande aggregat i denna typ av bestånd!

Data från komprimeringsstudien med Vimek 606TT Biokombi ligger till grund för ett publicerat info.blad samt som del i en opublicerad vetenskaplig artikel (nu i manuskriptformat, möjlig titel: New/interesting techniques for compression of tree bunches from young stands).

Under hösten 2006 utfördes komprimeringsstudier med prototypen för en korridorskördare. Inget info.blad är ännu producerat från datainsamlingen (bör utföras) men studien är nu i manuskriptformat (Möjlig titel: New/interesting techniques for compression of tree bunches from young stands) men data från en kompletterande studie bör inhämtas före publicering.

Bergström & Nordfjell håller just nu på med förberedande fältarbeten för en jämförande studie mellan konventionell gallring och korridorgallring av helträd i ungskog. Studien förväntas ge bra data för en vetenskaplig publicering som enskild artikel och basdata för vidare datasimuleringar för biobränsleskörd i unga skogar. Dock kommer resultat bli färdigt efter projektets slut.

Ola framlade den 12 januari sin avhandling: Lindroos, O., 2006. Efficiency and safety in self-employed family forestry. Doctoral thesis. Department of Forest Resource Management and Geomatics, Swedish University of Agricultural Sciences. Umeå. 42 pp + 4 separate papers. ISBN 91-576-7259-8.

I den avhandlingen ingick en studie om småskalig vedberedning som delvis finansierades av Interreg-projektet. 12 försökspersoner arbetade med kombinationer av tre vedmaskiner och två stocktyper. Försöket har analyserats med avseende på produktion, arbetsbelastning och arbetsstörningar. Delar av resultaten ingår i ett FaktaSkog som är under redaktionsgranskning (Lindroos, O. 200X. Vårt värmande vedarbete). Vidare har han producerat: Lindroos, O. 2006. Förhandsrapport från en produktions- och säkerhetsinriktad brännvedsstudie. Informationsblad 80, Interreg projekt ”Bioenergi från skogen 2003-2007”.

För logistikdelen har den första delen av vårterminen varit en begränsad aktivitet pga av 10 p kurs. Under april-maj kommer dock två rapporter från Dag Fjeld. Den ena studien behandlar effekten av beståndsvariabler och lagringsförhållanden på lasstorleken hos en grotbil samt kostnaden för transporten med driftsdata från 30 olika bestånd. Största skillnaden verkar vara för om materialet körs in på vintern eller på sommaren. Resultaten pekar på att medellass med GROT ligger på endast 20-22 ton men att torrare material kan ge lägre lastvikt men mycket högre bränslevärde.

Den andra studien handlar om utveckling av en metod för bestämning av optimal och säker nivå på bränslelagret vid värmeverket med hänsyn till leveransprecision. Målet är att balansera lagerkostnader mot extra kostnader för anskaffning av skogsbränsle när sågverkets lager inte är tillräckligt stort för att kompensera för dålig leveransprecision. Resultat pekar på att 0,2 månaders lagerhållning kan ge lägsta kostnaden. Dock ger små lager hög risk för extraanskaffning med följande merkostnader. Samtidigt kan stora lager resultera i stora substansförluster om klimatet är varmt och fuktigt.

Beträffande produktion av pellets gjordes ett examensarbete med pressning av material med olika storlek på råvaran. Komprimeringen gjordes i en laboratoriepress för att få så kontrollerbara förhållanden som möjligt. Studien visade att en ganska vid partikelstorlek vid inmatningen ger den högsta densiteten. Resultaten är så intressanta att ett manuskript är under framtagande med den preliminära titeln: Influence of raw material particle size distribution on fuel-pellet characteristics (Dan Bergström et al.).

Beträffande miljöaspekter pågår 2 st examensarbeten med hänsyn till EU:s vattendirektiv, med Wästerlund som handledare,. Inom de närmaste 5 åren skall alla överfarter av vattenförande drag ske på ett sådant sätt att de inte störs eller grumlas. Om störning inträffat skall det åtgärdas och vara god status inom en viss tidsrymd. I det ena arbetet kartläggs hur arbetet sker i praktiken och hur ett skogsbolag söker utbilda och åtgärda för att minska skadorna. I det andra arbetet har nyttan av flyttbara broelement undersökts. I dagsläget lite svårt att räkna hem en sådan bro, men å andra sidan

Page 94: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

93

räknar virkesköpare med att kunna ta hem flera kontrakt och även driva under lite sämre förhållanden. Arbetena är intressanta med tanke på Väster- och Österbottens län har stora arealer med sanka marker och många diken/bäckar men uppväxande sly som med fördel kan nyttjas som skogsbränsle. Två informationsblad har producerats om detta.

För att utreda frågan om hur mycket ungskog vi har i Västerbotten (AC) och hur mycket som finns på marker med svagt underlag beställdes och gjordes en specialkörning på det material som insamlats på Riksskogstaxeringen 2001 – 05. Vi beställde även separering mellan svaga och starka marker och naturligtvis blir det sämre säkerhet i material som begränsas till ett område och sedan uppdelas ytterligare på markförhållanden

Röjningsskog i AC-län där skogen är större än 3 m i medelhöjd men mindre än 10 cm brh. G 1-3 innebär goda till måttliga grundförhållanden (blått), medan G 4-5 (rött) innebär svaga grundförhållanden (fuktiga till blöta marker).

Första gallringskog C1 uppdelat på grundförhållanden och biomassa per ha. Västerbotten.

I Västerbotten finns stora arealer med röjningsskog och första gallringsskog på bärsvaga marker (23-31 %). Och de stora volymerna finns just på bärsvaga marker. Med klimatförändringar kan det bli svårt att göra goda biobränsleuttag i gallringsbestånden med svaga grundförhållanden. I förstagallrings bestånden är stor del intressant för biobränsleskörd och många finns på G 4-5 mark. Teknikutveckling synes akut för dessa bestånd.

Övrigt Vidare har Skogsteknologi besökts av en grupp skogsbränsleaktörer från Röros i slutet på mars. De fick en genomgång av läget i Sverige, och om systemanalyser på skogsbränslesidan samt gjorde flera

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0-30 31-60 > 60 Samtliga

Ton per ha

1000 h

a

Västerbotten G=1-3

Västerbotten G=4-5

Västerbotten, alla G

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0-30 31-60 >60 Samtliga

Ton per ha

1000 h

a

Västerbotten G1-3

Västerbotten G4-5

Västerbotten alla G

Page 95: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

94

studiebesök och bränslehantering. De var mycket nöjda med besöket.

I slutet på april deltog avdelningen i projektseminariet i Kannus samt anordnade ett i Umeå dagen efter.

30 maj – 2 juni ställde avdelningen ut informationsmaterial från projektet vid SkogsElmia.

Systemanalys av skogsbränslesystem

Iwan Wästerlund, SLU, Skogsteknologi

Under 70- och 80-talet anlades och användes 18st så kallade träddelsterminaler runt om i landet. De flesta lades dock ner innan 2000-talet men med dagens rådande olje- och energipriser kan terminalerna kanske bli aktuella igen. Målet med studien var att jämföra ekonomin i 5 logistiska system för långa transporter av grot där 2 av systemen har en terminal med tillgång till tågtransport. Ett system baserades på lösgrot med lastbil till en mottagare t.ex. ett värmeverk, ett innehöll flisning vid avlägg och ett system baserades på buntning. I samtliga fall var levererad slutprodukt flis till kunden. För samtliga fall beskrevs varje större länk med ekvationer uttryckta i kr/råton och kr/MWh.

För transporter över 40 km ger buntar lägsta transportkostnaden. Vid transportavstånd över ca 130 km är en terminal och tåg det billigaste alternativet för att få fram råvara till industrin. Fukthaltsförändringar och substansförluster har en stor inverkan på den totala kostnaden i ett bränslesystem och är hittills förbisett. Vid en jämförelse utan substansförluster och fukthaltsförändring inblandad skiljer sig kostnaden för bunt- och flissystemet ytterst lite. Kostnaden för transport via järnväg ökar ytterst lite vid längre avstånd, men kostnaden är initialt hög. Vid transport med lastbil är den initiala kostnaden liten men ökar snabbt med avståndet. Vid utvecklingsarbete för effektivitetshöjande åtgärder bör grotskotning, flisning vid avlägg alt. terminal och tågtransport av buntar vara prioriterade.

Studerat prototypaggregat från Robur AB, C16 och gallring på en frusen bärsvag mark.

Självlastande lastbil för skogsflis.

Page 96: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

95

Annat Under februari 2007 lämnade Magnus Pettersson SLU helt och övergick till anställning hos Tall Oil med uppgift att vara bränsleansvarig för deras fabriker i Lettland. Han flyttade till Lettland i mars och haft stor nytta av arbetet i projektet i de kommande arbetsuppgifterna.

Genom omorganisation och omflyttningar har en del av tänkt fältarbete blivit något neddraget och fält- samt analyskostnader blivit betydligt lägre än budgeterat.

Bild från seminariet i Umeå den 25 april 2007. Gref föredrar om parametrar som påverkar pelletskvalitet.

Page 97: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

96

4.6. Keski-Pohjanmaan Metsänomistajien Liitto (Mellersta Österbottens skogsägares förebund)

Kopia av INFO 135

Flisens kvalité Flisens kvalité har ur slutproduktperspektiv kontrollerats / erfarenheterna har fåtts genom Lohtaja energikooperativs egna flisvärmeenhet. De mest krävande utmaningarna för värmeproduktion är under vintersäsongen. I uppföljningen för vinterperioden har tagits med november – mars, då värmeförbrukningen ligger på 120% eller högre, jämfört med medeltalet för värmeförbrukningen per månad. Uppföljningen redovisar träflisens energiinnehåll per månad i medeltal. De perioder som redovisas är följande fyra vintrar. (under projektperioden) 2003 – 2004 2004 – 2005 2005 – 2006 2006 - 2007 Lohtaja Energikooperativ

Energiinnehållet i träflis vid mottagningen under vintern hos

Lohtaja energikooperativ (nov. -mars) Projektperioden 2003-2007Energy content in fuel chips during wintertime.

(Lohtaja energy co-operative 2003-2007)

500

550

600

650

700

750

800

850

no

v

de

c

jan

feb

ma

r

no

v

de

c

jan

feb

ma

r

no

v

de

c

jan

feb

ma

r

no

v

de

c

jan

feb

ma

r

2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007

Pentti Etelämäki 2007

kW

/ m

3s

(flisku

bik

) .

Pentti Etelämäki FI-67100 KOKKOLA

http://www.mhy.fi/keskipohjanmaa

Mellersta Österbottens Skogsägares förbund

Page 98: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

97

5. En översiktlig sammanfattning av hela projektet

Inom projektet Bioenergi från skogen har projektarbetet, forsknings-, utvecklings- och informationsinsatserna, under hela projektet fungerat bra och kunnat följa projektplanen.

Också under projektets andra del (2005-07) har projektarbetet framskridit bra och alla de insatser som finns under nämnda under åtgärdsspecifika åtgärder har FoU arbetet kunnat föra framåt.

Forskningsarbetet har pågått inom alla delar som finns i projektplanen och har utlovats att genomföra, också de utlovade indikatorerna följer projektets mål.

Nätverk,

Ett par gränsregionala nätverk och samarbetsprojekt har utvecklats mellan Västerbotten och Mellersta Österbotten, (mellan forskare inom bio- och trädenergi).

Antalet aktiviteter

Antalet aktiviteter som genomförts är 8 st.,

1. En Kvarkenregional ny teknik vid tidiga gallringar och röjningsgallringar 2. Förbättrad kvalitet och värde på råvaran 3. Logistiska lösningar för entreprenörer i Kvarkenregionen 4 Teknikmetodernas miljöpåverkan på svaga marker 5. Regionalt anpassad torkningsteknik för energiråvara och pelletering 6. Anläggningslösningar för bränslepellets anpassade för regionens entreprenörer 7. Lokala lösningar för värme-entreprenörer vid övergång till eldning med pellets från råvara från tidiga

gallringar och röjningsgallringar 8. Kunskapsutveckling för små- och medelstora entreprenörer

Antal forskare

Antal forskare som i genomsnitt varit knutna till projektet är 9 + 1 (män + kvinnor). Det totala antalet medverkande forskare är betydligt större eftersom en del forskare gjort vissa kortare insatser och sedan lämnat projektet. Ett antal doktorander vid SLU-Skogsteknologi har verkat inom projektet och inom projektet kunnat utföra en del av forskningsarbetet för sin avhandling.

Antal samarbetsprojekt

Antalet mindre samarbetsprojekt inom projektets forskning har varit, □ skörd med gruppkvistning och korridorskörd □ logistisk hantering av råvaran □ processning och förädling □ pelletering □ förbränning och utveckling av mindre pelletbrännare för höga askhalter □ kunskapsöverföring genom seminarier □ utrustningskedjor för småskalig verksamhet □ produktion av INFO material

Antal deltagande företag och organisationer

Antalet organisationer som varit med är alla i projektet medverkande samarbetsparter, eller 6 st. Det totala antalet forskare vars arbete varit inkopplat i projektet är 18 st., av dessa är tre kvinnor. Dessutom har ytterligare fyra personer arbetat, mera eller mindre deltid, inom projektet med koordinering informationsspridning och administration, av dessa är två kvinnor. Ytterligare finns det

Page 99: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

98

8 personer som har arbetat i projektet på deltid i form av egna insatser från samarbetparterna.

Projektets målsättning

Utdrag ur projektplanen med sikte att fylla projektets syfte,

” Att genom forsknings- och utvecklingssamarbete i Kvarkenregionen bidra till att komplettera kunskaps-basen och analysera olika utvecklingsalternativ med nytänkande för förädlande trädbränslesystem. Genom utvecklingsstudier fylla kunskapsluckor, samt genom att sammanställa den tillgängliga kunskap som finns inom området försöka få den allmänt tillgänglig.

Avsikten är också att inom projektet överföra kunskaper inom bioenergi och hantering av trädbränsle till rådgivare, energientreprenörer och skogsägarorganisationer i Kvarkenområdet. Inom projektet ska också etableras ett samarbete för informationsutbyte och delvis undersöka möjligheten till gränshandel med skogsbränsle.

Projektinsatserna sker genom uppföljning, utvärdering och anpassning av teknisk utveckling av förädlings-system för trädbränsle som passar små och medelstor utrustning för värmeentreprenörer i Kvarkenområdet.

Genom projektet ska det tekniska kunnandet hos sakkunniga utvecklas kring utrustning och skördeteknik för små träd, för avlägsnande av gröna delar, för torknings- och förädlingsteknik samt för en anpassad förbränningsteknik”.

Översikt över projektets huvudaktiviteter

Bioenergi från skogen II, 2005-2007

Översiktlig ansvarsfördelning, inom olika tyngdpunktsområden i projektet

Procent av

årsbudgeten

INTERREG-projektets delar

▼ K

es

ki-

Po

hja

nm

aan

Ma

as

eu

tuo

pis

to

Um

, S

LU

- B

TK

Um

, S

LU

-

Sk

og

ste

kn

olo

gi

Karl

eb

y,

Ch

yd

en

ius-

ins

titu

tet

Kan

nu

s,

ME

TL

A

Karl

eb

y,

K-P

Me

tsän

om

ista

jat

2005 %

2006 %

2007 %

A Projektansvar och koordinering X x x x x 15 15 15

- Det övergripande projektansvaret x

- Lokalt projektansvar och nat. koordinering x x

- Samarbetspartner, och deltagare i olika arbetsgrupper x x x x x x

- Rapportansvar X x x x x

- Projektledare för projektet X

- Projektsekreterare x

1. En Kvarkenregional ny teknik vid tidig gallring och röjningsgallringar x X 19 19 19

1.1. För regionala behov ta fram teknisk utrustning för röjningsgallring x x

1.2. Förstudie kring teknik att samtidgt med röjningsgallring utföra barkning x x

1.3. Vidareutveckla entreprenörslösningar för arbetsteknik på svaga marker x x

1.4. Analys av korridorskörd i unga bestånd x

1.5. Studier av en ny form av helt beståndsgående liten bränsleskördare x

1.6. Framtidsanalys och studier av visionärt tänkbar framtida teknik x x

1.7. Produktion av INFO-material som visar på nya drivningstekniska lösningar x x

2. Förbättrad kvalitet och värde på råvaran X X 9 10 10

2.1. Kvalitetshöjning och värdeökning pga. torkning i beståndet x x

2.2. Kvalitetshöjning och värdeökning pga. att valda fraktioner lämnas i beståndet x

2.3. Värdeökning, pga. lägre kostnader för transport (mera ts per m3) x

2.4. Värdeökning, pga. mindre bortförsel av näringsämnen från beståndet (utebliven tillväxtnedsättning)

x x

Page 100: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

99

2.5. Produktion av informationsmaterial som visar på alternativa lösningar för att i praktiken förbättra kvalité och värde på energiråvaran

x x

3. Logistiska lösningar för entreprenörer i Kvarkenregionen X x 7 7 7

3.1. Uppföljning av logistiska lösningar för en regional användbar teknik som anpassats till små- och medelstora samt nya typer av entreprenörer

x

3.2. Logistik för teknik vid buntning av råmaterial skördat genom buntkvistning/ slarvkvistning (MTH-kvistning)

x x

3.3. Logistik för en ny form av helt beståndsgående liten bioenergiskördare för röjningsgallringar

x

3.3. Hanteringstekniska modeller för Kvarkenregionen x

3.4. Framtidsanalys av visioner för framtida logistiklösningar x

3.5. Produktion av informationsmaterial som visar på alternativa logistiska lösningar

för att i praktiken förbättra och förbilliga hanteringen av hela värdekedjan för energiråvara

x x

4. Teknikmetodernas miljöpåverkan på svaga marker x X 5 5 5

4.1. Uppföljning av avverkningsplatsens miljöpåverkan vid en regionalt anpassad buntkvistning och barkning vid gallringsröjning

x

4.2. Analys av hur stor andel näringsämnen respektive biomassa som olika bioenergi drivningssystem lämnar kvar i beståndet

x

4.3. Uppföljning av hela hanteringskedjans miljöpåverkan vid regionalt anpassade gallrings- och hanteringsinsatser

x

4.4. Analys av framtidsvisioner för framtida miljötekniska lösningar x

4.5. Produktion av INFO-material om miljöpåverkan vid olika teknikinsatser x x

5. Regionalt anpassad torkningsteknik för energiråvara och pelletering X x x 8 8 8

5.1. Vidareutveckling av småskalig, anpassad torkningsteknik för Kvarkenområdets speciella behov, fälttorkning/eftertorkning, bl.a. genom sk. korslagring

x

5.2. Prov med ny pelleteringsteknik som inte värmer upp materialet x

5.3. Analys genom framtidsstudier av tänkbara framtida tekniklösningar x x x

5.4. Produktion av INFO-material som visar på alternativa lösningar för att i praktiken förbättra torkningen av energiråvaran

x x x

6. Anläggningar för entreprenörers produktion av bränslepellets x X x 9 9 9

6.1. Analys av tekniska lösningar för anläggningar anpassade för små och medelstora entreprenörer i Kvarkenregionen

x

6.2. Uppföljning av lämpliga blandningsalternativ för jämn vattenhalt i råvara x x

6.3. Uppföljning av anläggningsalternativs kapacitet och ekonomi x x

6.4. Analys av framtida tekniklösningar genom framtidsstudier x x

6.5. Produktion av INFO-material för entreprenörer och skogsägare x x x

7. Lokala lösningar för värmeentreprenörer vi övergång till eldning med pellets från råvara från tidiga gallringar och röjningsgallringar

X x 7 8 8

7.1. Kvarkenregionala teknikbehov i små- och medelstora värmeentreprenörers anläggningar som ska anpassas till hantering och eldning med pelletsbränsle

x x

7.2. Tekniklösningar i mindre anläggningar (20-100 kW) vid hög askhalt i gallringsråvara

x

7.3. Olika gallringsfraktioner i olika pelletklasser – påverkar kvalité och pris x

7.4. Uppföljning av praktiska miljöinsatser kring förbränningsteknik, utsläpp och ekonomi utgående från regionens förutsättningar

x

7.5. Framtidsanalys genom studier av tänkbara ramtida tekniklösningar x

7.6. Produktion av INFO-material för entreprenörer och skogsägare x x

8. Kunskapsutveckling för små- och medelstora entreprenörer X x x x x 21 19 19

8.1. Kunskapsutveckling i småskalig teknik anpassad för Kvarkenregionen x x x x x

8.2. Utveckling av praktiska modeller för kunskapsöverföring inom energiteknik x x x

8.3. Kunskapsöverföring till entreprenörer och utbildare inom träenergi i

projektområdet

x x x x

8.4. Utveckla informationsmaterial anpassat för användning vid kunskapsöverföring till värmeentreprenörer och skogsägare i regionen

x x x x x

8.5. Huvudansvar för den nationella information, kurser mm. x x

8.6. Organisera studiebesök, seminarier och kortkurser inom projektområdet x x x x x

8.7. Ansvar för översättningar x x x 100 100 100

Övriga resultat, 2005-07

Genom projektarbetet har bl.a. följande resultat nåtts tillsammans med samarbetsparterna;

1. Inom projektet har ordnats två seminarier per år för nyckelpersoner (6 st. totalt), antal deltagare per seminarium har varit mellan 40-55 st.

2. I samarbete med samarbetsparterna i projektet har det producerats 94 st. INFO blad (142st. totalt, 48 st. 2003-04). som också lagts in på Internet, http://www.btk.slu.se/ (klicka på Publications)

3. Ett utvecklat samarbetsnätverk mellan de olika samarbetsparterna i projektet.

4. Projektet har skapat ett brett kontaktnätverk inom Europa till andra forskare och organisationer som arbetar med bioenergi.

Page 101: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

100

5. Genom projektet har olika nätverk etablerats till tillverkande företag av utrustning för skörd och processning av skogsråvaror.

6. Projektet har medverkat till en kunskapshöjning kring frågor som berör småskalig hantering och förädling av bioenergi från skogsråvaror bland nyckelpersoner i Mellersta Österbotten och Västerbotten.

7. Projektet kan ha medverkat till att ett antal mindre företag inom projektregionen startat upp en pellettillverkning.

8. Projektet har sysselsatt ett tiotal forskare på deltid och ytterligare ett tiotal andra personer på deltid inom olika projektarbeten.

9. Projektets arbete har fått internationell uppmärksamhet genom det arbete som utförts och på det sätt som projektet administrerats, som exempel,

a. Interact, http://www.interact-eu.net/604900/604903/0/project?id=2127

b. Sustainable Energy Europe 2005-2008, http://www.sustenergy.org/tpl/page.cfm?pagID=15&id=738&submod=details

Inriktning mot målgruppen, 2005-07

1. INFO blad; Projektet har producerat 142 st. Infoblad som på ett enkelt sätt beskriver erfarenheter och resultat från projektet. Info bladen finns tillgängliga på Internet på adressen; www.btk.slu.se (Publikationer och under gruppen Faktablad).

2. Seminarier; Inom projektet har genomförts 6 st. seminarier avsedda för nyckelpersoner (rådgivare, utbildare, forskare, produktutvecklare, entreprenörer och energiintresserade skogsägare) under perioden (samt 4 st. under åren 2003-04), var annan gång i Finland och i Sverige.

3. Annat sätt;Information om projektresultat till energikooperativ och entreprenörer i Mellersta Österbotten genom olika kortkurser som Metla har ordnat.

4. Personlig information till energikooperativ och entreprenörer vi uppföljning av råvarukvalité på värmeflis i Mellersta Österbotten, som utförts av Metla och Mellersta Österbottens skogsägares förbund.

5. Samarbetet med olika företag som utvecklar teknik eller produkter som är bioenergiinriktade och gagnar småskalig företagsverksamhet för förädling av bioenergi från skogen.

Annat

Allmän information om projektet, ansvar och ledning

Projektets delar Projektet har bestått av åtta delar som ingått i FoU arbetet,

1 En Kvarkenregional ny teknik vid tidiga gallringar och röjningsgallringar

2. Förbättrad kvalitet och värde på råvaran

3. Logistiska lösningar för entreprenörer i Kvarkenregionen

4 Teknikmetodernas miljöpåverkan på svaga marker

5. Regionalt anpassad torkningsteknik för energiråvara och pelletering

6. Anläggningslösningar för bränslepellets anpassade för regionens entreprenörer

7. Lokala lösningar för värme-entreprenörer vid övergång till eldning med pellets från råvara från tidiga gallringar och röjningsgallringar

8. Kunskapsutveckling för små- och medelstora entreprenörer

I projektets ledningsgrupp har följande personer ingått

För projektet har ledningsgruppen haft representanter för finansiärer, samarbetsparter, och målgruppen, samt projektansvariga och sakkunniga i projektet. Den har bestått av följande personer: - Länsstyrelsen i Västerbotten, Tore Karlsson / Interreg Hans Beijar.

Page 102: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

101

- Keski-Pohjanmaan Liito, Kauppi Virkkala/ Kaj Lyyski

- Keski-Pohjanmaan Koulutusyhtymä, (Mellersta Österbottens utbildningskoncern) Harri

Lundell, ordförande/ KETEK, Juhani Kuusilehto

- Keski-Pohjanmaan Maaseutuopisto, (Mellersta Österbottens landsbygdsinstitut) Jarmo

Matintalo/Pertti Hanni, Katri Kulkki är sekreterare

- Sveriges Lantbruksuniversitet - Biomassateknologi och Kemi, Jan Burvall/Håkan Örberg

- Sveriges Lantbruksuniversitet -skogsteknologi, Iwan Wästerlund/Tomas Nordfjell

- METLA -skogsforskningsinstitutet, Juha Nurmi/Jani Lehtimäki

- Keski-Pohjanmaan Metsänomistajat, (Mellersta Österbottens skogsägarförbund) Manu

Purola/Pentti Etelämäki

- Jyväskylä universitet - Chydenius-Institutet, Jussi Vähämäki/Ritva Gunell och Ulf-Peter Granö

Ansvarsfördelningen hos samarbetsparterna i projektet

Samarbetsparterna som aktivt medverkar i projektet har haft utsedda ansvariga personer för projektarbetet och den ekonomiska administrationen, dessa har varit: 1. Keski-Pohjanmaan Maaseutuopisto, ansvarig är Jarmo Matintalo, bokföring Liisa Takalo

2. Chydenius-institutet/Jyväskylä universitet, ansvarig Ulf-Peter Granö, bokf. Tarja Louhivuori

3. Skogsforskningsinstitutet Metla, ansvarig är Juha Nurmi, bokföring Maire Ala-Pöntiö

4. SLU - Biomassateknologi och Kemi, ansvarig Jan Burvall/Håkan Örberg, bokföring Jan-Peter Nordmark

5. SLU - skogsteknologi, ansvarig Iwan Wästerlund, bokföring Inga-Lis Johansson.

6. Keski-Pohjanmaan metsänomistajat, ansvarig Manu Purola, sekr. Marja-Terttu Järvinen

Fördelningen av ansvarsområden i projektetarbetet

Ansvarsområden och ansvariga personer har varit följande under 2005-07;

Utveckling av skördeteknik Juha Nurmi/Tomas Nordfjell

Förbättrad kvalité Juha Nurmi/Tomas Nordfjell

Logistik för entreprenörer Tomas Nordfjell/Juha Nurmi

Teknikmetoders miljöpåverkan Juha Nurmi/Tomas Nordfjell

Regional torkningsteknik, pelletering Håkan Örberg/Juha Nurmi

Anläggningslösningar för pellets Håkan Örberg/Juha Nurmi

Lösningar för värmeentreprenörer Håkan Örberg

Kunskapsutveckling för entreprenörer Pertti Hanni/Jan Burvall

Kortkurser, seminarier Pertti Hanni/Jarmo Matintalo

Intern projektinformation Ulf-Peter Granö

Page 103: Bioenergi från skogen - del 2. SLUTRAPPORT 2005-07

102

Pellet av råvaror från gallringar

Många olika sätt för skörd av energived från skogen Exempel på olika sätt för hantering av biobränsle från skogen kan ses i nedanstående tabellöversikt. tabellen är inte heltäckande utan hanteringsalternativen kan vara många flera. (GROT=Grenar Och Toppar).

Ett bildexempel på logistikcykel för en maskin- och utrustningskedja där kvalitetsflis används som råvara.