Energiapuidu ulatusliku varumise alal on RMK-l mitme aasta kogemused. Neid tasub arvesse võtta kõigil selle valdkonnaga tegelejatel Eestis.

Võimalusi hakati selgitama 2006. aastal
Energiapuidu varumise all peetakse siinses artiklis silmas raidmete ja võsa varumist raielangilt, kraavi-, liini-, teetrassilt ja raadamisobjektilt, ühtlasi varutud materjali kokkuvedu, hakkimist ja hakkpuidu väljavedu. Küttepuidu tootmine ümarmaterjalina jääb käsitluse alt välja.

Ulatuslikumalt hakati energiapuidu varumist kavandama ja varumiskohti kaardistama 2006. aastal, kui alustati Euroopa Regionaalarengu Fondi rahastatud projektiga „Raiejäätmete kui taastuva energiaallika kasutuselevõtu ettevalmistus”. Sel ajal polnud RMK-l veel kuigi palju kogemusi energiapuidu varumise kohta ega põhjalikke teadmisi kvaliteedinõuetest. Energiapuidu müügi edukus sõltus turul pakutavates energiakandjate hinnast ja energiatootjaid varustavate ettevõtete ostuhuvist. RMK korraldatud energiapuidu müügipakkumistel energiatootjad ei osalenud ja seetõttu ei saanud välja töötada pikaajalisi energiapuidu tootmise kavasid ja tehnoloogilisi arendusi. Hoolimata sellest, et paljud kavandatud varumiskohad ei osutunud projektikõlblikeks, sai RMK energiapuidu varumisel väga hea kogemuse ja teadmised, kuidas ettevõtmist edasi arendada. edu tagab Varumine pikaajalise plaani järgi Varumiskohti kavandades tuleb silmas pidada varumise aega, kokkuveo- ja ladustamistingimusi ning tegevuseks kuluvat aega. Erinevalt tavapärasest metsamaterjalist vajab energiapuit raiekohal või vahelaos pikemaajalist ladustamist, et vähendada niiskuse ja tuha sisaldust ning suurendada seeläbi energiasisaldust massiühiku kohta. Puitkütuste tuhasisaldus on võrreldes teiste tahkete kütustega suhteliselt väike, kuid värsked okaspuuraidmed võivad sisaldada rohkem tuhka, kui energiatootja tarnitavas kütuses lubab. Jättes raidmed ja võsa raiekohale kuivama, saavad lehed ja okkad pudeneda enne kokkuvedu. Nõnda vähendame energiapuidu tuha- ja niiskusesisaldust ning mineraalainete kadu metsast. Tabelis 1 on esitatud mineraalainete kadu metsas kilogrammides hektari kohta 70-aastase rotatsiooniperioodi jooksul eri tehnoloogiate korral (allikas: „Biokütuse kasutaja käsiraamat”, TTÜ 2005). Raidmed ja võsa on ümarmetsamaterjaliga võrreldes väikese mahukaalu ja energiasisaldusega. Nende varumine ja töötlemine energiaühiku kohta on töömahukam ja kulukam kui ümarmetsamaterjali korral. Et vähendada hakkuri ja väljaveomasina tühisõite, tuleb energiapuidu varumiseks sobivad objektid kavandada lähestikku. Selle piirkonna ulatuse määrab varumistehnoloogia. Näiteks: kus hakitakse (raielangil, metsavahelaos, tootmisjaama lähedal laovaru terminalis või tootmisjaamas); mida vahelattu kokku veetakse (raidmeid, võsa või hakkpuitu); mida vahelaost välja veetakse jne. Täpsema ülevaate energiapuidu tootmiseks ja varumiseks kasutatavatest tehnoloogiatest ja seadmetest saab „Biokütuse kasutaja käsiraamatust”. Puit hakitakse vahelaos RMK kasutatav moodus on vedada energiapuit kokku vahelattu ja hakkida seal ning vedada välja hakkpuitu. Seni pole RMK hakkinud energiapuitu raiekohal ega pallinud raidmeid. Teadaolevalt puuduvad praegu Eestis raidmete pallimiseks või raidmete hakkimiseks raiekohal vajalikud seadmed. Ladude kavandamisel tuleb lähtuda energiatootja kütusehoidla mahutavusest ja kokkulepitud tarnetäpsusest. Et tagada tarnetäpsus, peab olema pidevalt ligipääsetav laovaru, mis asub energiatootjale võimalikult lähedal. Veokulude vähendamiseks on soovitatav laovaruna hoida küttepuitu, mille niiskuse- ja tuhasisaldus on raidmete ja võsaga võrreldes väiksem. Laovaru peaks katma vähemalt kahe kuu tarnekohustuse ja see võetakse kasutusele juhul, kui metsa vaheladudes ei saa puitu ilmaolude tõttu hakkida. Piisava hakkimisvõimsuse ja heade hoiutingimuste korral on võimalik hoida laovaru ka hakkpuiduna. Hakkpuidu laovaru pidamiseks peavad olema täidetud järgmised tingimused: 1) sobib kõvakattega, soovitatavalt varikatusega ladu või laohoone, 2) tarnijal peab laos olema hakkpuidu teisaldamiseks ja laadimiseks sobiv tõstuk, 3) ladustatava hakkpuidu niiskusesisaldus ei tohi ületada 25%, et vältida hakkpuiduaunade isesüttimist. Hakkpuidu ladustamiseks sobilike tingimuste puudumise tõttu RMK-l hakkpuidu laovaru pidamise kogemus puudub. vaheladusid kavandades tuleb arvestada Paljude teguritega Kui metsa kavandatakse vaheladusid, tuleb veenduda, et laoplats on piisava suurusega ja sellele pääseb masinatega ligi. Seal peab saama manööverdada 20 meetri pikkuse poolhaagisega veokiga ja hakkida virna kõrval veoki konteinerisse. Võib juhtuda, et kitsaste metsateede pöörangukohtades ei saa poolhaagist kasutada. Sel juhul tuleb väljavedu kavandada täishaagisega veokitega. Nende puhul peab pidama silmas, et kõigil energiatootjatel pole katla etteandekohas võimalik täishaagiselt maha laadida. Siis tuleb arvestada ümberlaadimise kuludega. Metsavahelao asukoht peab olema valitud selliselt, et energiapuidu virn, selle hakkimise ja väljaveo aeg ei takista metsas teisi töid. Metsavahelaole tuleb määrata kindlasti ka energiapuidu hilisem väljaveotähtaeg. Teeäärtelt ja -trassidelt varutud ja kuivama jäetud materjal ei tohi takistada kavandatud metsaparandus- ja teehooldustöid. Keerulisem on kavandada raadatavatelt aladelt energiapuidu varumist, sest pärast kooskõlastuste ja raadamisloa saamist on maakasutajal kiire ja olenevalt aastaajast, kasvukohatüübist, kokkuveokaugusest jmt. ei pruugi õnnestuda varuda energiapuitu kiirkorras. Kui energiapuitu saab varuda, siis tuleb maakasutajaga leppida kokku ladustamise tingimused, tähtajad ja kvaliteediriisiko. Ebameeldiva näitena olgu toodud juhus, kus kruusakarjääri laiendades lükkas buldooser varutud energiapuidu koos pinnasega 50 meetrit edasi. Põhjuseks ei olnud asjaolu, et ladustamistähtajas polnud kokku lepitud, vaid täpsustamata jäetud kvaliteedinõuded ja ladustamistingimused. Seetõttu muutus varutud energiapuit tarvituskõlbmatuks. Üks peapõhjus, miks osa 2006. aastal planeeritud objektidest ei osutunud projektikõlblikeks, oli suutmatus varuda energiapuitu projekti tähtajaks. Kavandades energiapuidu varumis- ja ladustamiskohti, on RMK hinnanud majandusliku tasuvuse piiri järgmiselt: 1) varumiskohalt saadava energiapuidu vähim kogus peab olema 40 m3 (tihumeetrit), 2) vähim saagis pindala kohta peab olema 30 m3 (tihumeetrit)/ha, 3) varumiskoht ei tohiks jääda energiatootjast kaugemale kui 120 km. Tegelik tasuvuspiir kujuneb varumis- ja müügihinna suhte alusel. Kogu energiapuidu kasutuselevõtu eelduseks on tegevuse kasumlikkus. Aastaks 2012 peaks RMK hinnanguliselt varuma ja realiseerima umbes 150 000 m3 raidmeid. Arvestuse aluseks on majandusliku tasuvuse piir ning RMK uuendusraiete maht raiejäätmete varumiseks sobivatel ja lubatud kasvukohtadel. ka kännud ja võsa sobivad energiaPuiduks Biokütuste suureneva nõudluse korral saaks hinnanguliselt suurendada ka varutava puidulise biomassi mahtu. Seni ei ole kuigivõrd pööratud tähelepanu kändudele. Kändude juurimise mõju metsamaale vajab pikaajalist uurimistööd, kuid metsaparandus- ja raadamisobjektidel on kännud varuna olemas. Metsaparandus- ja raadamisobjektidelt, kus kännud tööde käigus juuritakse, tuleks kaaluda nende varumist energiapuiduna. Sel juhul tuleb vabaneda juurte vahele jäävast pinnasest. Savikamatel kasvukohtadel ei pruugi kändude varumine õnnestuda või osutub see liialt kulukaks. Enamasti sobivad okaspuu- ja kõvalehtpuude kännud. Kändude varumine energiapuiduna vajab läbimõeldud pikaaegset ladustamist, mis vältab mitu aastat. Pikaaegse ladustamise eesmärk on vabaneda kännujuurikate vahele kinnitunud pinnasest. Kännud hakitakse mitmes etapis. Praegu Eestis kasutatavate seadmetega tuleb kännud enne purustada ja sõeluda ning siis lõplikult hakkida. Selleks kasutatakse mitut moodust: 1) kännud purustatakse juurimise käigus spetsiaalse kihvaga ja veetakse vahelattu, 2) kännud purustatakse metsavahelaos ja jäetakse sinna kuni hakkimiseni kuivama, 3) kännud purustatakse metsavahelaos ja tarnitakse lõpplattu, lõplikult hakitakse energiatootja juures, 4) kännud veetakse pärast kuivamist energiatootja juurde ja hakitakse energiatootja juures. Kändude purustamiseks ja hakkimiseks kasutatavate hakkuritega saadud hakkpuit ei sobi osakeste suuruse poolest kõikides kateldes tarvitamiseks. Seetõttu peavad kasutaja nõuded energiapuidule olema varem teada. Samuti ei sisaldu hinnangulises energiapuidu mahus võsa, mida ei saa raadamisobjektidelt varuda vajaliku ajavaruga. Praegu rakendatavad tehnoloogiad ja energiatootjate kaugus ressursist ei võimalda metsaomanikul kõiki energiapuidu liike tasuvalt varuda. Selle kasutuselevõttu soosiksid kohalikud kogukondlikud tootmisjaamad ja lõpptarbijad, kes asuksid tarbitavale biomassile võimalikult lähedal. Alates 2006. aastast on RMK-s varutavate raidmete ja võsa maht märkimisväärselt suurenenud. Selle põhjuseks on elavam huvi taastuvate energiaallikate vastu ja pikaajalised tarnelepingud (vt. joonist 1). EnErgiapuidu kvalitEEdi määrab tEma EnErgEEtilinE väärtus Energiapuidu varumise kvaliteedinõuded võib jagada kolme etappi: 1) nõuded varumiskohale (varumis- ja ladustuskohaga seotud tegevus ja tähtajad), 2) rakendatava tehnoloogia ja seadmete iseärasustest tulenevad nõuded (energiapuidu varumise, ladustamise ja transpordi efektiivsusega seotud tegevus); 3) energiatootja esitatud nõuded tarnitavale energiapuidule (vajalik, saavutamaks energiapuidu parimat energeetilist väärtust). Tarnija poolt vaadatuna oleneb energiapuidu kvaliteedinõuetele keskendumine tarnekohast. Kui tarnekohaks on varumiskoht, siis peavad olema täidetud esimese etapi nõuded. Kui tarnekohaks on energiatootja tootmisjaam, peavad olema täidetud kõigi kolme etapi nõuded. Analüüsides etappide kaupa kvaliteedinõuete täitmise võimalusi, on võimalik teha otsus, millise tarnetingimusega tarneleping sõlmida. Kuni 2009. aastani korraldas RMK energiapuidu müüki varumiskohal või vahelaos. Puidu hakkimist ja hakkpuidu väljavedu RMK ei korraldanud. Kvaliteedinõuded kirjeldavad peaasjalikult nõudeid varumiskohale ja laoplatsile, vähem ja üldsõnaliselt on käsitletud energiapuidu enda kvaliteedi nõudeid. Peamise ettekirjutusena oli mainitud, et metsamaterjali ei tohi kokku vedada mööda oksavaalu ja keelatud on võõrkehad (muld, kivid, metall jmt.) energiapuidu virnas. Suuremat tähelepanu on pööratud varumiskoha koristamisele, laoplatsi suurusele, ligipääsetavusele ja väljaveo tähtaegadele. Energiapuidu müük sarnaneb paljuski raieõiguse võõrandamisega. Tarne alus varumiskohal või vahelaos on mahuühik, teisendatuna puistekuupmeetrist tihumeetriks. Tehing vormistatakse pärast seda, kui ostja on energiapuidu hakkinud. Sellise müügi puuduseks on ebapiisav tagasiside energiapuidu tegelikust energeetilisest väärtusest. Ostja maandab kvaliteediga seotud riskid ostuhinnas ja annab tagasisidet kvaliteedist juhul, kui see ei vasta kokkulepitud nõuetele või kui puitu ei saa hakkida. Sel juhul jääb varutud energiapuit tähtajaks tarnimata ja välja vedamata. Varumiskohalt ja vahelaost ostjad on ettevõtted, kellel on hakkurid. Nende ostuhuvi oleneb odavama energiapuidu kättesaadavusest ja energiatootjate korraldatud hangetel osalemise edukusest. Tavaliselt ei soovi sellised ostjad pikaajalisi lepinguid tagatise alusel sõlmida. Miks eelistada tarnetingiMusena lõppladu? Varumiskoha ja vahelao tarnetingimusega energiapuidu müügilepingud ei ole toiminud ootuspäraselt. Selle põhjused võivad olla järgmised: 1) müügimahud on lokaalsed ja väikesed ega paku ostjatele huvi, 2) puidu hakkimine ja väljavedu vahelaost oleneb peamiselt ilmast, nõnda on raske või lausa võimatu tagada tarnestabiilsust, 3) puudub võimalus hoida reservi, et tagada stabiilne tarne, 4) kui võimalik, tarvitab ostja ümarpuiduna toodetud küttepuidu vms. hakkimiseks efektiivsemalt hakkurit, nii jääb vahelaos energiapuidu hakkimiseks sobiv aeg kasutamata, 5) väljavedu ei korraldata tähtajaks ja selle tulemusel on häiritud metsakasvatustöö varumiskohal või muud majanduslikud tegevused vahelaos. Alates 2008. aastast on RMK muutnud energiapuidu müügistrateegiat ja seadnud eesmärgiks jõuda tarnelepinguteni otse energiatootjatega. 2008. aastal alustati tarnelepingute sõlmimise läbirääkimisi Väo koostootmisjaamaga ja Tartu jõujaamaga. Eelmise aasta algul osaleti Narva Elektrijaamade korraldatud hankel. Tarnelepinguteni jõuti 2009. Samal aastal alustas RMK-s metsamajanduse tegevusvaldkonnas tööd puiduenergeetikatalitus. Selle ülesanne on varustada suurtarbijaid hakkpuiduga. Hoolimata 2009. aasta majanduskeskkonna järsust halvenemisest, mis ei soosinud raidmete ja võsa kui lisapuiduvaru turuletoomist, õnnestus RMK-l kavandatud energiapuidu müügimaht täita. 2009. aasta juunist kuni tänavuse aasta septembrini on RMK müünud kokku umbes 578 000 MWh primaarenergiat hakkpuiduna. Müük energiasisalduse alusel on energiapuidu varujale ja tarnijale läbipaistev ning võimaldab analüüsida ja korrigeerida tegevust, et saavutada paremaid tulemusi. OluliseMad kvaliteedinäitajad On tuha- ja niiskusesisaldus Tarnija jaoks avaldab tuhasisaldus energiapuidu energeetilisele väärtusele kaudset mõju, sest ta võib muuta katla kasutegurit. Põlemisel tekkiv tuhk tekitab šlakki ja see ladestub katlas. Sellepärast on tuhasuse piiramine energiapuidus paratamatu. Šlaki tekkimine katlas oleneb eri puuliikide ja puuosade korral tuha sulamise temperatuurist. Puitkütustest on kõige suurem tuhasisaldus kuuseraidmetel ja -koorel. Tuha sisaldust ja sulamist mõjutab ka kõrvalainete (muld, savi, lubjakivi jne.) sattumine hakkpuitu. Puuliikide ja puuosade põlemisel tekkiva tuha sulamistemperatuur on toodud tabelis 2 (allikas: „Puiduliste kütuste kasutamine soojatootmises”, RMK 2007). Tabelist nähtub, et kõige tundlikumad tuha sulamistemperatuuri suhtes on võsa, raidmed ja saepuru. Maksimaalne lubatav tuhasisaldus oleneb katlatüübist ja on energiatootjatel erinev. Kokkulepitud maksimaalse tuhasisalduse jälgimine ja tuhasuse vähendamiseks vajalikud tegevused on väga olulised. Kokkulepitud lubatud tuhasisalduse ületamise korral on tarnitud energiapuidu energeetiline väärtus tarnija jaoks 0 – x krooni, kus x tähendab energiapuidu varumiseks ja tarnimiseks tehtud kulusid. Niiskusesisaldusel on tarnitava energiapuidu müügitulemuses otsustav roll, kuna energiatootja maksab tarnitud energiapuidu põlevosa eest, mitte energia puidus sisalduva vee eest. Üks näide möödunud perioodi müügistatistika kohta. Energiatootjale tarniti kaks koormat energiapuitu. Mõlema koorma maht oli 88 pm3 (puistekuupmeetrit). Esimene koorem kaalus 24 600 kg, niiskusesisaldus oli 63,9% (vett 15 719 kg), põlevosa 8881 kg, mille energiasisaldus oli 35,92 MWh (energeetiline väärtus 6825 krooni). Teine koorem kaalus 24 880 kg, niiskusesisaldus oli 45,6% (vett 11 345 kg), põlevosa 13 535 kg, mille energiasisaldus oli 63,44 MWh (energeetiline väärtus 12 054 krooni). Energiasisalduse alusel toimunud müüki analüüsides on RMK tarnitud hakkpuidu kaalutud keskmine niiskusesisaldus 44%. Diagrammil ilmneb, milline on olnud tooraine liigiti hakkpuidu keskmine niiskusesisaldus kuude kaupa. Võrreldud on energiapuidust (raidmed ja võsa) toodetud hakkpuidu niiskusesisaldust küttepuidust saadud hakkpuidu omaga (vt. joonist 2). Need tulemused ei ole kindlasti etalon, sest seda mõjutab ka vaadeldava perioodi sademete hulk. Diagrammi paremaks analüüsimiseks tuleks lisada vaadeldud perioodi sademete hulk kuude kaupa. Milliste MeetMetega saaMe suurendada energiapuidu energeetilist väärtust? Esmalt saame tegevust ajastada. Energiapuidu kokkuveoga ei tohi kiirustada! Kokkuvedu peab toimuma olenevalt raielangi puuliigilisest koosseisust ja raie ajast kaks kuni kümme kuud pärast raiet. Kui raiekohalt varutav energiapuit sisaldab üle ühe kolmandiku kuuseoksi, siis tuleb see jätta varumiskohale kuivama (ületalve) ja kokkuvedu tuleb kavandada alles järgmise aasta suvekuudele. Kui ületalve seisnud raidmeid ei saa suvekuudel kokku vedada, siis ei ole mõtet sellelt objektilt raidmete varumist kavandada. Suvekuudel raiutud lehtpuu ja männi raiejäätmed on mõistlik jätta raiekohale kuivama kuni kaheks kuuks ja seejärel korraldada nende kokkuvedu. Neid raidmeid võib hakkida varumise aasta suvel või sügisel. Talvekuudel raiutud lehtpuu raidmed võib kokku vedada ja hakkida kohe, kui ümarmetsamaterjal on ära veetud või kui vaheladu võimaldab neid ladustada korraga. Talvekuudel raiutud männi raidmed võib kokku vedada ja hakkida sama aasta suvekuudel. Lähtudes energiapuidu niiskusesisaldusest kuude kaupa, tuleks selle hakkimine ja tarne enamjaolt kavandada juunist kuni septembrini. Ülejäänud ajal aastas peaks tarnet plaanima üksnes täieliku kättesaadavusega ladudest. Talvekuudel saab kavandada hakkimist ainult paberiga kaetud energiapuidu ladudes. Varumiskohtadest, kust ei saa energiapuitu tarbijale tarnida 18 kuu jooksul, arvestatuna koos raiele kuluva ajaga, ei ole mõtet energiapuidu varumist planeerida. Energiapuidu kokkuveoga tasub viivitada, et esmalt veenduda puidu varumise tasuvuses ja välistada mõttetu kokkuveo- ja hilisema raidmevirna likvideerimiskulu. Ühtlasi aitab viivitus kokkuveo käigus vabaneda niiskust siduvast ning tuhasust suurendavast okka- ja lehemassist. Suures kuivamata raidmete ja võsa virnas seovad okkad ja lehed niiskust, virn läheb seest hallitama. Teine abinõu on tehnoloogia ja seadmete valik. Energiapuit tuleb kokku vedada selleks kohandatud nn. kahvelhaaratsiga, et vältida pinnase sattumist energiapuiduvirna. Kokkuveol tuleb jätta raiekohal ladestatud vaalude või hunnikute põhjad maha, et vältida juhuslikku pinnase sattumist energiapuidu hulka. Virnapõhjad on suurema niiskusesisaldusega ja vähendavad energiapuidu varumise efektiivsust. Ülearu hoolikas kokkuvedaja, kes üritab raiekoha puhtaks riisuda, võib põhjustada rohkem kahju kui kasu. Vaheladu tuleks võimaluse korral rajada lagedamale kohale, kuhu tuul ligi pääseb. Kitsaste ja kõrgete puudega ääristatud metsatee servas on vähe tuult: varjulises kohas võib puit suvekuudel hauduma minna. Raidmed on mõistlik katta pabeRiga Kokku veetud raidmed tuleb katsuda ladestada vahelaos ühes suunas. Näiteks n.-ö. harakapesana ladestatud raidmete hakkimine vähendab oluliselt hakkuri tootlikkust ja suurendab hakkimise kulu. Tasuva investeeringu korral peab hakkuri eeldatav tootlus olema ligikaudu 12 000 pm3 (puistekuupmeetrit) kuus. Arvestades objektile liikumise, hooldusele ja remondile kuluvat aega, peaks hakkur tootma umbes 70–90 pm3 tunnis. Kolmanda meetmena saame sügis- ja talvekuudel ladestatavat energiapuitu kaitsta sademete eest. Selleks tuleb energiapuit katta spetsiaalse kattepaberiga. Eestimaa talved on heitlikud: kord sajab, kord külmetab, sulatab jne. Paberiga katmata energiapuidu virn jäätub ja seda on raske talvekuudel hakkida. Paber kaitseb puiduvirna sademete eest ja aitab sellel kuivada. 2008. aasta aprillis telliti RMK võetud raidmehakkpuidu proovidele Tallinna tehnikaülikooli soojustehnika instituudilt võrdlev analüüs paberiga kaetud ja katmata raidmete parameetrite kohta. Raidmed olid varutud 2007. aasta suvel samalt raielangilt ja ladustatud kahte eraldi virna, millest üks virn oli kaetud paberiga. Proovid võeti mõlema virna läbilõikena hakkimise käigus sagedusega iga 15 minuti järel. Analüüsi tulemused on esitatud tabelis 3 (ilma katteta on proov 1 ja kattega proov 2). kokkuvõtteks: eneRgiapuidu vaRumise ja eduka taRnimise põhimõtted Kogemuste alusel saame esitada energiapuidu varumise ja selle eduka tarnimise põhimõtted: 1) energiapuidu varumist tuleb korraldada nõnda, et oleks tagatud selle võimalikult suur energeetiline väärtus, 2) energiapuidu müügimaht peab energiatootjale pakkuma tarnestabiilsust, 3) tarneahel varumisest kuni tarnimiseni on ajaliselt pikk ja eeldab tegevuse pikka kavandamist, 4) varumis- ja tarnelepingud peavad lähtuma tarneahela pikkusest, tagama pooltele stabiilsuse ja julgustama investeerima tehnoloogia arendusse.