vedförsörjning, energi och mätning - innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för...

69
a report from STFI-Packforsk Vedförsörjning, energi och mätning Föredrag från STFI-Packforsks Renserikonferens Borlänge/Kvarnsveden mars 2006 Report No: 172 | Mars 2006

Upload: truongdang

Post on 07-Mar-2019

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

a report from STFI-Packforsk

Vedförsörjning, energi och mätning

Föredrag från STFI-Packforsks Renserikonferens Borlänge/Kvarnsveden mars 2006

Report No: 172 | Mars 2006

Page 2: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,
Page 3: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

Förord Denna publikation återger de föredrag som presenterades vid STFI-Packforsks Renseri-konferens 2006. Konferensen hölls i Borlänge 22-23 mars och innehöll föredrags-blocken Vedförsörjning, Energi och biprodukter samt Inmätning av ved och flis.

Utöver föredragsprogrammet innehöll konferensen ett studiebesök vid Kvarnsvedens Pappersbruk, där den nya barktrumman och PM12 förevisades. Presentationen av detta projekt finns också dokumenterad i publikationen.

Programkommittén för 2006 års Renserikonferens bestod av:

Gert Andersson, Skogforsk Stig Andersson, STFI-Packforsk Göran Fridholm, Stora Enso Patrik Halling, SCA Graphic Sundsvall Jan-Eric Hedberg, Södra Cell Örjan Hedenberg, STFI-Packforsk Bengt Lindqvist, Munksjö Aspa bruk Christer Oja, Billerud Mikael Wahlgren, Holmen Paper

Stockholm mars 2006

Örjan Hedenberg

Page 4: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,
Page 5: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

Innehållsförteckning Sida

Vedförsörjning i Gudruns fotspår .................................................................... 1

Kvalitetsförsämringar av lagring...................................................................... 6

Energipannor som kostnadssänkningsprojekt ............................................ 14

Bioenergi – utbud och efterfrågan ................................................................. 18

Massabruket som bioraffinaderi .................................................................... 24

Mätning – en länk i försörjningskedjan ......................................................... 27

Skogsindustriella behov av mätdata ............................................................. 33

Dagens virkesmätning och redovisning........................................................ 36

Framtida insamling och användning av mätdata ......................................... 45

Kvarnsvedens nya ansikte.............................................................................. 54

Överväganden vid val av renseri.................................................................... 56

Deltagarlista...................................................................................................... 60

Page 6: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,
Page 7: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

1

Vedförsörjning i Gudruns fotspår Carina Håkansson, Stora Enso Skog

I början av januari 2005 drabbades södra Sverige av den kraftiga storm som senare fick namnet Gudrun. Totalt fällde stormen cirka 75-80 milj. m3sk skog, vilket motsvarar ett års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby, se figur 1. För Sydveds leverantörer motsvarade den fällda skogen 4 års avverkningar.

Figur 1. Områden med stormfälld skog, volym skogskubikmeter/ha.

Page 8: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 2

Förutsättningar

Inom området finns två massa- och pappersfabriker som hör till Stora Enso: Hylte och Nymölla. För Stora Enso var utgångspunkten att alla företagets industrier skulle hållas igång. Dessutom skulle alla externa åtaganden fullföljas. För att upplevas som en pålitlig och seriös affärspartner måste man ta emot kontrakterade volymer av flis och massaved från sågverken, trots den stora tillgången på ved som måste tas tillvara. Samtidigt måste man hjälpa trogna leverantörer att få ut sin skog för att bibehålla eller helst stärka varumärket Sydved.

Det gällde att rädda så mycket stormfälld skog som möjligt. Därför måste man skapa leveransutrymme för dessa volymer genom att

• minimera importen • hålla tillbaka avverkningar i Mellansverige • spara rotstående skog • exportera till Finland, Baltikum och Tyskland.

Vi ville undvika att bygga lager eftersom det försämrar vedkvaliteten och ökar kost-naderna. En viss lageruppbyggnad var dock nödvändig för att fånga upp överskottet och klara åtaganden mot trogna leverantörer. Planeringen byggde på förutsättningen att stormfällda träd med rotkontakt bibehåller kvaliteten som sågtimmer och granmassaved till mekanisk massa, vilket det finns forskning som visar. Det krävde hög uppmärksam-het och ökad sortering över tiden.

Det var stor risk för att ogynnsamt torrt och varmt väder under våren och sommaren snabbt skulle försämra vedens kvalitet. Då måste man snabbt lämna stormavverkning-arna och börja avverka stående skog både i Götaland, Mellansverige, Finland och Baltikum. Man måste alltså ha beredskap för att snabbt rigga om logistiksystemen. Det fanns också risk för underskott av sågtimmer och granmassaved. Det innebar att vi fick leva med en stor osäkerhet under 2005, en osäkerhet som delvis fortsätter under 2006.

Flaskhalsar

Ett så stort utbud av ved inom en begränsad region som det här var fråga om gav naturligtvis upphov till flera flaskhalsar. Stora Enso har tillgång till 150 avverkningslag i Mellansverige. Men det tar någon vecka att förflytta dessa och ytterligare någon tid innan flödet av ved kommer igång. Vid denna tid var industrilagren låga i Mellan-sverige, och det var som nämnts inledningsvis viktigt att hålla igång företagets alla anläggningar.

Den verkliga flaskhalsen var logistiklösningarna. Det var brist på bilar, båtar och tåg. Man måste också bestämma vart veden skulle fraktas. Hur mycket skulle gå till Gruvön? Hur mycket till olika sågverk? etc. Här uppkom också frågor om hur produkt-erna vid de olika bruken skulle påverkas av att man använde andra fiberkällor än normalt. Under andra halvan av 2005 samt under 2006 kunde man också räkna med sämre kvalitet hos veden. Eftersom lövträden stått emot stormen bättre än barrträden kunde man räkna med minskad tillgång på lövmassaved.

Page 9: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

3

Figur 2 visar Sydveds logistiklösning för det stormfällda virket. Fem terminaler för järnvägstransporter upprättades, i Älmhult, Grevaryd, Vaggeryd, Jönköping och Borås. Sju hamnar längs väst- och sydkusten användes för de utgående sjötransporterna. Dessutom ändrades standardlängden till 4,5 m. Detta gav effektiviseringsvinster både i avverkningen och transporterna.

Figur 2. Sydveds logistiklösning för stormvirket.

Page 10: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 4

Stora Ensos alla bruk och sågverk involverades och påverkades i olika hög grad. Bruken fick allt torrare ved med tiden, andelen gran var högre och fiberegenskaperna annor-lunda. I stort sett är alla ändå nöjda. Att det hela fungerade bra visas av att både Nymölla, Skoghall och Skutskär slog produktionsrekord under 2005.

Erfarenheter

Volymen av den stormfällda skogen var som beräknat, men den var mer geografiskt koncentrerad. Upparbetningen gick fortare än planerat. Den planerade exporten till Finland fick dock reduceras kraftigt på grund av arbetskonflikten där.

Många kunder vill inte ha besprutat virke. Nu hade vi tur med vädret med en sval vår och relativt regnig sommar. Det minskade behovet av besprutning och gjorde även att veden inte torkade så mycket. Det finns dock fortfarande risk för insektsangrepp under 2007 vilket fordrar en strikt tillsyn under 2006.

Många ej drabbade skogsägare utanför stormområdet har minskat sina avverkningar och håller fortfarande igen.

Avverkning i framtiden

Hur kommer den framtida vedförsörjningen att påverkas? Figur 3 visar virkesförrådets utveckling 1926-2000. Under den perioden har virkesförrådet i Götaland ökat 3 gånger. Bara sedan närmast föregående stora storm 1969 har förrådet ökat med 50 %. De senaste tio åren är ökningen omkring 100 milj. m3sk. Stormen fällde tre års

0100200300400500600700800900

1000

1920 1940 1960 1980 2000

Miljo

ner s

kogs

kubi

kmet

er

N NorrlandS NorrlandSvealandGötaland

Figur 3. Virkesförrådets utveckling 1926-2000 enligt Riksskogstaxeringen. Samtliga ägoslag.

Page 11: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

5

ackumulerad tillväxt, men genom att den stående skogen fortsatt att växa under det gångna året är vi nu tillbaka på 2002-03 års nivå. Virkesbalansen för hela regionen har därför inte påverkats nämnvärt, även om stormen medfört en del regionala obalanser. I Götaland är tillväxten 35 milj. m3sk per år medan avverkningen endast är cirka 25.

Minskar risken för stormskador om vi fortsätter att bygga upp virkseförråden? Nej, snarare tvärtom. Kortare omloppstider ger en vitalare skog som bättre står emot starka vindar. Sänkt avverkning påverkar den svenska skogssektorns globala konkurrenskraft! Skogspolitik får inte driva upp virkeskostnaderna.

Page 12: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 6

Kvalitetsförsämringar av lagring Örjan Hedenberg, STFI-Packforsk

Efter stormen Gudruns härjningar i fjol väcktes frågor om hur vedens processbarhet och värde påverkas av att den lagras. Följande är en sammanställning av några svenska undersökningar av detta från de senaste decennierna.

Så fort träden inte längre har kontakt med marken via roten börjar de förändras. Lättflyktiga ämnen som vissa terpener avgår och även vatten. Lagringssubstanser bryts ner och det sker även andra kemiska förändringar. Så småningom angrips veden av olika svampar som lever på att bryta ner lignin och kolhydrater. De två mest uppenbara förändringarna av veden är torkning och rötangrepp, och det är också dessa som undersökts mest.

Torkning Torr ved är svårare att barka och vid flishuggning erhålls högre andelar småflis. Detta ger problem framförallt vid tillverkning av mekanisk massa, men även kokning och blekning påverkas negativt. Den torra flisen är svårare att impregnera, vilket framförallt är ett problem för tillverkning av kemisk massa. STFI-Packforsk har tillsammans med LTU i Skellefteå undersökt torkförloppet med hjälp av tomografi. Resultaten redovisa-des vid 2002 års Renserikonferens (Ekenstedt, Lundqvist, Marklund 2002); här följer en sammanfattning. I undersökningen studerades helt obarkade manuellt avverkade stockar, stockar som avverkats med skördare, stockar med väldefinierade barkfria ”fönster” och helbarkade stockar.

Barken fyller en viktig funktion att skydda mot uttorkning. De stockar som helt saknade bark torkade minst 10 gånger snabbare än de obarkade stockarna, medan de som var apterade och kvistade med skördare torkade 2-3 gånger så fort, figur 1.

Under torkningens första fas avgår vatten endast från stockens splintved, se förloppet från färsk till 51 dagar i figur 2. Generellt verkar det som att stocken torkar inifrån så att fukthalten är högst närmast barken. I denna fas är det främst fritt vatten i cellernas hålrum som försvinner.

När torrhalten i splinten kommit i nivå med kärnvedens, dvs nära fibermättnadspunkten, inträder fas två i torkförloppet. Då torkar stocken utifrån och in, dvs ytan och ändarna torkar snabbare än den inre delen av stocken, se figur 3.

Page 13: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

7

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60 80 100Torktid [dagar]

Torrh

alt [

%]

BarkadSkördareBarkade fönsterEj barkad

Figur 1. Barkens inverkan på torkhastigheten. Torrhalten är tvärsnittsmedelvärdet mätt mitt på stockarna.

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0 20 40 60 80 100 120

Läge i stocktvärsnitt [mm]

Den

site

t [kg

/m3 ]

Färsk26 Dagar51 Dagar87 Dagar

Kärnved

Splintved Splintved

Kärna

Figur 2. Torkförloppet för en stocks tvärsnittsprofil. Mätt mitt på en stock apterad med skördare.

Page 14: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 8

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250 300

Läge längs stocken [cm]

Torr

halt

[%]

Färsk4 Dagar11 Dagar26 Dagar51 Dagar87 DagarTorkad i ugn

Nedre ände d = 11 cmÖvre ände, d = 14 cm

Figur 3. Torrhalt längs stocken under torkning (samma stock som i figur 2). Mätpunkterna är tvärsnittsmedelvärden där barken inkluderats.

Barrved har ju normalt stor skillnad i torrhalt mellan kärna och splint. Kärnveden befinner sig nära fibermättnadspunkten, mellan 70 och 80 % torrhalt, medan splinten kan ha en torrhalt under 40 %. När veden huggs erhålls därför flis med stora skillnader mellan enskilda flisbitar. Då flis lagras i en stack sker en viss utjämning av dessa skillnader. Det har vi sett genom att låta flis ligga i en försluten plastsäck, vilket simulerade flis inuti en stack. Torrhalten hos ett par hundra flisbitar mättes före och efter 3 veckors lagring. Figur 4 visar torrhaltsfördelningen.

0

10

20

30

40

50

0 20 40 60 80 100

Torrhalt, %

Ande

l av

flise

n, v

ikt-%

färsk

lagrad 3 v.

Figur 4. Torrhaltsfördelning hos flis före och efter 3 veckors simulerad stacklagring. En viss utjämning sker av skillnaderna mellan enskilda flisbitar.

Page 15: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

9

Inverkan på kokning och blekning Användningen av lagrad ved är främst en fråga för tillverkarna av kemisk massa, efter-som tillverkarna av mekanisk massa alltid är tillförsäkrade färsk ved. Flera undersök-ningar har gjorts om inverkan av lagrad ved på kokning och blekning. Resultaten från fem svenska undersökningar har sammanställts. Undersökningarna är:

• Tamminen 1985: 15 st 3-metersstockar av vardera gran, tall och björk lagrades på 4 olika ställen i Sverige upp till 3,5 år. Efter 0,5, 1,5 och 3,5 år togs prover ut som kokades på laboratorium.

• Hedenberg 1995: I ett projekt vid SLU med Kenneth Alness som projektledare lagrades 1,7 m långa granstockar i klimatkammare simulerande svensk försommar under 4 månader. Stockarna behandlades på olika sätt för att bevara kvaliteten, i första hand fukthalten: + bevattnad + inplastad + ände i vatten Som referens fanns en obehandlad stock. Dessutom lagrades två stockar i frys. Prover kokades och blektes på laboratorium.

• Hedenberg, Andersson 1997: Laboratorieflis av tall lagrades 1 år dels torkad, dels fryst. Prover kokades och blektes på laboratorium.

• Söderstam m.fl. 1998: Fabriksförsök gjordes där barrved som lagrats 4-5 månader jämfördes med nyavverkad ved.

• Jansson, Penttilä 2003: I tre vedtravar lagrades barrvedsstockar med respektive utan bevattning i 10 veckor under sommaren. 10 stockar av varje provparti flisades och kokades i korgar i fabrik.

Utbyte En tidigare finsk undersökning refereras i Tamminens rapport. I den uppmättes följande utbytesförlust efter tre somrars lagring: tall 0,5, gran 3,0 och björk 2,5 %-enheter. I de här sammanställda svenska undersökningarna utvecklades utbytesförlusten så här: Efter 10 veckor: ingen skillnad i kokutbyte mellan obevattnad och bevattnad ved,

men mer spet från den obevattnade (Jansson, Penttilä).

Efter 1 år: 0,5 – 1 %-enheter (Tamminen). Efter 3,5 år: 2 – 4 %-enheter (Tamminen).

Alkaliförbrukning Efter 4 -5 månader: variationen i restalkali fördubblades (Söderstam m.fl.). Efter 1 år: ökad förbrukning vilket visade sig som lägre restalkalihalt vid

samma satsning och kappatal (Hedenberg, Andersson). Efter 3,5 år: 1,5 – 2 %-enheter högre satsning av aktivt alkali fordrades för att

komma till samma kappatal (Tamminen).

Jämnhet i koket Efter 10 veckor: ökad kappatalsspridning för flisbitar tjockare än 6 mm (Jansson,

Penttilä). Efter 4 -5 månader: kappatalsvariationen ökade 23 % jämfört med färsk ved (Söderstam

m.fl.).

Page 16: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 10

Massastyrka Efter 10 veckor: ingen skillnad i massastyrka mellan färsk, obevattnad och

bevattnad ved (Jansson, Penttilä). Efter 1 år: brottseghet (figur 5) och rivstyrka (figur 6) minskar i

storleksordningen 5 – 10 % (Hedenberg, Andersson). Efter 1,5 år: dragindex minskade 6 % (Tamminen). Efter 3,5 år: dragindex minskade 10 – 11 % (Tamminen).

1415161718192021222324

10 15 20 25

Rivindex (mNm²/g)

Brot

tseg

hets

inde

x (J

m/k

g)

Färsk f lis

Torkad flis

Frusen f lis

Figur 5. Jämförelse mellan styrkan hos massa av färsk och lagrad flis. Flisen lagrades dels lufttorkad, dels frusen.

10

12

14

16

18

20

22

60 80 100 120

Dragindex (Nm/g)

Rivi

ndex

(mNm

²/g)

Färsk flis

Torkad f lis

Frusen f lis

Figur 6. Jämförelse mellan styrkan hos massa av färsk och lagrad flis. Flisen lagrades dels lufttorkad, dels frusen.

Page 17: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

11

Blekbarhet Efter 10 veckor: bevattnad ved gav något bättre ljushet vid peroxidblekning än både

färsk och obevattnad (torr) ved (Jansson, Penttilä). Efter 4 månader: obehandlad (torr) ved uppnådde 1,5 %-enheter lägre ljushet jämfört

med bevattnad eller frusen ved (figur 7). Selektiviteten vid syrgas-delignifiering, uttryckt som viskositetsförlust per kappatalsenhet, var 15 – 20 % sämre (Hedenberg).

Efter 1 år: cirka 2 %-enheter lägre ljushet för lagrad ved jämfört med färsk (figur 8). Detta gällde oberoende av om flisen lagrats torkad eller frusen.

8788

89909192

9394

0 100 200 300 400

Blekkemikalieförbrukn. OXE/K(O2)

ISO

-ljus

het,

%

ObehandladBevattnadTäcktÄnde i vattenReferens 1Referens 2

Figur 7. Ved som tillåtits torka över en sommar ger massa som inte når upp till samma ljushet som ved som behållit sin fukt.

85

87

89

91

93

95

0 100 200 300

Blekkemikalieförbrukning, OXE/K(O2)

ISO

-ljus

het,

%

Färsk f lis

Torkad f lis

Frusen f lis

Figur 8. Massa av flis lagrad 1 år är svårare att bleka. Lagringssättet har ingen betydelse.

Page 18: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 12

Värdeförluster Både Tamminen (1985) och Söderstam (1998) har försökt uppskatta kostnaden värdeförlusterna vid lagring av massaved. Söderstams uppskattning är den senaste och anger följande förluster i 1998 års penningvärde:

Kapitalkostnader 7,10 – 12,20 kr/m3fub Hanteringskostnader 18,00 Vedförlust 1,40 Barkproduktion 7,50 Fliskvalitet 1,30 Bark i flisen 9,30 Jämnhet i koket 1,80 – 5,50

Summa: 46 – 55 kr/m3fub Den sammanlagda värdeförlusten vid användning av ved lagrats externt över en sommar jämfört med om veden levererats direkt till fabriken utan mellanlagring inom 3 veckor efter avverkning uppgick 1998 till mellan 46 och 55 kronor per m3fub. Vid en ved-förbrukning av 4,9 m3fub/ton90 gör detta 225-270 kronor per ton90 blekt massa, vilket i dagens penningvärde motsvarar 245-295 kronor.

Slutsatser

• Den största förändringen av veden vid relativt kort lagring (över en sommar) är att den torkar.

• Lagring över en sommar medför kostnader i storleksordningen 50 kr/m3fub vid framställning av blekt sulfatmassa, vilket i dagens penningvärde motsvarar omkring 270 kronor per ton90.

• Med bevattning kan vedens fukthalt bevaras över en sommar, vilket har positiv effekt i både renseriet och kokeriet.

• Lång lagring tycks ha negativ effekt på processbarhet och massastyrka även om fukthalten bevaras.

Page 19: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

13

Referenser Hedenberg Ö. 1995: Kvalitetsbevarande lagring – utvärdering av de massatekniska egenskaperna. Bilaga 4 i rapportering till Stiftelsen lantbruksforskning av projektet Kvalitetsbevarande lagring. Forskningsledare Kenneth Alness, SLU. Opublicerat.

Hedenberg Ö., Andersson S. 1997: Hur bör laboratorieflis lagrs? STFI Industri-Kontakt 1:1997 s.3-4.

Jansson U., Penttilä I. 2000: Bevattning av barrmassaved och dess inverkan på massaegenskaperna. Paper V i ”Influences of raw material quality on softwood Kraft pulp properties”, licentiatavhandling vid KTH, dep. of Pulp and Paper Chemistry and Technology. ISSN 1104-7003.

Söderstam G., Öman M., Olofsson J. 1998: Färsk ved till sulfatmassabruken – varför det? Föredrag vid STFIs Renserikonferens 1998. STFI-rapport P13 s.17-29.

Tamminen Z. 1985: Utbyte och egenskaper hos sulfatmassa framställd av färsk och lagrad massaved samt den beräknade betalningsförmågan för lagrad obarkad massaved. SLU – institutionen för virkeslära. Rapport nr 163. ISBN 91-576-2323-6.

Page 20: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 14

Energipannor som kostnadssänkningsprojekt Tobias Bergarp, Billerud

Globala trender som påverkar förpackningspappersindustrin Billerud levererar förpacknings- och specialpapper till cirka 900 kunder över hela världen. I likhet med andra företag inom massa och pappersindustrin är Billerud beroende av konjunkturutvecklingen, både vad gäller prisutveckling och leverans-volymer.

De senaste åren har Billeruds resultatutveckling påverkats negativt av ett antal globala kostnadstrender, i form av ökade kostnader för fiber, energi, olja och kemikalier. Det finns även ett antal andra faktorer som påverkar Billeruds förutsättningar att nå en uthålligt god lönsamhet, såsom växelkursförändringar, fluktuationer i råmaterialpriser (marknadsmassa) och en strukturellt svag europeisk ekonomi. Cirka 80 % av Billeruds försäljning sker i Europa och är därmed vår viktigaste marknad. Utvecklingen av spotpriset på olja kan illustrera de kraftiga kostnadsökningarna, figur 1.

Sid 4

Dubblerade oljepriser/fat

Source: EcoWin

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05

US

D/b

arre

l

10

20

30

40

50

60

70

Källa: US Dollar spot price on the IPE (International Petroleum Exchange)

Figur 1. Utvecklingen av spotpriset på olja sedan 1990.

Hur har då Billerud hanterat den förändrade omvärldssituationen och de ökade kost-naderna i synnerhet? En snabb titt på kostnadsstrukturen visar att vedkostnaderna utgör cirka 30 % av Billeruds rörelsekostnader. Övriga viktiga kostnader utgörs av personal

Page 21: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

15

20 %, frakter 13 % och energi 6 %. Av dessa kostnader är det endast personalkostnader och energikostnader som Billerud kan påverka i någon större omfattning.

Billeruds energiinvestering Totalt uppgår investeringen till 1 050 MSEK och avser kostnadssänkande investeringar i de tre svenska massa- och pappersbruken Gruvön, Karlsborg och Skärblacka. Investeringen innebär att samtliga tre barkpannor byggs om till s k BFB-teknik. BFB står för Bubblande Fluidicerande Bädd och ökar kapacitet hos barkpannan. BFB-tekniken är välkänd, har högre verkningsgrad och är även miljömässigt bättre än nuvarande lösning. Brukens elturbiner byts ut för att bättre kunna utnyttja ångan från barkpannan till elproduktion, s k mottryckskraft. De tidigare turbinerna var gamla och hade låg kapacitet.

Det sker även en översyn av elförsörjningen i Gruvön. Den var underdimensionerad för med dagens behov. Elmatningen har därför byggts om till 130 kV spänning mot tidigare 30 kV. Därigenom kan produktionsstörningarna på grund av åsknedslag och andra elproblem till stor del undvikas, vilket leder till något högre produktion.

De nya anläggningarna tas gradvis i drift från andra halvan av 2005 t o m slutet av 2006. Figur 2 visar en översikt över effekterna av energiinvesteringarna. Jag kommer att fokusera beskrivningen på barkpannan och turbinen.

Bränd kalk

Barkpanna Mesaugn

Turbin

Bio-bränsle

Bränd kalk

Tall-olja

Beck-olja

ElElcertifikat

Ånga

CO2 CO2

Eldnings-olja

Sodapanna

Svart-lut

CO2

Eldnings-olja

Eldnings-olja

Bränd kalk

Barkpanna Mesaugn

Turbin

Bio-bränsle

Bränd kalk

Tall-olja

Beck-olja

ElElcertifikat

Ånga

CO2 CO2 CO2 CO2

Eldnings-olja

Eldnings-olja

Sodapanna

Svart-lut

CO2

Eldnings-olja

Eldnings-olja

Eldnings-olja

Eldnings-olja

Figur 2. Schematisk bild över energiinvesteringens effekt.

I barkpannan eldas bark och annan biomassa som inte lämpar sig för massaproduktion. I processen produceras ånga, vilken används i brukets drift och i elturbinen, där elenergi produceras.

Investeringarna i ökad kapacitet i barkpannorna innebär att mer bark och annat bio-bränsle används för att producera ånga, vilket minskar behovet av olja för ångproduk-tion. Dessutom leder den minskade oljeförbrukningen till ett överskott på utsläppsrätter för koldioxid, vilka kan säljas på marknaden.

Page 22: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 16

Den egengenererade elkraften nästan fördubblas, baserat på den genom barkpannornas ombyggnad utökade ångmängden. Eftersom elkraften baseras på biomassa kommer den fördubblade produktionen även att ge ett ungefär fördubblat antal elcertifikat jämfört med idag. Dessa kan säljas på marknaden.

Före energiprojektet nyttjade Billerud cirka 1,6 TWh elenergi i sina tre svenska bruk. Av denna energimängd genererades cirka 0,5 TWh eller 31 % i brukens egna processer. Resterande del, cirka 1,1 TWh, köptes från nätet. Dessutom förbrukades cirka 42 000 m3 eldningsolja per år för ångproduktion, elproduktion och eldning av mesaugnar. Efter energiinvesteringen kommer Billeruds självförsörjning av elenergi att uppgå till 60 % och oljeförbrukningen väntas ha sjunkit till 15 000 m3.

Ekonomiska konsekvenser Antaganden för priser på köpt el, elcertifikat, brännoljepris med mera gjordes i slutet av 2004. I baskalkylens prisantaganden fastställdes elpriset för köpt el till 300 SEK per MWh. Detta ligger över det genomsnittliga priset de senaste åren men motsvarar lågt räknat en fullkostnadskalkyl för nytillkommen kraftkapacitet. Snittpriset under januari-februari 2006 låg på 390 SEK/Mwh, dvs 30 % högre.

El-certifikatens pris, 250 SEK/MWh, motsvarar ungefär nivån i slutet av 2004 och är något lägre idag, 180 SEK /MWh. Brännoljan antogs ligga på 240 SEK/MWh, mot-svarande omkring 35 USD/fat olja. Detta är väsentlig lägre än dagens nivåer på cirka 300 SEK /MWh. Biobränslepriset har ökat något gentemot antagandet 2004. Priset på utsläppsrätter ligger idag på 240 SEK/ton CO2.

Sedan baskalkylen gjordes har projektkalkylen förbättrats ytterligare mot bakgrund av orsakerna ovan. Högre energipriser påverkar dock Billerud negativt genom ökade kostnader på den del av energibehovet som fortfarande inhandlas externt. Utan energi-investeringen hade dock den nuvarande situationen varit betydligt svårare. Investering-arna uppnår Billeruds avkastningskrav på >15 % på sysselsatt kapital och ger en åter-betalningstid på under fem år

En viktig faktor bakom projektets goda lönsamhet har varit tillkomsten av en marknad för elcertifikat, och till viss del även möjligheten till handel med utsläppsrätter. Här följer därför en kort beskrivning av dessa företeelser.

Marknaden för elcertifikat Systemet med elcertifikat infördes i Sverige 1 maj 2003. Varje certifikat uppgår till 1 MWh. Alla elanvändare med kvotplikt (hushåll och kontorslokaler) måste förvärva elcertifikat.

Andelen certifikat bestäms av lagen och uppgick till 8,1 % av elkonsumtionen 2004 för att därefter öka gradvis till 16,9 % år 2010. Detta betyder att en elförbrukare som kon-sumerade exempelvis 12 350 kWh år 2004 måste förvärva 1 elcertifikat. Om konsum-tionen är oförändrad 2010 måste 2,1 certifikat förvärvas detta år. Efterfrågan på certifikat kommer därför att öka med tiden.

Utbudet av certifikat sker genom att elproducenter, t ex Billerud, tilldelas certifikat i enlighet med godkänd produktion. Om den godkända produktionen ökas, ökar antalet certifikat i motsvarande mån. Priset på certifikaten bestäms av marknaden genom att

Page 23: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

17

certifikaten handlas. Billerud erhöll 500 000 elcertifikat år 2004. Certifikaten motsvarar en intäkt på drygt 100 MSEK. Detta belopp väntas fördubblas till 2007.

Marknaden för utsläppsrätter Systemet med utsläppsrätter startade 1 januari 2005. En utsläppsrätt ger innehavaren rätt att släppa ut ett ton koldioxid. Syftet är att uppnå en kostnadseffektiv minskning av utsläppen.

Deltagande företag tilldelades utsläppsrätter motsvarande de genomsnittliga utsläppen mellan 1998-2001. Företag vilka reducerar sina utsläpp kommer att få utsläppsrätter över, vilka kan säljas. Företag som ökar sina utsläpp kommer behöva köpa till utsläpps-rätter. På så sätt skapas en marknad. Generellt har kraftproducenterna inte erhållit tillräckligt med utsläppsrätter för nuvarande kraftproduktion. Detta har inneburit ökade elpriser, eftersom kraftproducenterna som grupp måste köpa till utsläppsrätter.

Hur ser det då ut inom övriga massa och pappersindustrin?

Massa och pappersindustrin är beroende av energi. I Norden utgör energikostnaderna cirka 8 % av rörelsekostnaderna (efter avskrivningar). Det individuella beroendet beror på produktmix, geografisk situation samt eventuella egna krafttillgångar. Enskilda Securities har i en rapport ”Energy in focus” utgiven i slutet av 2005 uppskattat att energikostnaderna i snitt väntas öka 16 % under 2006. Billerud kommer att vara “en relativ vinnare” mot bakgrund av nu pågående energiprojekt.

Page 24: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 18

Bioenergi – utbud och efterfrågan Peter Sondelius, Sydved Energileveranser

Sydved Energileveranser AB (SEAB) är Stora Ensos bolag på biobränslemarknaden i Sverige. SEAB är ett helägt dotterbolag till Sydved AB. Sydved, som anskaffar råvara till ägarnas industrier, ägs av Stora Enso (2/3) och Munksjö (1/3). SEABs kunder är värmeverk, kraftvärmeverk och industrier med behov av trädbränsle. Företaget levererar årligen 3 TWh bränsle till ett värde över 400 MSEK. Det gör SEAB till en av de största aktörerna på den svenska marknaden. Verksamhetsområdet sträcker sig från Skåne till Dalarna och bolaget har 35 anställda.

Bioenergi i Sverige Bioenergi kan delas in i olika bränslen enligt figur 1. Av bioenergin som används i Sverige utgörs omkring hälften av trädbränsle, d v s flis från avverkningsrester och bränsleved, bark, spån samt förädlade bränslen som pellets.

Bioenergi

Trädbränsle

Returlutar

Avfall

Torv

Övrigt •Halm, spannmål, hampa

•Etanol, Biogas

•m m

Skogsbränsle

•Grot (avverkningsrester)

•Bränsleved

•Biprodukter (bark, spån)

Energiskog

Returträ

Figur 1. Bioenergi kan indelas i olika bränslen.

Under de senaste 20 åren har en stor förändring skett i Sveriges energiförsörjning. Olja och kol för uppvärmning och elproduktion har successivt ersatts av biobränslen. Ökningen av bioenergianvändningen var stor under första hälften av 1990-talet, se figur 2. Drivkraften då var statliga styrmedel, som skatter och bidrag, som gjorde det ekonomiskt fördelaktigt att konvertera till bioenergi. Därefter följde några lugna år fram till millennieskiftet. Under de senaste åren har bioenergin ökat mycket kraftigt, nästan 5 TWh per år. Nu är drivkrafterna elcertifikat, handeln med utsläppsrätter och det höga oljepriset. En TWh motsvarar energiinnehållet i cirka 500 000 m3fub ved. Alla prognoser talar för att ökningen fortsätter i samma takt somde senaste åren. År 2004

Page 25: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

19

användes 110 TWh bioenergi i Sverige. Det motsvarar 25 % av landets energi-förbrukning.

60

70

80

90

100

110

120

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

Figur 2. Användningen av biobränsle i Sverige. 10 TWh motsvarar 5 milj. m3fub fiber-råvara.

Svensk skogsindustri står för merparten av konverteringen från fossila bränslen till biobränslen de närmaste åren. Här bidrar Stora Enso genom att samtliga svenska pappersbruk ökar sin förbrukning. Särskilt omfattande är ökningarna i Skoghall och Kvarnsveden.

Utbudet av bioenergi I Sverige används för närvarande alla biprodukter och all bränsleved. Dessutom åter-vinns allt trä. Det inhemska avfall som är inte duger till materialåtervinning eller kompostering går till energisektorn. Utöver detta importeras avfall till energisektorn från Norge och kontinenten. Därför måste den ökande efterfrågan på biobränsle försörjas med bränsle direkt från skogen eller från jordbruket. Alternativet är import av dessa bränslen.

Under hösten 2005 lät Skogsindustrierna utreda potentialen för ökning av biobränsle direkt från skogen. Resultatet är att det finns en outnyttjad potential på totalt 20 TWh, tabell 1. Den består av traditionella skogsbränslen, främst grot (grenar och toppar) motsvarande 8 TWh. Störst ökningspotential finns i norra Sverige. Från nya skogs-bränslen, långa toppar, hela träd från klena gallringar och röjningar samt stubbar, kan fås totalt 12 TWh.

LRF har gjort en utredning om potentialen fram till 2010 och kommit fram till att 25 TWh biobränsle kan komma från skogen. Därutöver kan 5 TWh biobränsle komma från

TWh

Page 26: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 20

jordbruket, figur 3. Största delen utgörs av halm, energiskog, raps till RME och spannmål för etanolproduktion.

Primära skogsbränslen

Nuläge TWh

Potential TWh

Ökning TWh

Brännved (mest till småhus) 9,0 9,0 0,0 Kasserad massaved – rötved o lump 2,3 2,7 0,4 Skogsflis & kross - grot 7,0 15,0 8,0 Summa traditionella skogsbränslen 18,3 27,1 8,4 Stamved från långa toppar 0,8 0,8 Hela träd från klena gallringar 3,0 3,0 Hela träd från annan röjning 3,0 3,0 Stubbar 5,1 5,1 Summa nya skogsbränslen 11,9 11,9 Summa skogsbränslen totalt 18,3 39,0 20,3

Tabell 1. Potentiella utbytet av skogsbränsle i Sverige. (Källa: 33 Forestry / Skogsindustrierna).

Figur 3. Produktionspotential för bioenergi från åkermark enligt LRF.

Den totala omfattningen av biobränsle från skogen i form av Grot är i Sverige för närvarande 7 TWh. Att dubblera denna verksamhet, samt dessutom ta fram ytterligare 12 TWh med ny produktionsteknik för klenträdshantering och stubbrytning är en enorm utmaning. Det kommer knappast att lyckas till 2010, utan kommer att ta längre tid än så.

Page 27: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

21

Efterfrågan på bioenergi Nuvarande efterfrågan på bioenergi i Sverige är helt relaterad till befolkningscentra och därför framför allt koncentrerad till södra delen av landet, figur 4. Bioenergi används som energikälla i fjärrvärme- och kraftvärmeproduktion. När det gäller marknaden för trädbränsle finns därför tre utpräglade underskottsområden: Mälardalen, Västra Götalandsregionen och Öresundsregionen.

= 200 000 m3fub trädbränsle= 200 000 m3fub trädbränsle= 200 000 m3fub trädbränsle

Figur 4. Trädbränsleförbrukning i biobränsleanläggningar i södra Sverige.

Sydved Energileveranser har tillsammans med SCA Norrbränslen sammanställt all planerad utbyggnad av trädbränsleförbrukning i Sverige fram till 2010. Resultatet är 11 TWh. Under de första åren dominerar skogsindustrins konverteringsprojekt. Därefter byggs främst nya anläggningar för kraftvärmeproduktion. Utöver detta kommer mer-parten av torvförbrukningen i Sverige, vilken uppgår till 4 TWh, att ersättas av träd-bränsle. Det beror på att torven klassas som ett fossilt bränsle i EUs system för handel med utsläppsrätter. Dessutom fortsätter anslutningen till, och utbyggnaden av, alla Sveriges fjärrvärmenät samt konvertering till bioenergi för av uppvärmning hos enskilda fastigheter och näringsidkare.

Slutsatsen blir att efterfrågan på bioenergi de närmaste åren kommer att öka fortare än vad utbudet av biobränslen klarar av att öka.

Page 28: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 22

Hur påverkas skogsindustrin? Någon brist på bränsle kommer inte att uppstå för energibolagen. Vid konvertering från kol är betalningsförmågan hos ett energibolag 600 – 900 kr/m3fub fritt deras anlägg-ning. Därmed inte sagt att energibolagen är intresserade av att minska sina goda vinst-marginaler om de inte blir tvungna. Betalningsviljan är förstås betydligt lägre. Vi kan dock konstatera att priset på trädbränsle i Mälardalen med marginal har passerat priset som virkesmarknaden erbjuder för massaved, figur 5. Enligt teorin om utbud och efterfrågan så stiger priset när efterfrågan ökar. Ett problem är dock att den ökade utnyttjandegraden av en råvara på den inhemska marknaden inte bara höjer priset på marginalvolymen, utan på hela volymen. D v s om energibolagen höjer sina priser, med t ex 30 kr/m3fub för ”bränsleved”, så tvingas skogsindustrin att höja sitt pris för hela massavedsvolymen på samma marknad.

150

170

190

210

230

250

270

290

0 50 100 150 200

Avstånd, km

SEK/

m3s

ub

Pris vid bilväg för granmassaved

150

170

190

210

230

250

270

290

0 50 100 150 200

Avstånd, km

SEK/

m3s

ub

Pris vid bilväg för granmassaved

Figur 5. Energisektorns betalningsförmåga för massaved som bränsleråvara vid priset 148 SEK/MWh.

Energibolagen är väl medvetna om marknadsmekanismerna. Ett exempel på detta är Fortums strategi för att försörja det nya kraftvärmeverket i Värtan, Stockholm, vilken presenteras på deras hemsida, figur 6. Kraftvärmeverket kommer från hösten 2009 att öka sin förbrukning av trädbränsle med 2,4 TWh, vilket motsvarar > 1 milj m3fub vedråvara.

Av bilden framgår att de inte avser att hämta råvaran i närområdet. Då skulle de höja priset för sina andra anläggningar i samma område. De undviker noga de tre underskottsområdena: Mälardalen, Västra Götaland och Öresundsregionen. I stället

Page 29: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

23

planerar de att med hjälp av båt och järnväg bygga försörjningssystem som sträcker sig över hela Sverige, in i Norge och täcker hela Östersjön.

Figur 6. Fortums plan för försärjning av det nya kraftvärmeverket i Värtan, Stockholm.

Efterfrågan > utbudet – rekommendationer: Öka lönsamheten i era skogsindustrianläggningar genom att:

• Maximera elproduktionen. Ni blir mindre beroende av inköpt el från oligopolet. Ni får dessutom intäkter från elcertifikat.

• Sälj spillvärme som fjärrvärme. Det ger intäkter och minskar biobränslebehovet på marknaden i närområdet. (Tyvärr är många ägare till fjärrvärmenät mer intresserade av att utnyttja värmeunderlaget i det egna nätet för egen lönsam elproduktion.)

• Sälj överskottsbränsle. • Ta in bränsleråvara för kostnadseffektiv produktion på ert industriområde och

leverera, med returtransporter, till värmeverk i er närhet. Det minskar risken för att er råvara används till förbränning hos dem.

Utnyttja (sätt fart på) er organisation för råvaruanskaffning: Avverkningsorganisationen skall öka produktionen av grot, bränsleved, stubbar mm. De som är verksamma i Hälsingland, Dalarna eller söder där om skall sedan kontakta Sydved Energileveranser AB på 013 – 37 79 40.

Page 30: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 24

Massabruket som bioraffinaderi Peter Axegård, STFI-Packforsk

Värdefulla produkter kan tillverkas av svartlut och andra restprodukter från sulfat-fabriken. Visionen för verksamheten inom området ”Pulp mill biorefinery” vid STFI-Packforsk Biorefinery är att hitta nya användningsområden för biprodukter från massatillverkning. En viktig drivkraft är behovet att ersätta dagens petroleumbaserade kemikalier. Dessutom innebär den ökande konkurrensen från länder med snabbväxande träd att europeisk skogsindustri behöver hitta nya intäkter.

Avsalumassabruk, och ibland även fabriker som är integrerade med papperstillverkning, kan ha ett överskott av svartlut eller bark. Kapacitetsbrist i sodapannan gör det ännu mer attraktivt att använda svartlut på annat sätt än som internt bränsle. Genom att utnyttja de speciella egenskaperna i trädets olika beståndsdelar kan biprodukterna svartlut och bark resultera i högvärdiga nya produkter. Råvaran är förnybar och koldioxidneutral och föreligger redan som ”halvfabrikat”. Förädlingen av biprodukter integreras lämpligtvis med massabruket beträffande t ex energi och avloppsrening.

Två principer för massabruket som bioraffinaderi visas i figur 1 respektive figur 2. Princip 1 innebär uttag av material från olika procesströmmar med relativt konven-tionella metoder som membranrening och fällning. Princip 2 innebär en termisk nedbrytning av organiska komponter till s.k. syntesgas med svartlutsförgasning som är betrakta som en möjlig framtida teknik.

Flis MassafabrikMassa

Bark & avverknings-rester

Hemicellulosa

• Fettsyror• Läkemedel• Antioxidanter• Bioaktiva kemikalier

• Fiberadditiv• Barriärämnen• Hydrogeler• Livsmedelstillsatser

• Fenoler• Kolfibrer • Bindemedel• Jordförbättringsmedel

Extraktivämnen Lignin

Papper

Cellulosa

Användkokvätska

Glukos

• Etanol

• Granulat • Filmer• Fibrer• Svampar

Fasta bränslen från bark och grot Fasta bränslen

Flis MassafabrikMassa

Bark & avverknings-rester

Hemicellulosa

• Fettsyror• Läkemedel• Antioxidanter• Bioaktiva kemikalier

• Fiberadditiv• Barriärämnen• Hydrogeler• Livsmedelstillsatser

• Fenoler• Kolfibrer • Bindemedel• Jordförbättringsmedel

Extraktivämnen Lignin

Papper

Cellulosa

Användkokvätska

Glukos

• Etanol

• Granulat • Filmer• Fibrer• Svampar

Fasta bränslen från bark och grot Fasta bränslen

Figur 1. Layout 1 för massabruket som bioraffinaderi.

Page 31: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

25

Flis Massafabrik Massa

Bark & avverknings-rester

Electrisk energi

Papper

Cellulosa

Användkokvätska

Biomassaoch

svartluts-förgasning

Metanol/DME(Högre kol-hydrater)

• Granulat• Fibrer• Filmer• Svampar

Flis Massafabrik Massa

Bark & avverknings-rester

Electrisk energi

Papper

Cellulosa

Användkokvätska

Biomassaoch

svartluts-förgasning

Metanol/DME(Högre kol-hydrater)

• Granulat• Fibrer• Filmer• Svampar

Figur 2. Layout 2 för massabruket som bioraffinaderi.

STFI-Packforsk arbetar med dessa frågeställningar inom ett flertal projekt. Två av de största är FRAM2 och Cluster Biorefinery vilka båda följer princip 1.

FRAM2 pågår under tiden 2005 - 2008 och engagerar bl.a. följande företag: Södra, StoraEnso, Fortum, E-on, ÅF, AssiDomän Cartonboard, Weyerhaeuser och Larox. FRAM2 baseras på en av STFI och Chalmers framtagen process för uttag av lignin från svartlut. Ligninet har en hög torrhalt och en mycket låg natriumhalt och har stor poten-tial som ersättning för olja mesaugnen, annan oljeersättning och på sikt som kvalificerad kemikalieråvara.

Cluster Biorefinery pågår till våren 2008 och engagerar än så länge sju företag: Borregaard, Kemira, M-real, Sveaskog, Södra, Perstorp och Aracruz. Kärnverksamheten ligger i EU-projektet WaCheUp som har deltagare i Sverige, Finland och Portugal och koordineras av STFI-Packforsk. Klustret arbetar med tre biproduktströmmar: Lignin från svartlut, hemicellulosa från svartlut och ved samt suberin och extraktivämnen från bark.

Ligninaktiviteterna har startat med utveckling av metoder för att separera lignin från vätskefasen och från andra lösta ämnen i svartluten. Kombinationer av utfällning och membranrening studeras. Tänkbara produkter med högt förädlingsvärde är t ex fenoler, kolfiber och strukturerat aktivt kol.

Initialfasen av hemicellulosaprojektet har lovande resultat när det gäller isolering av xylan ur svartlut. Xylan är intressant t ex som additiv vid papperstillverkning för att öka bindningen mellan fibrerna.

Lakning av ved är ett sätt att få ut andra hemicellulosor än xylan. Försök har inletts med lakning innan sulfitkok för dissolvingmassa. Behandlingen ökar samtidigt dissolving-massans cellulosahalt. Vedlakning har också studerats som ett sätt att förädla bio-bränslen. Halterna av process- och miljöstörande grundämnen i grot och bark visade sig kunna sänkas ned till nivån hos sågverksflis.

Page 32: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 26

När det gäller barkkemikalier så har arbete inletts med att isolera intressanta kompo-nenter ur björkbark. Suberin ger fettsyror som är lämpliga byggstenar för skräddarsydda polymerer. Betulinol är en triterpen med möjligheter som t ex antioxidant eller pigment.

Ett syntesprojekt undersöker system- och marknadsaspekter för produkter och processer i klustrets bioraffinaderiidéer.

Page 33: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

27

Mätning – en länk i försörjningskedjan Ulf Klensmeden, Stora Enso Skog

Mätning ur ett affärsperspektiv I Sverige har vi utarbetat standardiserade mätmetoder av massaved och flis. Även sortimentsbestämmelserna är i stor utsträckning standardiserade. Det gör att t.ex. en kubikmeter barrmassaved definieras på samma sätt och har samma grundläggande kvalitetskrav oavsett vilken den mottagande industrin är.

Mätningen utförs av en oberoende mätningsorganisation som ägs gemensamt av både köpare och säljare. Detta borgar för att mätningen bli neutral och opartisk. Genom att virkesredovisningen sköts gemensamt för både köpare och säljare har vi också skapat en rationell administration av alla virkesaffärer. Dessutom har köpare och säljare tillgång till exakt samma information om i affären ingående virkespartier.

Standardiserade sortiment, standardiserade mätmetoder, en opartisk mätning och en gemensam virkesredovisning underlättar i väsentlig grad handeln av virke. Mätningen och redovisningen blir ett underlag för affären och inte en del av affären. Köpare och säljare kan därför lägga energin i affären på pris, kvantitet, kvalitet och leverans-tidpunkt.

Vid en avverkning tillverkas normalt 7 - 12 olika sortiment. Det är olika sorters såg-timmer, några massavedssortiment och ett par energisortiment. Med utgångspunkten från att försörja en enskild industri med ett specifikt sortiment kan man konstatera att det vid varje avverkning i huvudsak uppstår andra sortiment än det man behöver för den enskilda industrin. I exemplet i figur 1 ser vi att för att försörja Kvarnsvedens pappers-bruk med 1,6 milj m3 granmassaved måste det avverkas ca 7 milj m3 totalt. Vi och andra aktörer på virkesmarknaden kommer därför att få tillgång till sortiment som gör större nytta i någon annans industri eller som ligger närmare någon annans industri än vår egen. Därför pågår en omfattande virkeshandel mellan företagen där man "byter" volymer med varandra. Det gäller både sortiment och i geografin.

Dessa virkesbyten sparar transportkostnader till gagn för inblandade industrier. Genom minskade transporter erhålles också en miljövinst i form av minskad energiåtgång och minskade utsläpp till luften. I figur 2a och 2b visas den beräknade miljövinsten som erhölls när Stora Enso efter investeringar i en hamn i Skutskär kunde ta in de import-volymer som tidigare gick till Billeruds industri, Gruvöns bruk, och till Skutskär. Samtidigt lades tågtransporterna om så att volymerna från Dalarna som tidigare gått till Skutskär transporterades till Gruvön. Härigenom reducerades:

• transportarbetet med 32 % • energiförbrukningen med 53 % • utsläppen av CO2 med 99 % • utsläppen av NOx med 99 %

Page 34: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 28

Exempel: Kvarnsveden

Behov av GM: 1.600 000 m3 Avverkning: 7 000 000 m3

Behov av GM: 1 600 000 m3

Avverkning: 7 000 000 m3

Exempel: Kvarnsveden

Behov av GM: 1.600 000 m3 Avverkning: 7 000 000 m3

Behov av GM: 1 600 000 m3

Avverkning: 7 000 000 m3

Exempel: Kvarnsveden

Behov av GM: 1.600 000 m3 Avverkning: 7 000 000 m3

Behov av GM: 1 600 000 m3

Avverkning: 7 000 000 m3

Figur 1. Geografiskt område för att årligen försörja Kvarnsveden med 1 600 000 m3 granmassaved..

1. Till Skutskär:Från: Mora/Vansbro/KvarnsvedenTransport: JärnvägAvstånd: 198 kmVolym: 425 000 m3

2. Till Gruvön:Från: Baltikum med båt till Norrköping Transport: Alt. 1. Järnväg (230 km) – 280 000 m3Alt. 2. Lastbil (259 km) - 20 000 m3Alt. 3. Genom Södertälje/Köping med båt

(100 km) + lastbil (195 km) –125 000’ m3

Tot. volym: 425 000 m3

Total :Transp.arbete 177 Mton*kmTot. energi 11000 MWhCO2 : 1300 tonNOx : 26 ton

Mora

Vansbro

Gruvön

Norrköping

Kvarnsveden

Skutskär

Köping

1.

Alt.3Alt.1

Alt.2

Import från Baltikum

2.

Norrsundet

Figur 2a. Transport av massaved till Skutskär och Gruvön före investering i hamn.

Page 35: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

29

1. Till SkutskärFrån: Baltikum med båtVolym: 425 000 m3.

2.Till GruvönFrån: Mora/VansbroTransport: JärnvägAvstånd: 295 kmVolym: 425 000 m3

Totalt:Transp. arbete:120 Mton*km -32 %Tot. energyi 5160 MWh -53 %CO2 : 1,2 ton -99 %NOx: 0,02 ton -99 %

Mora

Vansbro

Gruvön

Norrköping

Kvarnsveden

SkutskSkutskäärr

Köping2.

Import från Baltikum

Norrsundet

Figur 2b. Transport av massaved till Skutskär och Gruvön efter investering i hamn.

Om vi ser på försörjningen till Kvarnsveden under 2005 kom 92 % av sågverksflisen och 18 % av rundveden genom byten med andra företag.

En bra förutsättning för att kunna göra beskrivna virkesbyten är att vi har standardiserade och pålitliga mätmetoder.

Den mätning som utförs vid mottagande industri är också underlag för en lång rad av affärer i försörjningskedjan. Genom mätningen får vi underlag för att ersätta:

• skördarentreprenören • skotarentreprenören • lastbilstransporten • väghållaren

Genom samma mätning ersätts också de olika handelsleden i affärskedjan. Ett exempel skulle kunna se ut som följer:

• Skogsägaren • Köpare 1 t.ex. ett sågverk • Köpare 2, ett skogsindustriföretag, t.ex. Korsnäs • Köpare 3, Stora Enso genom lägesbyte med Korsnäs • Köpare 4, Kvarnsvedens pappersbruk.

Page 36: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 30

I ovanstående exempel är det nio parter som får sina intäkter/kostnader grundade på den enskilda mätningen.

Kostnader för mätning

Mätningen kostar givetvis pengar. För Stora Enso kostar mätningen ca 50 milj kr/år. I väntan på mätning och under själva mätningen står lastbilen overksam. Denna väntetid kostar ungefär lika mycket. Mätningen och kostnader i anslutning till mätningen kostar således för Stora Enso ca 100 milj kr/år. Tidsstudier vi gjort visar att den tid det tar från det att en lastbil anländer till industrin till att den kommer ut i produktivt arbete igen motsvarar ca 10 % av tillgänglig tid. Med andra ord står 10 % av alla virkesbilar stilla på industrin i väntan på mätning och lossning. Det finns därför all anledning att utveckla mätningsmetoder och logistiken inne på vedgården som ökar genomströmnings-hastigheten för bilarna.

Mätning och betalning styr tillredning och kvalitet Genom att mäta virket och att koppla betalningsmodeller till viktiga mätparametrar styr vi tillverkning och hantering av virket vid avverkningsarbetet ute i skogen. Vi kan sortera virket med avseende på t.ex. trädslag och skogsröta mer eller mindre noggrant. Vi tillreder virket för att hålla oss till gällande sortimentsbestämmelser som t.ex. längd, dimension, kvistningsnoggrannhet etc. Genom att mäta sågverksflisens fraktionsandelar och betala flisen utifrån detta kan vi styra sågverkens flisproduktion i önskad riktning. Vi mätningen bedömer vi också virkets färskhet för exempelvis granmassaved vilket syftar till att korta ned lagringstiden i skogen från avverkning till intransport till industrin.

Vid inmätningen vid industrin kan vi också addera viktig information om virket. Genom att registrera koordinaterna för avverkningens belägenhet kan vi spåra virket tillbaka till avverkningsplatsen. Detta är viktigt för att kunna säkerställa att virket kommer från legala källor och att avverkningen är utförd i enlighet med gällande naturvårdshänsyn. Även information om virket kommer certifierat skogsbruk enligt PEFC och/eller FSC registreras vid inmätningen. Uppgift om när virket är avverkat kan också vara till led-ning för att bedöma om virket uppfyller färskhetskraven.

Mätningen utgör också en kontrollstation så att virke och flis som inte uppfyller de grundläggande kraven kan sorteras bort.

Några utvecklingsidéer En stor brist i dagens försörjningssystem är att vi inte kan identifiera de virkeslass som innehåller sten. Stenarna upptäcks först i stenfällan och det går då inte spåra stenen till berörd leverantör. Därmed blir det också svårt att få berörda i leveranskedjan att iakttaga större uppmärksamhet. Ekonomiska incitament för att få stenfritt virke fungerar inte heller så länge leverantören av stenen är okänd.

Vid flismottagningen skulle det vara av stort värde om man kunde få en snabb och objektiv mätning, eller åtminstone bedömning, av flisen innan den tippas i flisfickan. Flis med hög barkhalt eller med hög spånandel skulle då kunna identifieras och

Page 37: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

31

användas till rätt ändamål. Idag får vi resultaten av mätningarna i efterhand och massan, pappret eller kartongen med den felaktiga flisen är då redan på väg ut till kunderna någonstans i världen.

En snabb objektiv metod som mäter virkets färskhet skulle också vara värdefull. Dagens "yxmetod" för att bedöma barkningsbarheten ger en hygglig vägledning, men är allt för subjektiv för att kunna tjäna som underlag om man vill koppla starkare ekonomiska incitament till virkets färskhet.

Måste vi mäta det vi redan vet? De flesta viktiga fiberegenskaper är starkt kopplade till trädets växtplats och ålder. I figur 3 ser vi hur veddensiteten varierar med geografiskt läge i landet.

Figur 3. Torr-rådensitet per kommun (efter Skogforsk).

Egenskaper som t.ex. ljusspridningskoefficient är kopplat till trädens växtplats och ålder. Detta visas i figur 4.

Page 38: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 32

Ljusspridningskoefficient TMP

3940414243444546474849

X FrodvuxenGallring

FrodvuxenGallring

FrodvuxenSlutavv

SenvuxenGallring

SenvuxenSlutavv

Berg, Bjurulf & Löfgren 1995

Effekten av avverkningsform - Hallsta

Ved- och

Fiberegenskaper

Lennart Moberg

Figur 4. Ljusspridningskoeffecient som effekt av olika avverkningsformer (efter Skogforsk).

Vid avverkningen av ett bestånd känner vi till alla (?) viktiga parametrar som styr fibrernas egenskaper. Vid avverkningen vet vi:

• geografiskt läge i landet • höjd över havet • markens bördighet, ståndortsindex • beståndsålder • avverkningsform: gallring eller slutavverkning.

Idag släpper vi denna information när virket lastas på bil. En timme senare när bilen an-länder till industrin önskade vi att vi kände till vedens egenskaper så att vi kan utnyttja de olika fiberegenskaperna till en kontrollerad fibermix för olika produkter. Här finns möjlighet för det enskilda bruket att själv göra den uppdelning av inkommande ved i olika undersortiment som man tycker att man har nytta av. Vi kan samtidigt behålla standardsortimenten och den standardiserade mätningen som underlättar en effektiv virkeshandel. Vi skulle till en minimal kostnad kunna tillföra en väsentlig varu-deklaration till det levererade virket.

Virkesordersystemet är förberett för att för varje leverans ange de viktigaste bestånds-egenskaperna. Om alla massavedsköpare/förbrukare är överens om att denna information är viktig kan vi införa beståndsinformation som en standard för all massaved i Sverige.

Page 39: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

33

Skogsindustriella behov av mätdata Erik Persson, Per Engstrand, Holmen Paper

Bakgrund

Opartisk virkesmätning genomförd av virkesmätningsföreningarna har en lång historia i Sverige. Virkesmätningen sker i dag uteslutande vid industri eller terminal och syftar, när det gäller massaved, normalt till att bestämma vedvolymen under bark samt andelen skador och fel som ska räknas bort från bruttovolymen (vrak).

Volymbestämningen av veden används som underlag för ersättningar till flera aktörer som är inblandade i virkesförsörjningssystemet, såsom:

• Virkesköpare/industri • Leverantör • Skogsägare • Transportör • Avverkningsentreprenör

Betalningen till dessa baserar sig vanligen på den mätning som sker vid industri eller terminal.

Kvalitetsbestämningen av massaved är i huvudsak inriktad på mekaniska skador och fel som kvistar, klykor etc, förekomsten av röta och, när det gäller granmassaved, vedens färskhet. Någon klassificering eller mätning med inriktning på vedens fiberegenskaper eller utbyte i massaprocessen sker normalt inte.

Industrins processer och kopplingen till vedråvaran

De största förbrukarna av massaved Sverige är producenterna av sulfatmassa för olika ändamål samt producenterna av oblekt och blekt termomekanisk massa (TMP) för tidnings- och journalpapper. Avsevärda volymer används också för framställning av blekta kemi-mekaniska massor (CTMP) och sulfitmassa. Produkten från samtliga processer utgörs av fibrer i en eller annan form. Alla fiberprodukter, oavsett om det gäller avsalumassa eller tidningspapper, säljs och betalas, liksom flertalet bulkproduker, per ton. Detta även om priser för exempelvis både tryckpapper och kartong egentligen är baserade på tryckyta eller funktionsegenskaper.

Ur det produktperspektivet ter sig prissättningen av massaved i kubikmeter mycket märklig. Variationen i densitet mellan olika delar av trädet, mellan olika träd, växt-platser och regioner är betydande. Det innebär också att utbytet uttryckt som ton fiber per kubikmeter i princip varierar i samma grad. Över en längre tidsperiod är variationen i utbyte till följd av råvaruvariationer sannolikt liten för de flesta bruk, eftersom råvaru-fångstområdet vanligen inte varierar så mycket över tiden. Skillnaden mellan olika leveranser och geografiska ursprung kan dock vara påtaglig.

Page 40: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 34

Det som framförallt är intressant ur industriellt perspektiv är massautbytet (viktsmängd fiber per volym massaved), massans styrka och optiska egenskaper samt förbrukningen av processkemikalier och energi. Detta påverkas bland annat av vedråvaran och dess egenskaper.

Utbytet är starkt beroende av vedens densitet. Utbytet påverkas också av förluster vid barkning och flisning, vilka bland annat är beroende på förekomsten av kvistar och klykor samt vedens barkbarhet och fukthalt. Angrepp av rötsvampar minskar också utbytet. Massans styrkeegenskaper påverkas av vedens ursprungliga fiberegenskaper men även dess kondition exempelvis vad gäller fukthalt, förekomst av rötangrepp etc. När det gäller mekaniska massor medför torr ved normalt försämrade styrkeegenskaper.

När det gäller massans optiska egenskaper är det stor skillnad mellan kemiska och mekaniska massaprocesser. Vid framställning av mekanisk massa är massans optiska egenskaper mycket tydligt beroende av vedens egenskaper och förekomsten av barkföroreningar i flisen. I sulfatprocessen är kopplingen inte lika direkt och tydlig. Förutsättningarna för att avlägsna barken i renseriet är starkt beroende på vedens fukthalt samt förekomsten av större kvistar klykor och liknande.

Mekanisk massa påverkas tydligt av vedens ursprungsegenskaper. Hanteringen från avverkning till process kan också medföra avsevärda försämringar om systemet inte fungerar tillfredställande. Exempelvis innebär torr ved normalt svårigheter att avlägsna barken vilket i sin tur ofta medför både större förluster av ved i renseriet och mer bark som förorenar flisen. Genom olämplig hantering kan veden också missfärgas till följd av svampangrepp mm. Mörkfärgning av veden kan ibland hanteras genom ökad användning av blekmedel. Detta medför dock betydande kostnader och i vissa fall är det inte möjligt att nå upp till kravspecifikationen oavsett dosering om råvaran inte håller tillräcklig kvalitet.

Ur industrins perspektiv finns ett antal egenskaper hos vedråvaran som är eller kan vara av stort intresse både som betalningsunderlag och för anpassningar av processen:

• Mängden fiber uttryckt i viktsmängd torrsubstans • Vedens vatteninnehåll • Möjligheten att avlägsna barken i renseriet • Mängden bark.

I förlängningen kan naturligtvis även egenskaper som fiberdimensioner, extraktiv-ämnesinnehåll och halterna av oorganiska ämnen vara av intresse, beroende på process och produkter vid den aktuella industrin.

Framtida mätning

Dagens mätning är huvudsakligen utformad under en tid då rollfördelningen i skogs-bruket var annorlunda än idag. Tidigare var det vanliga att skogsägaren själv eller med egen personal avverkade, apterade och terrängtransporterade ut virket till bilväg där det såldes i form av olika sortiment. Idag är detta ovanligt. Det vanligaste är istället att skogsägaren säljer sitt virke ”på rot” till en virkesköpare som kan vara ett sågverk, en skogsägarförening, ett skogsbolag eller en virkeshandlare. Virkesköparen sköter, vanligen genom underentreprenörer, avverkning och transport av virket. Formellt får

Page 41: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

35

ofta skogsägaren betalt utifrån utfallet av de sortiment som avverkas varför det inte alltid i formell mening är ett rotköp. Skogsägaren styr dock vanligen inte själv direkt över vilka sortiment som tillreds och hur tillredning, sortering etc utförs.

De skador och fel som inte beror på trädens ursprungliga egenskaper utan tillkommit under avverkning, hantering och transport har därför skogsägaren vanligen inte något inflytande över. Dessa skador och fel är snarare en fråga mellan den organisation som avverkar och tillreder virket och köpande industri. I en framtid kommer därför sannolikt virkesmätningen att i högre grad återspegla den nu rådande arbetsfördelningen i hanteringskedjan. Det skulle kunna innebära att virkesmängden och de egenskaper som är direkt beroende av skogens ursprungsegenskaper bestäms på leverantörsnivå, medan egenskaper som beror på hur hanteringen under avverkning och transport är något som berör avverkningslag, virkesleverantör och köpande industri och därför kan bestämmas för väsentligt större partier.

Utifrån detta kan man dra slutsatsen att virkesmätningen i gränssnittet mellan industri och virkesleverantör borde inriktas på följande när det gäller massaved:

• mängden nyttig fiber i ton torrsubstans • vedens fukthalt • förekomst av röta • förekomst av undermålig kvistning, klykor och mekaniska skador • mängden biobränsle (bark) i ton torrsubstans.

Eftersom flertalet leverantörer till industrin (virkesavdelningar, skogsägarföreningar etc) levererar stora kvantiteter skulle ett stickprovsförfarande för affären mellan industri och leverantör kunna genomföras till låg kostnad.

De faktorer som kan vara till direkt nytta för att styra och anpassa processen, såsom mått på vedens fukthalt, ”barkbarhet”, och i framtiden kanske fiberegenskaper, behöver dock kunna genomföras på varje enskild leverans om de ska kunna användas för styr-ning och sortering av virke. Detta ställer krav på utveckling av effektiva metoder för provtagning och provanalys som ger så snabba svar att de kan användas för styrning och särhantering av olika leveranser

Page 42: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 36

Dagens virkesmätning och redovisning Tor Marntell, VMR/SDC

I stort sett all jungfrulig fiberråvara som levereras till Sveriges skogsindustri mäts och klassas av någon av landets tre virkesmätningsföreningar (VMF). Rådata skickas från mätplatserna till SDC där bearbetning och oftast även prisräkning sker innan resultaten distribueras till berörda parter via elektronisk uppkoppling eller post. SDC svarar också för lagring av data samt att den är sökbar i virkesinformationssystemet (VIS). VMF och SDC är ekonomiska föreningar som ägs gemensamt av virkesmarknadens köpare och säljare.

Rådet för virkesmätning och redovisning (VMR) är skogsnäringens forum för virkesmätnings- och redovisningsfrågor. VMR verkar för en gemensam, rättvis, relevant och effektiv virkesmätning och virkesredovisning, samt effektiv infrastruktur inom angränsande delar av råvaruflödet. VMR-Rådet består av elva ledamöter som representerar virkesmarknadens parter och sex adjungerade i form av respektive VD för VMF Nord, VMF Qbera, VMF Syd, SDC samt VMR-avdelningens chef och utvecklingschef. VMR-avdelningen, den operativa delen av VMR med anställda funktionärer, är samlokaliserad med SDC.

Nedan listas och förklaras några av VMRs uppgifter:

Ansvarar för kontrollkommissionens verksamhet

Syftet med Kontrollkommissionens verksamhet är att bidra till likformighet inom virkesmätningen. Inom respektive VMFs försorg jämförs ordinarie mätresultat med kontrollmätares resultat avseende slumpvis utvalda stockar eller travar. Kontrollmätarna är likriktarna för den ordinarie mätningen. För att säkra kontrollmätarna och respektive VMFs nivå jämförs deras resultat med kommissionsmätning (utförs av VMFs kontroll-chefer, VMR-funktionär och representant från skogsstyrelsen). Kommissionen arbetar också med förtydligande och tolkning av befintliga instruktioner, samarbete kring utbildning, hantering av begärda kontroller, mm.

Utveckling av teknik, metoder och mätningsinstruktioner

Den mättekniska utvecklingen står inte stilla vilket min kollega Lars Björklund exemplifierar i sitt föredrag (s. 45-53). Här har VMR en betydande roll som smörjmedel så att utvecklingen inom SDC avseende insamling och redovisning av data går i takt med näringens behov och tekniska landvinningar.

Nomenklatur/Standard

Nomenklaturen som används inom virkesmätning och redovisning förvaltas sedan länge av VMR. Den senaste större revisionen avsåg sortimentskoderna för cellulosaflis, energisortiment, insatsvaror, mm, se figur 1. De reviderade koderna tillämpas från 1 augusti 2005 och innebär att mer information kan hanteras än tidigare. Från branschens företrädare har revision ”beställts” även av resterande koder som i huvudsak täcker rundvirkessortimenten. Flera av er som bevistar årets renserikonferens kommer

Page 43: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

37

säkert att bli tillfrågade om vilka behov och önskemål ni har på sortimentskoderna nu och i framtiden. Denna typ av revision medför omfattande arbete utsträckt över en lång period inklusive tid för anpassningar av interna företagssystem före införandet.

VMR virkesmätning och redovisning

Reviderade sortimentskoder

Massaved, nedklassad19Massaved, övergrov18Fiberskiveved17Massaved, felsorterad16Massaved, frisk färsk15Massaved, ej färsk14Massaved, stdl13Massaved. Stdl 2 m12Massaved, lagr rötad11Massaved10SortimentSS• Koder för energi, c-flis,

insatsvaror, biprodukter etc reviderades aug 2005.

• Syften: Fler produkter, mer info i SSTE-koden. DVS mer KUNDNYTTA.

• Även rundvirkeskodernabehöver ses över.

Läge för en översyn av dessa ?

SSTE = ssortiment, trädslag, egenskap

Figur 1. Reviderade sortimentskoder gällande från 1 augusti 2005

Typgodkänner mätteknisk utrustning

Innan ny utrustning får tas i bruk för vederlagsmätning (betalningsgrundande mätning) ska den typgodkännas av VMR och i varje enskilt fall installationsgodkännas av VMF.

Auktoriserar mätningsföretag

Det kan vara på sin plats att nämna att VMF inte har monopol på att mäta virke. Det är fritt fram att söka auktorisation hos VMR för det företag som vill ta upp konkurrensen med VMF.

Reviderad mätningsinstruktion för massaved tillämpas från 060801 För närvarande finns vissa regionala (VMF-visa) skillnader i mätningen av massaved. Från den första augusti i år kommer dessa att vara historia tack vare att man då börjar tillämpa den harmoniserad instruktion som VMR-Rådet fattade beslut om i februari. I de fall en enskild industri inte kan tillämpa den gemensamma instruktionen får man begära undantag (lokal avvikelse) hos ”sitt” VMF. Det kan till exempel röra sig om största tillåtna diameter eller längd i förhållande till vad som rekommenderas av VMR.

Page 44: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 38

I den nya instruktionen är kvistningskraven något liberalare än de nuvarande. Röta kommer att mätas på ett enhetligt sätt oavsett VMF. Notera dock att förändringarna som avser röta införs först i samband med att SDCs förnyelse av mätplatssystem för massa- och pappersbruk är genomförd (första installationen genomförs i Iggesund före semes-tern). Förhoppningsvis kan denna väntan användas för att enas om ett sätt att redovisa rötförekomst. Först då kommer leverantörerna att uppleva verklig harmonisering/ enhetlighet. Idag redovisas röta antingen som andel av ändytearean eller som volym-avdrag, vilket förutom att det bidrar till disharmoni ökar redovisningskostnaderna.

Mätning av importerad massaved Mätningen av importerad massaved hamnar till och från under luppen. VMR-rådet ser gärna att mätningen av importerad massaved görs enhetligare både med avseende på metod och stickprovs- (kollektiv-) upplägg. Ett steg i den riktningen togs 2004 då det beslutades att alla höstleveranser ska kontrolleras avseende lagringsröta med hjälp av ändytekapning.

Ytterligare en fraktion av cellulosaflis och ökade möjligheter till prisdifferentiering Sedan 1 augusti 2005 sållas all flis enligt SCAN-CM 40-01. Det innebär att ”accept-flisen”, fraktion tre, delas upp i en grövre och en finare storlek. Från och med augusti 2006 har säljare och köpare även möjlighet att variera priset för dessa (och övriga) fraktioner. Förändringen förväntas leda till ökad dialog mellan tillverkare och förbrukare av cellulosaflis, vilket i sin tur förhoppningsvis kan bidra till ömsesidiga mervärden.

Synen på vidhängande bastbark på flisstycken är också förändrad. Numera följer Sverige och majoriteten av Europas skogsländer SCAN-standarden även inom detta område. Med andra ord räknas alla typer av bark som bark oavsett om den är skild från veden eller ej.

Även prisräkningen förnyas. Vi går från sex regionala och statiska modeller till en modell. I denna finns möjlighet att differentiera pris- och vrakgräns per fraktion i varje enskild affär. För parterna finns räknehjälp i form av Excel-kalkyler. Testdata för ”prov-räkning finns tillgängliga från 1 mars 2006. Nuvarande modeller kommer att vara tillgänliga under en övergångsperiod fram till 1 augusti 2009.

Säsongen 2004/2005, dvs innan beslutet om att införa SCAN-CM 40:01fattades, dubbelsållades cirka 30 % av alla sållningsprov enligt dåvarande och nuvarande standard. Utfallet för hela Sveriges totala flisfångst bjöd inte på några överraskningar men bryter man ner resultaten på enskilt sågverk framträder en stor variation, se figur 2. Med kännedom om förbrukarnas varierande känslighet för hög andel av olika fraktioner är det enkelt att inse att flisdestination handlar om väsentligt mer än simpel transport-optimering.

Page 45: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

39

VMR virkesmätning och redovisning

25 Mellansvenska Sågverksammanställt av Magnus Norrby

F3, F3A och F3B per sågverkordnade efter stigande F3A

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

%

F3A F3B

Figur 2. Fraktion 3a och 3b enligt den nya standarden för flisanalys avseende 25 olika sågverk Variationen är stor.

SDC ert informationsnav Via SDC har industrin och leverantörerna sedan lång tid tillbaka tillgång till utförlig information om fiberråvaran, figur 3. Min personliga tro är tyvärr att industrin endast i enstaka fall tar till vara eller ens känner till alla möjligheter som denna unika informationskälla medger. Möjligheterna vad gäller vedens färskhet har förbättrats ytterligare i takt med att antalet skördare och skotare som dagligen rapporterar dygnsproduktion ökat. En annan intressant möjlighet är att koppla beståndsdata och därmed vedegenskaper till respektive leverans. Detta görs via den så kallade virkesordern vilket är det dokument som föjer virket från att avtal om virkesförsäljning träffats till att virket levererats till industri.

Mitt råd till er åhörare är att ni bör sätta er in i de möjligheter som redan idag står till buds och framförallt engagera er i SDCs och virkesmätningens förehavanden. Framför era behov av relevant information och ställ krav på att de görs tillgängliga. Att industrins vedgård och vedintag bör integreras i samma informationssystem behöver jag väl inte nämna. På samma sätt bör information om egenskaper (till exempel färskhet) vara tillgänglig innan veden lossas från bil, tåg eller båt. För att utvecklingen ska gå framåt krävs att det finns beskrivna behov och att frågorna drivs av användarna (de som efterfrågar informationen).

Page 46: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 40

VMR virkesmätning och redovisning

SDC ert informationsnav

SDC

Vedintag!

Figur 3. Via SDC har industrin och leverantörerna sedan lång tid tillbaka tillgång till utförlig information om fiberråvaran.

I figur 4a-c presenteras några skärmbilder från VIS, SDCs virkesinformationssystem. Användaren ställer frågor mot databasen i en windowsmiljö med rullgardinsmenyer.

Page 47: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

41

VMR virkesmätning och redovisning

SDCs VIS innehåller mkt information

Figur 4a. Användargränssnitt i SDCs virkesinformationssystem.

Page 48: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 42

VMR virkesmätning och redovisning

Exempel; volym barrmassaved per tidsperiod

Figur 4b. Exempel på information som är tillgänglig i VIS.

VMR virkesmätning och redovisning

Ytterligare exempel på information i VIS

% fördelning tall/gran i barrmassaved

Volym per PEFC/FSC

Volym per sortiment

Figur 4c. Ytterligare exempel på information som finns tillgänglig i VIS.

Page 49: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

43

Certikonto för FSC och PEFC – ett vilande förslag VMR har utarbetat ett förslag till förbättrat administrativt stöd för redovisning av certifierade råvaruvolymer, figur 5a-b. Förslaget syftar till att minska glappet mellan certifierad skogsmarksareal = råvara och den volym som industrin kan nyttja som underlag för att certifiera slutprodukterna. Förslaget tar hänsyn till att certifikaten kan vara skilda från det fysiska virkesflödet och förväntas därmed kunna minska nuvarande administration avsevärt.

Anser ni att det är angeläget att förslaget genomförs bör ni skicka den signalen till SDC eftersom utveckling av certikonto i dagsläget är lågprioriterat.

VMR virkesmätning och redovisning

Certifiering – förbättringar i redovisningen på G

• Redovisad volym certifierat virke kan ökas om alla flöden till terminaler och sågverk kan tas till vara

• VIOL är ett lämpligt medel för att hålla reda på certifierade volymer via CERTIKONTON

• Chain-of-custody-kedjan bryts om ett mellanliggande led saknar C-o-C. Ingen info i VIOL idag.

Såg AB

Massaved

Massa A Massa B

Ind1 Ind2

Såg AB

Timmer

Massa A Massa B

Ind1 Ind2

FlisTrävaror

Figur 5a. Certikonto förväntas öka andelen certifierade varor och förenkla administrationen.

Page 50: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 44

VMR virkesmätning och redovisning

Certikonto – som på banken

Såg AB

Massa A

Ind2

Inmätt volym 40 m3f, certkod 11*)

30 % certifierat

50 % certifierat

1

2

3

Såg AB: Konto 11 Barrmassaved Saldo

Ingående saldo 1001 Insättning +40 1402 Uttag -12 128

Massa A: Konto 11 Barrmassaved Saldo

Ingående saldo 3002 Insättning +12 3123 Uttag -20 292

Ind 2: Konto 11 Barrmassaved Saldo

Ingående saldo 1253 Insättning +20 145

Transaktion

Transaktion

Transaktion

*) Kod 11 = PEFC i både skogsbruk och spårbarhet

Figur 5b. Exempel på hur certikonto är tänkt att fungera.

Page 51: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

45

Framtida insamling och användning av mätdata Lars Björklund, VMR/SDC

Målen för den mättekniska utvecklingen inom området massavedsmätning kan sammanfattas som:

• Bättre (noggrannare) • Billigare • Intressantare (t ex fler vedegenskaper)

Det är också viktigt att påpeka att man inom mätningsorganisationen sedan några år arbetat enligt policyn att VMF/VMR/SDCs verksamhet har två syften:

• Mätning och redovisning för vederlag. • Information för processtyrning.

Dagens massavedsmätning har två huvudkomponenter; 1) mätning av travar på fordon med hjälp av mätkäpp (figur 1a) och 2) mätning av stockar med hjälp av klave och måttband (figur 1b). Den senare används främst för att mäta alla stockar i utlottade stickprovstravar. Bättre och billigare blir i dessa fall liktydigt med automatisering och målen kan då formuleras som:

• Travmätning – bort från mätribban • Stockmätning – bort från klave och måttband

Figur 1a. Travmätning Figur1b. Stockmätning

Bättre och billigare 1: MAS

Ett exempel på utveckling av billigare stockmätning är MAS – Mobil Automatiserad Stockmätning, figur 2. Förra året beslutade mätplatsägarna i nedre Norrland (Stora

Page 52: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 46

Enso, Holmen, Korsnäs och Rottneros) att tillsammans med VMR, VMF Qbera och entreprenören Dick Söderström utveckla en mobil mätplats. I mitten av augusti rullade MAS ned från tillverkaren Logcon Hortinorr i Noraström till Gävle där den nu testas. MAS är en mindre mätstation, komplett med stegmatare och mätram, vilken monterats på ett lastbilsflak. Virkesmätaren, tillika kranförare, lastar upp stockarna på stegmataren och bedömer kvalitet, andel röta etc för varje stock. Efter diverse smärre tekniska modifieringar kan man slå fast att grundidén håller. Det går att mäta massaved med tillräcklig noggrannhet och kapacitet med en lastbilsmonterad utrustning. En man klarar på 20 minuter det som annars tar 60 minuter för två man och en truck. Sex bilar skulle kunna klara alla mätningar som behövs inom VMF Qbera och VMF Nord.

Figur 2a. MA – en lastbilsmonterad mätplats för stickprovstravar.

Figur 2b. Virkesmätaren är också kranförare.

Ett problem är dock att MAS mäter volymen på bark medan handelsmåttet är under bark. För att nå handelsmåttet är tanken att operatören för varje trave ska bedöma bark-tjocklek och andel barkavskav, det senare exemplifierat i figur 3. Via en enkel modell räknas sedan vedvolymen under bark fram. Avslutningsvis görs en slutkorrigering baserad på stickprovsstockar. Eftersom det handlar om framåtriktade kollektiv kommer slutkorrigeringen att baseras på mätningar från föregående månader. Den närmaste tiden framöver kommer fokus att läggas på redovisningen via SDC. Vissa anpassningar måste göras så att MAS-mätning kan etableras som mätmetod. Skarp MAS-mätning kan förhoppningsvis komma igång till hösten.

Page 53: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

47

Figur 3a. Massaved med 15 % bark. Figur 3b: Massaved med 3 % bark.

Bättre och billigare 2: travmätning med Modus 2000

Ett rationellt sätt att mäta hela travar utgör den i Finland utvecklade Modus 2000, figur 4. Volymen mäts med hjälp av tre laserskannrar direkt på transportfordonet. En fjärde laser mäter bilens hastighet. Modus 2000 typgodkändes av VMR 2004 och en första ”svensk” anläggning testas nu vid Värö. Fungerar det väl så kan bilarnas väntetid minska betydligt. Kombineras lasermätningen med kameror förbättras förutsättningarna för obemannad virkesmottagning.

Top laser

Side laser Side laser

Computer

Figur 4a. I Modus 2000 mäts travarna med hjälp av tre laserskannrar.

Figur 4b. En fjärde lsaer mäter bilens has-tighet när den långsamt körs genom ”mät-ramen".

Page 54: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 48

Bättre och billigare 3: travmätning via vikt och omräkning till volym

Ett annat rationellt sätt att mäta biltravar är att väga bilen och sedan ha omräkningstal till volym. Det är den mest använda metoden i Finland. I Sverige används denna metod bland annat i Piteå samt vid en del av SCA:s virkesterminaler. Erfarenheterna från dessa platser i norra Sverige är goda och utredningar pågår för att se om metoden kan användas på fler platser i Sverige. Sedan tidigare är det känt att björkmassaved, tack vare sin enhetliga fukthalt, är särskilt lämpat för denna metod.

Bättre men dyrare: ny mätteknik

Finland är i mångt och mycket ett föregångsland vad gäller mätteknisk utveckling. Flera olika koncept för automatisk mätning av massavedsstockar har utvecklats under senare år. Ett är den så kallade MITLA-stationen vid Uimaharju i östra Finland, figur 5a. I denna mäts stockarnas volym med hjälp av kameror och bildanalys när de faller förbi kamerorna. Ett annat är Modus 1000, figur 5b. Där används laserskannrar av samma typ som vid travmätning med Modus 2000. Laserskannrarna mäter 30 gånger/sekund vilket innebär att en linje längs stocken mäts för varje 5 mm i tvärsmatning. För att erhålla form, längd och diameter på stocken används såväl stockprofilen, jämförande skugg-mätning, som avståndet till stocken. I såväl MITLA som Modus 1000 testas automatisk rötdetektering via fotografering av ändytor och bildanalys.

Figur 5a. I MITLA mäts stockarnas volym när de faller förbi ett antal kameror.

Figur 5b. I Modus 1000 mäts varje enskild stocks volym med hjälp av laserskannarar.

Intressantare 1: Fukthalt och densitet

Från flera massabruk efterfrågas en objektiv metod för färskhetskontroll av den ved som levereras till bruken. Vissa har också önskemålet att på sikt övergå till viktbaserad betalning av massaved. Alla bruk kan ha nytta av bättre information om virkets densitet.

Page 55: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

49

I Centraleuropa finns sedan 40 år en metod där bilarna vägs varefter man med kedjefräs tar ut spånprov ur stockarna. Fukthalten bestäms på detta spånprov och därmed kan virkets torra vikt bestämmas. Är även volymen bestämd erhålls dessutom densiteten.

Med Stora Ensos massabruk i Maxau i Tyskland som förebild har Holmen vid Braviken byggt en kopia som kan bli mönsteranläggning i Sverige, figur 6. Där påbörjas nu studier med målen:

• att utveckla en objektiv mätmetod för fukthalts-/färskhetskontroll av massavedleveranser,

• att samla in data kring densitetsvariationen i levererad massaved, • att förbereda och skaffa erfarenhet inför en övergång till torrvikt som

betalningsgrund för massaved.

Skall informationen från provtagningen användas för att sortera inkommande ved måste fukthalten på spånprovet bestämmas momentant. Metoder för detta finns och bland annat studier i Värmeforsks regi har visat att NIR (Near Infra-Red) kan vara lika till-förlitligt som den traditionella metoden med torkskåp.

Figur 6a. I Braviken har man installerat utrustning för fukthaltsprovtagning med kedjefräs.

Figur 6b. Fukthaltsprovtagning med kedjefräs. Spånprovet samlas upp i en plastpåse (dock ej på bilden).

Intressantare 2: STFI Wood sampler

Finns intresse för mer detaljerad information om fiberegenskaperna i inkommande ved kan mer avancerad provtagningsutrustning installeras i anslutning till mätstationerna. Ett exempel på sådan utveckling är ”STFI Wood Sampler”, presenterad vid Renseri-konferensen 2000 (Grahn, Lundqvist 2000), figur 7. Jag nämner den här främst som ett exempel på utrustning som VMF kan bemanna och där SDC kan redovisa resultaten

Page 56: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 50

A. ProvtagningB. Provpreparering

C. MätningD. Utvärdering, presentation

AB

C

D

A. ProvtagningB. Provpreparering

C. MätningD. Utvärdering, presentation

AB

C

D

Figur 7. STFI-Packforsks koncept för mätning av ved- och fiberegenskaper vid mätstation.

Kanske intressantast?: information med från skogen Avancerad mätning i all ära – mest kostnadseffektivt kan det vara om vi tar till vara den information som finns redan vid avverkningstillfället. Med hjälp av beståndsdata och trädmodeller kan mycket vedinformation erhållas. Information som vi idag till stor del slänger bort. Figur 8 ritades vid institutionen för Skog-Industri-Marknads-Studier (SIMS) på mitten av 1990-talet för att illustrera sågverksbranschen (Bengtsson et al 1998). Figuren kan i hög grad även illustrera massaindustrin.

Vad görs då av VMR och SDC i detta hänseende? Jo, dels är virkesordern, dvs det doku-ment som följer ett virkesparti genom hela affärskedjan från skog till industri, förberedd för att inkludera beståndsinformation, dels har SDC just inlett en förstudie kallad ”Massa-vedsegenskaper i redovisningen”. I denna förstudie ska intresse, behov och möjligheter beskrivas.

Page 57: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

51

Figur 8. Illustration av informationstillgången i olika steg från avverkning till upparbet-ningen i ett sågverk. I skogen finns mycket information om träden som inte följer med dem till användaren.

Billigare i skogen: flerträdshanterad massaved Så ett exempel på temat ”billigare”. Under Skogforsks ledning pågår ett projekt om flerträdshanterad massaved där Holmen, Korsnäs, SCA, Stora Enso och Sveaskog deltar. Målsättningen är att minska drivningskostnaderna i klena gallringar. Ett problem med flerträdshanterad massaved är att den med nuvarande inmätningsregler får hög andel vrak. VMR deltar därför i projektet för att studera mätningsfrågorna. Via detaljerade mätningar på flerträdshanterad ved som den ser ut vid ankomst till industri hoppas vi kunna belysa frågorna:

• Bör flerträdshanterad massaved utgöra ett eget sortiment? • På vilket sätt måste mätningsreglerna liberaliseras för att kunna inrymma

flerträdshanterad massaved i den ”vanliga” massaveden? • Kan en ökad vrakandel ”räknas hem” tack vare den sänkta drivningskostnaden?

Eller bör man sätta pris på vrak för att därmed mildra effekten av en ökad andel vrak?

I Finland har man visioner Så tillbaka till vårt östra grannland. I Finland har man nyligen visionerat kring framtida virkesmätning och resultaten redovisas i vad som kallas ”Timber measurement vision 2010”, figur 9. Som framgår av figurerna tror man i Finland mycket på den tekniska utvecklingen. Man påpekar också att en enskild teknik ej kan ge alla svar. Det handlar, för såväl sågtimmer som massaved, om att kombinera tekniker på klokt sätt. Jag delar denna uppfattning.

Page 58: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 52

I den finska visionen nämns vägning med torrhaltsbestämning för massaved. Enligt uppgift bör denna del av visionen ses på något längre sikt än 2010. Men man kan ändock fråga sig om denna finska inställning kan komma att påverka den svenska utvecklingen.

Figur 9. Finska visioner mätning av ved för massa- och sågverksindustrin.

Page 59: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

53

Och glöm inte: • Att föra fram era visioner om virkesmätning och redovisning så att vi som är

funktionärer inom detta område får vägledning i vårt utvecklingsarbete. • Att besöka www.virkesmatning.se. På denna hemsida finns information om

virkesmätning, aktuella rapporter och utredningar, virkesförbrukningsstatistik mm.

Referenser

Bengtsson K., Björklund L., Wennerholm H. 1998: Värdeoptimerat virkesutnyttjande - En studie av förutsättningarna för ökad lönsamhet inom privatskogsbruket genom effektivare virkesutnyttjande. Inst f Skog-Industri-Marknads Studier, SLU, Uppsala. Rapport nr 50. 78 pp. ISSN 0284-379X.

Grahn T., Lundqvist S-O. 2000: Mätmöjligheter vid mätstationen. Föredrag vid STFIs Renserikonferens 2000. STFI Report P33 s. 42-55.

Page 60: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 54

Kvarnsvedens nya ansikte Anders Backlund, Stora Enso

Sveriges största industriprojekt under 2004-2005 var Stora Ensos investering på drygt fyra miljarder kronor i Kvarnsveden. Projektet omfattade flera olika avsnitt i bruket:

• En ny pappersmaskin, PM 12. Den kommer att producera obestruket magasin-papper, SC, av högsta europeiska kvalitet och dess beräknade årsproduktion blir 420 000 ton.

• Byggnaden, som inrymmer PM 12. Den är ca 300 m lång, 70 m bred och 30 m hög.

• TMP-produktion. Massafabriken byggdes ut för att tillverka TMP-massa avsedd för magasinpapper. Ny utrustning för peroxidblekning ingår.

• Renseri. Ny flislinje med kapaciteten 220 m3fub/h. Linjen omfattar vedtravers, barktrumma, flishugg, flissåll och transportörer.

• Utbyggnad av mottagningen av externa råvaror som fyllnadsmedel, kemisk massa och kemikalier.

• Ny packlinje. Ytterligare en automatisk rullpackningslinje installerades, vilken ersatte befintlig packlinje 2.

• Frisk- och avloppsvattenrening utökades.

I samband med igångkörningen av PM12 lades PM 9 ned. Detta innebär att produkt-fördelningen ändras. Den hade tidigare sin tyngdpunkt i standardtidningspapper, men efter ombyggnaden kommer magasinpapper att utgöra mer än hälften av produktionen. Det rör sig om SC-papper av den typ som används exempelvis i IKEA-katalogen och som förutom TMP innehåller 25-30 % fyllmedel och 10 % kemisk armeringsmassa.

Skälen till att Stora Enso valde att göra denna investering i Kvarnsveden var att bruket har goda förutsättningar för fortsatt bra lönsamhet genom sin:

• råvaruförsörjning • produktionsstruktur • kunskap om obestruket magasinpapper.

Transportkostnaderna till marknaden i Mellaneruropa ansågs rimliga. Vid tidpunkten för beslutet ansågs energikostnaderna också fördelaktiga, vilket dock har ändrats sedan dess.

Genom investeringen kommer vi att kunna möta marknadens ökande krav på magasin-papper av högsta kvalitet. Strategin vid arbetet för projekt KP-M var:

• öka förädlingsgraden för maximalt utnyttjande av färskfiberns egenskaper • maximera fördelarna av ett storskaligt bruk • fokusera på magasinpappersprodukter med hög tillväxt.

Page 61: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

55

Utbygganden tog två år och sysselsatte totalt omkring 1400 personer. Huvudleventörer visas i figur 1.

Skanska

Metso

Skrot

Metso

Metso

Metso

Saimatec

Purac

ÅF/IPK

• Byggentreprenad

• Ny pappersmaskin för magasinpapper med 2 off-linekalandrar och 2 rullmaskiner

• Nedläggning av PM 9, 130 000 tons/år.

• Nuvarande TMP-fabrik kompletteras med tillverkning av massa för journalpapper samt ny peroxid blekning.

• Ny flislinje, kapacitet 220 m3fub/h.

• Utbyggnad av befintlig fyllnadsmedelshantering.

• Ersättning av befintlig packlinje..

• Frisk- och avloppsvattenrening kompletteras.

•Process konsult TMP, Renseri o övriga avd, exkl PM12

LeverantörAktiviteter

Skanska

Metso

Skrot

Metso

Metso

Metso

Saimatec

Purac

ÅF/IPK

• Byggentreprenad

• Ny pappersmaskin för magasinpapper med 2 off-linekalandrar och 2 rullmaskiner

• Nedläggning av PM 9, 130 000 tons/år.

• Nuvarande TMP-fabrik kompletteras med tillverkning av massa för journalpapper samt ny peroxid blekning.

• Ny flislinje, kapacitet 220 m3fub/h.

• Utbyggnad av befintlig fyllnadsmedelshantering.

• Ersättning av befintlig packlinje..

• Frisk- och avloppsvattenrening kompletteras.

•Process konsult TMP, Renseri o övriga avd, exkl PM12

LeverantörAktiviteter

Figur 1. Huvudleverantörer för de olika delarna i Stora Ensos investering i Kvarnsveden.

Investeringen innebär att Kvarnsvedens kapacitet ökar från 700 000 till över 1 000 000 ton/år. Samtidigt ökar behovet av massaved från 1,4 till 1,7 miljoner m3fub/år, behovet av elenergi från 1,8 till 2,5 TWh/år, behovet av fyllmedel från 50 000 till 220 000 ton/år och behovet av kemisk massa från 40 000 till 100 000 ton/år.

Projektet löpte mycket bra och det första pappret kunde rullas upp före utsatt tid, därefter har produktionsutfallet varit bättre än våra prognoser. En stor del av det goda resultatet kan tillskrivas projektorganisationen, där brukets ordinarie befattningshavare involverades i hög utsträckning. Utbildningen av produktionspersonalen har också varit mer omfattande än brukligt.

Page 62: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 56

Överväganden vid val av renseri Göran Fridholm, Stora Enso Publication, Kvarnsveden

Beslutet om en ny pappersmaskin vid Kvarnsvedens bruk innebar att produktionen ökade, vilket medförde en ökning av vedförbrukningen från 1,3 till 1,7 miljoner m3fub. Det var alltså nödvändigt att öka kapaciteten i renseriet. Förutsättningen var följande:

• ökningen av vedbrukningen skulle ske i form av rundved, • cirka 10 % av råvaran skulle vara sågverksflis, • flislagringskapaciteten skulle inte ökas, • fyllmedel och sulfatmassa tillkommer, • håll investeringskostnaden låg.

Detta gav upphov till dessa frågeställningar: • öka kapaciteten i befintligt hus eller bygga nytt? • hur hantera framtiden för sliperiet? • hur kan vi minska antalet arbetstimmar per m3fub ved?

Sliperiet är relativt gammalt, från 1968, men ger massa va bra kvalitet för journal-pappret som tillverkas på PM8. Denna produkt skulle tillverkas även i fortsättningen. I renseriet fanns tre trummor, två mindre från 1968 med kapaciteten 70 m3f/h var (trumma 5 och 6) och en större från 1988 (trumma 7) med kapaciteten 220 m3f/h. Det fanns också två kapbord.

Efter överväganden beslutades att: • behålla sliperiet • bygga ut i befintligt hus och göra ett ”lättkört” renseri med hög flexibilitet • bygga gemensamt manöverrum för renseri och sliperi • öka kapaciteten i bark- och flishanteringen • ta ett ytterligare steg för arbetsrotation • inte investera i sådant som absolut inte behövs och som kan byggas på senare.

Trumma 6, som var en av de små trummorna, byttes. Här var vi begränsade av det gamla huset. Vi hade helst velat ha en längre trumma med mindre diameter, men nu valdes en med dimensionen 5,5x30 m och kapaciteten 250 m3f/h. Vi valde av ekonomiska skäl att inte ha varvtalsstyrning. Det visade sig emellertid att ställverket inte klarade av de höga startströmmarna, så för att kunna göra mjukstart installerades ändå varvtalsreglering. I dagsläget utnyttjas den dock inte under drift, utan trumman

Page 63: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

57

körs konstant med 6 varv/min. Tidigare hade alla trummorna gummilyftare. Idag har bara den kvarvarande lilla trumman (trumma 5) gummilyftare. Det finns två viktiga argument för gummilyftare. Det ena är att vedförlusterna minskar. Vi tror emellertid att körstrategin är viktigare och att vi med en jämn körning kan hålla nere vedförlusterna. Det andra argumentet är att gummilyftare minskar bullret. Det har vi valt att avskärma utanför trumman.

Beslutet att behålla sliperiet innebar att även kapborden behölls, men de har ställts om för att få bort korta stumpar som ger dålig flis. Nu görs bara en kapning på varje bord, se figur 1. På det ena kapbordet kapas en bit på 1,5 meter som barkas i den kvarvarande lilla trumman och går till slipmassatillverkningen. På det andra kapas alla stockar som är längre än 3 m. Kvarvarande bit blir igenom 1,2 m och huggs till flis.

Figur 1. Endast en kapning görs på varje kapbord. 1,5 metersveden går till slipmassa-tillverkningen medan resten huggs till TMP-flis.

Som hugg valdes en stupmatad Metso Camura GSTM 900 med kapaciteten 290 m3f/h följt av ett såll av medellen Metso CSE1000. Vi beslutade också att använda Iggesunds vändstål i samtliga huggar. 22 mm flislängd har änvänts i många år och har visat sig fungera bra i Kvarnsvedens raffinörer. Det finns dock önskemål om att öka flislängden något för att minska spånbildningen i huggen. Provtagning av flisen kommer även fortsättningsvis att ske manuellt. Vi har svårt att se att en mätutrustning betalar sig.

Figur 2 visar en översiktsbild över det nya renseriet. Den totala kapaciteten är 275 m3fub/h.

Page 64: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 58

Figur 2. Översiktsbild över Kvarnsvedens nya renseri. Barktrumma 6 är den nya trumman.

I samband med nystarten av renseriet infördes också en ny arbetsordning som innebär att hela personalstyrkan ingår i en rotation som byts en gång i timmen, se figur 3. Att vara 1:e operatör roterar också, men bara en gång per skiftperiod. Rotationen gör att alla får ansvar för större bitar än tidigare. Organisationen blir därigenom flexiblare eftersom man lättare kan byta med varandra vid exempelvis ledigheter och sjukdom. Det gör i sin tur att man inte behöver så många reserver.

Sammanfattningsvis fungerade projektet bra. Erfarenheterna är goda av både montage-ledning, igångkörning och tidsplaner. Att vi valde att satsa relativt mycket på leverantörsutbildning av personalen var positivt och bidrog starkt till den lyckade starten.

Page 65: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

59

Figur 3. Hela personalstrykan ingår i arbetsrotationen i renseri/sliperi.

Page 66: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 60

Deltagarlista Andritz Andersson, Sten-Owe Bergling, Siv Beäff, Lars Bygdén, Anders Fransson, Jonas Frick, Anders Molin, Harald Nyström, Göran Olofsson, Anders Persson, Bo Rehn, Kjell-Åke Weddig, Magnus Åström, Ulf

AssiDomän Frövi Andersson, Ingemar Jennsjö, Hans Skoglund, Erland

Billerud AB Bergarp, Tobias

Billerud Gruvön Larsson, Peter Källén, Lennart Oja, Christer

Billerud Karlsborg Eliasson, Anders Fagerbo, John Johansson, Mats Lindgren, Bert-Ove Strömbäck, Assar

Billerud Skärblacka Carlgren, Carl-Gustaf Eklöf, Hans Gustafsson, Helén

BMH Wood Technology Karlsson, Thomas Nylander, Juha

Bäckhammar Andersson, Mattias Karlsson, Fredrik

Celltec Engineering Jonsson, Håkan Näsholm, Anders Sjöblom, Åke

Holmen Paper Braviken Andersson, Lennart Lindeberg, Olle Tomicic, Ivan

Holmen Paper Development Center Engstrand, Per Persson, Erik

Holmen Paper Hallsta Karlsson, Lennart Ufhäll, Ola

Holmen Skog From, Göran Larsson, Mats

Iggesund Paperboard Stigsson, Christer Söderberg, Jan

Iggesund Tools Bergman, Tord di Paolo, Libero Hedin, Johan Johansson, Mats Strömberg, Stefan Wåglöf, Jan-Åke

Iggesund Tools/Eurocon Storsjö, Thomas Sundvall, Öjvind

Korsnäs Blyckertz, Kent Löwenberg, Christofer Rönning, Gunnar

Page 67: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172

61

Läckeby Water/RotoSieve Andersson, Sören

Metso Paper Eriksson, Birger Kouvo, Kari Liljeroos, Kari Sjöberg, Mikael

Metsäliitto Thesslund, Olof

More Research Ahlqvist, Bo

M-real Hübenette, Tomas Hägglund, Magnus Kjellsson, Jan

Munksjö Aspabruk Lindqvist, Bengt Persson, Per Göran Ström, Nils-Erik

Nisse Skrivare Lindstrand, Nils

Norske Skog Saugbrugs Engdahl, Morten

Rader Jakšić, Siniša Knuts, Håkan

Raumaster Kurki, Timo

Rotom Fredriksson, Gustav

Rottneros Wikman, Thomas

SCA Graphic Ortviken Hallgren, Andreas Norberg, Stefan

SCA Graphic Research Lehtinen, Juhani

Ståhlberg, Stefan Wilhelmsson, Kjell

SCA Graphic Sundsvall Eriksson, Staffan Halling, Patrik Hjärpe, Mikael Lahtinen, Hans

SCA Packaging Munksund Larsson, Allan

SCA Skog Byström, Jan Pettersson, Lena

SDC Hedin, Magnus Olsson, Daniel

Skogforsk Andersson, Gert Eriksson, Ingemar Lidén, Bertil Moberg, Lennart Wilhelmsson, Lars

SLU Jonsson, Maria Nylinder, Mats

Smurfit Kappa Kraftliner Johansson, Mikael Johansson, Sören

STFI-Packforsk Andersson, Stig Axegård, Peter Hedenberg, Örjan

Stora Enso Kvarnsveden Backlund, Anders Ekvall, Åsa Fridholm, Göran Pettersson, Stefan Saxelin, Eiert Sjans, Jonas Sundstedt, Kurt

Page 68: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsks Renserikonferens 2006 Report 172 62

Stora Enso Nymölla Gunnarsson, Bo Gustafsson, Thomas

Stora Enso Pulp Competence Center Westberg, Robert

Stora Enso Skog Håkansson, Carina Klensmeden, Ulf

Stora Enso Skutskär Wikholm, Thomas

Sveaskog Andersson, Åke Broman, Håkan Nordmark, Urban

Sydved Adolfson, Gert Agrell, Thomas Jansson, Roger Lehmann, Rickard Mernelius, Per Olofsson, Leif Strömberg, Lennart

Sydved Energileveranser Sondelius, Peter

Södra Cell Oskarsson, Ragnhild

Södra Cell Mönsterås Bladlund, Henrik Eriksson, Stig Fransson, Christer Häll, Mats Karlsson, Peter Krantz, Håkan Nilsson, Marina Wallin, Roland

Södra Cell Mörrum Fairbanks, Kent Hansson, Pär Wessberg, Tomas

Södra Cell Värö Axelsson, Sonnie Callheim, Tomas Enarsson, Dennis Hedberg, Jan-Eric Johansson, Jan-Åke Nyman, Mattias Nyström, Hans

Södra Skog Ankarling, Olle Axmarker, Ragnar Eriksson, Sören Larsson, Jonas

Teknosavo Hämäläinen, Hannu Tyrväinen, Jukka

TTT Technology Klaavu, Aaro

Vallviks bruk Flykt, Tommy Larsson, Kjell Öhman, Mats

Waplans Mekaniska Verkstad Kristensson, Alf Månsson, Bengt-Ove Nilsson, Börje

VMR/SDC Björklund, Lars Marntell, Tor

ÅF-Process Sandströ, Roland

Page 69: Vedförsörjning, energi och mätning - Innventia.com report 172.pdf · års normal avverkning för hela Sverige. Skadorna var koncentrerade till områdena kring Växjö och Ljungby,

STFI-Packforsk AB visit Drottning Kristinas väg 61 | mail Box 5604, SE-114 86 Stockholm, Sweden

tel +46 8 676 70 00 | fax +46 8 411 55 18 | e-mail [email protected] | www.stfi-packforsk.se VAT No SE556603110901

STFI-Packforsk is one of the world’s leading R&D companies in the fields of pulp, paper, graphic media, packaging and logistics. The activities range from basic research to direct assignments along three value chains: packaging, graphic media, and bio-based energy and chemicals. The combined competence, from material science to consumer value, is utilised to find solutions applicable at the customers. STFI-Packforsk is located in Stockholm and Örnsköldsvik, and in Trondheim, Norway through its subsidiary PFI AS.