Home About Browse Search
Svenska


Strategi och utmaningar vid utveckling av specialiserad drivningsteknik för skogsenergiskörd

SWOT analys och handlingsplan

Lideskog, Håkan and Wallsten, Johanna and Karlberg, Magnus and Athanassiadis, Dimitris and Näsström, Mats and Hedblom, Maria and Servin, Martin and Nordfjell, Tomas (2015). Strategi och utmaningar vid utveckling av specialiserad drivningsteknik för skogsenergiskörd. Umeå: (S) > Department of Forest Biomaterials and Technology (from 131204), Sveriges lantbruksuniversitet. Rapport från Institutionen för skogens biomaterial och teknologi ; 26
[Report]

[img]
Preview
PDF
804kB

Authors/Creators:Lideskog, Håkan and Wallsten, Johanna and Karlberg, Magnus and Athanassiadis, Dimitris and Näsström, Mats and Hedblom, Maria and Servin, Martin and Nordfjell, Tomas
Title:Strategi och utmaningar vid utveckling av specialiserad drivningsteknik för skogsenergiskörd
Subtitle:SWOT analys och handlingsplan
Alternative abstract:
LanguageAbstract
UNSPECIFIED

Behovet av energi ökar globalt. Sverige är ledande bland industrialiserade länder avseende andel skoglig bioenergi i den totala energiförsörjningen. Majoriteten av den biobaserade energi som används i Sverige utgörs av restprodukter från skogsindustrin, men den årliga ökningen utgörs i huvudsak av primära skogsbränslen. Storskalig användning av primära skogsbränslen utgörs av fjärrvärme i kombination med elproduktion. På längre sikt förväntas även storskalig användning i bioraffinaderiprocesser. Potentialen för skogligt baserad energi är mycket stor i Sverige samtidigt som de framtida behoven också förväntas vara stora. Sverige är en ledande nation beträffande utveckling och tillverkning av skogsmaskiner vilket ger goda möjligheter att även utveckla de nya skogsmaskiner som behövs för skörd av primära skogsbränslen. Övergripande mål för hela projektet är att underlätta utveckling och kommersialisering av teknik för skogsenergiskörd. Syftet med denna studie är att utveckla en handlingsplan för att förverkliga ett framtida (år 2030) ökat uttag och en ökad användning av skoglig biomassa (GROT, stubbar med rötter och klenträd) genom nya drivningssystem och –tekniker.

Ett verktyg för att utveckla handlingsplanen har varit att genomföra en SWOT analys (Styrkor, svagheter, möjligheter och hot). Framtidsscenariet utgörs i grunden av ett tidigare beskrivet scenario för år 2030 där den fossila utfasningen förväntas gå betydligt snabbare än vad dagens utveckling indikerar, dvs ett offensivt scenario med höga miljöambitioner. SWOT analys och handlingsplan presenteras i värdekedjans fyra följande delar (nivåer); 1) Marknad, 2) Logistik, 3) Drivningsmetoder och -system, samt 4) Maskiner och redskap. För varje del diskuteras den roll som politik, forskning, kunskapsöverföring, finansiering och innovationsstöd har för en fortsatt och effektiviserad teknikutveckling. Viktiga indata till SWOT-analysen har hämtats från inom projektet tidigare genomförd intervjuundersökning1.

Styrkor: Sveriges marknad för skoglig biomassa är i dag etablerad, mycket p.g.a. en väl utbyggd fjärrvärmeindustri I Sverige finns också en långvarig tradition inom skogsbruk där kunnandet kan anses vara världsledande. Sveriges stora, och växande virkesförråd är en energibuffert. Dagens debatt skapar intresse för lokalproduktion, förnyelsebara produkter, miljövänlighet och miljöetik; alla viktiga incitament för skoglig biomassa. Sverige har i huvudsak en välutvecklad infrastruktur av logistiskt värde med flera olika sätt för gods och människor att transporteras, och som fortfarande växer. Möjliggörare för ytterligare nödvändig infrastruktur finns i svenska företag och aktörer med mångårig erfarenhet från järnväg och vägentreprenad. Sverige har också ett väl utbyggt fjärrvärmesystem och en etablerad bransch för olika typer av biomassaförädling. Inom området drivningsmetoder och –system är Sverige och Finland föregångsländer. Det finns en tradition av svenska företag och innovatörer som tar fram nya idéer samt tillverkande företag som realiserar dem, ofta i samarbete med skogsindustri. Dagens etablerade system med skotare och skördare som maskiner och redskap bör vara en god grund att stå på inför ett större uttag av biomassa. I branschen finns också en stor tilltro till att ny teknik kan tas fram, om det behövs. Kunskapsnivån hos Sveriges produktutvecklare är hög inom skogsmaskins-, entreprenadmaskins- och transportfordonsbranschen. I Sverige finns även en väletablerad teknikutvecklingsinfrastruktur inom t.ex. gruvindustri som bör kunna nyttjas även för denna typ av tekniksystem.

Svagheter: Lönsamheten på marknaden för annat än rundvirke till sågverk och massaindustrier är låg. Låga priser på bioenergi och omogna processer för att utveckla t.ex. biomassabaserade fordonsdrivmedel medför svårigheter för att öka efterfrågan av skoglig biomassa för energiändamål. Stora geografiska avstånd medför också att det finns låg eller ingen lönsamhet i att ta ut biomassa av lågt värde ifrån skog som ligger för långt ifrån närmaste industri En dominerande andel av Sveriges skogar och virkesförråd ägs av privata skogsägare som måste uppleva att det är i deras intresse att avverka. I dagsläget upplevs att det finns få incitament på politisk nivå som ger långsiktiga drivkrafter för ett ökat skogligt biomassautnyttjande. Eftersom det heller inte finns tillräckliga drivkrafter från marknaden saknas därför också incitament för hur marknaden själv skall kunna driva biomassaanvändandet till högre nivåer. En brist på samarbete mellan olika logistiska aktörer anses
skapa ineffektivitet och sämre lönsamhet. Skogens heterogenitet medför också att olika material som tas från skogen måste hanteras med olika logistiska lösningar. Dagens drivningar skapar ett huvudflöde av sågtimmer och massaved med ett biflöde av biomassa segregerat från huvudflödet, vilket medför lagringsproblem och kvalitetsförsämring som följd. Ett annat logistiskt problem är den långa sträckan mellan råvaran och industrier. Nästan 70% av järnvägssträckorna saknar vilket försvårar samtidig transport i motsatt riktning. Idag är det låg lönsamhet i uttag av skoglig biomassa för energiändamål i jämförelse med uttag av sågtimmer och massaved, till vilken konventionell drivningsteknik är utvecklad. Därför är drivkraften låg bland tillverkare för att utveckla drivningsteknik och- system som är optimerad för uttag av skoglig biomassa för energi. Det är svårt att få externa aktörer att ta risken att satsa på sådan utveckling då politiska beslut och andra incitament för att förändra situationen saknas. Dagens maskiner och redskap är inte optimerade för att verka i ett förändrat drivningssystem med en skörd av andra sortiment än rundvirke. Maskinerna är heller inte anpassade till de miljömål som är satta till 2030, vilket betyder att höga utvecklingskostnader måste prioriteras på att nå miljömål, istället för på andra komplexa designutmaningar. Korta tillverkningsserier för specialmaskiner innebär att utvecklingskostnaden per maskin blir hög. Vid skogsmaskintillverkning är det små vinstmarginaler, vilket är riskabelt för nysatsningar.

Möjligheter: En utfasning av kolväten i marknadens energisystem kommer att ske i sinom tid vilket kommer att öka efterfrågan på annan energi, som i sin tur kan öka efterfrågan på skoglig biomassa. En sådan lokalproducerad, förnyelsebar, miljövänlig och etisk produkt kan öka i efterfrågan allteftersom debatten blir intensivare om utfasning av fossila bränslen. Skoglig biomassa erbjuder en stor potential för att lösa en stor del av den energibrist som övergången till ett fossilfritt samhälle genererar. Nya signaler från EU visar att höga mål om förnybar energi är att vänta till år 2030. Detta kan ge incitament till ökad forskning om, och efterfrågan på skoglig biomassa generellt. I Sverige har nuvarande regering (år 2014) en vilja att ”anta utmaningen om 25 000 nya jobb i skogsindustrin” via en miljardsatsning till samverkansprogram för klimatinnovationer, lokala investeringar i fordonsbränsle samt en ökad andel av biodrivmedel i dagens bensin och diesel. Stubbar är ett specifikt sortiment mer stor potential, som nästan inte alls utnyttjas i dagsläget. Om tekniken utvecklas kan stubbar utnyttjas för många energirelaterade ändamål tack vare deras likheter med stamved, dess höga densitet och intressanta kemikalieinnehåll. Ett större uttag av skoglig biomassa ger även möjligheter för nya värdekedjor där logistik och raffinering kan skapa nya affärsmöjligheter. Samma typ av etablerade logistiksystem som används för sågtimmer och massaved kan till stor del användas även för annan skoglig biomassa. Detsamma gäller det logistiksystem för olja och bensin som också kan användas för transport av biodrivmedel. Sveriges långa kuster kan även nyttjas för långväga transport med båt. Politiska beslut om järn- och bilvägar kan tas då det statliga ägandet är stort. EU kan bistå med medel för utveckling av drivningsteknik och -system för ett större uttag av biomassa för energi, om det blir ett prioriterat energiområde. När energiråvara från skogen blir efterfrågad kan ett helhetsperspektiv på drivningssystem bidra till mer effektiva lösningar och nya värdekedjor. Om skoglig biomassa är lösningen för delar av kommande energiefterfrågan kommer det att medföra att uttaget blir förutsägbart och medföra mindre risker, i och med att efterfrågan då under lång tid blir relativt konstant under och mellan år. Tillgång till stora informationsmängder och avancerad systemsimulering möjliggör bättre utformning och styrning av drivningsmetoder och -system för biomassuttag med god ekonomi och miljö. Ökad efterfrågan på skoglig biomassa skapar utrymme för ändamålsenlig anpassning av konventionell drivningsteknik och till och med nyutveckling av maskiner och redskap. Teknik vara överförbar från (och till) andra svenska styrkeområden, såsom allmän fordonsindustri, gruvindustri, jordbruk, entreprenad etc. En ökad systemkomplexitet kan attrahera kompetenta utvecklare som kan nyttja avancerade utvecklingsverktyg. Med ett helhetsperspektiv finns möjligheter att integrera tillkommande skörd av skoglig biomassa med konventionell rundvirkesskörd och därigenom effektivisera maskinernas arbete. Nya möjligheter till automation, smarta inbäddade system och fjärrstyrning för att öka maskinernas effektivitet och förbättra operatörernas arbetsmiljö kan skönjas. Med simuleringsbaserad utveckling kan
innovationstakten ökas genom att många digitala prototyper kan testas och utvärderas kostnadseffektivt och färre fysiska prototyper behöver studeras i fält.

Hot: Starka drivkrafter finns på marknaden för att behålla de fossila bränslena så länge som möjligt. Miljöaspekter som t.ex. bevarandet av skogens mångfald kan skapa restriktioner som omöjliggör att skoglig biomassa kan vara en tillräckligt stor källa vid övergång till ett fossilfritt samhälle. Användning av sopor och returträ för fjärrvärmeproduktion pressar priserna på skoglig biomassa. För små incitament och för låg drivkraft hos marknaden kommer att kunna vara en flaskhals för vidare- och nyutveckling av ny drivningsteknik. Detta kan leda till att dagens aktörer fortsätter som de alltid har gjort, med det som de vet lönar sig. För att få lönsamhet i anläggning av nya raffinaderier skall de helst vara placerade nära råvaran eftersom det är logistiskt effektivare att transportera den förädlade produkten än skogsråvaran. Det medför dock svårigheter att kunna utnyttja spillvärmen om raffinaderier ligger långt från större tätorter. Om det krävs en utveckling av Sveriges infrastruktur för ett större uttag av biomassa finns det en risk att politiska beslut inte tas i tid. Ett fossilfritt samhälle i framtiden kan medföra dyrare transporter (dyrare bränsle) samt längre transportsträckor om industrierna blir större och färre. Det kommer att vara en stor utmaning att klara den variation som olika sortiment har med så likartad drivningsteknik och -system som möjligt för att undvika dyra speciallösningar. Vid skörd av stubbar saknas certifieringssystem vilket kan motverka social acceptans. Den miljöopinion som finns mot att nyttja skog som energikälla i någon större omfattning måste övervinnas med en öppen dialog och kompromisser. Det finns en risk att nödvändig kompetens inte kan rekryteras, vilket därmed kan hämma utveckling av nya maskiner och redskap. Trots drivkrafter för anpassning av konventionell drivningsteknik och för nyutveckling av specialiserade maskiner finns risken att nyckelaktörer väljer att satsa på konventionell teknik.

Handlingsplanen visade på tre saker som stod ut som extra viktiga för ett ökat uttag av skogsenergisortiment, vilket är det viktigaste incitamentet för teknikutveckling inom området. Den första var behovet av en stabil och långsiktig marknad, den andra en gemensam målbild om hur stora mängder skoglig biomassa som ska skördas. Politiker måste arbeta för att överbrygga svackor i utvecklingen mot målbilden. Den tredje är behovet av terminaler för att effektivisera logistiken. Både intervjustudien och SWOT analysen visade att en stabil marknad för avsättning av de skogliga bioenergisortimenten är viktigt. Det har man även sett historiskt, t.ex. under oljekrisen på 70-talet. Den ökning av marknaden som nu skett sedan 90-talet har till stor del drivits av politiska beslut, exv. elcertifikat och koldioxidskatt. På grund av det marknadsläge som råder i Europa och andra delar av världen idag så finns en risk för att markanden för bioenergisortiment ska minska, till förmån för fossil energi som t.ex. olja och skiffergas. Därför är det mycket viktigt att politiker ständigt fortsätter att förnya de verktyg som kan styra Sverige och på sikt övriga Europa mot en större andel förnybar energi, där skoglig biomassa har en naturlig del.

Logistik står för en stor del av kostnaden att ta fram skogliga bioenergisortiment och den kostnaden begränsar hur långt man kan transportera materialet. En väl planerad utbyggnad av terminaler kan vara avgörande för effektiviserad logistik och även för att förbättra kvaliteten på materialet. Terminalerna bör anpassas för att man ska lunna hantera och förädla olika sortiment till olika typer av slutanvändning. Terminaler bör kunna hantera såväl energirelaterade sortiment som traditionella rundvirkessortiment. Målet blir att minska kostnader och höja värdet på slutprodukten. När det gäller den faktiska teknikutvecklingen så finns det i nuläget flera spännande produkter på gång när det gäller klenträdshantering. Stubbar däremot, som är den största outnyttjade potentialen, är ett område där nästan ingen teknikutveckling sker. Detta beror till största delen på svårigheten att få tillåtelse att skörda tillräckligt stora skördevolymer för att vara teknikdrivande. Att sortimentet inte än är certifierat utgör också ett problem.

Series/Journal:Rapport från Institutionen för skogens biomaterial och teknologi (BIB14845294)
Year of publishing :December 2015
Depositing date:11 February 2016
Number:26
Number of Pages:40
Place of Publication:Umeå
Publisher:Department of Forest Biomaterials and Technology, Swedish University of Agricultural Sciences
Language:Swedish
Publication Type:Report
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:K Forestry > K10 Forestry production
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Forest Science
Agrovoc terms:fuel wood, forestry, bioenergy, logging, logistics
Keywords:skoglig bioenergi, drivningsmetoder, logistik
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-3252
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-3252
ID Code:13049
Faculty:S - Faculty of Forest Sciences
Department:(S) > Department of Forest Biomaterials and Technology (from 131204)
Deposited By: Ylva Jonsson
Deposited On:25 Feb 2016 13:53
Metadata Last Modified:29 Feb 2016 15:41

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits