Skenaarioanalyysi fossiilittomien energioiden käytöstä metsäteollisuusyrityksen kuivausprosessissa
Nousiainen, Tuomas (2025)
Diplomityö
2025
School of Engineering Science, Tuotantotalous
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025080881569
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025080881569
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli tarkastella metsäteollisuusyrityksen kuivausprosessin energiankäyttöä osana siirtymää kohti fossiilitonta tuotantoa taloudellisesti kannattavalla tavalla. Erityishuomio kiinnitettiin siihen, mitkä fossiilittomat energiamuodot soveltuvat teknisesti prosessin energianlähteiksi ja mitkä niistä ovat taloudellisesti kannattavimpia lyhyellä ja pitkällä aikavälillä.
Analyysi perustuu työn yhteydessä laadittuihin fossiilittomien energioiden hintaennusteisiin vuosille 2025–2050. Näiden ennusteiden pohjalta rakennettiin Excel-pohjainen simulointimalli, jolla arvioitiin energiamuotojen kustannusvaikutuksia kahdessa kulutuksen kehitysskenaariossa. Työssä hyödynnettiin kirjallisuuskatsausta, skenaarioanalyysiä ja SWOT-analyysiä energiamuotojen teknisten, taloudellisten ja strategisten näkökulmien arviointiin.
Tulosten perusteella kiinteät biopolttoaineet ja sähkö osoittautuivat teknisesti soveltuviksi ja kustannuskehitykseltään vakaimmiksi vaihtoehdoiksi kuivausprosessiin. Biokaasu nähtiin potentiaalisena siirtymävaiheen ratkaisuna, mutta sen korkea hintataso ennusteissa rajoittaa sen kilpailukykyä pitkällä aikavälillä. Vihreän vedyn osalta teknologian kehittymättömyys ja korkeat ennustetut kustannukset heikensivät sen soveltuvuutta tarkasteltuun prosessiin. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että sähköön tai kiinteisiin biopolttoaineisiin tai näiden yhdistelmään perustuva kuivausratkaisu on tämän työn perusteella kokonaisuutena suositeltavin vaihtoehto. Työssä kehitetty simulointimalli tarjoaa metsäteollisuusyritykselle työkalun fossiilittoman energiankäytön suunnitteluun. The aim of the work was to examine the energy use of a forest industry company’s drying process as part of their transition towards fossil-free production in an economically viable manner. Special attention was paid to which fossil-free energy forms are technically suitable as energy sources for the process and which of them are the most economically viable in the short and long term.
The analysis is based on the price forecasts for fossil-free energy forms for the years 2025–2050, which were developed for this study. Based on these forecasts, an Excel-based simulation model was built to assess the cost effects of energy forms in two consumption development scenarios. The work utilized a literature review, scenario analysis and SWOT analysis to assess the technical, economic and strategic perspectives of energy forms.
Based on the results, solid biofuels and electricity proved to be technically suitable and the most cost-stable alternatives for the drying process. Biogas was seen as a potential transitional solution, however, its high price level in the forecasts limits its competitiveness in the long term. As for green hydrogen, the lack of technological development and high predicted costs weakened its suitability for the examined process.
In conclusion, based on this study, a drying solution based on electricity or solid biofuels or a combination of these is generally the most recommended option. The simulation model developed for the study provides a useful tool for forest industry companies for planning the use of fossil-free energy.
Analyysi perustuu työn yhteydessä laadittuihin fossiilittomien energioiden hintaennusteisiin vuosille 2025–2050. Näiden ennusteiden pohjalta rakennettiin Excel-pohjainen simulointimalli, jolla arvioitiin energiamuotojen kustannusvaikutuksia kahdessa kulutuksen kehitysskenaariossa. Työssä hyödynnettiin kirjallisuuskatsausta, skenaarioanalyysiä ja SWOT-analyysiä energiamuotojen teknisten, taloudellisten ja strategisten näkökulmien arviointiin.
Tulosten perusteella kiinteät biopolttoaineet ja sähkö osoittautuivat teknisesti soveltuviksi ja kustannuskehitykseltään vakaimmiksi vaihtoehdoiksi kuivausprosessiin. Biokaasu nähtiin potentiaalisena siirtymävaiheen ratkaisuna, mutta sen korkea hintataso ennusteissa rajoittaa sen kilpailukykyä pitkällä aikavälillä. Vihreän vedyn osalta teknologian kehittymättömyys ja korkeat ennustetut kustannukset heikensivät sen soveltuvuutta tarkasteltuun prosessiin. Johtopäätöksenä voidaan todeta, että sähköön tai kiinteisiin biopolttoaineisiin tai näiden yhdistelmään perustuva kuivausratkaisu on tämän työn perusteella kokonaisuutena suositeltavin vaihtoehto. Työssä kehitetty simulointimalli tarjoaa metsäteollisuusyritykselle työkalun fossiilittoman energiankäytön suunnitteluun.
The analysis is based on the price forecasts for fossil-free energy forms for the years 2025–2050, which were developed for this study. Based on these forecasts, an Excel-based simulation model was built to assess the cost effects of energy forms in two consumption development scenarios. The work utilized a literature review, scenario analysis and SWOT analysis to assess the technical, economic and strategic perspectives of energy forms.
Based on the results, solid biofuels and electricity proved to be technically suitable and the most cost-stable alternatives for the drying process. Biogas was seen as a potential transitional solution, however, its high price level in the forecasts limits its competitiveness in the long term. As for green hydrogen, the lack of technological development and high predicted costs weakened its suitability for the examined process.
In conclusion, based on this study, a drying solution based on electricity or solid biofuels or a combination of these is generally the most recommended option. The simulation model developed for the study provides a useful tool for forest industry companies for planning the use of fossil-free energy.