Förstudie för energikombinat Otterbäcken

Transkript

1 Förstudie för energikombinat Otterbäcken I samarbete med; Gullspångs kommun Vänerply AB Stora Enso Bioenergi AB Skaraborgs kommunalförbund Beijer Electronics Automation AB Vattenfall AB Datum: OTTERBÄCKENS ENERGIKOMBINAT Report Number 001:

2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INTRODUKTION Bakgrund Syfte och mål Avgränsning Disposition av dokumentet Projektorganisation 9 2 MARKNADEN Potentiella leverantörer för råvaran Konkurrentsituationens påverkan på priset för råvaran 2.3 Potentiella kunder på ånga och värmesidan Beskrivning av området 12 3 RÅVARUTILLGÅNG Råvarutillgång i närområdet Bränslen för eldning i anläggningens ångpanna Bränslen för torkning/torrefiering Bränslen för torkning/torrefiering/pelletering 17 4 BESKRIVNING AV OLIKA TYPER AV ANLÄGGNINGAR Etanolanläggning Torrifieringsanläggning Biogas och amoniacstrippings anläggning Vänerply AB Vindkraft Beskrivning av värmepanna 24 2 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

3 5 SYSTEMANALYS Processen Från Standards till Synergier Scenarios 29 6 TEKNISK UTVÄRDERING Miljöpåverkan för kombinatet Drift och underhåll, Torrifiering Systemintegration/ Infrastruktur 32 7 EKONOMISKA KONSEKVENSER Metod för utvärdering och uträkning av de ekonomiska konsekvenserna 36 8 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER Slutsatser Rekommendationer 40 9 REFERENSER 41 Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

4 1 Introduktion 1.1 Bakgrund Energifrågorna i kombination med klimatförändringarna är avgörande utmaningar. Framtiden kommer att kräva att vi allt mer nyttjar förnybara energikällor för att värma våra byggnader, drivmedel till våra fordon och grön el till våra maskiner och apparater. Vi kommer att allt mer behöva nyttja flera olika energikällor och vara flexibla i förhållande till förändringar i tillgång och efterfrågan. Att nyttja lokala inhemska råvaror kommer att vara viktigt för att gardera sig mot råvarubrist, prisfluktuationer samt konkurrens från andra energiaktörer och användningsområden. Idag är intresset starkt för användningen av biobränslen till el, värme och fordonsbränsle. De drivande faktorerna är stigande energipriser, knapphet på olika energislag, försörjningstrygghet, tuffare miljö- och klimatpolitik. I dagsläget är den stora utmaningen inom klimatförändringarna att komma till bukt med utsläppen från våra drivmedel. Genom att bättre nyttja vår odlingsbara mark till energiändamål samt öka uttag av biomassa från skogen kan vi skapa betydligt större tillgång till förnybara råvaror som kan nyttjas för både värme, elproduktion men också biodrivmedel. EU stimulerar denna utveckling genom att ständigt arbeta med olika styrmedel som handel med utsläppsrätter samt stöd till forskning, utveckling och andra typer av projekt. I EU:s Biomass Action Plan påvisas de stora potentialer som finns inom området bioenergi och då framförallt inom bränslen från åkermark och ökat uttag från skogen. Användningen av biobränslen spås öka mest inom sektorer som industri i form av restprodukter från tillverkning samt inom uppvärmning och drivmedel. Sverige har länge arbetat med ekonomiska styrmedel för att främja utvecklingen inom bioenergiområdet med väldigt lyckat resultat. Idag tillhör Sverige en av de absoluta spjutspetsarna inom området både med avseende på användning, teknikutveckling och kunskap. Utbyggnaden av fjärrvärme och pelletproduktion har varit en viktig del i utvecklingen och inom en snar framtid kommer troligtvis biogasproduktion och andra generationens biodrivmedel vara en stor kraft för fortsatt utveckling Detta engagemang har i sin tur bidragit till ökad konkurrens av biomassa från flera olika sektorer. Det har också inneburit nya affärsmöjligheter för dessa sektorer och för t.ex. energibolagen som förädlar biomassan. Behovet av el kommer troligtvis att vara det samma idag eller öka trots den pågående energieffektiviseringen. Detta beror på tillväxten i industri samt våra förändrade levnadsförhållanden och nyttjande av allt mer elektriska produkter i våra hem, på kontor och inom industrin. Kommersiellt beprövad teknik för elproduktion med bioenergi (kraftvärmeanläggningar) är idag i många fall lönsam beroende på elcertifikatsystemet och ökade elpriser. Att odla energigrödor som t.ex. vall eller ta vara på halm från den ökande spannmålsproduktionen medför större potentialer för etanol- och biogasproduktion. Det finns en stor po- 4 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

5 tential inom framför allt jordbruket för bioproduktion och denna bör kunna nyttjas i större utsträckning. Detta bör samordnas med ett ökat utnyttjande av annat organiskt material från livsmedelsproduktion och industri. Oklara eller växlande styrmedel innebär att anläggningarna måste vara så flexibla som möjligt för att kunna nyttja olika typer av bränslen, men också ha möjlighet att producera både värme och el. Detta tillsammans med en breddning av bränslesortimentet och höga miljökrav, leder till mer komplexa och dyrare anläggningar. Kraven på effektiv förbränning, hög drifttillgänglighet och lång livslängd blir därmed högre samtidigt som lönsamhetskraven är fortsatt höga. Den verksamhet inom området biomassa som bedrivs i Otterbäcken idag är inom Vänerply AB:s verksamhet. Vänerply AB tillverkar plywood och deras restmaterial används till stor del internt till ångproduktion. Restmaterialet består av bark, flis samt timmerkärnan. De är idag självförsörjande på bränsle till sin ångproduktion. Vänerplys behov och planer för en utvidgning av verksamheten innebär framtida investeringar i en ny ångproduktionsanläggning. Detta är en stor investering och en samlokalisering av en verksamhet med liknande behov och/eller synergieffekter skulle vara att föredra för att få ut mesta möjliga av investeringen. Ett exempel på en sådan verksamhet är produktion av träpellets. Utifrån denna situation initierades diskussioner under hösten 2006 att undersöka möjligheterna för en utveckling av ett så kallat bioenergikombinat i Otterbäcken. De inledande diskussionerna visade att Otterbäcken har många fördelar i detta sammanhang men också några få nackdelar eller hinder. Fördelar vid en etablering i Otterbäcken 1. Här finns en av Europas största plywoodtillverkare, Vänerply AB, med ett ökat behov av ånga för sin produktion. Restprodukterna från fabriken kan levereras till kombinatet och en eventuell etablering kan dra nytta av den befintliga infrastruktur som finns. 2. Vänerns enda naturliga djuphamn finns i Otterbäcken och hamnen ingår i bolaget Vänerhamn AB med bland annat Gullspångs kommun som delägare. Vänerhamn AB är en av Sveriges största hamnaktörer med en årlig godsvolym motsvarande mer än 3 miljoner ton. Fem moderna insjöterminaler med strategisk placering mitt i Sverige, varav en är Otterbäckens Hamn, gör Vänerhamn till en viktig samarbetspartner för mellansvensk industri och handel. Hamnen blir viktig för transporter av produkter från kombinatet men också för råvaror in till kombinatet. En annan betydelsefull faktor är att transporterna blir mer miljövänliga med båt än med andra transportslag. 3. Otterbäcken ligger mitt emellan spannmålsområdena Varaslätten, Nerike-slätten och Väseslätten samt mellan stora orter för spannmålshantering. Här finns det en god tillgång på råvara från dessa stora jordbruksområden. 4. Otterbäcken ligger också väl till vad gäller snabba och korta transporter av skogsråvara via norra Skaraborg, Dalsland, Värmland och upp i Sverige. Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

6 5. Här i området finns god tillgång till billig och exploaterbar mark som dels ägs av Vänerply AB dels av Gullspångs kommun 6. Eftersom markområdet gränsar till Vänern finns det gott om vatten till lågt pris för de olika industriprocesserna. 7. Transporter av råvaror sker via de stora stråken E 20 och riksväg 26 direkt in i industriområdet utan att passera bebyggelse. Störningarna från lastbilar och andra transportfordon blir på så sätt minimal för lokalbefolkning. 8. Här finns dessutom en trogen, engagerad och kostnadseffektiv arbetskraft med tillräcklig utbildning som i de flesta fall passar näringslivets behov. Nackdelar/hinder vid en etablering i Otterbäcken 1. Ingen fjärrvärme eller användare av hetvatten tillgänglig (i dagsläget). 2. Ingen stor industri/aktör etablerad på orten som kan vara initiativtagare och stor finansiär av framtida verksamhet. Under arbetets gång har ett antal olika frågeställningar utretts och diskuterats. Sammanfattningsvis drar vi slutsatsen att det finns goda förutsättningar för en etablering av ett energikombinat i Otterbäcken. Effektmålet med etablerandet av ett energikombinat är att medverka och skapa möjligheter för en integrerad, mer miljövänlig, och resurseffektiv produktion och nyttjande av förnybara energiresurser samt att utveckla jordbruks-, lantbruks-, och industrinäringarna i regionen och på detta sätt skapa varaktiga och lönsamma företag och sysselsättningstillfällen. På så sätt sätt ökar möjligheterna för en lönsam och konkurrenskraftig produktion av olika energibärare för värme, kraft och drivmedel baserat på lokala energiresurser. Genom etablerandet av ett energikombinat kommer en samverkan att ske med olika industriella och offentliga aktörer som på sikt även kan ge mervärden genom andra samverkansprojekt och en bättre och djupare kunskap och förståelse av vardera partens intressen, förutsättningar och behov. Den redan etablerande industrin kommer att få bättre förutsättningar för att utvecklas och på detta sätt säkerställa befintliga arbetstillfällen samt att skapa nya. Energikombinatet ska också ge effekter på det socioekonomiska planet med avseende på framtidstro och möjligheter för kommunen och dess invånare att utveckla kommunen och det lokala näringslivet. För att komma vidare i planeringen av ett energikombinat i Otterbäcken har ett samarbetsavtal tecknats mellan Gullspångs kommun, Vattenfall AB, Vänerply AB, Stora Enso Bioenergi AB och Beijer Electronics Automation AB. Samarbetsavtal innebär att en förstudie genomförs i enlighet med nedanstående syfte och mål. Västra Götalandsregionen har beslutat medfinansiera projektet Förstudie Otterbäckens Energikombinat med kronor. 6 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

7 Beskrivning av kombinatets olika delar, råvaror och produkter som förstudien skall belysa 1.2 Syfte och mål Syftet med förstudien är att beskriva vilka förutsättningar som finns för en etablering av ett Energikombinat i Otterbäcken som bland annat omfattar vindkraftverk, kraftvärmeanläggning, etanol- och biogasanläggning, pelletanläggning och ammoniakstrippinganläggning. Kombinatet skall etableras i nära anslutning till och i samverkan med befintlig plywoodfabrik i Otterbäcken. Förstudien skall bland annat beskriva kombinatets olika delar såsom volym, kapacitet och teknik men även marknad och potentiella kunder. Vidare skall råvarutillgång och leverantörer identifieras och säkras. Logistiken och infrastrukturen skall utredas liksom hur marken skall användas. Ett förslag till ägarstruktur och organisation skall utarbetas samt förslag till ekonomi och finansiering av kombinatet. Syftet är också att presentera en anläggning med hög flexibilitet där olika råvaror och restprodukter kan användas, där produktionen lätt kan ställas om till efterfrågan och tillgång på marknaden. En så hög förädlingsnivå som möjligt skall eftersträvas. Projektets mål är att till den 31 december 2009 presentera ett så utförligt och komplett material till beställarna att de kan ta beslut om en eventuell etablering av ett Energikombinat i Otterbäcken. 1.3 Avgränsning Arbetsgruppen har beslutat att avgränsa utredningen till att omfatta Vänerplys verksamhet, ett värmeverk för produktion av ånga och värme samt en pelletanläggning med torrefiering. Projektet har inte för avsikt att föreslå eller besluta om vilka intressenter som eventuellt Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

8 ska fortsätta arbetet med en etablering i Otterbäcken. Tillstånd och andra frågor som hör till projektering och byggnation kommer inte heller att behandlas i förstudien. Under arbetets gång har arbetsgruppen beslutat att följande delar inte skall omfattas av denna studien. Vi har uteslutit Etanolanläggningen och Biogasanläggningen då dessa anläggningar kräver ytterligare tid för utredning. Vår bedömning är att vi inte har vare sig tid eller resurser för att göra en adekvat och fullständig belysning av dessa anläggningar och därtill föreslå åtgärder. Likaså har en utbyggnad av vindkraftverk uteslutits då mätningar pågår vad gäller vindförhållanden inom området och dessa måste vara klara innan något beslut kan tas vad gäller en eventuell etablering. Vi har heller inte behandlat frågan om ägarstruktur i vår utredning. 1.4 Disposition av dokumentet Kapitel 2. Marknaden Detta kapitel beskriver potentiella leverantörer av råvaror till kombinatet samt konkurrenssituationens påverkan på priset för råvaran. Under detta avsnitt kommer även potentiella kunder på ånga och värmesidan att redovisas. Här redovisas också nuvarande infrastruktur samt vilka planer som finns inför framtiden. En beskrivning av nuvarande företagsstruktur i området görs i detta avsnitt samt en utblick om framtida etableringar och hur de kan påverka eller samverka med nedan föreslagna etablering. Kapitel 3. Råvarutillgång Detta kapitel beskriver tillgången på råvaror och vilka olika typer av råvaror som finns tillgängliga inom ett rimligt avstånd från Otterbäcken. Här beskrivs också transportsätt, kontraktstyper och vilka priser som gäller idag för de olika råvarorna som blir aktuella vid en etablering enligt nedanstående förslag. Kapitel 4. Anläggningsbeskrivning Detta kapitel beskriver, i detalj, alla de anläggningar som förstudien skall omfatta. För de anläggningar som av olika skäl inte föreslås uppföras i ett första skede följer en kort redovisning och en motivering till varför arbetsgruppen valt bort just denna anläggningen. Här redovisas även ett flödesschema för kombinatets sammansättning. Kapitel 5. Systemanalys Detta kapitel beskriver hur de olika delarna samverkar med varandra och vilka synergier 8 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

9 som uppstår. Här går också att utläsa vad flödet in och ut ur respektive anläggning består av samt vilka modeller och beräkningsmetoder som använts i arbetet. Under detta kapitel kommer även torrefieringsanläggningen att beskrivas i två olika storlekar. Kapitel 6. Teknisk utvärdering Detta kapitel beskriver miljöpåverkan för kombinatet, drift och underhåll samt systemintegration och vilka styrsystem som skall användas. En miljöutredning har gjorts för hela industriområdet i Otterbäcken med samtliga de anläggningar som omfattas av förstudien. Denna miljöutredning skall biläggas det planprogram som för tillfället utarbetas. Här beskrivs även drift och underhåll av anläggningen samt systemintegration/infrastruktur. Kapitel 7. Ekonomiska konsekvenser Detta kapitel beskriver de ekonomiska konsekvenserna för kombinatet, känslighetsanalyser och risker samt generella nyttor. Kapitel 8. Slutsatser och rekommendationer Detta kapitel beskriver de slutsatser som arbetsgruppen kommit fram till och de rekommendationer som föreslås. 1.5 Projektorganisation Projektorganisationen för förstudien Otterbäckens Energikombinat består av en styrgrupp och en arbetsgrupp. Projektorganisationen startade sitt arbete den 8 juni 2009 och beräknas vara klar den 12 februari Arbetsgruppen har haft sju mötestillfällen motsvarande 9 arbetsdagar. Projektledare för förstudien har varit Roland Annerquist, Gullspångs kommun Projektets styrgrupp Namn Roland Annerquist Leo Persson Mikael Nordlander Lars Björnfot Pascal Tshibanda Ronny Annerquist Organisation Gullspångs kommun Vänerply AB Vattenfall AB Stora Enso Bioenergi AB Skaraborgs Kommunalförbund Beijer Electronics Automation AB Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

10 1.5.2 Projektets arbetsgrupp Namn Roland Annerquist, Arne Carlström, Louise Brandesten, Lars Björnfot, Ronny Annerquist, Rickard Andersson, Mats Johansson, Pascal Tshibanda, Jan Rundqvist, Organisation Gullspångs kommun Vänerply AB Vattenfall AB Stora Enso Bioenergi AB Beijer Electronics Automation AB Beijer Electronics Automation AB KanEnergi AB Kommunalförbundet Skaraborg ProCon AB 10 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

11 2 Marknaden 2.1. Potentiella leverantörer för råvaran Ett energikombinat med flexibla tekniklösningar kan tillgodogöra sig olika typer av råvaror för sin produktion av förnyelsebar energi. Här följer en beskrivning av tänkbara leverantörer av råvara. Leverantörer av råvara är Vänerply AB med bland annat flis, bark och timmerkärnor. Vid en produktion av m3 plywood per år blir det restprodukter på drygt ton. Skogs-bolagen, såsom Stora Enso, Sveaskog och Södra Skogsägarna, kan leverera flis, grot och rundved m.m. Skogsindustrier som sågverk och annan träindustri kan leverera t.ex sågspån och bark m.m. Potentiella leverantörer är även lantbruksföretag som kan leverera t.ex åkerbränslen, vallgrödor och gödsel. Livsmedelsindustrin och restauranger kan leverera sina restprodukter bestående av livsmedels- och matavfall. Avfallsbolagen kan leverera hushållsavfall och andra restprodukter. 2.2 Konkurrentsituationens påverkan på priset för råvaran Den teoretiska siffran på mängden råvara i närområdet är stor. Den klarar att försörja en biokombinat fabrik med råge. I praktiken så är det inte så mycket material. Dels p.g.a. att det finns praktiska hinder att få fram råvaran dels för att det finns en konkurrenssituation. De stora konkurrenterna är de stora massavedbruken Gruvön, Skoghall och Bäckhammar och även de stora biobränsleanvändarna för värme och elproduktion såsom Skoghall, Heden, Örebro, Kristinehamn, Mariestad, Skövde m.fl. Otterbäcken ligger i kanten på det stora underskottsområdet för biobränsle i Sverige. I Mälardalen ligger priset för biobränsle på det tredubbla priset ut till leverantör jämfört med priset i Otterbäcken i dag. Med en stor förbrukare som biokombinatet väntas bli kommer priset på råvara med all säkerhet att öka även i området runt Otterbäcken. 2.3 Potentiella kunder på ånga och värmesidan Förutom kombinatet så är den viktigaste kunden för köp av ånga Vänerply AB som idag har ett genomsnittligt behov av ånga på 12,17 ton/h med ett maxuttag på 20 ton/h. Vid en utökad produktionsvolym så uppgår ångbehovet till 19,3 ton/h med ett maxuttag på ton/h. Närliggande industrier önskar ångleveranser på cirka 4,5 ton/h och har ett värmebehov på cirka MWh/år. Framtida kunder på ånga och värme kan vara olika typer av livsmedelsindustrier, växthus m.fl. Potentiella kunder på ånga och värme är således näringar som i sin produktion har ett stort behov av ånga och värme eller som ser andra betydande synergieffekter genom att etablera sig i närheten av ett energikombinat. Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

12 2.4 Beskrivning av området Infrastruktur nu och in i framtiden Nuvarande struktur Västra Götaland är Nordens främsta transportregion och en motor för svensk ekonomi. Transportsystemet är viktigt för människors tillgänglighet till arbete, utbildning och fritid. Investeringar i en hållbar och säker infrastruktur har avgörande betydelse för näringslivets utveckling såväl i regionen som i landet som helhet. Effektiva och säkra godstransporter och en snabb och säker kollektivtrafik har stor betydelse för tillväxt och utveckling. ( Ur Västra Götalandsregionens Vision Det Goda Livet ) Västra Götalandsregionen är en tung industriregion som kräver goda transportmöjligheter, bland annat till och från Göteborgs Hamn. Betydelsefulla transportstråk i regionen är bland andra E 20 mellan Göteborg och Stockholm. Västra Stambanan går också den mellan Göteborg och Stockholm och är betydelsefull för såväl gods- som persontransporter. Riksväg 26 går mellan Halmstad och Mora och passerar förbi Otterbäcken. Den är numera Sveriges längsta riksväg ( utom europavägar ), 560 km. Den kallas även för Inlandsvägen Syd och är en viktig trafikled för transportsystemet i Sverige. Den räknas som en nationell stamväg mellan Halmstad och Kristinehamn. Ett annat viktigt trafikstråk går på riksväg 49 mellan Askersund och Skövde-Skara och därifrån vidare till Trollhättan/Vänersborg och ut till Uddevalla/Lysekil via riksväg 44. Vänersjöfarten är samordnad för alla Vänerhamnar i en särskild organisation, Vänerhamn AB, varav Otterbäckens Hamn är en av de hamnar som ingår i denna organisation. Sjöfartens utveckling pekar på att sjöfartens betydelse för ett hållbart godstransportsystem kommer att öka framgent. Detta gäller i synnerhet godstransporter på de så kallade inre vattenvägarna i Europa. EU-parlamentet har antagit en resolution om främjande av transporter på de inre vattenvägarna och där EU:s åtgärdsprogram heter NAIADES ( Navigation and Inland Waterways Action and Development in Europé ). Transportbehovet växer och de inre vattenvägarna har en stor ledig kapacitet som kan bidra till att: Minska trafikinfarkten och belastningen på den landbaserade infrastrukturen. Förbättra transportsäkerheten. Skydda miljön och bidra till att uppfylla EU:s miljömål. Nå ett effektivare energiutnyttjande. Minska bullerproblemen. För närvarande pågår både nationell och regional planering för infrastrukturen och förslag till nya planer för perioden ligger för närvarande på regeringens bord för beslut under tidig vår På E 20 ligger i förslag till plan utbyggnad av fem deletapper för sammanlagt 2,5 Mdr kr. Söder Alingsås Genom Alingsås 12 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

13 Norr Alingsås Trafikplats Jung vid Vara Förbifart Hova På Västra Stambanan ligger i förslaget cirka 2,2 Mdr kr för förstärkning av kapaciteten och utbyggnad av spår, plattformar och förbigångsspår. Vägverket har även prioriterat infart norr Otterbäcken högt och då framför allt med tanke på att transportvolymen till och från industriområdet och hamnen kommer att öka kraftigt. Västra Götalandsregionen och regeringen har tagit fram ett Västsvenskt paket för infrastrukturen och som ligger utanför ordinarie planering. Paketet omfattar 30 Mdr kr och innehåller förstärkning av kommunikationerna till och från Göteborgs Hamn samt Västlänken som stärker järnvägstrafiken i regionen bland annat på Västra Stambanan. Företag i området Framtida etableringar hur påverka Företag i området I området finns, förutom Vänerply AB som är kommunens största arbetsgivare med cirka 170 anställda och Otterbäckens hamn med cirka tiotalet anställda, Jonsac AB. Jonsac AB arbetar inom förpackningsindustrin med tillverkning av bland annat papperssäckar. På företaget är det cirka 70 personer anställda. I övrigt finns det exempelvis entreprenadföretag, bussbolag, verkstadsindustri och bilverkstad Mekonomen i området Framtida etableringar En etableringen av ett energikombinat i Otterbäcken kan förmodas locka till sig ytterligare etableringar i området. Det kan vara företag som ser synergier i att placera sig i närheten av ett kombinat. Det kan gälla att få tillgång till ånga och värme eller att få avsättning för sina restprodukter som kan utgöra en råvara i närliggande industriprocesser. Att använda en befintlig infrastruktur i form av både vägar, transporter och teknik är viktigt för att hålla nere investeringskostnader. Ett större energikombinat lockar troligen också till sig forskning, utveckling och utbildning. Olika serviceföretag kommer antagligen att se möjligheter till arbetstillfällen vid en etablering i området. Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

14 3 Råvarutillgång 3.1 Råvarutillgång i närområdet Förstudien om råvarutillgångar för Otterbäckens energikombinat visar att det finns en potential av 8 TWh/år för att använda skogs- och lantbruksresurser för energiändamål. Området som kartlagts är kommuner med ett vägavstånd på 10 mil till Otterbäcken, i gränszonerna finns kommuner med huvudtätort på längre avstånd än 10 mil (se bild till höger). De största potentialerna finns i energived från skogen, tillvaratagande på halm samt biogasframställning genom rötning av stallgödsel. Överblickskarta: Kommuner inom 5 respektive 10 mil ifrån Otterbäcken. De färgade kommunerna har ett vägavstånd på I tabell och figur nedan presenteras högst 10 mil till Otterbäcken. Centralorten i ytterkommunerna kan ha längre vägavstånd än 10 mil till Otterbäcken. potentialen från olika skogs- och lantbruksresurser. Idag är bruttotillförseln av trädbränsle 0,5 TWh i området 50 km runt Otterbäcken och 5,5 TWh i området mellan km från Otterbäcken. Sammanställning av energipotentialen tio mil runt Otterbäcken för halm, salix, vall, stallgödsel och energived. Resurs Energi (GWh) Mängd (ton) Volym (m 3 ) Halm exkl träda Halm träda Salix Vallgröda Stallgödsel Energived Grot Stubbar Övrigt flisuttag Matavfall* Industriavfall livsmedel* Totalt Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

15 I dagsläget går det inte att ge ett pris då tillgång och efterfråga varierar kraftigt lokalt och regionalt. Valet av transportsätt och körsträcka är också en parameter som är avgörande för prisnivån. Mängden och volymen är redovisad i ton respektive kubikmeter handelsvara. Övrigt flisuttag är flis från eftersatta röjningar, vägkanter och åkerkanter m.m. från kommunerna inom 50-km radien. *Biogasväst har studerat biogaspotentialen i Västra Götaland, i tabellen redovisas energipotentialen från matavfall, (storhushåll och restauranger) 27 GWh och avfall från livsmedelsindustrin 55 GWh. Uppgifterna gäller för kommunerna i Skaraborg som ligger inom 10 mil från Otterbäcken. I studien har det inte tagits hänsyn till andra aktörer på marknaden, detta innebär att den verkliga potentialen är lägre än det som redovisas här. Till exempel biogasframställning från avfall från livsmedelsindustrin så står kommunerna Götene, Lidköping och Skara tillsammans för 105 GWh av de möjliga 116 GWh. I somras offentliggjordes planerna på en biogassatsning i Lidköping, vilket betyder om den blir av att potentialen är betydligt lägre än vad den nu verkar. Fördelningen av resurserna på olika avstånd från Otterbäcken åskådliggörs i figuren nedan: Energipotentialen i Otterbäcken. I figuren visas hur stor energipotentialen är, GWh per år, för halm, energiskog, vall, stallgödsel och flis från skogen fördelat på energived, grot, stubbar och övrigt. Halm och energiskog är främst avsedda för värmeproduktion medan vall och stallgödsel är avsatta för framställning av biogas. De blåa staplarna motsvararpotentialen inom 50 km från Otterbäcken och de röda staplarna visar potentialen för avståndet km från Otterbäcken. Övrigt flisuttag är flis från rensning av dikesrenar och sly från betesmarker m.m. Uppgift om övrigt flisuttag för kommunerna km från Otterbäcken saknas. SCB, Kommunal energistatistik Se förklaring under rubrik Avgränsning, underrubrik Bioenergigrödor, sida 7. 3 Volymen anges i m3s Biogasväst, Potential för biogasproduktion i Västra Götaland Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

16 Bränsletillgång inom en 10 mils radie i Otterbäcken Resurs Energi GWh Mängd (ton) Volym (m3) Pris (kr/mwh) Total kostnad Energived Grot Stubbar Övrigt flisuttag Vänerply Total Bränslen för eldning i anläggningens ångpanna Huvudbränsle utgörs av en mix av träflis, grot och bark, som utgör mellan 80 och 100% av pannans bränsleeffekt. Avdrivna biogaser från processen för torrefiering skall sameldas i pannan. De motsvarar upp till ca 25% av den totala bränsleeffekten som tillförs pannan för ångproduktion. De använda analyserna för fasta bränslen har antagits och är av standardtyp. Avdrivna biogasens värmevärde är baserat på uppgifter i litteraturen. Bränsleanalyserna framgår av bilaga, BRÄNSLEANALYSER OCH INBLANDNINGSFÖRHÅLLANDE. Grot Grot eldas oftast med blandning av spån flis bark och andelar av grot på 40-60%, även upp till 75% förekommer. Sintringsproblem vid eldning i fluidbädd är mindre vanliga och driftstörningar är oftast orsaken. För pannor av typ cirkulerande fluidbäddar, med cykloner för sandavskiljning, kan cyklonerna vara ett problemområde. Här har bubblande fluidbädd, utan cykloner, föreslagits. Grot ger ofta problem med korrosion och beläggningar på överhettare. Inblandning av svavelhaltigt bränsle såsom torv eller dosering av svavelhaltigt additiv har minskat korrosions- och beläggningsproblemen avsevärt. Grot är befriat från energi- och koldioxidskatt och berättigar till elcertifikat. För beräkningar i denna rapport används, förutom avdrivna gasprodukter från torrefieringsprocessen, enbart träflis som bränsle. Förutom restfukt från torkningen avgår under torrefieringen gaser från vedmassan. Avdrivningsgasen Gasen inkl restfukten förs till pannan och utgör en del av pannans bränsle. (se bilaga PRODUKTION TORREFIERAT BRÄNSLE) 3.3 Bränslen för torkning/torrefiering Träflis av fukthalten 50 % ska torrefieras. Detta flöde av bränsle för torrefiering avgör kapaciteten hos anläggningen. 16 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

17 3.4 Bränslen för torkning/torrefiering/pelletering Biobränsle, som flisats, med en fukthalt av 50% skall torkas och torrefieras för att sedan malas och pelleteras. Detta flöde av biobränsle för torrefiering avgör kapaciteten hos anläggningen. Nästan all slags biobränsle kan användas i torrefieringsprocessen såsom flis, grot, sågspån, bark, putsdamm, rundved m.m. Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

18 4 Anläggningsbeskrivning 4.1 Etanol anläggning I utgångsläget var etanolanläggning (etanol från cellulosa) med i förstudien. Det visade sig dock redan efter 30 timmars studie att denna anläggningstyp inte skulle vara relevant att ta med då investerings kostanden för en sådan anläggning ligger runt en miljard SEK och tidpunkten för kommersialisering ligger för långt bort i tiden Torrifieringsanläggning De två alternativa anläggningarna har kapaciteterna ton pellet per år och ton pellet per år. Detta motsvarar ton torrefierad pellet per år respektive ton torrefierad pellet per år Beskrivning Vår biomassa är en inhemsk, förnybar och koldioxidneutral resurs, med stor potential för både reducerad klimatpåverkan och minskat oljeberoende. Den är dock befattad med en mängd problem, bland annat relaterat till energiinnehåll, logistik, hantering, lagring, malning, matning och askbeteende. Det är också inom dessa områden de huvudsakliga utmaningarna ligger för att biomassan skall kunna växlas upp som ett kraftfullt, storskaligt och kostnadseffektivt medel mot ovanstående globala problem. Forskare vid bland annat ECN i Holland ETPC vid Umeå Universitet har visat att torrefiering av biomassa kan vara en viktig pusselbit för att minska de globala problemen och möjliggöra den önskade industriella utvecklingen för biomassaomvandling via förbränning och förgasning. Torrefierad biomassa uppvisar potentiellt inga av de nackdelar som motsvarande obehandlad biomassa gör: Biomassaproblem Lågt energiinnehåll Blött och lättfuktat Svårmalet Stor bulkvolym Svårmatat Inhomogent Askrelaterade problem Biokontaminering Torrefierad biomassa möjlighet Högt värmevärde Helt torrt, hydrofobt Sprött och lättmalet Högre energidensitet (bulk), kompakterbart Lättmatat även med befintlig teknik Homogeniserbart Blandning, homogenisering neutraliserar Ingen biologisk aktivitet 18 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010

19 En del av logistik- och hanteringsvinsterna via torrefiering och pelletering illustreras i figuren nedan. Jämfört med traditionell pelletering av biomassa med leverans till kraftvärmeverks grind i Europa kan bränsleförädlings- och hanteringskostnaderna reduceras med 4 öre per kwh. Detta trots, eller tack vare, att en ytterligare förädlingsprocess introduceras Torrefieringsprocessen Torrefieringen är en termisk omvandlingsprocess ( mild pyrolys ) som påminner om processen för rostning av kaffe. Vid en temperatur på grader celsius, i syrefri miljö och under atmosfäriska förhållanden omvandlas biomassan till ett, ur logistiskt och hanteringssynpunkt, mycket trevligare bränsle. Sållad biobränsleflis matas in i en LT-tork där torrhalten höjs till 90 %. Det förtorkade bränslet matas sedan via cellmatare in i de indirekt uppvärmda torrefieringstrummorna där sluttorkning, upphettning och torrefiering sker. Innan själva torrefieringen påbörjas kommer torrhalten vara i det närmaste 100 %. Graden av torrefiering styrs med hjälp av temperatur, temperaturprofil och uppehållstid. Skiss över torrefieringsanläggning Temperaturen på bränslet är över 230 grader Celsius när det matas ut ur trumman. Innan bränslet utsätts för atmosfäriska förhållanden måste temperaturen sänkas till < 90 grader Celsius i en kylare. Efter kylningen transporteras det torrefierade bränslet till en pelleteringsanläggning. Det pelleterade biobränslet transporteras slutligen till lager för leverans. Förstudien Energikombinat Otterbäcken,

20 4.2.4 Industriell utvecklingsanläggning BioEndev projekterade sin pilotanläggning 2007 och den har varit i drift vid Bränsletekniskt Centrum (BTC) i Umeå sedan slutet av Den planerade industriella utvecklingsanläggningen kommer att tas i drift under 2010 i Örnsköldsvik. Den dimensioneras för en nominell kapacitet på 22 MW torrefierat material, eller motsvarande 4 ton/h, och byggs i befintlig hetvattencentral i anslutning till nya kraftvärmeverket på Hörnborgsområdet. 4.3 Biogas och amoniakstrippinganläggning Biogas är en förnyelsebar energikälla och bidrar i ett livscykelperspektiv endast marginellt till den ökande växthuseffekten. Biogas, det vill säga metangas producerad av förnybara råvaror, är dessutom ett rent bränsle som vid förbränning endast ger upphov till små utsläpp av svavel, tungmetaller, stoft och aska. Metan är trots detta en stark växthusgas, mer än 20 gånger effektivare än koldioxid, och metanutsläpp bör därför, oavsett källa, begränsas. Vid förbränning destrueras metan till koldioxid och vatten, vilket ur växthusgassynpunkt är positivt. Vid biogasproduktion används i första hand restprodukter, avfall och slam som substrat. Behandlingsalternativen för avfall och slam är förbränning eller kompostering. Genom att i stället röta dessa substrat kan både energi och näring utvinnas och den resurs som substraten utgör tillvaratas därmed på ett samhällsekonomiskt effektivt sätt. Genom att röta gödsel minskar även läckagen av metan jämfört med konventionell hantering av gödsel i gödselbrunnar. När biogas används för energiproduktion ersätts i huvudsak fossila energislag, särskilt när den används som fordonsbränsle. Detta minskar utsläpp av fossilt koldioxid till atmosfären. I rötningsprocessen övergår organiskt kväve i hög grad till det för grödor mer lättillgängliga ammoniumkvävet, vilket gör att gödselns näringsvärde ökar. Biogödsel kan ersätta handelsgödsel med många positiva miljöeffekter som följd. Produktion av handelsgödsel är en energikrävande process och bidrar genom sin energianvändning till stora koldioxidutsläpp. Konstgödselproduktion är dessutom förknippad med lustgasutsläpp som är en växthusgas mer än 300 gånger så effektiv som koldioxid. Återföring av näring, som ursprungligen fanns i de organiska material som rötats, till produktiv mark är även en viktig aspekt för biogasproduktionens hållbarhetsperspektiv och återknytande av kretsloppet. Vi har i vårt arbete utgått från en relativt stor anläggning, 142 GWh, baserad på grödor och gödsel. I ett system med storskalig biogasproduktion (> 100 GWh) producerar jordbruket vall- och energigrödor samt levererar råvaror till en centralt belägen anläggning. Syftet med denna typ av anläggningar är att producera biogas av fordonskvalité och en viktig förutsättning är tillgång till infrastruktur för distribution av gas. De avgörande faktorerna för beslut om etablering varierar kraftigt beroende på typ av systemlösning och aktörer. Som nämnt ovan är tillgång till infrastruktur för gasdistribution en viktig del, men andra faktorer som nämns är behov av gödselmedel, erhållet bidrag samt 20 Förstudien Energikombinat Otterbäcken, 2010