SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS MED ASKFILTER OCH PROCESSINTERN METANANRIKNING - EKONOMI OCH AFFÄR

Transkript

1 SMÅSKALIG UPPGRADERING AV BIOGAS MED ASKFILTER OCH PROCESSINTERN METANANRIKNING - EKONOMI OCH AFFÄR Linus Andersson 2, Henrik Olsson 1, Johan Andersson 1, och Åke Nordberg 3 1 RISE Jordbruk och livsmedel. 2Hushållninsälskapet Skaraborg. 3 SLU Sveriges lantbruksuniversitet. Research Institutes of Sweden Biovetenskap och material

2 Agenda Bakgrund Beskrivning av det tekniska systemet Preliminära ekonomiberäkningar Diskussion kring affärsmöjligheter 2

3 Bakgrund 3

4 Energianvändning i transportsektorn El Biogas Biodiesel Etanol Naturgas Bensin Diesel Eo2-6 Eo1 Flygbränsle El Biodiesel Etanol Naturgas Biogas Total energianvändning transportsektorn (TWh/år) Energianvädning transportsektorn (TWh/år)

5 Varifrån kommer biobränslena idag och imorgon? Endast 0,4 TWh Biodiesel är inhemsk produktion 1,2 TWh Biogas inhemsk produktion 5 Källa figur: Ahlgren, S., Björnsson, L., Prade, T., & Lantz, M. (2017). Biodrivmedel och markanvändning i Sverige. Lund, Sweden: Miljö- och energisystem, LTH, Lunds universitet. Ahlgren S. et. al Biodrivmedel och markanvändning i Sverige. Sammanfattning av ett forskningsprojekt vid Sveriges lantbruksuniversitet och Lunds tekniska högskola.

6 Infrastrukturen för fordonsgas börjar bli god i större orter Källa: Gasbilen.se

7 Biogasproduktionen går mot Uppgradering Total biogasproduktion i Sverige (GWh/år) Saknad data Övrig anv. Fackling Industriell anv. El Värme Uppgradering Produktion och användning av biogas och rötrester år 2014 (ES 2015:03) pdf

8 Uppgraderingskostnad biogas - Finns behov av enklare teknik för småskalig uppgradering 0,7 Small scale Variable and capital cost (SEK/kWh) 0,6 0,5 0,4 0,3 Middle-large scale 0,2 0,1 Trend line according to Urban et al 2008 and Blom et al Raw biogas flow (Nm 3 /h)

9 Det finns små anläggningar och potential för fler Ca 100 st mindre Avloppsreningsverk med biogasproduktion (ca 0,1-4 GWh/år) utan uppgradering (2014) 37 st gårdsanläggningar i Sverige (2014) Biogaspotentialen på små och medelstora gårdar ( kor => ca 0,3-3 GWh/år) Biogasanläggningen på Sötåsenss Naturbruksgymnasium

10 Bränslepriser och användning Långtradare, 3,5 l/mil, mil/år => 1 GWh/år Traktor, 10l/timme, 650 tim/år => 65 MWh/år Personbil, 0,6l/mil, 2000mil => 12 MWh/år Diesel HVO 1,20kr/kWh, jordbruk 1,03kr/kWh 1,22kr/kWh 10

11 Beskrivning av det tekniska systemet 11

12 Askbehov GWh/år 0,065 0,25 0,5 1 3 Mjölkkor* Bilar** 1 traktor +2bilar Askbehov*** (ton/år) * Uppskattning. Ofta tillsätt energitätare substrat vilket att mer gas produceras vid samma anläggning. ** Antaget att bilarna drar mellan 5-10 kwh/mil och går ca mil/år *** Beräknat för rågas med ca 60 % metan

13 Tre fall Husbehovstankning MWh/år och uppåt Sötåsen full produktion 300 MWh/år Enbart askfilter Askfilter och insitu i kombination Stor gårdsanläggning 1-2 GWh/år med förvätskning av gasen

14 Husbehovstankning - Askfiltersystemet Askhantering Bild blandningsskopa Uppgradering (askfilter) Gasanvändning/försäljning

15 Sötåsen full produktion (300 MWh/år) Askhantering Bild blandningsskopa: Bild askblandning: Saxwerk AB Uppgradering (askfilter) Gasanvändning/försäljning Bild gaslager: Metener AB Kompressor: Nordic Gas Solotions AB

16 Stor gårdsanläggning 1-2 GWh/år Exempel hämtat från ett annat projekt Antagit mer automatisering för hantering av askan Räknat med att gasen förvätskas för distribution Mer automatisering av alla steg jämfört med det vi gör här på Sötåsen

17 Preliminära ekonomiberäkningar 17

18 Förutsättningar ekonomiberäkningar Nominell medelårskalkyl Husbehovstankning Investeringskostnad kr 4 % kalkylränta och 10 års genomsnittsavskrivning 300 MWh anläggning med askfilter Investeringskostnad kr 4 % kalkylränta och 11 års genomsnittsavskrivning 300 MWh anläggning med askfilter och insitu Investeringskostnad kr 4 % kalkylränta och 11 års genomsnittsavskrivning 1 och 2 GWh anläggning med efterföljande förvätskning 5 % kalkylränta, 15 års avskrivningstid 18

19 Stöd och bidrag Länsstyrelsen företagarstöd Investeringsstöd för biogas 40 % av investeringskostnaden upp till takbelopp på 40 miljoner i stöd (VG län) Klimatklivet Gödselgasstödet Rörligt stöd per kwh gas producerad från gödselsubstrat Max 40 öre/kwh men beror av produktionskostnaden, sökta medel och årets budget 19

20 Förutsättningar ekonomiberäkningar fortsättning Rörliga kostnader Underhåll 2% av brutto investering El-kostnad 60 öre/kwh Arbetskostnad 260kr/h mantimmar Askhantering 700kr/h traktor och vagn 800kr/h lastbil 550kr/h askblandning traktor 20

21 Jämförelse ekonomi med 40 % investeringsstöd (preliminära siffror) 1,3 1,2 Transportkostnad Aska 1,1 1 Tankning, tryckhöjning eller förvätskning 0,9 Underhåll Kostnad (kr/kwh) 0,8 0,7 0,6 0,5 Kapitalkostnad Insitu Drift Insitu 0,4 Kapitalkostnad askfilter och torkning 0,3 0,2 Driftskostnad Askfilter 0,1 Askfilterkostnad 1 och 2 GWh anläggning 0 65 MWh/år Långsamtankning 150 MWh/år Långsamtankning 300 MWh/år enbart Askfilter 300 MWh/år Insitu+Askfilter 1 GWh/år Askfilter 2 GWh/år Askfilter Figuren visar endast kostnaden för uppgradering och komprimering för de fyra första fallen och kostnaden för uppgradering och förvätskning i de två sista fallen. Investeringskostnaderna har minskat med 40 % utifrån ett antaget investeringsstöd. Kostnaden för produktion av biogasen tillkommer och lika så även Gödselgasstödet. Posten transportkostnad aska gäller transport till biogasanläggningen och kan i många fall täckas av en avgift till askproducenten. 21

22 Kommentarer till ekonomiberäkningarna Husbehovstankning ( MWh/år långsamtankning) I detta fall uppgraderas en liten del av anläggningens totala gasproduktion och används internt på gården. Skulle passa en mindre gårdsanläggning som har möjlighet att öka sin gasproduktion med ca % men som idag inte har avsättning för den gasen Transportkostnad aska kan troligtvis täckas i den avgift som värmeverket får betala för askhantering. 300 MWh/år I detta fall antas hela biogasproduktionen vid en 60 kors gård uppgraderas till fordonsgas. Mängden gas är för liten för att transportera på gasflak till slutkund 1 och 2 GWh/år askfilter Vi ser att uppgraderingskostnaden sjunker när anläggningen blir större Dessa siffror är hämtade från projektet: Utveckling av innovativa koncept för konkurrenskraftig produktion av flytande biogas och publiceras med ingående under april månad i Delrapport 2: Askfilter för produktion av flytande biogas 22

23 Slutsatser ekonomi Husbehov Tycks gå att räkna hem på marginalen jämfört med ex. diesel Marginaleffekt, kostnader för gastraktor/gaskonvertering traktor? Stordriftsfördelar; samma investeringskostnad vid 150MWh/år 300MWh/år Fullt rågaspris och höga investeringskostnader Större produktion krävs för att vara intressant In-situ svårt att hävda sig mot enbart askfilter med våra förutsättningar 1-2GWh/år Tydliga stordriftsfördelar >2 GWh/år krävs för att närma sig acceptabel produktionskostnad utan stöd 23

24 Affärsmodeller och möjligheter Husbehov Minska beroendet av importbränsle Ett steg på vägen för att bygga marknad? Uppgradering av hela gasflödet Vem köper gasen? Hur distribuerar jag den? Hur sköts kundkontakten (om publik tankstation)? Andra ägare av uppgraderingsutrustningen än biogasanläggningsägaren? Sälja transporttjänster Eget åkeri Snörröjning Leasa ut gasbilar i sammarbete med återförsäljare? Självkörande bilar (kanske inte så långt borta)? 24

25 TACK! Research Institutes of Sweden