Mer El Metodisk genomgång av befintliga anläggningar

Transkript

1 Mer El Metodisk genomgång av befintliga anläggningar Fredrik Axby Grontmij Martin Båfält, Karin Ifwer, Niclas Svensson, Anna Öhrström, Inge Johansson 1

2 Agenda Inledning Analysmetodik - Weighted Sum Method Arbetsgång Anläggningsbeskrivning Åtgärder Betygsättning av åtgärder Verifiering på andra anläggningar Potentialen i Sverige Resultatanalys Slutsatser

3 Inledning Samarbetsprojekt Grontmij, ÅF och S.E.P. (nu WSP) Flertal anläggningar E.ON, Fortum, Lunds Energi, Mälarenergi, Karlstads Energi, Ena Energi Stort intresse för el från biobränsle Många specifika projekt inom Värmeforsk Behov av prioriteringsverktyg

4 Inledning syfte med projektet Identifiera de tekniska begränsningar som hindrar en ökning av elproduktionen Föreslå åtgärder för hur dessa flaskhalsar kan minskas Metodik för att gå igenom anläggningar och bedöma vilka åtgärder som ger det bästa resultatet just för dem. Målsättningen är även att identifiera/prioritera fortsatt forskningsarbete inom Värmeforsk.

5 Analysmetodik - Weighted Sum Method Kriterier - Bidrar till att uppfylla målet för åtgärderna t.ex. Nettoökning av eleffekt från turbin Åtgärder - Olika åtgärder som ska utvärderas med avseende på kriterierna ovan t.ex. Variation i bränslets fukthalt och därmed variation av värmevärde / Längre lagringstid av bränslet för att utjämna variationer

6 Analysmetodik - Weighted Sum Method Åtgärd Kriterie (lägst =1 3 = högst) Åtgärd A Åtgärd B Åtgärd C Åtgärd D Kriterie 1 x3 a 1 b 1 c 1 d 1 Kriterie 2 x2 a 2 b 2 c 2 d 2 Kriterie 3 x1 a 3 b 3 c 3 d 3 Kriterie 4 x2 a 4 b 4 c 4 d 4 3a 1 +2a 2 3b 1 +2b 2 3c 1 +2c 2 3d 1 +2d 2 1 Totalvärde +1a 3 +2a 4 +1b 3 +2b 4 +1c 3 +2c 4 +1d 3 +2d 4 1 Observera: (a 1..x ) = poäng för Åtgärd A; (b 1..x ) = poäng för Åtgärd B; (c 1..x ) = poäng för Åtgärd C etc.

7 Analysmetodik - Weighted Sum Method Kriterie viktning Låg verkningsgrad turbin egen elproduktion Byte av turbin Uppgradering av turbin Teknik Ökad elverkningsgrad Ökad tillgänglighet Ökad livslängd Storlek Miljö Minskad miljöpåverkan Ekonomi Investering Minskade driftskostnader Organisatoriska Komplexitet Arbetsmiljö Summa 56 59

8 Analysmetodik - Weighted Sum Method Ökad elproduktion: Ökning i elproduktion på årsbasis (MWh). Produktionsökningen från den åtgärd som ger störst potential för ökning av elproduktionen får betyg (5). Övriga åtgärder normeras mot denna åtgärd enligt följande betygskala: (0) 0 % av maximal ökning (d.v.s. betyg (5)) (1) Upp till 10 % av (5) (2) Upp till 30 % av (5) (3) Upp till 60 % av (5) (4) Upp till 80 % av (5) (5) >80 % av maximal potentiell produktionsökning från enskild åtgärd

9 Arbetsgång 1. Genomgång av ett antal scenario. 2. Kontroll i checklista. 3. Genomräkning av alla åtgärder för mer el som har identifierats så att de kan betygsättas. 4. Betygsättning och sammanräkning av alla åtgärder. 5. Rimlighetsbedömning av utfallet, eventuell justering av modellen och ny sammanställning. 6. Fördjupade förstudier för de mest intressanta projekten. 7. Ny utvärdering och beslutsunderlag.

10 Anläggningsbeskrivning

11 Anläggningsbeskrivning Övriga anläggningar Mälarenergi Kraftvärmeverket i Västerås P4 och P5 Hedeneverket, Karlstads Energi ENA Energi, Kraftvärmeverket Fortum i Hudiksvall Lunds Energi, Återbruket i Lomma

12 Åtgärder - Turbin/generator Låg verkningsgrad turbin beläggning/erosion av skovlar Ny/renoverad beskovling Höjd ångkvalitet Låg verkningsgrad turbin ångläckage Nya skoveltätningar

13 Åtgärder - Turbin/generator Låg verkningsgrad turbin högt mottryck Låg tillgänglighet turbin Kompletterande värmekondensor förses med ånga från turbinavtappning för slutvärmning av FV-vatten Eventuellt med åtgärder i ångturbin Utökad övervakning Konditionsbaserat underhåll

14 Åtgärder - Bränsle Variation i bränslets fukthalt och därmed variation av värmevärde Längre lagringstid av bränslet för att utjämna variationer Noggrannare blandningsförfarande

15 Åtgärder - Anläggningskonstruktion Sotningens effektivitet Ökade sotningsintervall Byte av sotningsmetod Behovsstyrd sotning Enbart sotning när det behövs

16 Åtgärder Matarvatten och ångsystem Mavaförvärmning Komplettering av/med lågtrycksförvärmare före mavatank med avtappningsånga Komplettering med högtrycksförvärmare efter mava-tank med avtappningsånga Komplettering av för-värmning före mava-tank 2006, Carl Bro AB - sida nov -13

17 Åtgärder Övriga system Rökgaskondensor/ uppfuktare Urkoppling vid högt elpris Framledningstemperatur Optimering av fjärrvärmenät, interna shuntkretsar Seriekoppla värmekällor för att kunna hålla ner framledningstemperaturen efter turbinkondensorn 2006, Carl Bro AB - sida nov -13

18 Betygsättning av åtgärder Ökad elproduktion (MWh/år) Relativ ökning (%) Minskad miljöpåverkan Drift och underhållsk ostnad Ökad elproduktion Ökad livslängd Storlek Investeringskostnad Komplexitet Arbetsmiljö Vikt Lägre genomsnittshalt på bränslet , Sänkt framledningstemperatur , Glidtryck 71 0, Minskad sotblåsning 570 0, Sänkt returtemperatur 1147,0000 0, Minskade fukthaltsvariationer , Ackumulator för att minska laddning av nätet , Total poängvikt

19 Verifiering på andra anläggningar Enkät för att samla in information om anläggningarna Intervjuer med nyckelpersoner Verifiering av metodiken efter de fördjupade studierna Eskilstuna, Härnösands, Idbäcksverket, Nyköping, Lugnviks, Östersund, Sala, Karlskoga, Jönköpings Energi, Munksjö, Nässjö, C4 Energi Allöverket i Kristianstad, Uppsala

20 Potentialen i Sverige Potential åtgärder Potential anläggning E.ON Åbyverket i Örebro Lägre genomsnittsfukthalt 1,40 % Sänkt framledningstemperatur 0,52 % Glidtryck 0,01 % 1,93 % Mälarenergi i Västerås Bypass av uppfuktare 9,90 % Sotningsintervall 0,29 % Sänkt framledningstemperatur 1,00 % 11,19 % Karlstads Energi, Hedenverket Bygga bort shuntningen 3,50 % Generatorbyte 8,20 % Sänkt framledningstemperatur 3,50 % 15,20 % Ena Energi, Enköping Åtgärda vibrationer i turbinen 5 % Glidtryck 0,10 % 5,10 % Fortum i Hudiksvall, Djuped Högtrycksförvärmare 5,70 % Sotningsintervall 0,40 % Kylare 10 % 16,10 % Lunds Energi, Återbruket Ändrad bränslemix 2,10 % Bränslesåll 2,10 % 4,20 %

21 Potentialen i Sverige Om ett medelvärde på potentialen för de studerade anläggningarna beräknas blir det knappt 9 %. Tillämpat på 2004 års totala elproduktion i Sverige skulle det innebära ca 0,9 TWh.

22 Resultatanalys - Metodik Den relativa betygssättningen korrekt. Det är inte enskilda poängskillnader som ska avgöra vilken åtgärd som till sist skall utföras. Kriteriet ökad livslängd, storlek, och komplexitet har varit enkla att använda och inte förorsakat några svårigheter. Ett antal kriterier har inte givit någon större differentiering mellan åtgärderna. Detta gäller miljöpåverkan och arbetsmiljö.

23 Resultatanalys - Åtgärder Många möjliga åtgärder identifierats Men det har varit oväntat svårt att hitta hållbara och genomförbara åtgärder innanför staketet Starkt fokus på ett höja elverkningsgraden hos kraftvärmeverken. De gröna certifikaten och det höga elpriset har gjort att många åtgärder redan har genomförts.

24 Resultatanalys - Potential Stora osäkerheter, främst eftersom enbart sex anläggningar Betydande mängder el kan tillföras genom föreslagna åtgärder vid de befintliga kraftvärmeverken

25 Slutsatser Bra verktyg systematiserar arbetet med ökad elproduktionen Bra med checklista för att jaga åtgärder Svårt att dra systemgränser Potentialen beror av lokala förutsättningar Relativt lättanvänt verktyg

26 Tack för mig! Frågor?