Biogas i Sverige och möjligheter för Norge

Transkript

1 Biogas i Sverige och möjligheter för Norge Teknik Miljö Aktörer Styrmedel Jörgen Held Svenskt Gastekniskt Center AB Oktober 2006

2

3 SAMMANFATTNING Det finns starka skäl för utveckling av en biogasmarknad. Biogas kan produceras på ett uthålligt sätt och bidra till försörjningstrygghet, regional utveckling, nya arbetstillfällen och minskad miljöpåverkan. Uppgraderad biogas har samma användningsområden som naturgas och kan bland annat användas för högeffektiv el- och värmeproduktion, i industriella processer och som drivmedel för fordon. Biogasmarknaden är på stark frammarsch i Europa men utvecklingen skiljer sig åt från land till land. Olika drivkrafter och styrmedel gör att det är olika sektorer och aktörer inblandade. I länder med stark jordbrukssektor har utvecklingen främst drivits med utgångspunkt från jordbruket. I Tyskland och Österrike domineras marknaden av gårdsbaserade anläggningar för i första hand elproduktion. Detta är ett resultat av de kraftfulla styrmedel som premierar elproduktion från förnybara energikällor som biogas. I Sverige har utvecklingen till stor del drivits av kommuner, renhållningsverk och gasbolag. Sverige var först ut med att uppgradera biogas till fordonsbränsle och har sedan 1999 en nationell standard för biogas som drivmedel. Uppgradering av biogas till fordonsdrift och för inmatning på gasnätet är ett område som snabbt har vuxit sig starkt. Det finns uppenbara fördelar med inblandning av uppgraderad biogas i naturgas och ledningsbunden distribution. Detta är en utveckling som nu är på gång i alltfler länder i Europa. De främsta barriärerna för utveckling av biogassystemet är relaterade till ekonomi, behovet av en uppbyggd gasmarknad och att systemet involverar många aktörer från olika sektorer. I Bjuv i södra Sverige byggs det en anläggning för biogasproduktion helt utan någon form av investeringsstöd. Förutsättningen är dock att rötsubstratet till stor del består av avfall som har en negativ kostnad och att rötresten används som ersättning för konstgödsel. Här har samspelet mellan gasbolag, livsmedelsindustri och en enskild lantbrukare fungerat väl. För att det ska vara lönsamt att odla energigrödor som sedan rötas till biogas, krävs det att biogasmarknaden har en betalningsförmåga som motsvarar det marknadspris råvaran betingar om den istället används som foder eller inom livsmedelsindustrin. En lägre betalningsförmåga kan dock accepteras om andra faktorer som till exempel möjlighet till bättre växtföljd, minskat behov av bekämpningsmedel och konstgödsel vägs in. För att biogasmarknaden ska kunna utvecklas krävs det att politiska styrmedel och olika former av stöd dels är långsiktiga, dels att de återspeglar biogasens miljö-, resurseffektivitets- och samhällsfördelar. i

4 ii

5 INNEHÅLL Sammanfattning... i Innehållsförteckning iii 1. Inledning Terminologi och begrepp Begrepp Biogas Syntesgas Biometan Bio-SNG L-gas och H-gas Europeisk biogasutveckling Tyskland Österrike Danmark Sverige Slutsatser Drivers för biogasutveckling Uthålligt (Sustainable) Försörjningstrygghet (security of supply) Klimatarbete Miljömål Nya arbetstillfällen Regional utveckling Barriärer för introduktion av biogas Ekonomi Marknad Struktur många sektorer inblandade Acceptans Synergier mellan naturgas och biogas Full avsättning minskad fackling Leveranssäkerhet Uppbyggnad av marknad och infrastruktur för gas Praktisk erfarenhet av inmatning av biogas på gasnätet iii

6 6.5 Lagringskapacitet Minskat transportarbete med ledningsbunden distribution Konkurrens Handel över gasnätet.. 13 Identifiering av sektorer och aktörer viktiga för formulering och implementering av 7. en norsk strategi för biogasutveckling Sektorer Aktörer Länkar till källor för mer information Referenser iv

7 1 INLEDNING Denna rapport är gjord av Svenskt Gastekniskt Center AB på uppdrag av ENOVA. I korthet består uppdraget av en genomgång av hur biogasen har utvecklats i Sverige och övriga Europa, vilka barriärer som överbryggts och vilket stöd och vilka styrmedel som krävts för detta. Synergier mellan naturgas och biogas behandlas och sektorer och aktörer viktiga för formulering och implementering av en strategi för norsk biogasutveckling identifieras. Rapporten har utarbetats av Jörgen Held under september och oktober månad Jörgen Held VD, Svenskt Gastekniskt Center AB 2 TERMINOLOGI OCH BEGREPP Det finns många sätt att benämna gas framställd från biomassa. Här görs ett försök att förklara de vanligaste förekommande benämningarna och några av de begrepp som används inom området. 2.1 BEGREPP Normalkubikmeter är den mängd gas som upptar en kubikmeter vid normalt atmosfärstryck, 1,01325 bar, och 0 C. Normalkubikmeter anges som Nm 3 i denna text. Koldioxidekvivalent är ett mått på mängd växthusgas. Bidraget från varje enskild gas räknas om till den mängd koldioxid som ger motsvarande växthuseffekt. Samrötningsanläggning är en anläggning där olika substrat rötas tillsammans. Det kan till exempel vara hushållsavfall och avfall från livsmedelsindustrin eller gödsel och slakteriavfall. Ton oljeekvivalent är den energimängd som motsvarar den energi som finns i ett ton olja, det vill säga, 11,63 MWh. Ton oljeekvivalent förkortas toe. Energimängden kan även uttryckas i ktoe och Mtoe och avser då kiloton respektive megaton oljeekvivalenter. Wobbeindex är ett mått som används för att karakterisera en brännbar gas. Wobbeindex 1 beräknas som kvoten mellan kvadratroten ur gasens övre eller undre värmevärde och den relativa densiteten. Relativ densitet är kvoten mellan gasens och luftens densitet vid normaltillstånd (1,01325 bar, 0 C ). Wobbeindex kan användas för att bedöma gasers utbytbarhet. Gaser med samma Wobbeindex förväntas uppträda på samma sätt vid förbränning (brännareffekt, flammans karaktär etc). 2.2 BIOGAS Biogas bildas vid mikrobiell nedbrytning av organiskt material i syrefri (anaerob) miljö. På svenska kallas processen rötning (digestion) och ibland förekommer även benämningen röt- 1(16)

8 gas. 2 Den bildade gasen består i huvudsak av metan, procent, och koldioxid, procent, och har ett effektivt värmevärde på ca 23 MJ/Nm 3. Koldioxiden kan avlägsnas genom olika metoder och benämns då uppgraderad biogas/rötgas. Biogas från deponianläggningar kallas även för deponigas (landfill gas). 2.3 SYNTESGAS Syntesgas, även kallad syngas, är en gas som i huvudsak består av kolmonoxid, CO, och väte, H 2. Förhållandet mellan CO och H 2 kan justeras genom en vattenskiftreaktion (water shift reaktion). CO + H 2 O H 2 + CO 2 Syntesgasen används som utgångsmaterial vid syntetisering till olika kolväteföreningar såsom metan, metanol, dimetyleter (DME), syntetisk diesel etc men även för framställning av till exempel ammoniak och ren vätgas (hydrogen). Syntesgas kan framställas från biomassa genom förgasning med syre (oxygen) som oxidationsmedel alternativt via indirekt förgasning. Används däremot luft som oxidationsmedel kommer den producerade gasen i huvudsak att bestå av kväve (nitrogen). Sådan gas har ett värmevärde på ca 5 MJ/Nm 3 och kallas för lågvärdesgas (low heating value gas). 2.4 BIOMETAN Är ett samlingsnamn för gaser som i huvudsak består av metan. Genom att lägga till bio är det underförstått att gasen producerats från biomassa. Biometan kan produceras genom mikrobiell nedbrytning av organiskt material under syrefria förhållanden (biogas) eller via termisk nedbrytning (förgasning) av organiskt material till syntesgas åtföljt av en metaniseringsprocess. I metaniseringen omvandlas kolmonoxid, koldioxid och vätgas till metan och vatten i en katalytisk process. 2.5 BIO-SNG SNG står för substitute natural gas. På svenska kan man även säga syntetisk naturgas men på engelska blir det lite lustigt då synthetic och natural är vandras motsatser. SNG kan produceras från till exempel kol, torv och biobränsle. Världens största anläggning för SNG heter Great Plains 3 och finns i Dakota, USA. Där produceras ca 15 TWh/år SNG från brunkol. Gasen matas ut på ett gasnät. Genom att sätta ordet bio framför SNG är det underförstått att gasen producerats från biomassa. I Güssing, Österrike finns en pilotanläggning för framställning av bio-sng 4. Kravet på gasen är att den ska vara av naturgaskvalité men eftersom det inte finns någon enhetlig standard för naturgas är begreppet SNG inte väldefinierat. 2.6 L-GAS OCH H-GAS Inom Marcogaz (Technical Association of the European Natural Gas Industry) pågår för närvarande framtagning av ett förslag till gemensamt europeiskt regelverk för inmatning av non conventional gases på naturgasnätet. Man skiljer på L-gas och H-gas. Enligt CEN-standard 2(16)

9 EN437 5 definieras L-gas som en gas med ett övre Wobbeindex mellan 39,1 44,8 MJ/Nm 3 och H-gas som en gas med ett Wobbeindex mellan 45,7 54,7 MJ/Nm 3. L-gas motsvaras av biogas med en metanhalt på ca % och H-gas av biogas med en metanhalt > 91 %. EN437 är en standard som definierar sammansättning och Wobbeindex för gaser som används för drifttester av gasapplikationer och är inte en standard som fullständigt karakteriserar gas som kan matas ut på gasnätet. 3 EUROPEISK BIOGASUTVECKLING Tillväxten inom biogassektorn har varit mycket stark de senaste åren och det är framför allt den jordbruksbaserade biogasproduktionen som har ökat. Främst i denna utveckling ligger Tyskland och Österrike, länder med en stark jordbrukssektor. Per capita har Storbritannien den allra största produktionen av biogas men detta är uteslutande deponigas. Sverige och Danmark följer Storbritannien i statistiken och i Sverige produceras huvuddelen av all biogas i landets reningsverk 6. Danmarks biogasproduktion sker till stor del vid reningsverken men även i de samrötningsanläggningar som till största delen byggdes under 1980 och 90-talet TYSKLAND Tyskland är det land i Europa som har haft störst tillväxt inom biogassektorn. Totalt finns nu (2006) mer än 3500 anläggningar i Tyskland och enligt uppgift från FAL (Forschungsanstalt für Landwirtshaft) så byggs ca 50 anläggningar per månad 8. I stort sett samtliga anläggningar använder gasen för elproduktion och i slutet av 2005 fanns 450 MW installerad effekt från biogasanläggningar. Utvecklingen har drivits av de gynnsamma villkor som man kunnat förhandla fram för inmatning av förnyelsebar el på elnätet kom den första lagstiftningen som slog fast att eldistributörerna var tvungna att köpa el från förnyelsebara källor <5MW till konkurrenskraftiga priser 9. Tabell 1: Ersättning för el från biogasanlägggningar i Tyskland enligt EEG (2004) (alla ersättningar i c/kwh) <150 kw el < 500 kw el <5 MW el >5 MW el Grundersättning Bonus för energigrödor Kraftvärmebonus Teknologibonus (bränsleceller, stirlingmotor, gasuppgradering etc.) Befintlig anläggning Ny anläggning Befintlig anläggning Ny anläggning Befintlig anläggning Ny anläggning Befintlig anläggning Ny anläggning ,5 9,9 8,9 8, (16)

10 1998 var priset för förnyelsebar el 76.5 /MWh för anläggningar <500 kw el och 63 /MWh för anläggningar >500 kw el avsattes 9.5 M för att stödja en utveckling inom bioenergisektorn och 2000 antogs EEG (Erneubare Energi Gesetz) vilket ytterligare satte fart på utvecklingen. Det senaste EEG-regelverket (2004) för tarifferna för nätinmatning visas i tabell 1 ovan. Utvecklingen har vidare gynnats av fördelaktiga lån och olika typer av bidragssystem för utveckling och uppförande av biogasanläggningar fanns ca 250 anläggningar i Tyskland och fram till 2000 hade antalet fyrdubblats till ca 1000 anläggningar. I slutet på 2006 räknar man med att det kommer att finnas ca 4000 anläggningar i Tyskland 8. I Tyskland har man börjat visa intresse för att använda biogas som drivmedel och sommaren 2006 har tysk gasindustri förbundit sig att i större utsträckning mata in biogas på naturgasnäten. 4 nya anläggningar för biogasinmatning planeras att tas i drift under ÖSTERRIKE Österrike införde 2002 liknande regler som Tyskland Tabell 2: Elpriser för el från biogas 10. för inmatning av grön el på elnätet. Tarifferna, se tabell 2, gäller för 13 år och har gjort att utbyggnaden Austrian Eco Electricity Act av biogasanläggningar tagit en liknande utveckling (2002 som i Tyskland. Redan 2003 hade man ca 120 jordbruksbaserade anläggningar och 2006 hade antalet (kw) ( ct./kwh) Inst. capacity Feed-in tariff stigit till ca 350. Förutom de lantbruksbaserade anläggningarna finns även 134 biogasanläggningar som ,5 < ,5 rötar avloppsslam, 25 industribaserade anläggningar ,5 och ca 15 anläggningar för organiskt hushållsavfall. > ,3 Totala biogasproduktionen är ca 350 miljoner m 3 /år. De lantbruksbaserade anläggningarna står för ca 50 % av den totala nationella biogasproduktionen 11. Österrike är ett av de få länderna i Europa som har utvecklat en standard för uppförande av biogasanläggningar. Anläggningarna blir allt större och 2005 var genomsnittsstorleken ca 240 kw el. I Österrike har man liksom i Tyskland genomfört omfattande uppföljningsprogram där såväl ekonomi som teknik har studerats. Tyskland har presenterat sitt uppföljningsprogram i en rapport från FAL 2006 och Österrike kommer att presenterar resultaten från sitt program under I Österrike pågår för närvarande utvecklingsinsatser för att hitta nya avsättningsmöjligheter för biogas. Uppgradering och inmatning på gasnäten är här en nyckelteknologi och 2005 startades den första anläggningen för inmatning av biogas på det Österrikiska gasnätet. 3.3 DANMARK Danmark har för närvarande ca 20 samrötningsanläggningar och ca 60 gårdsanläggningar för produktion av biogas. I Danmark finns även ett 60-tal biogasanläggningar på reningsverk, 10 större deponigasanläggningar och 5 anläggningar som behandlar industriellt avloppsvatten. Samrötningsanläggningar och gårdsanläggningar står för ca hälften av den danska biogasproduktionen. Totalt behandlas ca 1,5 Mton/år varav 0,4 Mton är organiskt industriellt avfall och 1,1 Mton är gödsel. Total gasproduktion från samrötningsanläggningarna är ca 50 miljoner m 3 biogas 12. 4(16)

11 Många av de danska anläggningarna byggdes under slutet av 80-talet då flera FoU-progam fanns för att finansiera utveckling. Danska staten tog även ansvar för uppföljningen av resultaten från anläggningarna vilket visade på både miljömässiga fördelar och socioekonomiska fördelar med biogasanläggningar. Utbyggnaden av biogasanläggningar har styrts av ett stort antal olika faktorer varav några är listade nedan. Lantbrukarna måste ha viss lagringskapacitet för gödsel på sin anläggning (6 9 månaders kapacitet) Lantbrukarna måste begränsa sin kvävetillförsel till åkrarna. Genom att leverera in gödsel till en central anläggning kan man göra sig av med en del gödsel som inte behövs för det egna jordbruket Krav på minskat kväveläckage. Genom att behandla gödseln anaerobt omvandlas nitratkväve till ammoniumkväve varvid kväveläckagen minskas. Regler har införts för inblandning av organiskt avfall i biogasanläggningar. Upp till 25 % organiskt avfall får användas och gasproduktion kan därmed ökas samtidigt som mottagningsavgifter för avfallet förbättrar anläggningens ekonomi. Förbud mot deponering av organiskt avfall Skatt på avfallsförbränning Gynnsam lagstiftning för elproduktion från biogas Investeringsstöd. Under 80-talet var investeringsstödet upp till 40 % men minskades så småningom till 20 % för att sedan helt försvinna Gynnsamma lånevillkor Skattebefrielse för biogas Utbyggnaden av anläggningar tog i princip slut 1997 då den sista större anläggningen byggdes gjordes en ny uppgörelse i Danmark rörande energimarknaden och regeringen garanterade 60 öre/kwh el för en period om 10 år för anläggningar som är i drift före Politikerna sätter stort hopp till att detta skall öka produktionen av biogas kraftigt men branschen har hittills inte visat någon större reaktion. Regeringen förväntar sig att ca 40 anläggningar skall byggas före 2008 men än så länge planeras endast ett fåtal anläggningar varav den största är planerad att uppföras i Holstebro på Jylland SVERIGE I Sverige finns det ca 240 biogasanläggningar varav flertalet är placerade på reningsverken och använder avloppsslam som råvara. Det finns ca 140 anläggningar för rötning av avloppsslam och ca 60 % av den nationella biogasproduktionen kommer från dessa anläggningar. Det finns endast ca 15 samrötningsanläggningar för rötning av organiskt avfall. Ca 10 % av biogasproduktionen kommer från dessa anläggningar. Totala biogasproduktionen uppgår till ca 1,5 TWh varav ca 10 % används som drivmedel inom transportsektorn. I Sverige har förutsättningarna för elproduktion från biogas inte varit lika goda som i till exempel Tyskland och Österrike och biogas har därför uteslutande använts för värmeproduktion och, sedan 1992, även som drivmedel. Sverige har sedan 1999 en nationell standard för biogas som drivmedel och detta har bidragit till att fordonstillverkare kunnat ta fram fordon för biogas. Sedan 1992 används biogas som drivmedel inom transportsektorn och flera städer som till exempel Linköping och Kristianstad driver hela stadens lokaltrafik med lokalt producerad biogas från reningsverk och samrötningsanläggningar. 5(16)

12 Utvecklingen inom biogassektorn i Sverige har till stor del drivits av behovet att ta om hand organiskt avfall från jordbrukssektorn och från livsmedelsindustrin. Flera av de anläggningar som byggts har som huvuduppgift att ta hand om och stabilisera organiskt avfall så att det kan återvinnas som jordförbättringsmedel och gödningsmedel inom jordbruket. Många anläggningar har fått investeringsbidrag från olika typer av statliga investeringsprogram t.ex. KLIMP (klimatinvesteringsprogrammet) och LIP (lokala investeringsprogram). 3.5 SLUTSATSER Utvecklingen inom biogasområdet i Europa har drivits av olika intressentgrupper i samhället: Lantbruksorganisationer som har problem med avsättning och användning av gödsel eller söker nya användningsområden för sin åkermark (energigrödor). Genom användning av biogödsel kan även kostnader för inköp av konstgödsel minimeras Avfallsorganisationer som ser möjligheter att stabilisera och återvinna olika typer av organiskt avfall med hjälp av anaeroba metoder. Miljöorganisationer och myndigheter som ser biogastekniken som en möjlighet att minska kväveläckage från jordbruket Industrier med organiskt belastade avloppsflöden Energiföretag som kan använda biogas för el- eller värmeproduktion eller för distribution på befintliga naturgasnät Fordonstillverkare som bygger fordon avsedda för naturgasdrift och som ser biogas som en möjlighet att ställa om till ett förnyelsebart bränsle. Vilken intressegrupp som är starkast varierar från land till land allt efter de olika nationella förutsättningarna. I länder med en stark jordbrukssektor (till exempel Tyskland, Danmark och Österrike) har utvecklingen dominerats av jordbruksintressen medan i till exempel Sverige har utvecklingen drivits av avfallsbranschen, gasbolag och regionala/lokala intressegrupper. Drivkrafterna för biogas kan i stort sett delas upp i tre kategorier (se även kap 4): Ett avfallsproblem har behövt lösas. Detta kan vara övergödning (gödsel) eller andra typer av avfallsproblem (organiskt avfall, slam från reningsverk eller industriella avloppsflöden) Energiproduktion. Olika länder har olika regelverk för olika energisektorer men många regelverk har det gemensamt att de försöker gynna en övergång till mera uthålliga energiformer t.ex. biogas Jordbruket söker nya marknader. EU s jordbrukspolitik måste på sikt ändras och jordbruket måste i större utsträckning ställas om till andra produkter än livsmedel. Biogastekniken är här en nyckelteknik. Vilken drivkraft som är starkast i olika länder beror på landets struktur och politiska förutsättningar och skiljer sig oerhört mycket vilket exemplen i detta kapitel visar. 6(16)

13 4 DRIVERS FÖR BIOGASUTVECKLING 4.1 UTHÅLLIGT (SUSTAINABLE) Biogas är ett förnybart bränsle och om mineraler och näringsämnen i rötresten återförs sluts kretsloppet. Den mängd koldioxid och vattenånga som avges är exakt den mängd som det organiska materialet tog upp när det bildades. Eftersom omloppstiden för organiskt avfall och energigrödor är kort, oftast kortare än 1 år, kan biogasen betraktas som helt koldioxidneutral. 4.2 FÖRSÖRJNINGSTRYGGHET (SECURITY OF SUPPLY) Rötsubstrat utgörs av olika former av organiskt avfall och energigrödor som finns tillgängligt lokalt. Rötsubstraten har oftast hög fukthalt och lämpar sig inte för längre transporter. Därför kan de ses som en inhemsk resurs som kan bidra till ökat oberoende av importerade bränslen, för svenskt vidkommande olja i första hand. 4.3 KLIMATARBETE Biogas betraktas som ett koldioxidneutralt bränsle, det vill säga att den koldioxid som bildas vid förbränning är samma mängd som det organiska materialet tagit upp från atmosfären när det bildades. Faktum är att beroende på rötsubstrat kan biogas faktiskt ge ett negativt tillskott. Om gödsel rötas undviks den metan som annars skulle ha avgått till atmosfären från gödselstacken. Eftersom metan är en potent växthusgas motsvarande 23 koldioxidekvivalenter blir den sammanlagda effekten en minskning av växthusgasutsläpp till atmosfären uttryckt i koldioxidekvivalenter. 4.4 MILJÖMÅL Biogasproduktion från avfall och energigrödor kan även bidra till andra miljömål såsom biologisk mångfald, minskat näringsläckage, minskad försurning etc. Rötningsprocessen är flexibel och det går bra att röta i princip vilket organiskt material som helst. Det föreligger således inget krav på att det ska vara en monokultur, tvärtom kan en blandning av olika grödor vara att föredra. Behovet av ogräsbekämpning minskar då även ogräset kan rötas. Rötresten kan sedan återföras till åkern och på så sätt minska behovet av konstgödsel. Kvävet i rötresten är bundet på ett sätt som gör det lättare för grödorna att tillgodogöra sig det jämfört med konstgödsel. Det medför att näringsläckage och risk för övergödning i vattendrag, sjöar och hav minskar. Biogas är ett rent bränsle fritt från tungmetaller och askbildande ämnen. Svavelhalten är mycket låg och det finns utvecklade låg-nox brännare för metanrika bränslen vilket medför att utsläppen av försurande ämnen, framförallt svavel- och kväveoxider är minimala. 4.5 NYA ARBETSTILLFÄLLEN Hantering av avfall, odling av energigrödor, produktion av biogas och eventuellt även uppgradering av denna bidrar till nya arbetstillfällen. En tysk undersökning genomförd av Fraun- 7(16)

14 höfer Institut redovisar att en ktoe/år biogas motsvarar 16 arbetstillfällen. IDAE i Spanien anger 26 arbetstillfällen per ktoe/år. En ktoe (kiloton oljeekvivalenter) motsvarar 11,63 GWh (gigawattimmar) eller 41,9 TJ (terajoule). Svenska gasföreningen har i en studie 14 uppskattat att en 20 %-ig övergång till biogas som fordonsbränsle motsvarande 16 miljarder Nm 3 /år skapar nya arbetstillfällen i Sverige. Gasföreningens siffror motsvarar ca 6 arbetstillfällen per ktoe/år biogas. 4.6 REGIONAL UTVECKLING Då råvaran till stora delar finns på landsbygden (gödsel, annat jordbruksavfall och energigrödor) kan biogasproduktion bidra till utveckling av regioner som normalt inte förknippas med tillväxt och nya arbetstillfällen. 5 BARRIÄRER FÖR INTRODUKTION AV BIOGAS I Sverige precis som i Norge produceras huvuddelen av biogasen idag på reningsverk och deponier. De anläggningar som i huvudsak byggts ut i Sverige sedan mitten av 1990-talet och framåt är anläggningar för samrötning av olika material som gödsel, avfall från livsmedelsindustri, slakteriavfall och hushållsavfall. Under 2005 driftsattes en anläggning i Västerås, detta är den första större biogasanläggningen i Sverige där energigrödor i form av vall ingår som rötsubstrat. 5.1 EKONOMI Den huvudsakliga barriären för byggande av biogasanläggningar är svårigheter med att få tillräckligt god ekonomi. En biogasanläggning är komplex, vilket medför högre investeringskostnad per behandlingskapacitet än för alternativa avfallsbehandlingsmetoder som kompostering och förbränning. Samtidigt har biologisk behandling i form av rötning flera fördelar som produktion av förnybar energi (jämfört med kompostering) och återföring av näringsämnen (jämfört med avfallsförbränning). För att främja produktion och användning av biogas krävs tydliga och långsiktiga styrmedel, samt satsningar på forskning och utveckling för att stärka biogassystemets konkurrenskraft. I Sverige har styrmedlen utgjorts av investeringsstöd, samt olika styrmedel för ökad användning av biogas. Investeringsstöd till biogasanläggningar från den svenska staten delades tidigare ut via det lokala investeringsprogrammet (LIP), idag sker utdelning via klimatinvesteringsprogrammet (KLIMP). Något som kan försvåra introduktionen av fler biogasanläggningar är en ökad råvarukostnad. Anläggningar som idag samrötar olika avfall får en intäkt från behandlingsavgifter. I takt med att fler anläggningar byggs hårdnar konkurrensen om substratet. En trolig utveckling är att anläggningarna med tiden får allt mindre betalt för behandling av substrat. När det gäller nya substrat som energigrödor får anläggningen istället betala för dessa. Användning av biogas stöds i Sverige genom att den är skattebefriad. Elektricitet producerad från biogas ingår i systemet för handel med elcertifikat, vilket medför en extra intäkt på ca 0,2 kr/kwh, utöver intäkten från försäljning av elektriciteten. För att använda biogas som drivmedel eller för att föra in biogasen på gasnätet behöver gasen renas från vatten och svavelväte och uppgraderas genom avskiljning av koldioxid. Kostnaden för detta är i Sverige ca 1-1,5 kr/nm 3 renad gas 15. Svensk Biogas i Linköping 16 uppger en 8(16)

15 produktionskostnad på under 3,90 kr/nm 3. En nackdel med dagens tekniker är att för små anläggningar blir den specifika kostnaden hög. Det finns möjlighet att reducera investeringskostnaden för dessa anläggningar. Det visar bland annat en enkätundersökning som Svenskt Gastekniskt Center AB gjort där tre leverantörer tillfrågades. Sänkta kostnader kan bli ett resultat av optimering och standardisering. I Sverige finns det en rad styrmedel för att främja användningen av förnybara drivmedel, som biogas. Bland annat är förnybara drivmedel skattebefriade till 2013, enbart moms tas ut på försäljningsvärdet. Gasbilar som används som tjänstebilar har 40 % reduktion på förmånsvärdet till år För etanolbilar är denna reduktion enbart 20 %. Därutöver finns andra förmåner som fria parkeringsavgifter i vissa städer och undantag från trängselskatt vid försöken med detta i Stockholm i år. Från 1 oktober 2006 beskattas nya fordon i Sverige utifrån fordonets drivmedel och koldioxidutsläpp och inte som tidigare då det baserades på vikt och drivmedel. Detta kan medföra ca 30 % reduktion på skatten för fordon med alternativa drivmedel. 5.2 MARKNAD Biogasanläggningar lokaliseras ofta, av naturliga skäl, långt ifrån tätbebyggda områden. Detta gör att gasen finns långt ifrån möjliga avsättningsområden. Genom att föra ut biogasen på gasnätet knyts produktion och användning ihop. I Tyskland finns ca biogasanläggningar, huvuddelen gårdsanläggningar. Det vanligaste användningsområdet i Tyskland är elproduktion. Ofta används inte all värme då det inte finns avsättning vid anläggningen. En möjlighet är att föra ut gasen på gasnätet och istället producera elektricitet där det finns ett värmebehov. I år kommer fyra anläggningar att driftsättas i Tyskland där biogas skall matas ut på gasnätet. Biogas används i gasbilar som även kan drivas med naturgas. I Sverige benämns biogas och naturgas som används som drivmedel fordonsgas. För att använda gas som drivmedel behövs en infrastruktur med tankställen. Här är det en hönan och ägget -situation. Det vill säga, finns det inga tankställen går det inte att sälja gasbilar och används inga gasbilar är det inte lönsamt att bygga tankställen. I Sverige har gasleverantörer tagit initiativ till att bygga upp en marknad för fordonsgas, dels genom att bygga tankstationer, dels genom att sälja in konceptet med fordonsgas till kunder. Idag (2006) finns drygt 70 publika tankstationer för fordonsgas i Sverige. Tätast är det mellan tankstationerna på västkusten vid gasnätet, men biogasen möjliggör även tankstationer där det inte finns något gasnät, exempelvis i Stockholm. I Stockholm har det under sommaren och hösten 2006 uppstått problem då antalet fordon har ökat i snabb takt, vilket medfört att infrastrukturen för gas inte är tillräcklig. Biogas transporteras ut till tankstationerna i staden på växelflak med lastbil. När det under sommaren tillkommit flertalet taxibilar och sopbilar har belastningen på tankstationerna varit hög och gasen på tankstationerna tagit slut. Detta är en mycket olycklig situation som skapar negativ publicitet. AGA Gas som bygger tankstationer i Stockholm arbetar för att bygga ut fler tankställen. Andra faktorer som försvårar införandet av gasbilar är en okunskap hos allmänheten om drivmedlet, kort räckvidd för gasdrivna personbilar, merkostnad för nya gasfordon, samt att det inte finns gasbilar för alla behov. För ett antal år sedan fanns det en osäkerhet kring andrahandsvärdet för gasbilar, vilket då gav en osäker ekonomisk kalkyl. I dag kan det konstateras att andrahandsmarknaden har kommit igång och gasfordonen är eftertraktade. En annan problematik som tidigare fanns i Sverige var att det krävdes en rad olika kort för att tanka på 9(16)

16 tankstationerna, då lokala aktörer hade sin egen betalningsrutin. Även om lokala kort finns kvar på vissa håll så har situationen idag förbättras då betalkort som Visa och Mastercard i högre grad går att använda. 5.3 STRUKTUR MÅNGA SEKTORER INBLANDADE En svårighet vid utbyggnad av biogasanläggningar är att många aktörer är inblandade och det krävs att samtliga är positiva och engagerade i projektet. Som exempel kan samrötningsanläggningarna som byggts ut i Sverige under senare år beskrivas. För det första krävs en aktör som driver införandet och sedermera äger biogasanläggningen. Detta har exempelvis varit kommunala eller privata avfallsbolag, kommunala förvaltningar eller nybildade bolag med intressenter i anläggningen. Nästa grupp av aktörer är de som levererar substrat till anläggningen, det kan vara lantbrukare (gödsel, energigrödor etc), livsmedelsindustri och avfallsbolag (organiskt hushållsavfall). I flera fall är det även lantbrukare som är mottagare av produkten efter rötning, biogödseln. Alternativt avvattnas produkten och säljs som jordförbättringsmedel. Ska gasen användas till drivmedel eller matas in på gasnätet kan det krävas att gasbolag engageras i projektet. I flera fall är det samma företag som driver biogasanläggningen som förädlar biogasen till drivmedel och säljer den. I Bjuv i södra Sverige har detta samspel mellan olika aktörer fungerat väl och anläggningen för biogas, uppgradering och inmatning på gasnätet byggs helt utan något investeringsstöd. I anläggningen rötas avfall från livsmedelsindustrin tillsammans med svingödsel från Vrams Gunnarstorps gods. E.ON Gas Sverige AB köper gasen och är även delägare i anläggningen. Rötresten används som gödning på de åkerarealer som tillhör Vrams Gunnarstorps gods. 5.4 ACCEPTANS Att finna en lokalisering för en biogasanläggning kan ibland vara mycket svårt. Närboende kan ställa sig negativ till en anläggning baserat på oro för lukt, ökad trafik i området och misstänksamhet som ofta riktas mot ny teknik. För att motverka detta och öka kunskapen hos allmänheten behövs mycket information, gärna redan i ett tidigt stadium. 6 SYNERGIER MELLAN NATURGAS OCH BIOGAS 17 Det finns starka synergier mellan naturgas och biogas. Lite förenklat kan man säga att naturgasen står för volym, uppbyggnad av infrastruktur och marknad medan biogas står för det förnybara och uthålliga. I Sverige blandas uppgraderad biogas med naturgas och distribueras via gasnätet i Laholm/Båstad och Helsingborg. Innan årets slut kommer även uppgraderingsanläggningar i Bjuv och Göteborg att leverera uppgraderad biogas till gasnätet. 6.1 FULL AVSÄTTNING - MINSKAD FACKLING Den mängd biogas som produceras överensstämmer inte alltid med behovet och det är inte ovanligt att överskottsgas facklas bort gjorde Sweco en studie 18 där man antog att biogasproduktionen inom 8 olika kommuner var representativ för Sverige i helhet. I den studien kom man fram till att ca 0,2 TWh biogas facklades bort under 2003 vilket motsvarar ca 14 procent av produktionen. RVF:s statistik över deponigasanläggningar visar liknande siffror, 10(16)

17 50 GWh av totalt 420 GWh eller 12 procent facklades bort Även om det inte finns några heltäckande uppgifter kan man konstatera att en icke försumbar del biogas facklas bort på grund av denna mismatch. Ett alternativ till fackling är att uppgradera biogasen till naturgaskvalité och tillföra den till gasnätet. Då fås avsättning för all den producerade biogasen. 6.2 LEVERANSSÄKERHET Det är optimalt att använda gasformiga bränslen där de gör mest nytta, det vill säga i applikationer där högeffektiv omvandlingsteknik kan användas. Det gäller i första hand elproduktion och industriella processer där alternativ med fasta eller flytande bränslen är mindre effektiva eller inte användbara. För dessa applikationer är leveranssäkerhet av yttersta vikt. Biogasproduktion i en anläggning varierar beroende på de betingelser de anaeroba bakterierna arbetar under. T.ex. varierar produktionen med temperatur och variation i sammansättningen på det substrat som rötas. Under ogynnsamma förhållanden kan biogasproduktionen upphöra helt och hållet. Andra problem som t.ex. jäsning och skumning kan också uppstå. För att garantera leveranssäkerhet är någon form av back-up nödvändig. Med inmatning på gasnätet får man denna back-up per automatik. Inkoppling på gasnätet innebär att naturgas finns tillgänglig och kan dels jämna ut variationer i biogasproduktionen, dels ersätta eventuellt produktionsbortfall. 6.3 UPPBYGGNAD AV MARKNAD OCH INFRASTRUKTUR FÖR GAS För att etablera en gasmarknad lokalt krävs det att gas av önskad kvalité finns och är tillgänglig samt kan levereras med stor säkerhet. Det vill säga. produktionskapacitet och leveranskapacitet måste stämma överens. Därför är det en oerhörd fördel för biogasen om naturgasen etablerar och bygger upp en gasmarknad och biogasen sedan gradvis fasas in i den takt produktionskapaciteten byggs ut. Det är viktigt att förstå att naturgas och biogas inte står i motsatsförhållande till varandra, snarare är det tvärtom. Naturgasen bygger upp en marknad och är med och tar kostnaden för uppbyggnad av infrastruktur för gasformiga bränslen. Biogasen å andra sidan är med och bygger upp en gasmarknad där det inte är ekonomiskt försvarbart med ledningsbunden distribution. Tankställen för biogas är ett bra exempel på detta. Biogasen har också bidragit till att gasdrivna fordon vunnit politiskt gehör, till exempel sänkt förmånsbeskattning för gasdrivna bilar. 6.4 PRAKTISK ERFARENHET AV INMATNING AV BIOGAS PÅ GASNÄTET 19 Laholms biogasanläggning tar emot gödsel, slakteriavfall och hushållsavfall som sedan samrötas till biogas och biogödsel (rötresten). Anläggningen byggdes 1992 för att minska problem med övergödning i området. Biogasen användes för el- och värmeproduktion. Vintertid räckte biogasproduktionen inte till och sommartid facklades överskottsgas bort. I slutet av 90- talet bestämde man sig för att titta på möjligheten att uppgradera biogasen och mata ut den på det lokala gasnätet i Laholm och Båstad började injektering av uppgraderad biogas på gasnätet. Produktionsanläggningen ägs av Laholm Biogas AB samägt av Vallberga Lantmän, Södra Hallands Kraft AB och Laholm stad. Uppgraderingsanläggningen ägs av E.ON Gas Sverige AB. 2002/2003 byggdes anläggningen ut och produktionskapaciteten ökade från 15 11(16)

18 GWh/år till 25 GWh/år. Totalt ersätter den uppgraderade biogasen ca 25 procent av den lokala naturgasanvändningen i Laholm. Uppgraderingsanläggningen som är en pilotanläggning har drabbats av en del driftsstörningar av teknisk art och under sommaren 2005 var anläggningen stängd ett par veckor för åtgärder. Då fungerade naturgasen som back-up. Laholm är ett ypperligt exempel på de fördelar inmatning på gasnätet medför. 100 procent utnyttjande av biogasen. Ingen gas behöver facklas bort. 100 procent avsättning trots drastiskt förändrad produktionskapacitet. Avsättningsmöjligheterna på gasnätet har lett till ökad biogasproduktion på naturgasens bekostnad. Leveranssäkerhet för gaskunderna då biogasproduktionen varierar eller upphör helt på grund av driftsstörningar. I Helsingborg blandas biogas från Filborna rötningsanläggning in på gasnätet sedan Göteborg är den region som satsat hårdast på biogas och biogas har sedan länge blandats in på stadsgasnätet. Nu bygger man Sveriges för närvarande största uppgraderingsanläggning av biogas, 50 GWh/år, för inblandning i naturgas på gasnätet. I Bjuv byggs, som tidigare nämnts i kapitel 5.3, en anläggning på 21 GWh/år biogas där avfall från livsmedelsindustrin samrötas med svingödsel. Den uppgraderade biogasen kommer att injekteras och blandas med naturgas i det lokala gasnätet. 6.5 LAGRINGSKAPACITET Det finns ytterligare en fördel med att ha biogasproduktionen inkopplad mot gasnätet som sällan lyfts fram i debatten, nämligen lagringsförmågan i gasnätet. Det är tekniskt möjligt att mata in uppgraderad biogas på stamnätet. Stamnätet i Sverige är dimensionerat för 80 bar och har en undre kritisk trycknivå på 30 bar. 30 bar är det tryck som krävs för att garantera driften för vissa gasturbinanläggningar. Teoretisk innebär det att skillnaden mellan den mängd gas som finns i stamnätet vid 80 respektive 30 bar utgör en buffert. I realiteten opererar stamnätet mellan 65 och 45 bar vilket ger en buffert om ca 2 miljoner Nm 3 enbart i själva stamnätet. Utöver detta finns det lagringskapacitet i de lokala gasnäten och i det underjordiska gaslager om 10 miljoner Nm 3 i Skallen i Halland som är anslutet till gasnätet. Genom inkoppling på nätet kommer biogasen i åtnjutande av denna lagringskapacitet. För biogasanläggningar som inte är inkopplad mot nätet är alternativet är att bygga upp lagringskapacitet vid respektive biogasanläggning för att hantera variationer i produktion och behov. Detta är förenat med stora kostnader. 6.6 MINSKAT TRANSPORTARBETE MED LEDNINGSBUNDEN DISTRIBUTION Det är viktigt att påpeka att distribution via gasnätet innebär att transport av bränsle till slutanvändare minskas i motsvarande grad. Visserligen krävs det ett transportarbete för att samla ihop rötsubstratet och transportera det till biogasanläggningen men det är ingen skillnad mot till exempel ihopsamling och transport av spannmål till en etanolanläggning. Etanolen behöver sedan transporteras till en anläggning där den kan blandas med bensin och sedan vidare med tankbil till tankställen för bensin alternativt E85. Samhällsnyttan av minskat transportarbete 12(16)

19 är stor. Det medför till exempel lägre utsläpp av hälsovådliga emissioner och koldioxid. Det medför även en högre trafiksäkerhet och mindre slitage på vägnätet. Risk för olyckstillbud och kontaminering av grundvatten eller skyddsvärda områden som kan uppstå i samband transport av till exempel bensin och diesel undviks helt och hållet med ledningsbunden distribution. 6.7 KONKURRENS I somliga delar av Sverige har den biogas som används som fordonsgas följt bensinpriset uppåt. Det finns många olika skäl för detta men den marknadsmekanism som bäst dämpar prisökningar är konkurrens. För att åstadkomma konkurrens krävs det att mer än en leverantör kan leverera gas till en och samma lokala marknad. Inmatning av biogas på gasnätet ger alla inkopplade leverantörer möjlighet att leverera biogas till samtliga lokala gasmarknader anslutna till gasnätet. 6.8 HANDEL ÖVER GASNÄTET Sedan 2003 är gasmarknaden öppen för annan gas än naturgas. Detta gäller främst biogas men även andra typer av gaser till exempel gruvgas, vätgas och SNG kan nu matas ut på naturgasnäten. Regelverken för detta är olika i olika länder men baseras på EU-direktiv 2003/55/EC 20. Vissa länder, t.ex. Tyskland, Schweiz och Frankrike har tagit fram nationella regelverk för inmatning på nätet. För att biogasen ska kunna konkurrera med naturgasen är det dock viktigt att biogasens miljö-, resurs- och samhälleliga fördelar återspeglas i de styrmedel och skatter som avser främja övergången till ett mer hållbart energisystem. 7 IDENTIFIERING AV SEKTORER OCH AKTÖRER VIKTIGA FÖR FORMULERING OCH IMPLEMENTERING AV EN NORSK STRATEGI FÖR BIOGASUTVECKLING 7.1 SEKTORER Avfallshantering På reningsverk produceras biogas när slammet rötas för att reducera slamvolymerna. Dessa anläggningar står idag för en stor del av biogasproduktionen både i Sverige och Norge. Samtidigt är biogasproduktionen inte huvudsyftet med verksamheten, vilket medför att det vanligtvis finns stora möjligheter att optimera processen för ökad biogasproduktion. Privata avfallsbolag, kommunala avfallsbolag eller kommunala förvaltningar kan dels stå för insamling av organiskt matavfall från hushåll, restauranger, storkök och butiker till biogasanläggningar, dels vara ägare eller delägare i biogasanläggningar. 13(16)

20 Jordbruk Lantbruket är både en möjlig råvaruleverantör till biogasanläggningen i form av gödsel och energigrödor, samt en avnämare till den biogödsel som produceras. Odling av ettåriga energigrödor för biogasproduktion kan bidra till en bättre växtföljd, biologisk mångfald och minskat näringsläckage samt ett öppet jordbrukslandskap. Enskilda lantbrukare och regionala lantbruksföreningar kan även ta en mer aktiv roll och investera i anläggningar och därmed ta sig högre upp i förädlingskedjan och bli energiproducent, inte enbart råvaruleverantör. Livsmedelsindustrin Organiskt avfall från livsmedelsindustri är ett intressant substrat för biogasanläggningar. I Sverige finns även exempel på att livsmedelsindustri varit ägare eller delägare i biogasanläggning (Linköping, Swedish Meats). Transportsektorn Biogas fungerar som ett utmärkt drivmedel i bussar och andra fordon. Kommuner kan ställa hårda miljökrav på kollektivtrafik, eller insamling av avfall och på så sätt främja användningen av biogas. För att få en god ekonomi i en biogasanläggning, med rening av biogas till drivmedel är den baslast som stadsbussar eller renhållningsfordon utgör väsentlig. Gasindustri Gasindustrin kan köpa biogas från biogasanläggningar, för användning lokalt eller för inmatning på gasnätet. I Sverige finns exempel på att gasindustrin gått in vid olika steg i biogassystemet, som delägare i biogasanläggningar, som ägare av gasreningsanläggning för förädling av gasen, eller som köpare av biogas av naturgaskvalitet. Gasindustrin har även en viktig roll i utbyggnaden av tankstationer för biogas och naturgas. 7.2 AKTÖRER Utöver de aktörer som ingår i sektorerna beskrivna i kapitel 7.1 finns behov av en rad andra aktörer vid implementering av biogassystem. Staten För att främja produktion och användning av biogas krävs långsiktiga styrmedel. Det kan vara styrmedel som gynnar uppbyggnad av produktionsanläggningar (investeringsstöd) och användning (skattebefrielse). Det är även viktigt att det finns en politisk acceptans för den infrastruktur för gasformiga bränslen som krävs. Statliga insatser avseende forskning, utveckling och demonstration är en förutsättning för kunskapsuppbyggnad och utbildning av kompetenta personer. Det är viktigt att det finns en rekryteringbas av utbildade personer för implementering, marknadsuppbyggnad och utveckling av biogassystemet. Branschorganisationer - nationellt Branschorganisationer kan arbeta för erfarenhetsutbyte, utbildning och kunskapsspridning, acceptansfrågor, intressebevakning och säkerhetsfrågor. En rad olika branschorganisationer berör biogasfrågor, i Sverige är det framförallt organisationer för energigaser, avfall och avloppsreningsverk. 14(16)