Vätgas och/eller syntetisk metan genom Power to Gas Studier kring drivmedelsförsörjning i Östersunds kommun. Farzad Mohseni Östersund,

Transkript

1 Vätgas och/eller syntetisk metan genom Power to Gas Studier kring drivmedelsförsörjning i Östersunds kommun Farzad Mohseni Östersund,

2 Disposition Alternativa drivmedel Vätgas Syntetisk metan Vätgasinblandad metan CCR kontra CCS Energisystemet i Östersund Slutsats Rekommendationer

3 Bakgrund Green Highway Samarbete mellan Sundsvall, Östersund och Trondheim. Finansieras av Interreg Sverige-Norge samt ett 30-tal partners Ökar tillgängligheten på hållbart sätt Olika förnybara drivmedelsslag som exempelvis el, biogas, E85, Biodiesel etc.

4 Fossilfria transporter i Östersunds kommun Inom organisationen finns höga mål om att uppnåfossilfrihet till 2020 För Östersund som geografiskt område eftersträvas fossilfrihet till 2030 El ses som en viktig möjlighet och satsningar har gjorts i bland annat elbilar inom kommunen Bland annat finns en biogasstrategi samt Agenda 21 för år 2040, där biogas och vätgas finns som alternativ. HCNG ses som ett intressant komplement där utvecklingen följs från kommunhåll

5 Produktion av vätgas Finns ett flertal framställningsmetoder Ångreformering av naturgas Biomassaförgasning Elektrolys Elektrolys av vatten mest lämpliga metoden Vätgas

6 Vätgas Behov Kommun och region har stort inflytande vid introduktion av ny teknik Kan bidra till drastiska ökningar av behovssituationen av vätgas Intressant elbalans i länet 14 TWh/år framställs varav stor del exporteras. I transporter används ca 1,5 TWh årligen

7 Vätgas -Exempelcase Antaganden Nyttjande av en av de största HRS påsvenska marknaden med kapacitet på 32 kg vätgas/h Timmar som tankning sker: Kl. 06:00-22:00 Vätgasbehov över året: 187 ton (drygt 6 GWh) Medelbehov under tankningstimmar: Ca 32 kg/h (antagen full beläggning) Antagen driftprofil elektrolysör: Ca 15h/dygn med 100 % effekt samt 9 h/dygn med 10 % effekt Verkningsgrad elektrolysör: 60 %

8 Vätgas -Exempelcase

9 Vätgas -Exempelcase

10 Vätgas -Exempelcase Möjliga lokaliseringar Gövikens reningsverk anslutningsmöjlighet till elnät Möjlig avsättning för värme Kan kombineras med befintlig biogasstation för att få en multifuel -mack Torvalla med gasmotor el samt värmeavsättning Lugnvik med KVV Liknande förutsätningar som Torvalla Sammanfattning Grov uppskattning påinvesteringskostnad: 20 MSEK (exkl lager)

11 Biogas -Nuläget Uppgradering och lager Rötkammare

12 Biogas Nuläget Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Summa (MWh)

13 Biogas Nuläget I Östersund körs kring 300 biogasfordon som förbrukar ca 4,5 5 GWh biogas 2016 ytterligare 30 biogasbussar för stadstrafik enligt biogasstrategin (idag används andra alternativ) Ger ytterligare behov på 7,5 GWh

14 Power to Gas O₂ + - H₂ H CO₂ H H C H

15 Reaktionen CO₂+ 4H₂ CH₄+ 2H₂O + värme 15

16 Biogaspotential med Power to Gas Med Power to Gas +70% Befintlig potential

17 Power to Gas Exempelcase Indata och antaganden Produktion av uppgraderad biogas (antaget för 2014): Nm 3 Tillgänglig mängd koldioxid: Nm 3 Motsvarar drygt 38 Nm 3 /h kontinuerligt Vätgasbehov över året: 1,33 MNm 3 Ca 4 GWh Vätgasbehov per timme: Ca 13,5 kg/h Antagna produktionstimmar/dygn: Ca 17 h 100 % effekt, 7 h 10 % effekt Verkningsgrad elektrolysör: 60 %

18 Power to Gas Exempel

19 Power to Gas Exempel Möjliga lokaliseringar Gövikens reningsverk med anslutningsmöjlighet till elnät samt möjligavsättning för värme tack vare tidigare värmepump i området Kompatibelt med befintlig biogasanläggning, finns redan biogaslager samt samt tankstation Torvalla med gasmotor el samt värmeavsättning Lugnvik med KVV Liknande förutsätningar som Torvalla Sammanfattning Produktionsökning av metan med ca 3,3 GWh (Ger totalt 8,3 GWh) Grov uppskattning påinvesteringskostnad för huvudkomponenter: Ca 20 MSEK

20 HCNG Vätgasinblandad metan HCNG innebär ca 5 20% vätgas i metan Möjliga fördelar ur förbränningssynpunkt dåvätgas har snabbare förbränningshastighet Lägre koldioxidutsläpp per energienhet i avgaser

21 HCNG Kan användas i de flesta bilmotorer Rundringning till flertalet stora biltillverkare Inga garantier för deras motorer Rimligen kort introduktionstid FoU inom HCNG bland flera tillverkare För Östersund skulle presenterade lösningar för vätgas och biogas även kunna tillämpas för HCNG-produktion

22 CCR CCS

23 Principer CO2-infångning

24 CCR Naturliga källor för CO2 är från biogasproduktion finns CO2 och metan Begränsad mängd Nyttjande av förbränningsprocesser mycket stor ökning av tillgång på koldioxid Ex. Jämtkrafts torvförbränning

25 Östersunds energisystem

26 Energisystemet Goda integrationsmöjligheter för både vätgas och syntetisk metan i energisystemet Möjlighet med avsättning för restprodukter hög totalverkningsgrad i processerna Elförbrukning 2012 låg påca 0,2 TWh jfrt med 14 TWh produktion Jämtkraft har stora satsningar påvindkraft kan försvåra reglering

27 Slutsatser Östersunds kommun fördelaktigt för elektrobränslen Stor andel förnybar el Stora ambitioner för förnybara drivmedel i Östersund Östersund ligger strategiskt och kan utgöra en viktig länk i exempelvis en nationell vätgasinfrastruktur Power to Gas goda produktionsförutsättningar Kort introduktion av drivmedlet då det redan används Stort biogasbehov från 2016 och framåt HCNG kan ta rygg påom vätgas eller syntetisk metan ska exploateras

28 Rekommendationer Introduktion av vätgas som drivmedel Östersund intrssant läge för försörjning av vätgas i sträckan Sundsvall och Trondheim Skulle vara intressant att ta fram affärsmodeller och möjliga business-case för vätgas Identifiera eventuella problem för att uppnålönsamhet ta fram åtgärdsförslag för riktade insatser

29 Rekommendationer Power to Gas Göviken Ökat behov av biogas närmaste åren Behövs satsningar i produktionssidan Utredning om pilot i anslutning till Göviken Innehåll bland annat: fysiska förutsättningar, säkerhetsaspekter, affärsmodeller, ekonomiska aspekter innefattande detaljerad investeringskostnad, drift-och underhållskostnader, intäktsberäkningar känslighetsanalyser m.m. Resultat Underlag för utveckling av biogasproduktion i Östersund Koldioxidåtervinning i KVV Nyttjandet av CO2 ett varv till har klimatnytta Utreda hur CCR genom PtG skulle uppfattas ur klimatperspektiv Fler bränslen än metan på frammarsch t.ex metanol Frågan om CCR kommer bli mer relevant Myndigheter borde rimligen vara intresserade (tex STEM) tillsammans kommun och energibolag

30 Tack för uppmärksamheten!! Frågor?