Svenske erfaringer af biogas Drivkræfter for gaskøretøjmarkedet og synergien naturgas/biogas

Transkript

1 Svenske erfaringer af biogas Drivkræfter for gaskøretøjmarkedet og synergien naturgas/biogas Mattias Svensson Svenskt Gastekniskt Center AB Dansk Gas Forening Gastekniske Dage, Vejle 11 maj 2010

2 Kort om SGC Biogasproduktion och användning, status och framtida potential Kraftvärme i Sverige från biogas Stöd till biogas i Sverige Vad ska jag prata om? Översikt Biogas till transporter i Sverige Avslutning: Varför använder vi biogas till transporter i Sverige?

3 Svenskt Gastekniskt Center Uppdrag: Samordna energigasteknisk utveckling Bildades 1990, ägs av gasbranschen Kontor i Malmö med sex anställda Ramavtal med Energimyndigheten upp till 40 % statlig finansiering av relevanta FUD-projekt Omsättning 2009: ca 25 miljoner kr Arbetar med naturgas, biogas, gasol, DME, vätgas och bio-sng (via termisk förgasning och metanisering) Läs mer på

4 Miljöteknik SGCs verksamhet Förgasning och metanisering Distribution och lagring Biogasteknik Energigasanvändning Drivmedel

5 Mattias Svensson Drivmedel Vi på SGC Jörgen Held VD Anneli Petersson Biogasteknik Corfitz Nelsson Användning, Miljö Katherine Smedberg Administration Staffan Karlsson Distr/lagr, Förgasn

6 Svenskt Gastekniskt Center Egna återkommande arrangemang International Seminar on Gasification Årligt återkommande i oktober, senast i Sthlm, 103 deltagare 2010: Göteborg okt, Feedstock, pretreatment and bed material Nordic Biogas Conference Varannat år, arrangerat av SGC och systerorganisationer i Norden, senast i Oslo 2010, 300+ deltagare Nästa gång i mars

7 Metan Samma molekyl, olika namn beroende på källa och tillstånd Fordonsgas = Køretøjgas Naturgas (NG) Biogas (BG) CNG/CBG = CMG LNG/LBG = LMG - komprimerad gas - förvätskligad gas Bio-SNG biometan från förgasad biomassa

8 Biogasproduktion Substrat mestadels avfall och rester från stadsmiljö Totalt 1.36 TWh (2008) Ant. anläggn.: [GWh] Source: Sv. Energimyndigheten, ES2010:01 Ökad produktion jämfört med 2006 (1,21 TWh) Deponi minskar med tiden (inga nya sedan 2005) Störst ökning för samrötning (3 nya) och ind. WWTP (1 ny)

9 Biogasanvändning Värmeanvändning dominerar, men har minskat Totalt 1.36 TWh (2008) [GWh] Source: Sv. Energimyndigheten, ES2010:01 Trend mot ökad användning som fordonsbränsle 2007: 275 GWh; 2008: 333 GWh; 2009: 414 GWh Levereras av WWTP s och samrötningsanläggningar Inmatn. på nätet 2008: ca 133 GWh (kapacitet 216 GWh)

10 Biogaspotential Avfall, restprodukter och energigrödor Städer Jordbruk Skogsbruk Slam Hushållsavfall Ind. org. avfall Deponi Gödsel Restprodukter Energigrödor Restprodukter från skog och industri Biobränslet med störst potential genom substratflexibilitet och överlägsen omvandlingsoch yteffektivitet!

11 Biogaspotential 74 TWh bara från avfall och restprodukter Stor oanvänd rötningspotential i jordbrukssektorn 75 % av 15 TWh (avfall och restprod.) från jordbruket Energigrödor kan ge upp till TWh mer Forskning pågår på nya energigrödor, t.ex. hampa, kronärtskockor och energibetor (Crops4Biogas) Störst potential i skogssektorn Termisk förgasning av skogens restprodukter kan ge 59 TWh biometan 40 TWh rimlig nivå (Energigas Sverige) 10 % av all energianvändning; 45 % av vägtransporterna Källa: Gasföreningen 2008, Den svenska biogaspotentialen från inhemska restprodukter

12 Biometan genom termisk förgasning Förnybar energi i stor, centraliserad skala Två större svenska aktörer investerar aktivt (E.ON och Göteborg Energi) Etapp 1 (20 av 100 MW) i Göteborg i drift 2012 Första tillämpning: Kraftvärme från syntesgasen Metanisering på randen till att bli kommersiellt tillgängligt Storskalig inmatning på nät förutsättning för tekniken Forskning i Güssing, Österrike 8MW indirekt förgasare i drift sedan 2002, 1 MW metanisering sedan 2009

13 Biometan genom termisk förgasning Vad är dess fördelar jämfört med BtL-lösningar? Högre utbyte % metan, upp till 20 % värme Bredare spännvidd av ekonomiskt möjliga skalor Lägsta skala så låg som MW Minskad finansiell risk Underlättar fjärrvärmelösningar ( strap-on förgasare) Behovet av sofistikerad teknik och material minskar Lägre temperaturer Enklare syntesväg, eftersom metan är en enklare molekyl

14 Användning av biogas till kraftvärme Svaga stödformer och överflöd av övrig förnybar eller koldioxidfri el El från kraftvärme och värme till fjärrvärme växer inte Liten andel kraftvärme i WWTP och deponi (2008: 59 GWh) Rapporterad fjärrvärme (2008: 129 GWh) mkt lägre än tillgänglig värme (2008: 720 GWh; inklusive intern förbrukn. och förluster) Kraftvärme på gårdsnivå (10 TWh )? Elcertifikat ca 30 öre/kwh fluktuerande marknadspris Antalet anläggningar har växt fort (8 st. 2008, idag ca 20) pga. nytt investeringsstöd (?) Gödsel viktigare faktor (ny regel om vårgödsling; gödselpris)

15 Stödformer för biogas och fordonsgas Svagare och mer teknikneutrala stöd marknadskrafter styr mer Biogasen är skattebefriad t.o.m förlängs troligen Naturgas använt som fordonsgas har lägre skattesats Skattelättnaden tas stegvis bort 2011 till 2015 Förmånsskatten för tjänstebilar 40 % mindre t.o.m Miljöbilar är befriade från fordonsskatt första fem åren Ny regel, gynnar fossildrivna miljöbilar i högre grad Olika former av investeringsstöd Pumpbidraget för tankställen ( ) kompensation för pumplagen (ej teknikneutral, eftersom etanolpump billigast) KLIMP och LIP ( ) investeringsstöd för miljöinsatser via kommun ca 1/3 gått till biogas för fordon-projekt Dagens stödformer inte lika omfattande

16 Marknadskrafter fordonsgas Barriärer för nätbaserad naturgas Den svenska energimixen: Gott om kärnkraft och vattenkraft (30%) Hög andel fasta biobränslen (25%) Svagt intresse för naturgas Introducerad 1985 Bara 2 % av energimixen (EU-27: 24%) Nätet finns bara längs västkusten Nätexpansion är politiskt död fråga Fortsatt marknadsexpansion kräver ökande andel förnybar gas! LNG-lösningar mer accepterade

17 Marknadskrafter fordonsgas Synergieffekter vid samtidig användning av naturgas och biometan Biometan säkrat av naturgas Penetrering av ny marknad med naturgas biometan följer Naturgas-backup säkrar försörjningen Marknadsexpansion Produktionshaveri Naturgasbron Förespråka naturgas som en nödvändig övergångslösning Nätinmatning av biometan 100 % användning av biometan garanterad året runt Billigaste och miljövänligaste transportsättet

18 Marknadskrafter fordonsgas Viktiga drivkrafter för uppstarten av gasfordonsmarknaden I begynnelsen: Gasbussar för att motverka luftföroreningar Kommunala aktörer i Malmö och Göteborg Gasbolagen ville hitta en ny marknad Statsstöd för miljön till kommunerna avgörande ( ) Städer utanför nätet började uppgradera sin biogas för att driva sina bussflottor Bussflottor har visats* ha varit den essentiella nischen för den gryende gasfordonsmarknaden Expansion: Flottor av lätta fordon publik tankning = sant Flottorna står för baslast, ger skäl för uppgradering av biogas Privata fordon ökar genom ökande stationstillgänglighet *Sandén 2005: Variety Creation, Growth and Selection Dynamics in the Early Phases of a Technological Transition: The Development of Alternative Transport Fuels in Sweden

19 Sålda volymer fordonsgas Bevis på en fruktbar samverkan mellan användningen av [GWh] naturgas och biometan 2009: 685 GWh (60% förnybart)

20 Antal gasfordon Marknadsbasen: Bussflottor (1 buss 30 personbilar) Nya personbilsmodeller gav ökad försäljning 2009: (21749; 412; 963)

21 Nya mer intressanta bilsmodeller Ökad personbilsförsäljning ger ökat tryck på publika mackarna %, 2009 ( av totalt ) Källa: BIL Sweden, Miljöbilstopplistan : Bara nya gasdrivna personbilar 2009: Stor ökning i försäljning, 7,5 % av alla miljöbilar, knappt 3 % av alla nya bilar

22 Nya mer intressanta bilsmodeller Ökad personbilsförsäljning ger ökat tryck på publika mackarna %, 2009 ( av totalt ) Källa: BIL Sweden, Miljöbilstopplistan : Bara nya gasdrivna personbilar 2009: Stor ökning i MB 170 och180 NGT 18% försäljning, 7,5 % av alla miljöbilar, knappt 3 % av alla nya bilar VW Passat TSI Ecofuel 67%

23 Södertälje Västervik Åhus Svedala Tankställen för fordonsgas i Sverige (106 stations, Maj -10)

24 Den infrastrukturella utmaningen Långdistansförsörjning barriär för marknadstillväxt i Sverige Biogas: Sårbar, lokal försörjning Naturgas: Nät bara längs västkusten Alltför dyra transportkostnader med CMG-flak över 200 km; komplex logistik ödar resurser Nya marknader: Hönan och ägget-situation Dyr CMG för uppstart och backup Små marknader för dyra Vita fläckar med liten eller ingen marknadstillväxt

25 Flytande metan (LMG) är lösningen! Högre energitäthet i mindre tunga tankar Metangas kondenserar vid 163 C, 600 ggr volymminskn. Förvaras i isolerade tankar (3 bar, 150 C) 1,7 liter LNG <-> 1 liter diesel Transportkostnad: SEK/Nm3 Högre energitäthet i mindre tunga tankar Vattenfall AB, SGC report 167 (2006) Lastbilar 2-3 ggr längre räckvidd Bränsletransport: Ekonomisk räckvid ökar 5-6 ggr km

26 Flytande metan (LMG) är lösningen! Distribution utanför nätet i Sverige Räckvidd för LMG-transport km Underlättar balanserandet av utbud och efterfrågan på biometan för hela Sverige Bara 24 LMG-stationer behövs för att täcka alla större transportrutter Fjärrtransporter använder LMG direkt Installation av ett CMG-uttag ger större möjligheter: LBG Gothenburg CMG till lätta och tunga fordon CMG-försörjning av dotterlbg stationer (röd markering) Malmö LNG och LBG-uppgradering snart på plats Luleå Sundsvall LBG Stockholm Nynäshamn: första LNGimportterminalen 2011!

27 LCMG- vs. CMG-tankstationer LCMG-system LMG-tank LMG-system LMG-tankning CMG-tankning Cryostar

28 LCMG- vs. CMG-tankstationer LCMG-system Moderstation (större) Samma investeringskostnad Lägre rörliga kostnader Full kapacitet dygnet runt CMG och LMG samtidigt Minimumförbrukning nödvändig Dotterstation (mindre) CMG lägre investering CMG okänslig för låg konsumtion LMG-tank LMG-system LMG-tankning CMG-tankning Cryostar

29 Fordonsgasmarknaden växer Tunga fordon och även sjöfart ger stora, säkra volymer Bussar växer redan uppbokat 0,3 TWh biometan, långtidsmål på 1,3 TWh Fokus på långväga tung trafik prognos 460 nya fordon till 2012 (0,3 TWh) Dieselmetanteknik förutsättning Konvertering till LMG LMG till skepp kan ge stöd till ny distribution ger effekt Före Efter

30 Varför biogas som fordonsgas? Oljeanvändning till ¾ = Transporter 2/3 av all olja går till vägtransporter (88 TWh 2008) El och plugin hybrider inget fullständigt alternativ Tung trafik kan antagligen inte använda el på mycket länge För persontrafik: Ännu inte slagit igenom kommersiellt, kan ej täcka långresor Biogas har bäst prestanda av alla biobränslen Bättre yt- och omvandlingseffektivitet, substratflexibilitet Bäst miljöprestanda (klimatpåverkan, reglerade och oreglerade emissioner) Visst är det billigare att använda till kraftvärme men vad ska vi ersätta oljan i transporter med annars inom 5-10 år?

31 Svenske erfaringer af biogas Drivkræfter for gaskøretøjmarkedet og synergien naturgas/biogas Tack! Några frågor?