Energianvändning i Trädgårdsnäringen

Transkript

1 Energianvändning i Trädgårdsnäringen Inger Christensen och Gunnel Larsson Grön kompetens AB Avsnitt ur Energikartläggning av de areella näringarna Jordbruksverket Jo 2009/1596 Rapport 2010:16

2 1 Uppdraget Att kartlägga trädgårdsnäringens energianvändning. Med kartläggning avses att ta fram kunskapsunderlag som beskriver den nuvarande energianvändningen, särskilt den fossila. Med trädgårdsnäringen avses grödor under glas, fruktodling samt vissa specialgrödor på friland. Fokus läggs där energianvändningen bedöms vara störst. Att redogöra för möjlig potential för energieffektivisering inom trädgårdsnäringen med fokus enligt förra punkten. Med potential avses vad som är möjligt att uppnå genom tekniska och andra förbättringar. Bedömning görs i första hand med utgångspunkt från dagens situation och företag. Att ge förslag på möjliga åtgärder för energieffektivisering inom trädgårdsnäringen. 2 Växthusodlingen Genom att bedriva odling i växthus möjliggörs en längre växtsäsong, liksom produktion av växter som annars inte hade gått att odla i vårt klimat. Växthusodling, kan beroende på kultur, förekomma under hela året eller mera säsongsbetonat och då framförallt med inriktning på vårproduktion. Trädgårdsproduktion i växthus omfattar ett flertal olika kulturer. Huvudinriktningar i svenska växthusföretag är prydnadsväxter (krukväxter, utplanteringsväxter, blomsterlök och snittblommor) samt grönsaker och bär. Exempel på stora krukväxtkulturer är pelargon, julstjärna, begonia, krysantemum, cyklamen, saintpaulia och kalanchoe. Utplanteringsväxter är t.ex. penséer, petunia, tagetes och lobelia. I blomsterlöksodling dominerar hyacinter i kruka och tulpaner till snitt. De viktigaste grönsakskulturerna är gurka, tomat, sallat och kryddgrönt. Även produktion av sticklingar, småplantor samt bär förekommer. Växthusbranschen omsätter ca 2 miljarder. (SCB 2006) 2.1 Struktur i svensk växthusodling Vart tredje år samlas det in uppgifter om produktionen från företag som bedriver yrkesmässig trädgårdsodling i Sverige. Inventeringen omfattar företag som har minst 200 m 2 växthusyta eller minst m 2 frilandsodling av trädgårdsväxter. Enligt trädgårdsinventering för 2008 fanns det 659 företag i vilka det bedrevs växthusproduktion i uppvärmda växthus. Arealen uppvärmda växthus uppgick till m 2. Dessutom fanns m 2 ouppvärmda växthus. Det finns ett stort antal företag med en liten växthusyta samtidigt som det finns ett mindre antal stora företag. Grovt räknat står 35 % av företagen för cirka 80 % av produktionsytan (tabell 1). Tabell 1. Storleksstruktur svenska växthusföretag med uppvärmning avseende år 2008 (SCB, 2009) Växthusyta Total växthusyta Antal företag Genomsnittlig yta (m 2 ) (1 000 m 2 ) (%) (st) (%) (m 2 ) , > , Totalt

3 2.2 Geografisk belägenhet Växthusproduktion förekommer i hela Sverige men en stor del av ytan finns i södra Götaland, Östergötland samt runt Stockholm och Göteborg. Av Sveriges totala växthusyta finns ungefär hälften i Skåne (tabell 2). Speciellt odling av gurka och tomat är koncentrerad till Skåne där cirka 75 % respektive 62 % av odlingsytan finns. För den icke ätliga delen av växthusproduktionen, dvs. kruk- och utplanteringsväxter, lökblommor samt sticklingar och småplantor av prydnadsväxter finns knappt 40 % av växthusytan i Skåne. Företag med produktion av grönsaker har en större areal per företag än de med prydnadsväxtproduktion. Det kan även konstateras att sett till företagsstorlek så finns de största företagen i södra Sverige. Tabell 2. Växthusyta i Sverige respektive Skåne år 2008 (SCB, 2009) Växthusyta (m 2 ) Antal företag (st) Genomsnittlig yta (m 2 ) Sverige totalt varav grönsaker* varav prydnadsväxter* Skåne totalt varav grönsaker* varav prydnadsväxter* * vissa ytor används till båda kulturinriktningarna 2.3 Förnyelse och lönsamhet i växthusbranschen Svenska växthusföretag är normalt familjeföretag. I de allra flesta fallen arbetar företagaren själv aktivt i produktionsarbetet. Växthusföretag med en produktionsyta på m 2 växthusyta eller mindre sysselsätter i normalfallet mindre än motsvarande två årsanställda. Under högsäsong kan antalet anställda dock vara betydligt större. Den förnyelse och utbyggnad som äger rum sker till mycket stor del hos redan etablerade växthusföretag. Det förekommer också nyetableringar men de är få. Liksom i jordbruket pågår en strukturomvandling som innebär att mindre företag försvinner och att produktionen i än större utsträckning koncentreras till färre och större anläggningar (tabell 3). Tabell 3. Antal företag och arealer med växthusodling (SCB, 2009) Yta växthus med uppvärmning (1000 m 2 ) Antal företag (st) Medelareal (m 2 ) Normalt skrivs en växthusanläggning av på 20 år men i praktiken används många växthus betydligt längre än så. Statistiken för 2008 visar att knappt hälften av växthusbeståndet är 20 år eller äldre (tabell 4).

4 Tabell 4. Åldersfördelning för svenska växthusföretag 2008 (SCB, 2009) Ålder m 2 Andel av växthusytan % < 5 år % 5-9 år % år % > 20 år % Totalt % Lönsamheten varierar mellan företag och mellan säsonger. Svensk växthusproduktion är starkt utsatt för internationell konkurrens och situationen under de senaste åren har präglats av ökad konkurrens och en svag utveckling av priserna för många trädgårdsprodukter. Bedömningen är att osäkerheten har ökat för företagen och att många företag har en pressad ekonomisk situation. Kostnadsstegringar på energi under 2000-talet har ytterligare försvårat situationen. Förhållandena har påskyndat rationaliseringsåtgärder men också lett till att investeringsutrymmet är begränsat och att investeringar med snabb återbetalningstid prioriteras. 2.4 Energianvändning i växthus idag För de flesta växter gäller att mera ljus betyder bättre tillväxt. För att uppnå goda naturliga ljusförhållanden väljs smäckra byggnader med låg skuggverkan liksom täckmaterial med god ljusgenomsläpplighet. Nackdel med detta är att byggnaden får en dålig värmehållande förmåga. Den huvudsakliga användningen av energi åtgår för värmereglering i växthusen. Förutom detta används också energin för att reglera fukthalten i växthusluften och för att belysa odlingen. Behovet av växtbelysning beror på kultur och odlingsperiod. I krukväxtodlingar med helårsproduktion ges normalt växtbelysning under oktober till mars. I tomat- och gurkodling används i normalfallet belysning under plantuppdragning men inte i själva kulturen. I dessa kulturer är fuktstyrningen särskilt viktig för att få bra skörd och friska plantor. Vid fotosyntesen förbrukar växter koldioxid och i tomat- och gurkodlingarna är det vanligt att tillföra koldioxid, antingen genom förbränning av naturgas, propan eller eldningsolja miljöklass 1 eller genom ren koldioxid från tank. De senaste åren har användningen av ren koldioxid ökat. Energianvändningen för transporter inom företaget och för övriga maskiner utgör en liten del av totala energianvändningen i ett växthusföretag. 2.5 Faktorer som påverkar växthusföretagets energianvändning Det enskilda företagets energianvändning beror av en lång rad faktorer. Det yttre klimatet såsom instrålning, temperatur, vind och nederbörd har en direkt påverkan på värmebehovet i växthuset och följaktligen på energianvändningen. Växthusens tekniska utformning, utrustning och kondition har också stor betydelse. Större samlade block av växthus kräver mindre energi än motsvarande yta med friliggande växthus. Växthusens allmänna kondition när det gäller till exempel täthet kring luckor, spröjs och dörrar har betydelse för värmeförlusternas storlek. Användning av isolerande material såsom

5 dubbla täckmaterial, olika slag av energi- och mörkläggningsvävar, plastfolier och isolerskivor gör det möjligt att begränsa energiförbrukningen på ett betydande sätt. Status på system för värmeproduktion och värmedistribution har också betydelse. Stor betydelse har vad som odlas och när under året odlingen sker. Det är till exempel stor skillnad i energianvändning mellan en vinteromgång av begonia och en våromgång av pelargon. En gurkkultur som startar i mitten av mars i stället för i början av februari kräver cirka 25 % mindre energi. En senare kultur medför dock en lägre produktion och insatsen per kg produkt påverkas inte i samma utsträckning. Hur effektivt odlingsytorna i de olika växthusen kan utnyttjas påverkar också i hög grad energibehovet per produkt. En annan viktig faktor som påverkar energianvändningen är vilka strategier som tillämpas vid klimatregleringen. Vad önskar man uppnå för klimat, vilken klimatutrustning används och hur väljer man att låta den arbeta för att uppnå det önskade klimatet? Här sker en kontinuerlig kunskapsutveckling om växternas behov. Klimatdatorerna utvecklas ständigt och det krävs stor kunskap av odlaren för helt kunna utnyttja systemens möjligheter. 2.6 Storlek och fördelning av energianvändning i växthusodlingen Den totala energianvändningen för växthusodling uppgick enligt SCB 2008 till 711 GWh. Fördelningen på energislag framgår av tabell 5. Tabell 5. Fördelning på energibärare i GWh (SCB, 2009) Energibärare Energianvändning (GWh) Andel av total förbrukning (%) EO EO övriga Bark, flis och spån Ved ,5 Pellets och briketter Övriga biobränslen Gas Biogas Naturgas Gasol Kol och koks ,5 Övriga bränslen Fjärrvärme Elektricitet Totalt

6 Många företag har bytt energikälla sedan Detta tillsammans med minskad total energianvändning har medfört att användningen av fossil energi har minskat med ca 45 %. Användning av förnybar energi har under samma period fördubblats och stod tillsammans med fjärrvärme för 25 % av totala energianvändningen Under samma period har elförbrukningen minskat med nästan 40 %. Den minskade energianvändningen har flera förklaringar. Arealen uppvärmda växthus har minskat med ca 14 %. En kortare odlingsperiod i vissa gurk- och tomatodlingar har också lett till minskad energianvändning. Energieffektiviserande åtgärder såsom vävinstallationer har i många företag minskat behovet av energi. Den tydliga minskningen av elanvändningen tyder på mindre växtbelysning och minskad produktion av prydnadsväxter under vintermånaderna. Fördelningen av olika energibärare under åren framgår av figur 1. Figur 1. Energibärare för växthusodlingen (SCB, 2009) GWh år Fossilt Fjärrvärme El Förnybar 2.7 Energianvändning fördelad på året Energibehovet varierar kraftigt under odlingssäsongen. Det finns också en variation i energianvändning beroende på årsmånen och den beräknas uppgå till cirka ± 25 kwh/m 2. I figur 2 visas exempel på hur energiåtgången kan vara fördelad veckovis under året i en typisk växthusodling i södra Sverige (krukväxtodling). Odlingen i exemplet antas vara utrustat med väv. För kulturer som kräver fuktreglering (t.ex. tomat och gurka) och där koldioxid tillförs är förbrukningen större under vår, sommar och tidig höst (streckad linje).

7 Figur 2. Fördelning av energianvändning i kwh per m 2 och vecka. 18,0 16,0 14,0 12,0 kwh/m 2 och vecka 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0, vecka 2.8 Energianvändning fördelad på odlingsinriktning Det finns ingen tillgänglig officiell statistik med fördelning av energianvändningen på växthusodlingens olika produktionsinriktningar. En uppskattning baserad på sammanvägning av egna källor, SCB statistik och inventeringar som gjorts av Cascada AB visas i figur 3. Värdena avser Av den el som används i växthusföretagen förbrukar pumpar, krukmaskiner, kylar m.m. ca 10 %. El till värmepumpar uppskattas till ca 5 % och resterande 85 % är växtbelysning. Belyser växter gör man primärt när det är värmebehov och 80-85% av energin till lamporna utnyttjas som värme i växthuset. Belysningen blir på det viset en indirekt värmekälla som måste kompletteras med annan värmekälla om lamporna släcks.

8 Figur 3. Uppskattning av energianvändning uppdelad på produktionsinriktning GWh Krukväxter, utplanteringsväxter Lökdrivning, lök i kruka Övrigt Tomat, gurka Kryddor, kruksallat Fossilt El Förnybar och fjärrvärme Krukväxter och utplanteringsväxter odlas på en större areal än tomat och gurka. Det är dock vanligare med mera säsongsbetonad produktion i gruppen kruk- och utplanteringsväxter. I företag där man bedriver odling året runt i krukväxtodling har man en högre grad av isolering (ofta dubbelmaterial i tak och väggar samt dubbla vävar) än i växthus för tomat och gurka. Den högre el användningen vid odling av krukväxter, kryddor och kruksallat beror på användning av växtbelysning. Blomsterlökodling bedrivs av ett mindre antal men högt specialiserade företag. Typiskt är att företagen har stora kylar för rotning av lök och kylarna står för största delen av elanvändningen i dessa företag. Lönsamheten i tomat och gurkodling är helt avhängig av hög skörd. Ljusa växthus är väsentligt för att få bra en produktion. Energibesparande dubbelmaterial som minskar ljusinstrålningen är därför inte så vanliga som i prydnadsväxtodlingen och vävarna är av enkelskikt. Utöver detta finns ett behov av fuktreglering. Kryddor och kruksallat odlas i huvudsak som intensiva helårskulturer med mycket belysning. Inom alla produktionsinriktningar finns företag som utnyttjar växthusen endast en del av året. Av den totala produktionen står företagen med produktion större delen av året för de stora samlade volymerna. En jämförelse av energianvändningen inom gruppen helårsproducenter visar på en stor variation mellan företag med samma produktionsinriktning (tabell 6).

9 Tabell 6. Årlig energiförbrukning mätt i kwh/m 2 (egna uppgifter, LRF Konsult) Produktionsinriktning Energiförbrukning, inkl. el Variation (kwh/m 2 ) (kwh/m 2 ) Krukväxtodling (helår) Tomat- eller gurkodling (jan/feb okt) Utgångspunkten är att man i krukväxtodlingen har två vävar och att man i grönsaksodlingarna har en väv. Den större variationen inom krukväxtodlingen består delvis av skillnader i värmebehov för olika krukväxtslag. 2.9 Övergång till förnybar energi Andelen förnybar energi inklusive fjärrvärme stod 2008 för 25 % av använd energi för uppvärmning. Sedan dess har ytterligare ett antal företag övergått till förnybar energikälla. Trenden är en fortsatt och förhållandevis snabb minskning av fossila energislag. Det finns bra teknik för eldning av trädbränsle och det mest förekommande bränslet idag är flis. Hanteringen av flis är arbetskrävande och skrymmande och det kräver att företaget har god plats för förvaring och har möjlighet att ofta ta emot stora transporter. För anläggningar som ligger nära tätbefolkade områden är värmepumpar ett intressant alternativ till fossilt bränsle. Det minskar den totala energianvändningen, men ökar samtidigt elanvändningen. I dagsläget finns ett antal växthusanläggningar som utnyttjar berg-, jordeller luftvärme. Andra möjligheter för företag nära tätorter kan vara fjärrvärme. Idag finns ett antal företag som utnyttjar spillenergi från industri. I lägen med tillgång till spillvärme kan nyetablering av växthusföretag vara intressant. Viktigt är att företagen är belägna så det kan skapas god logistik för flöden ut på marknaden. Investering i fastbränslepanna eller värmepumpar är kostnadskrävande. En optimal panninstallation behöver föregås av isoleringsåtgärder i växthusanläggningen t.ex. installation av vävar om det saknas. Energianvändningen i växthus karaktäriseras av ett antal korta tillfällen med mycket stort energibehov. Pannanläggningarna blir alltför stora och kostsamma om de ska dimensioneras efter dessa toppar. Därför finns det ett behov av att ha tillgång till spetsvärme. Man behåller därför ofta den gamla värmekällan som spetsvärme. Inom prydnadsväxtodling och odling av kryddor och kruksallat används mycket växtbelysning. Det finns inga uppgifter om hur stor del av elanvändningen i de svenska företagen som utgörs av grön el. En utveckling mot att använda mera energieffektiv belysning i form av lysdioder (LED) pågår i omvärlden. Sannolikt blir det ett alternativ till dagens växtbelysning. Det innebär en möjlighet till minst en halvering av elanvändningen. Samtidigt kommer behovet av tillskottsvärme att öka eftersom LED-lampor avger mindre värme än de lampor som används idag. Tillskott av koldioxid är helt avgörande för att få en hög produktion av tomat och gurka. När koldioxid tillförs genom förbränning av t.ex. naturgas eller propan, sker vanligen en lagring av värmen från förbränningen i stora ackumulatortankar, om det saknas värmebehov i växthusen. Energin används sedan under natt- och morgontimmarna när det finns ett

10 värmebehov. I takt med övergång till förnybar energi ökar användningen av ren koldioxid. Den rena koldioxiden är en restprodukt från andra industriella processer. I omvärlden sker en teknikutveckling inom växthusbranschen som går ut på att utnyttja växthuset som en energikälla. Solinstrålningen ger på årsbasis dubbelt så stor energimängd som den man använder vid åretruntproduktion i växthus. Tekniken går ut på att skapa stora värmelager för att lagra överskottsenergi från sommar till vinter och från dag till natt. Det krävs mycket stora investeringar i form av värmeväxlare och stora system för värmelagring Energieffektivisering Åtgärder för att minska energianvändningen i växthus består i första hand av: förbättring av växthusets värmeförhållande förmåga vindskydd förbättrad värmeproduktion utveckling av odlingsprogram som medger maximalt utnyttjande av solinstrålningen optimering av reglering av värme, belysning, fuktighet och koldioxid nya växthus Klimatet inne i växthuset är ett mycket komplicerat system där små förändringar kan få stora konsekvenser för odlingsresultatet, vilket gör att ändringar i odlingsprogram måste ske stegvis. För att styra temperatur, luftfuktighet, växtbelysning, bevattning m.m. används klimatdatorer. Förbättring av växthusens värmehållande förmåga Val av täckmaterial har stor betydelse för energibehovet. Största delen av dagens växthus har enkelmaterial i taket och har någon form av flerskiktsmaterial i gavlar och sidor. Flerskiktmaterial i hela växthuset förekommer också framförallt i mellersta och norra delarna av landet. Ett flerskiktsmaterial som t.ex. dubbla akrylplattor minskar energibehovet med ca 40 %, men det har sämre ljustransmission och för vissa kultur ökar behovet av energikrävande fuktstyrning. Det är framförallt prydnadsväxter som odlas i växthus med flerskikt. Enkelglas är helt dominerande i grönsaksodlingar och är vanligt i prydnadsväxtodlingar i södra Sverige. Tabell 7. Täckmaterial hos växthusbeståndet 2008 (SCB, 2009) m 2 % av uppvärmd yta Yta med skugg- och eller energiväv % Yta med flerskiktsmaterial % Totalt uppvärmd växthusyta Rörliga växthusvävar har blivit standard i växthus med produktion under månader med stort värmebehov. Beroende på typ av väv uppgår energibesparingen till 40-60% under den tid som väven är fördragen. Saknas väv, är vävinstallation den enskild största energieffektiviseringen. Många krukväxtodlare har dubbla vävar och det finns några företag som provar en tredje väv. I tomat- och gurkodlingar finns oftast en väv och att installera ytterligare en väv kan vara intressant. Växthusets konstruktion har stor betydelse för hur kostnadseffektivt det är att sätta in vävar. I äldre växthus kan takhöjd och takkonstruktioner begränsa möjligheten att sätt in vävar, men i de allra flesta växthus går det att sätt upp åtminstone en väv.

11 Styrning av vävar för effektivt utnyttjande av ljus och värmesystem är en viktig parameter för bra energiutnyttjande. I många företag finns en besparingspotential på 5-10 % genom en förbättrad styrning av vävarnas användning. Det kräver dock att företaget har en modern klimatdator med goda reglermöjligheter. En väv förändrar odlingsklimatet och produktionsförhållandena i växthuset och det ställer krav på successiv anpassning av odlingsprogram. Fast eller rörlig isolering av gavlar och sidor bedöms minska energibehovet med 1-5%. Isolermaterial på norrsidor upp till bordshöjd i en krukväxtodling kan sättas in utan att produktionen äventyras och i många grönsaksföretag saknas vävar i sidor och gavlar. Isolering av socklar finns det behov av i framför allt äldre växthus. Vindskydd Hur utsatt ett växthus är för vind har mycket stor betydelse för energiåtgången. En reducering av medelvinden med 0,5 m/s minskar energianvändningen med 4-5 %. Rätt uppsatta vindskydd bör vara en prioriterad åtgärd i företag som saknar detta Förbättrad värmeproduktion I all värmeproduktion är rätt inställd brännare och rätt styrning av inmatning av fastbränsle samt en bra pannstyrning av största vikt för att få ett bra energiutnyttjande. Andra viktiga parametrar är hög effektivitet i värmedistributionssystem med bra styrning av huvudshunt och rökgasfläktar samt varvtalsreglering av cirkulationspumpar. Med hjälp av ackumulatortankar kan ett högt energiutnyttjande uppnås och det är av särskild vikt vid övergång till fastbränsle eller värmepumpar. Med rätt dimensionering av ackumulatortank kan en fastbränslepanna köras på jämn och hög belastning oavsett aktuellt värmebehov vilket innebär högt utnyttjande av bränslet. Det gör det också möjligt att klara av tillfälliga toppar i växthusets värmebehov med ett minimum av spetslastkörning (vanligen med fossilt bränsle). Anpassade odlingsprogram I takt med att energin har blivit dyrare har mera fokus lagts på att anpassa odlingsprogrammen så att solens energi tas tillvara maximalt. Det innebär i princip att man tillåter en högre temperatur i växthuset under dagtid när energin är gratis från solen. På grund av detta kan man i stället låta temperaturen sjunka lägre under natten är vad som annars normalt, vilket minska värmebehovet under dygnets kallaste tid. Det skiljer mycket mellan hur olika växtslag reagerar, och det är viktigt att en förändring av odlingsprogrammen inte medför negativa konsekvenser i form av förlängd utvecklingstid och sämre kvalitet på produkterna. Att ändra odlingsprogram är alltid en successiv process, som måste ske i små steg för att inte äventyra produktionen. Enligt danska försök finns möjligheter på upp till 20 % energibesparing i prydnadsväxtodling genom förändrad temperaturstyrning. Optimerad klimatreglering I kulturer med stor bladmassa såsom gurka och tomat blir fukthalten i växthus lätt för hög. Det kan ge problem i form av sämre tillväxt och ökad förekomst av svampinfektioner, som kan sätta ner produktionen och kvaliteten. Vanligaste åtgärden är att byta fuktig växthusluft mot torrare och kallare uteluft som sedan värms upp när den kommer in i växthuset. Väl anpassade klimatstyrningsåtgärder för att sänka fuktigheten är mycket betydelsefullt för att hålla nere energianvändningen. Det är en kunskapsprocess i att för varje växthus finna var

12 gränserna går. Erfarenheter från framförallt tomatodlingar pekar på att det finns en besparingspotential på % genom ändrad strategi för fuktstyrning. Ett alternativ till luftning och eldning för att kontrollera luftfuktigheten är att installera avfuktare. Tekniken innebär stora investeringar och för lågförädlade produkter såsom gurka och tomat, där stora mängder vattnen behöver transporteras bort från luften, är det i dagsläget ekonomiskt tveksamt. I växthus med drivning av lök förekommer dock avfuktare i viss utsträckning. Det är möjligt att en kombination av avfuktning och traditionell fuktstyrning är en framtida utveckling. Produktionen av prydnadsväxter styrs i hög grad av att ha god tillgång av produkter till de stora helgerna. Växtbelysning är en viktig produktionsfaktor för att kunna minimera produktionstiden för växterna och samtidigt kunna säkra en god produktkvalitet med en vara som är salufärdig till rätt tidpunkt. Belysning används i huvudsak under tider på dygnet när det finns ett värmebehov och 80-85% av den elenergi som går åt till belysningen ersätter annan värmekälla. Det finns dock betydande möjligheter till energieffektivisering genom optimering av tiderna för när belysningen ska vara tänd t.ex. bättre anpassning av gränserna för när det naturliga ljuset är tillräckligt och lamporna kan släckas. Genom styrning efter s.k. ljussumma (mängd ljus som kommit in under en viss period) finns också möjligheter att optimera växtbelysningen. Svårigheter ligger i att precisera vilken ljussumma som är lämplig för olika växtslag, då det idag endast finns begränsad kunskap om detta. En potential på % minskning av elanvändningen för växtbelysningen bedöms som rimlig. I ett längre perspektiv finns det dock möjlighet till en halvering av elanvändningen för växtbelysning när LED-belysning kan tas i bruk för växthusproduktion. Man får troligen räkna med ett ökat värmebehov i stället på grund av att LED-lamporna avger betydligt mindre värme än dagens högtrycksnatriumlampor. LED-växtbelysning förväntas finnas på marknaden om ca 5 år. Alla åtgärder som innebär anpassning av odlingsprogram, kräver ett mycket strukturerat arbetssätt då många parametrar ingår i systemet. Det gäller t.ex. utvärdering av hur växterna reagerar och hur tekniken i det enskilda växthuset fungerar. För detta krävs tillgång på bra arbetsredskap såsom avancerade klimatdatorer och stor kunskap om hur dessa kan utnyttjas. Uppskattning av potential för energieffektivisering i växthus Variationen mellan företag är stor både vad gäller växtval, standard på växthus och värmesystem. Det saknas statistik förom hur stora ytor olika energieffektiviseringsåtgärder är relevanta för. Det är därför svårt att aggregera kända besparingsmöjligheter till hela branschen. Därför får en erfarenhetsbaserad uppskattning göras där information från olika källor vägts samman. En uppskattning är att den totala potentialen för energieffektivisering med befintlig teknik är ca 15 % med utgångspunkt från 2008 års användning. En rimlig takt är en minskning med 2,5 % per år. Ytterligare reducering av energianvändning i befintliga växthus innebär troligen en minskning av produktionen och en större andel säsongsproduktion. Det ger färre arbetstillfällen och medför troligen en successiv avveckling av ett antal företag. Nästan hälften av de svenska växthusen är mer än tjugo åt gamla. Nya växthus är tätare, bättre isolerade och betydligt högre än vad som är var standard för tjugo år sedan. Det ger också ökade möjligheter att utnyttja bästa teknik. Nya växthus ger också förutsättningar till högre produktion på grund av bättre ljusinsläpp. Till ett nytt växthus med dubbla vävar, välisolerade

13 socklar, norrväggar m.m. behövs ca 30 % mindre energi jämfört med ett äldre växthus med en väv. I t.ex. grönsaksodling kan man samtidigt öka produktionen med ca 10 % vilket ökar energieffektiviteten per producerad enhet ytterligare Sammanfattning växthusodling Enligt trädgårdsinventering fanns 237 ha växthus med uppvärmning i Sverige Antalet företag uppgick till 639 stycken och utgör nästan uteslutande familjeföretag där ägaren är aktiv i verksamheten. Det finns växthus i hela landet men en stor del av ytan finns i södra Götaland, Östergötland samt runt Stockholm och Göteborg. Ungefär halva växthusytan finns i Skåne. Odling i växthus möjliggör en längre växtsäsong samt produktion av växter som annars inte hade gått att odla i vårt klimat. För god tillväxt i odlingen behöver växthus ha god förmåga att släppa in naturligt dagsljus. Detta innebär också att byggnaden får begränsad värmehållande förmåga och reagerar snabbt på förändringar i uteklimat. Vid växthusodling används energi främst för att hålla önskvärd temperatur, men också för fuktreglering. Beroende på kultur och odlingsperiod kan energi användas för växtbelysning. Speciellt i tomat- och gurkodlingar är det vanligt att ge tillskott av koldioxid, vilket förbrukas vid fotosyntesen. Tillförsel kan ske genom förbränning av naturgas, propan eller eldningsolja MK1 eller genom användning av ren koldioxid från tank Den totala energianvändningen i växthus uppgick 2008 till 711 GWh. Energibärare är i huvudsak eldningsoljor, naturgas, förnybara fastbränsle, fjärrvärme och el. Jämfört med tre år tidigare har energianvändningen minskat och andelen förnybar energi ökat. År 2008 utgjorde förnybar energi och fjärrvärme tillsammans 25 % och investeringar i system för fastbränsle fortsätter. Minskad energianvändning har flera förklaringar. Växthusytan har minskat som helhet. Samtidigt uppfattas vinterproduktionen ha minskat och detta innebär en mindre produktion. Energibesparande åtgärder har också medfört mindre användning av energi Det finns teknik för eldning av trädbränsle och det mest förekommande bränsleslag i dag är flis. Denna är skrymmande och arbetskrävande jämfört med olja och naturgas. Investeringsnivå är hög. En optimal installation behöver föregås av olika isoleringsåtgärder för att dämpa effektbehov och investeringsnivå. Det är dyrbart att installera för att klara toppbelastning och ofta är det lämpligt att behålla den gamla värmekällan som spetsvärme. I växthus som ligger nära tätorter kan värmepumpar eller fjärrvärme vara ett alternativ. Byte av energikälla är dyrbart och kapitaltillgången för investeringar är begränsad i växthusföretag I prydnadsväxtodling och odling av kryddor/kruksallat används växtbelysning. Utveckling pågår i riktning mot mera energieffektiv belysning med lysdioder, men teknik är ej färdigutvecklat. Åtgärder för att minska energianvändning i växthus består i första hand av: Förbättring av växthusens värmehållande förmåga (vävar, isolering, förbättrad vävstyrning) Vindskydd Förbättrad värmeproduktion (styrning och inställningar av distributionssystem, användning av ackumulatortankar etc.) Utveckling av odlingsprogram som medger maximalt utnyttjande av solinstrålningen

14 Optimering av klimatreglering av värme, belysning, fukt och koldioxid Nya växthus Besparingspotential beror på utgångsläge och åtgärder.

15 3 Frilandsodlingen 3.1 Inledning Följande text ger en kort orientering om energianvändning vid fältodling av trädgårdsgrödor. Sett till ytan utgör trädgårdsproduktion på friland enbart en mycket liten del av landets totala åkermark. Jämfört med traditionella lantbruksgrödor bedrivs odlingen intensivare och bedöms ha en högre energianvändning. Variationen bedöms vara stor mellan företag och bl.a. beroende av inriktning. Jämfört med växthusproduktion är frilandsodlingen mindre energiintensiv och i enlighet med uppdraget har fokus inom utredningen lagts på växthus. 3.2 Produkter och produktion Till yrkesmässig trädgårdsproduktion på friland räknas normalt Plantskola Fruktodling Bärodling Köksväxter Plantskoleväxter är t.ex. prydnadsbuskar, träd, barrväxter, fruktträd, häckväxter och perenner. Skogsplanskolor räknas inte till trädgårdsväxter. Fruktodling domineras av äppelodling men det odlas även päron, plommon, körsbär. Bärodling består till stor del av jordgubbar. Vidare odlas t.ex. hallon och svarta vinbär. Köksväxtodling upptar den största arealen av fältmässig trädgårdsodling och utgörs av ett flertal olika grönsaker. De tre största grödorna är morötter, isbergssallat och gul lök. Konservärter och potatis räknas inte till trädgårdsgrödor men i officiell statistik ingår andra industrigrönsaker som t.ex. rödbetor, gurka och svarta vinbär i trädgårdsgrödorna. Samtliga inriktningar innebär olika former av frilandsodling på åker. Plantskola omfattar förutom odling på åker dessutom krukodling utomhus i krukgård. Grönsaksodling är i huvudsak ettårig och odlingssystem varierar mellan grödor. Frukt- bär och vissa plantskolekulturer utgör flerårig odling medan grönsaksodling innebär ettåriga grödor. Karaktäristiskt för trädgårdsproduktion är att det rör sig om dyrbara grödor med tydliga kvalitetskrav. Kvalitetskraven innebär att produkter som inte håller måttet blir osäljbara. Odling av specialgrödor innebär krav på goda tillväxtförhållanden med ordentlig markbearbetning, bra tillgång till växtnäring och vatten, god kontroll av ogräs och skadegörare samt användning av kyl. Flera grödor skördas manuellt men t.ex. rotfrukter och lök skördas med maskin. De ätliga produkterna säljs framförallt genom dagligvaruhandeln. De säljs normalt till konsument utan betydande förädling efter skörd. Efterskördshantering som görs innebär t.ex. tvättning, sortering, putsning och förpackning i packlokal samt kylning och eventuellt lagring. Beträffande kylanvändning handlar det om skörde-kylar eller lagringskylar, beroende på om produkten är möjlig att lagra eller inte. Jordgubbar, isbergssallat m.fl. färsk-produkter lagras inte, men här finns krav på snabb nedkylning och välfungerande kylkedja för att klara kvalitetskrav och hållbarhet i fram till konsument. Produkter som t.ex. äpple, morötter, vitkål

16 och lök lagras och säljs successivt. Efter packningen bevaras produkterna i kort tid i färdigvarukyl tills leverans. Plantskolor använder lagringskylar. Lagring och även packning kan vara olika organiserat. Odlaren kan ta hand om lagring och packning själv. Odlare kan tillsammans ha bildat producentorganisation med gemensam lagring och packning. Större packerier kan knyta till sig odlare som underleverantörer. Legopackning förekommer. Plantskoleföretag liksom vissa odlingsföretag med eller utan packeri kan också kombinera egen produktion med handel. Förhållandena innebär att flera aktörer kan involveras i hantering och energianvändning, vilket behöver beaktas vid mätning av energianvändning. 3.3 Produktionens omfattning och värde Sammantaget odlas runt ha med trädgårdsväxter på friland. I tabell 7 redovisas utveckling för perioden 1999 tom Tabell 7 Areal och antal företag med frilandsodling av trädgårdsgrödor (SCB Trädgårdsproduktion 2008) köksväxter areal(ha) antal företag (st.) Frukt areal(ha) antal företag (st.) Bär areal(ha) antal företag (st.) Plantskoleväxter areal(ha) friland antal företag (st.) areal krukgård antal företag (st.) summa areal (ha) antal företag (st) Uppgifterna baseras på enkätundersökning till trädgårdsodlare med minst 200 kvm växthusyta eller kvm frilandsodling av trädgårdsväxter. Beträffande ytan så beskriver den inte alltid den fysiska arealen, då vissa arealer odlas med mer än en produktionsomgång. Tendensen är att det blir färre men större företag. År 2008 stod 17,5% av antalet frilandsföretag för nära 70 % av arealen. Årligen gör jordbruksverket en värdeberäkning av produktionen. Värde för trädgårdsprodukter odlade på friland beräknades år 2006 till Mkr och för 2005 till Mkr (SCB: Trädgårdsundersökningen 2006), se tabell 8.

17 Tabell 8 Värdevolym (kkr) frilandsodlade trädgårdsprodukter 2005 och 2006 (Jordbruksverket: Trädgårdsundersökningen) köksväxter friland kkr kkr frukt kkr kkr bär kkr kkr plantskoleväxter kkr kkr Summa värde (kkr) kkr kkr Sett till den totala åkermarken i Sverige utgör trädgårdsproduktionen enbart en mycket liten del. År 2008 utgjorde Sveriges totala åkerareal ha (SCB 2008, Jordbruksstatistisk årsbok). Det betyder att produktion av trädgårdsväxter motsvarar ca 0,5 % av ytan. Beaktat ett högre värde per ha ligger trädgårdsprodukternas andel av värde högre. 3.4 Energianvändning vid trädgårdsproduktion på friland - översikt För växthusföretag inventeras energianvändning var tredje år av jordbruksverket. Motsvarande insamling görs inte för fältodlade trädgårdsgrödor. För att peka på viktiga områden för energianvändning har kontakt tagits med några odlingsföretag. Vidare har uppgifter i normkalkyler och livscykelanalyser studerats. Fördjupad analys av energianvändning i enskilda produktionsgrenar har inte varit möjlig att göra inom uppdraget. Följande lista redovisar olika områden där energi används vid trädgårdsproduktion på friland. Listan gör inte anspråk på att vara heltäckande men kan utgöra ett underlag för resonemang om energianvändning. Energi används t.ex. i form av Drivmedel till traktorer (diesel) o Jordbearbetning och beredning av odlingsbädd (plöjning, kultivering, bäddläggning etc.) o Körning i fält vid etablering och skötsel (plantering och sådd, sprutning, radhackning, gödsling, flytt av bevattningsmaskiner etc.) o Skörd i fält o Hemtransporter av skörd o Specialmoment (gräsklippning, utläggning av odlingsduk mm) El till drift av bevattning El till skördekylar (för att kyla ned och korttidsförvara skörd av t.ex. jordgubbar, isbergssallat, broccoli) El till lagringskylar (t.ex. morot, äpple, vitkål, plantskoleväxter) El till färdigvaru-kylar i packeri Energi (t.ex. olja) till torkning av lök (torkningsbehov varierar) Drivmedel (bensin eller diesel) vid expediering av order i plantskolor Energi för att hålla lämplig temperatur i packerilokaler, kontor, verkstad, personalutrymmen, personalboende (varierande energikällor) Elenergi till maskiner för hantering efter skörd (t.ex. förpackningsmaskiner) Drivmedel (bensin eller diesel) för förflyttning av personal Jämfört med traditionella spannmålsgrödor etc. är odling av trädgårdsprodukter mera intensivt och innebär också en förhållandevis högre energianvändning per odlad yta. En högre

18 energianvändning kan summariskt förklaras av: användning av bevattning och av kylar samt mera körning i fält och i samband med skörd och expediering. Vilka moment som är betydelsefulla varierar mellan olika inriktningar. I en livscykelanalys för äpple (Stadig, 1997) anges energiförbrukning till kyl vid 105 dagars lagring till motsvarande knappt kwh/ha. Förbrukningen bygger på förutsättningar från en enskild odling och förutsatte bl.a. en skörd på 40 ton/ha. Vid en lagringsperiod på 20 dagar utgör elanvändning till kyllager ungefär 20 % av användning vid 105 dagars lagring. Skördenivå per ha liksom lagringstider varierar mellan olika sorter. Det är svårt att bedöma hur stor elanvändning till kylar är i genomsnitt för svensk äppelodling. Normkalkyl för broccoli (Jordbruksverket 2008) anger motsvarande 600 kwh/ha i el till skördekyl, för en odlingsomgång och med en skörd på kg/ha. Plantskolor använder lagringskylar över vintern. Uppfattningen i ett fåtal tillfrågade plantskoleföretag är att kyl och bevattningen drar mycket el. Dock var det svårt att särredovisa detta i förhållande till övrig användning i företaget. Beträffande el till bevattning varierar behovet mellan grödor, vädermässiga förhållanden, utrustning, strategi, kapacitet etc. För bevattning anges 0,5 kwh per kbm vatten som rimlig elförbrukning (Edström m.fl. 2005: personligt meddelande från Rosenqvist). I normkalkyl för konventionellt odlad broccoli (Jordbruksverket 2008) anges 600 kwh för el till bevattning. Exempel från ett företag med grönsaksodling tyder på elförbrukningen för bevattning kan hamna på upp mot dubbla förbrukningen per hektar och omgång. En plantskola uppskattar elanvändning för bevattning av fält och krukodling till runt kwh/ha odling. En annan plantskola anger betydligt lägre förbrukning men för ett år då behovet att vattna varit litet. Volym dieselanvändning vid körning beror bl.a. på produktionssystem och gröda och även på transportavstånd och avkastningsnivå. Det är svårt att jämföra olika kulturer med varandra. Generellt krävs välbearbetad och förberedd mark, optimal näringstillförsel och att ogräs och skadegörare hålls under god kontroll, vilket innebär körningar. Plantering av gröda och mera körningar i samband med skörd ökar också körningar. Grödor där man odlar mer än en omgång per ha och år höjer också användning per ha. Fruktodling som är en flerårig gröda bedöms inte ha speciellt hög dieselanvändning per ha. Av ca ha trädgårdsgrödor på friland utgör ca ha grönsaksodling. En indikation om dieselanvändning vid grönsaksodling kan fås genom att jämföra med potatis, en annan specialgröda. Grovt sett förbrukas ungefär dubbelt så mycket diesel vid odling av potatis som vid odling av spannmål (höstvete). Detta kan ge en indikation på förbrukning i rotfruktsgrödor. Samtidigt finns grönsaker med andra typer av odlingssystem och som är skrymmande vid skörd osv. t.ex. isbergssallat, blomkål, broccoli etc. Överslagsberäkning och resonemang med odlare tyder på att dieselförbrukningen kan bli runt tre till fyra gånger så hög som för spannmål. En betydande del förbrukas i samband med hemtransport av skörd vilket påverkas av avstånd. 3.5 Insamling om uppgifter om energi användning Frilandsodling av trädgårdsprodukter spänner över en stor bredd av kulturer, produktionsformer, företagsstorlek mm. Det finns likartade förhållanden som kan beskriva vad som orsakar energiförbrukning. Det är samtidigt rimligt att stora skillnader föreligger mellan såväl olika inriktningar som mellan företagen. Kontakter med odlare tyder på detta.

19 Då det är stora skillnader mellan företag är det inte enkelt att göra en skattning av hur stor energianvändningen är vid produktion av trädgårdsprodukter på friland. Kontakt med odlarna visade på vissa problem med datainsamling. Företagen har normalt inte per automatik uppgifter om hur drivmedel och el fördelas på olika moment och användningsområden. Förhållanden med blandade verksamheter inom ett och samma företag försvårar också uppdelning. Som tidigare nämnt är strukturen inte enhetlig beträffande vilken aktör som tar hand om lagring och packning etc. Detta samt att det inte finns någon tydlig praxis för att sätta systemgränser försvårar också datainsamling och jämförelse. Det är också svårt att hitta ett optimalt sätt att redovisa energiförbrukning på. Speciellt framkommer detta när man jämför olika produktionsinriktningar med olika intensitet. Redovisning av energianvändning per hektar beaktar inte intensitet i produktionen. 3.6 Områden att arbeta vidare med Det finns ingen samlad information som beskriver hur mycket energi som förbrukas i trädgårdsproduktion på friland. Denna korta genomgång tyder på att energianvändning mätt per ha, i de flesta fallen är högre än i traditionella lantbruksgrödor. De moment som energi används till, är viktiga för att för att få ett bra resultat i odling, efterskördshantering och lagring. Interna transporter i samband med skörd är beroende av avstånd. Förhållandena gör att frågor om minskad energianvändning troligen inte haft så stort fokus. Potential för besparingar är svårbedömd. Samtidigt innebär en förhållandevis högre förbrukning att det skulle vara värdefullt med mera kartläggning som underlag för att ge idéer om möjliga åtgärder till energieffektivisering. Bl.a. vid kontakt med odlare har olika idéer framkommit om möjligheter att spara energi. Idéerna rör både tekniska förbättringar, behov av mera kunskap och att man själv behöver system och arbetssätt för att strukturerat analysera och förbättra det egna företagets energianvändning. Listan utgör exempel och är ingen komplett analys: Kylar Modernare kylmaskiner och kylar Slussar/bättre dörrar till kylar Bättre isolering i kylar och andra lokaler Planering av hur lagerkylar fylls upp t.ex. med speciella mindre kylar för snabb nedkylning av produkt och därefter flytt till lagerkylar Tillvarata värme från lagringskylar under vinterhalvåret till uppvärmning av andra lokaler. Detta förutsätter att det finns lokaler med värmebehov i närheten. Maskiner Frekvensstyrda motorer till t.ex. bevattningspumpar, kylmaskiner. Förnyelse av maskiner med val av energisnåla motorer Energiledning Analys av flöden och körningar för att optimera med avseende på energiförbrukning Arbeta systematiskt med egen kartläggning och åtgärdsförslag beträffande energianvändning

20 Företagsjämförelser kan stimulera till aktiv minskning av energi användning. Man behöver då finna relevanta nyckeltal för jämförelse. Övrigt Skonsammare körning, möjligheter att ersätta tomgångskörning av traktor etc Använda diesel med större inblandning av RME Vid uppvärmning av lokaler kan man byta från t.ex. oljeuppvärmning till fastbränsle eller värmepump Egen eltillverkning (vindkraftverk) 4 Referenser Edström M, Pettersson O, Nilsson L, Hörndal T Jordbrukssektorns energianvändning. JTI-rapport Lantbruk- och Industri 342. JTI Hagerman, T Klimatpåverkan av svensk jordgubbsproduktion livscykelanalys av svenska jordgubbsodlingar. Examensarbete vid LTJ-fakulteten, Alnarp, SLU Lantz, M, Larsson, G, Hansson, T 2006 Förutsättningar för förnybar energi i svensk växthusodling. Inst. Teknik och samhälle LTH. Rapport 57 Länsstyrelsen Östergötland, Lantbruksenheten Bidragskalkyler för köksväxter på friland Richtinggevende beelden voor energiezuinig telen in semigesloten kassen, 2008 Wageningen UR Glastuinbouw, publ 568 SCB 2008, Jordbruksstatistisk årsbok SCB JO 33 SM 0901 Trädgårdsproduktion 2008 (korrigerad ) SJV 2008 Ekonomi Kalkyler för odling av grönsaker på friland SJV 2008 Trädgårdsundersökningen Statistikrapport 2008:3 Stadig, M 1997 Livscykelanalys av äppelproduktion fallstudier för Sverige, Nya Zeeland och Frankrike. Rapport 220 Inst. för lantbruksteknik, Ultuna, SLU Lagring av färska frukter och grönsaker samt spannmålsprodukter. Underlag till regler för minskad klimatpåverkan inom livsmedelsproduktion. Personlig kontakt med: - Andras Baky, JTI - Jonas Möller Nielsen, Cascada AB - Inger Larsson, LRF Konsult AB - fyra plantskolor - tre grönsaksodlare - rådgivare inom fruktodling