Energi- och kostnadseffektiv uppgradering av biogas vid användning i traktorer

Transkript

1 Energi- och kostnadseffektiv uppgradering av biogas vid användning i traktorer

2 Projektet Syfte Undersöka om det är ekonomiskt och energimässigt lönsamt att traktorer använder biogas med lägre metanhalt än normalt. Status Har just börjat, kommer att ha vårat första möte i eftermiddag! Medverkande: SLU, SMP, Seriq, Biosling, Valtra

3 Upplägg av presentationen Bakgrund Varför? Hur ser det ut idag? Vad går att göra bättre? Projektet Mål Upplägg

4 Varför Produktionsperspektiv - Trimma flöden\sänka kostnader Bra ekonomi 1. Kostnaden för att tillverka biogasen ska vara låg 2. Värdet på det som biogasen ska ersätta ska vara högt Därför: 1. Dyrt att uppgradera Kan minskas med lägre kvalitetskrav 2. Fordonsbränsle dyrare än el & värme

5 Uppgraderingskostnader Smått = Dyrt ~ flera tiotals öre per kwh på (motsvarande fler kronor per liter bensin) Tekniker med fokus på småskalig användning Biosling Processintern metananrikning Om mindre reningsbehov Mindre anläggning Mindre energibehov Typisk gårdsstorlek

6 Varför Konsumentperspektiv Intresset för biogastraktorer än så längre relativt begränsat Varför? Vad går att göra åt det? Är inte lagligt att serietillverka MEKA-projektet Dyrt Billigare med lägre kvalitet Dålig tillgång Bättre tillgång med gårdsproduktion

7 Nuvarande uppgraderingskrav Råbiogas CH 4 : % CO 2 : % H 2 S NH 3? Siloxaner etc.? Kvalitetskrav på fordonsgas CH 4 : 97 % CO 2 : 3 % H 2 S: 23 mg/nm 3 NH 3 20 mg/nm 3 Siloxaner

8 Svenska krav tuffa! Från: Utvärdering av svensk biogasstandard underlag för en framtida revision (Svensson, 2011) SGC 229

9 Krav och standarder forts. Krav och standarder påverkas av en mängd faktorer: Inmatning i nät (fossilgasens egenskaper) Lagring Funktion i motorer m.m. Om gasen används på en gård är flera faktorer irrelevanta Kan köra på skitigare (billigare!) gas

10 Vad händer i traktorn om metanhalten minskar? Mindre energi kan lagras Behöver tanka ofta (Kan motverkas om gasen lagras vid högre tryck) Sprutar in mer inert gas Lägre effekt (om inga modifieringar görs) Men, kan dissocieras så att mer syrgas blir tillgängligt vilket ökar effekt & verkningsgrad (motsvarande effekt med lustgas, N 2 O i racerbilar)

11 Hur får man en traktor att må bra? CO 2 : Ofarligt om inte mycket vatten. Men inert. H 2 S: Korrosivt, framförallt om vatten finns tillgängligt (bildar då svavelsyra) = Skadligt Siloxaner: Kan lägga sig som beläggningar i motorn = Skadliga Annat.. Råbiogas CH 4 : % CO 2 : % H 2 S NH 3? Siloxaner

12 Syfte/Mål Vad är på pappret ekonomiskt? Fungerar det i praktiken? Blir gasen av förväntad kvalitet? Fungerar motorn bra på gasen? Möjligöra lagstiftning som är anpassad till de förutsättningar som finns för biogasproduktionoch användning på lantbruk

13 Projektet Teori: Beräkningar av optimal metanhalt för en typisk gård Beräkningar av känslighet avseende parametrar som t.ex. gårdsstorlek, kvalitet på råbiogas m.m. Praktik Verifiering av uppgradering (effekt, kvalitet) m.h.a. Biosling Verifiering av användning Motormätningar Drift

14 Teori Grundscenario En gård med som producerar Nm 3 råbiogas/timme. med en CH 4 -halt på 60 % trycksätter biogasen till 200 bar använder en dual fuel-traktor med en lagringskapacitet på 150 l.

15 Teori Känslighetsanalys Variabler för grundscenariot kommer att varieras för att se hur känsligt resultatet är av variation i dessa. För uppgradering och trycksättning: Mängden producerad råbiogas Storleken på gården Kvalitet (metanhalt m.m.) på råbiogasen Substrat Typ av rening och trycksättningsteknik För användning: Tillgängligt lagringsutrymme på fordonet Traktormotorns typ och funktion (verkningsgrad, emissioner). Dagsförbrukning (energi)

16 Praktik Biosling Mätningar i samarbete med Söderhamn Nära Vad händer om vi plockar en gas som inte uppgraderats lika mycket Valtra Hur påverkas motorns funktion gällande verkningsgrad, utsläpp m.m. Hur fungerar motorn i fält?

17 Praktik Mätningar, uppgradering Söderhamn Nära kommer att använda biosling för att uppgradera/hantera dess matavfall I drift i slutet av året Kan plocka ut gas efter att det gått olika antal varv i slingan Har blivit renat till olika grader Mätningar 2014?

18 Praktik Drift i traktor Den uppgraderade gasen fylls i traktorn med teknik för långsamtankning. Mätningarna sker på komplett traktor innehållande fullastkurva med bränsleförbrukningsdata driftsuppföljning i praktisk drift för att kontrollera att körbarheten inte försämrats.

19 MEKA För att fordon ska kunna serietillverkas krävs att det finns regler för dem (att de kan typgodkännas) Finns inte för biogastraktorer Behöver veta hur de fungerar för att skapa relevanta regler Jordbruksverket + Valtra

20 Frågor? Gunnar Larsson