DELRAPPORT 2. Ny biogasanläggning på Krönsmons industriområde

Transkript

1 DELRAPPORT 2 Ny biogasanläggning på Krönsmons industriområde Upprättad av: Ben Bock, Jenny Cerruto och Bernt Karlsson Granskad av: Stefan Dahlgren Godkänd av: Stefan Dahlgren

2 snr: RAPPORT - produktion av förnybar fordonsgas i Vimmerby Kund Vimmerby Energi & Miljö AB Förrådsgatan VIMMERBY Tel: Fax: vimmerby.energi@vimmerby.se Konsult WSP Samhällsbyggnad Stockholm-Globen Besök: Arenavägen 7 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktpersoner Kontaktpersoner Stefan Dahlgren Tel: +46 (0) stefan.dahlgren@wspgroup.se 2 (23)

3 snr: Innehåll 1 INLEDNING BAKGRUND OCH TIDIGARE UTREDNINGAR NYA SUBSTRAT GER ÖKAD BIOGASPRODUKTION DIMENSIONERINGSUNDERLAG OCH SUBSTRATDATA Substrat från tidigare utredning Slakteriavfall Substrat från lantbruket Organiskt matavfall Sammanställning av tillgängligt substrat Hygieniseringskrav NY BIOGASANLÄGGNING PÅ KRÖNSMON Mottagning Förbehandling och hygienisering Rötning Rötresthantering Gasutrustning Distribution av rågas VÄRDERING AV BIOGÖDSEL UPPGRADERING AV BIOGAS (RÅGAS) TILL FORDONSGASKVALITET NUVARANDE BIOGASPRODUKTION VID RENINGSVERKET NY UPPGRADERINGSANLÄGGNING ÖVRIG GASUTRUSTNING PÅ RENINGSVERKET DISTRIBUTION AV FORDONSGAS FRÅN RENINGSVERKET TILL BUSSDEPÅ OCH PUBLIK TANKSTATION SATSNING PÅ FORDONSGAS FÖR BUSSAR ANLÄGGNING FÖR FORDONSGASTANKNING PÅ BUSSDEPÅN PÅ ÄLÅKRAGATAN DISTRIBUTION AV FORDONSGAS MED FLAK TILL HULTSFRED FORDONSGAS I HULTSFRED PUBLIK TANKSTATION FÖR FORDONSGAS I VIMMERBY EKONOMI INVESTERINGSUPPSKATTNING DRIFTSKOSTNADER INTÄKTER ÅRSKOSTNADER OCH KASSAFLÖDEN ORGANISATION OCH ÄGANDEFRÅGOR VEMAB SOM MAJORITETSÄGARE I BIOGAS AB Fördelar Nackdelar FRISTÅENDE BIOGASPRODUKTIONSBOLAG SOM MAJORITETSÄGARE I BIOGAS AB Fördelar Nackdelar ÄGANDE AV TANKNINGSANLÄGGNING I HULTSFRED OCH AV DEN PUBLIKA TANKSTATIONEN (23)

4 snr: SAMMANFATTNING Bilagor Bilaga 1. Kompletterande substratinventering Krönsmon Bilaga 2. Underlag massbalanser Bilaga 3. Principiellt flödesschema 4 (23)

5 snr: Inledning Som tidigare konstaterats i delrapport 1 är intresset för biogas stort i hela landet så också i Vimmerby. Biogas är intressant ur ett samhällsperspektiv då det kan ersätta fossil energi. Ett mervärde av biogas jämfört med andra biobränslen är att biogas kan ersätta fossila drivmedel till fordon. Biogasproduktion kan också ses som en positiv bieffekt av organisk avfallshantering. För flera kommuner är det ett attraktivt sätt att behandla organiskt matavfall från hushåll i kommunen och samtidigt förbättra sin miljöprofil. I Vimmerby är det framförallt ett par större industrier som visat intresse för biogasproduktion och hantering av organiska restprodukter. Det finns också ett intresse av fordonsgas i länet. Förutsättningarna för en biogasmarknad i Vimmerby kan sammanfattas som goda med potential att utvecklas. På kort sikt ser avsättningen till industriell användning ut att vara största potentialen medan det på lång sikt finns tecken på att en marknad för fordonsgas kan etableras i Vimmerby. Nedan beskrivs dessa möjligheter utförligare. Möjligheten som diskuteras utförligare nedan är att utöka produktionen genom en ny anläggning som producerar biogas från nya substrat samt att uppgradera gasen till fordonsgaskvalitet. Fordonsgasen avsätts till busstrafiken i Vimmerby och Hultsfred och till en publik tankstation i Vimmerby. 1.1 Bakgrund och tidigare utredningar I tidigare utredningar har möjligheterna till optimering av befintlig biogasproduktion och avsättning av biogas i Vimmerbyområdet studerats. Framförallt har mängder gas som kan konsumeras av huvudintressenter i deras befintliga verksamhet sammanställts. Den tidigare utredningen Utveckling av biogasverksamheten i Vimmerby begränsades av den befintlig rötkammarvolym på Vimmerby ARV. En del av det identifierade substratet får av utrymmesskäl inte plats att tas in i rötkammarna på Vimmerby ARV även om optimeringsåtgärder genomförs. I den aktuella utredningen har förutsättningarna istället varit att dimensionera ett biogassystem utifrån det substrat som finns tillgängligt och den gas som kan produceras från detta substrat. Huvudspåret för denna tilläggsutredning är att uppgradera så mycket som möjligt av den tillgängliga mängden biogas (rågas) till fordongaskvalitet för att använda fordonsgasen som förnybart bränsle i Kalmar Läns Trafik ABs bussar samt för försäljning i en publik tankstation. 2 Nya substrat ger ökad biogasproduktion För att öka biogasproduktionen så att behovet att tanka bussar kan tillgodoses behöver nya substrat tas in för rötning. Vimmerby ARV bedöms varken ha utrymme eller möjlighet att ta in dessa nya substrat i den befintliga rötningsprocessen på reningsverket. Istället har området Krönsmon föreslagits som möjlig lokalisering av en ny biogasanläggning. 2.1 Dimensioneringsunderlag och substratdata Här sammanfattas information om tillgängliga substrat, substratkvalitet och viktiga dimensionerande data för biogassystemet. 5 (23)

6 snr: Substrat från tidigare utredning Enligt tidigare substratinventering som genomfördes under 2011 finns drav och bryggerijäst tillgängligt som substrat från Åbro, helmjölkspulver och skummjölkspulver finns tillgängligt från Arla Foods AB. Dessutom finns vassle tillgängligt från Frödinge. Enligt uppdaterad information har mängden fettavskiljarslam minskat p.g.a. processoptimeringar. Tillgången på detta substrat bedöms därför som osäker och har därför lämnats utanför beräkningarna. Substratet är däremot lättbehandlat och har högt metangasutbyte varför det bör bevakas. Om tillgången åter skulle öka kan det vara aktuellt att ta in substratet i rötningsprocessen Slakteriavfall Även slakteriavfall har medtagits i beräkningarna då uppgifter har inkommit om att ett slakteri ska byggas söder om Frödinge redan En förutsättning för att ta emot detta substrat är att det levereras färdigmalet, till max 12 mm partikelstorlek, och pumpbart. Det bör också beaktas att det finns en förhöjd risk att detta substrat kan bidra till luktproblem vilket inte studerats i mer detalj i denna utredning Substrat från lantbruket En djupare inventering av substrat från lantbruket har genomförts i samarbete med Biototal, utifrån telefonkontakt med lantbrukare i Vimmerby. Inledningsvis har det bedömts som mest intressant att räkna med flytgödsel från nötkreatur eftersom tillgången på detta substrat är jämförelsevis jämnare under året och det kräver minst förbehandling. För vidare beskrivning av inventering, urval och flödesvariationer av substrat från lantbruket hänvisas till bilaga 1 och bilaga 2. Även detta substrat, liksom slakteriavfallet, kan bidra till förhöjd risk för luktproblem vilket inte utretts i mer detalj här men som behöver beaktas i en framtida anläggning Organiskt matavfall Vad gäller organiskt matavfall från hushåll så har mängderna tillgängligt matavfall (inkluderande organiskt matavfall från omkringliggande kommuner) bedömts som för små för att motivera en investering i förbehandlingsanläggning. Det råder redan idag viss konkurrens om detta substrat i länet vilket ytterligare motiverar att detta substrat inte bör tas med i beräkningarna Sammanställning av tillgängligt substrat Följande substrat och mängder har identifierats som tillgängliga för biogasproduktion i en ny biogasanläggning på Krönsmon. 6 (23)

7 snr: Tabell 1. Tillgängliga substrat och mängder för biogasproduktion i ton per år. Substrat Flöde (ton/år) Slakteriavfall 250 Bryggerijäst Drav Skummjölkspulver 30 Helmjölkspulver 30 Vassle Flytgödsel nöt Summa Mängder substrat i kombination med information om substrategenskaper ligger till grund för dimensioneringen av det föreslagna produktionssystemet. Utförligare dimensioneringsdata och substratdata redovisas i bilaga 2. Viktigt att beakta är flödesvariationen under vinter och sommarbetesperiod orsakat av att flytgödsel från nötdjur minskar under sommarens betesperiod. Rötkammaren dimensioneras efter maxflödet som uppträder vintertid. Nedan (Tabell 2) sammanfattas metangasutbyten för respektive substrat samt förväntad energiproduktion på årsbasis. Tabell 2. Metangasutbyte och förväntad energiproduktion från respektive substrat på årsbasis. Substrat Metangasutbyte (Nm 3 CH 4 /tonvs) Energi (GWh/år) Slakteriavfall 500 0,16 Bryggerijäst 256 0,52 Drav 300 8,42 Skummjölkspulver 308 0,08 Helmjölkspulver 589 0,16 Vassle 350 1,11 Flytgödsel nöt 210 5,94 Summa 359* 16,4 *Genomsnittligt metangasutbyte för samtliga substrat. Till detta tillkommer ca 6 GWh rågas som köps in från Vimmerby ARV. Sammanlagt förväntas 22,4 GWh biogas per år genereras från Vimmerby ARV och biogasanläggningen på Krönsmon. 7 (23)

8 snr: Hygieniseringskrav Nedan (Tabell 3) sammanfattas hygieniseringskrav för respektive substrat enligt ABP-förordningen (förordning (EG) nr 1069/20091 och förordning (EU) nr 142/2011) och kontakt med Jordbuksverket (SJV). Kategoriseringen och hygieniseringskraven gäller för de aktuella substraten i denna utredning med känd information om dessa substrat. Tabell 3. Hygieniseringskrav för substrat som ingår i föreslagen biogasproduktion på Krönsmon. APB-kategori Behandlingskarv Slakteriavfall Kategori 3 Hygienisering 70 C 1h, 12 mm partikelstorlek* Bryggerijäst Drav Ingen Ingen Skummjölkspulver Kategori 3 Minst pastörisering Helmjölkpulver Kategori 3 Minst pastörisering Vassle Kategori 3 Minst pastörisering eller värmebehandling. Flytgödsel nöt Kategori 2 Hygienisering 70 C 1h, 12mm partikelstorlek* 2.2 Ny biogasanläggning på Krönsmon I Vimmerby och dess närområde har identifierats nya substrat som kan öka biogasproduktionen i kommunen med ca 16,4 GWh, se avsnitt För att ta emot och röta dessa nya substrat räcker utrymmet vid reningsverket inte till. Som tänkbar plats för lokalisering av ny biogasanläggning har föreslagits området Krönsmon, ca 1 km norr om Åbro. Biogasanläggningen på Krönsmon behöver bestå av följande nya huvudkomponenter: Mottagning Förbehandling och hygienisering Rötning Rötresthantering Gasutrustning Rågasdistribution Principiellt flödesschema för biogasanläggningen på Krönsmon framgår av bilaga Mottagning Mottagning av nya substrat anpassas till de substrat som identifierats i ovan. Fastare substrat tippas i tippficka, se exempel i Figur 1, medan pumpbara substrat pumpas direkt till mottagningsbehållare. 8 (23)

9 snr: Figur 1. Exempel på tippficka. Anläggningen är avsedd att hantera relativt väl definierade substrat enligt substratsammanställningen i Tabell 1och Tabell 2. Det har inte planerats någon särskild avskiljningsutrustning för främmande objekt såsom sten, metall, bildäck etc. Flytgödsel från nöt ska inte vara uppblandat med halm. Slakteriavfall ska vara malet till högst 12 mm partikelstorlek. En ny byggnad med källarplan och markplan uppförs där all maskinell utrustning för mottagning, förbehandling och hygienisering av avfallet före rötning inryms. Inkommande leveranser av fastare substrat såsom drav och mjölkpulver tippas i tippficka. I tippfickan späds substratet med återvunnen vätska såsom spolvatten eller recirkulerat rejektvatten. I botten är tippfickan utrustad med längsgående kraftiga skruvar som bearbetar och homogeniserar materialet. Inkommande leveranser av pumpbart material, såsom vassle och flytgödsel från nöt pumpas direkt in i mottagningstank. Vad gäller luktbehandling så är anläggningen normalt helt sluten, med undantag av tippfickan vid de tillfällen då avfall levereras. Tippficka och andra speciellt utsatta delar i systemet separatventileras. Förbehandlingssystemet förses med ett lätt undertryck för att undvika lukt till omgivningen och åstadkomma en god arbetsmiljö. Ventilationsluften leds förslagsvis till pelletspannan där de illaluktande ämnena destrueras. Beroende på lukten av de avfall som slutligen tas in till anläggningen finns mer avancerad utrustning för luktbehandling, t.ex. med ozon. Sådan kan bli aktuell vid mottagning och behandling av speciellt illaluktande avfall, såsom slakteriavfall. Komplettering kan ske om det skulle visa sig nödvändigt Förbehandling och hygienisering Det homogeniserade materialet från tippfickan och mottagningstanken blandas därefter och späds till rätt TS-halt. Det transporteras sedan vidare till en finkvarn av typen dispergeringsmaskin som placeras i anläggningens källarplan. 9 (23)

10 snr: Kvarnen ger en mycket finpartikulär slurry, < 1 mm om så önskas, men i normal drift omkring 3-5 mm. Efter passage genom kvarnen har avfallet reducerats till en lättflytande slurry som pumpas vidare till hygieniseringsanläggningen. Hygieniseringsanläggningen består av tre parallellkopplade tankar med ett antal ångmunstycken monterade i botten, se Figur 2. Slurryn pumpas in i en av tankarna tills denna är full (därefter påbörjas fyllning av nästa tank). Ånga introduceras i botten på den första tanken och värmer upp slurryn. Temperaturen håller 70 C och uppehållstiden för slurryn i tanken är enligt ABP-förordningen minst 1h. Genom denna värmebehandling (pastörisering) tillgodoses hygieniseringskraven. Samtidigt som den 1:a tanken behandlas och den 2:a fylls sker tömning av den 3:e tanken, tankarna kan ses som parallellkopplade. Figur 2. Hygieniseringstankar (Uppsala biogasanläggning) Ånga till hygieniseringssteget produceras i egen pelletspanna Rötning Efter hygieniseringen pumpas materialet vidare. Beroende av leveransförhållanden och hur rötkammaren slutligen ska satsas kan det finnas behov av ytterligare bufferttank, i annat fall pumpas materialet direkt in i rötkammare med volymen 5500 m 3. Slammet kyls ned till 37 C genom värmeväxling mot inkommande flöde till hygieniseringssteget. Rötning sker vid mesofil temperatur ca 37 C. Uppehållstiden är ca 27 dagar. Rötning under termofila förhållanden är ett möjligt alternativ. Vi bedömer dock att mesofil rötning lämpar sig för kombinationen av substrat som behandlas i den här rapporten och rekommenderar rötningsförsök innan beslut om termofil rötning behandlas Rötresthantering Det utrötade materialet i rötkammaren utgör en näringsrik rötrest (biogödsel). Rötresten kan hanteras på olika sätt. Vid flertalet liknande anläggningar transporteras rötresten direkt till omkringliggande lantbruk. Då behöver rötresten inte avvattnas alls utan transporteras direkt ut till satellitlager. I detta 10 (23)

11 snr: fall krävs rötrestlager i betong (av samma typ som används för flytgödsel) med kontinuerlig omrörning för att undvika sedimentering. I andra fall ofta när längre transporter krävs sker en avvattning av rötresten för att kunna minska mängderna och därigenom reducera antalet transporter. Det vatten som avskiljs vid avvattningen (s.k. rejektvatten) innehåller höga halter av framför allt kväve. Ett relativt vanligt förfarande vid hantering av rejektvattnet är att överleda rejektvattnet till ett avloppsreningsverk med kvävereduktion, alternativ uppförs en separat reningsanläggning (t ex med SBR-teknik). Härigenom går stora mängder kväve förlorade i stället för att återföras till lantbruket och dessutom förbrukas stora mängder energi vid reningen i reningsverket. Separat rening av rejektvatten är också mycket kostsamt. För att reducera rötrestmängderna så långt som möjligt utan kväveförluster kan man utforma processen med avvattning i kombination med återföring av en del av det avskilda rejektvattnet till rötkammaren. Detta innebär att mängden spädvätska som behöver tillsättas inkommande avfall i form av färskvatten minskar och mängderna som behöver borttransporteras minskar. Rötresten kan då separeras i en fast fas och en flytande fas. Andelen rejektvatten som kan återföras till rötkammaren begränsas bland annat av ammoniumhalten i rötkammaren (för höga ammoniumhalter medför risk för störningar i rötningsprocessen) men processen kan också påverkas rent mekaniskt av halten finpartikulärt suspenderat material i vattnet (ackumuleras). Hela förfarandet kräver mycket god processtyrning och väl utbildad driftpersonal. Rötresten från rötkammaren leds till ett större, slutet, rötrestlager och pumpas därifrån till centrifuger för avvattning. Den fasta fasen går vidare från avvattningen till en torrslamsilo där den hämtas med containerfordon. Fastfasen lagras på gödselplatta i lantbruket och sprids som fastgödsel. Den flytande fasen samlas upp i en tank vid rötningsanläggningen och hämtas med tankbil för transport till satellitlager. I det fall man beslutar att gå vidare med rötningsanläggningen behöver den slutliga utformningen av rötresthanteringen studeras i detalj, med utgångspunkt i lantbrukets förutsättningar och krav. I kapitel 3 diskuteras hantering av biogödsel vidare utifrån idag kända förutsättningar Gasutrustning Biogas (rågas) samlas in genom rörledningar som förbinds med rötkammaren och med rötrestlagret. För att balansera rågasproduktionen på Krönsmon och distributionen till reningsverket behövs en gasklocka och en fackla. Kondensutfällning avleds från gasen. Rågasen trycksätts till lämpligt tryck ca mbar med fläkt eller blåsmaskin för distribution till reningsverket Distribution av rågas Distributionen av rågas från Krönsmon till reningsverket sker huvudsakligen i markförlagd rörledning av polyetylen (PE). Stångån kan passeras antingen genom styrd borrning under ån eller genom att ledningen hängs på bro över ån, exempelvis vid Åbro. 3 Värdering av biogödsel Efter rötningsprocessen genereras en näringsrik biogödsel. Utifrån data om ingående substrat samt en värdering av hur stor andel av växtnäringen som övergår i löst form under rötningen har en värdering av denna biogödsel gjorts. En bedömning av spridningsareal för biogödsel i närområdet har också gjorts. WSP sammarbetar med Biototal i denna del av utredningen. 11 (23)

12 snr: Tidigare utredning har visat att: Inom Vimmerby kommun finns ca hektar åkermark varav nästan 75 % behövs för spridning av befintlig stallgödsel. Djurtätheten är mycket hög i denna kommun. När stallgödsel har spridits återstår 2100 hektar åkerareal där biogödsel kan spridas. En del gödsel hamnar i naturbetesmarkerna vilket skulle kunna frigöra ytterligare kanske 500 hektar spridningsareal på åker. Samtidigt är antagligen en del av den tilltänkta spridningsarealen belägen på hästgårdar eller passivt brukade fastigheter. Beräknad giva för den aktuella biogödseln är ca 30 ton/ha med TS-halt ca 5 % vilket innebär att markarealen räcker till att sprida ca ton biogödsel varje år. Om hänsyn tas till att lantbrukarna inte sprider biogödsel varje år och att inte alla vill binda upp sig på långa kontrakt, räcker marken till att sprida drygt ton biogödsel per år. Förutsatt att biogödseln är godkänd för att spridas på mjölkgårdar. I och med att biogasanläggningen tar emot slakteriavfall finns det risk för att mjölkgårdar inte vill ta emot biogödsel från denna anläggning. Enligt KRAV pågår diskussion om att acceptera hygieniserade slakteriavfall enligt ABP-förordningen som substrat in till biogasanläggningen. Detta tolkas som ett möjligt tecken på att opinionen kan vända även för mjölkgårdar men är ingen garanti. Fördelarna med att ta in slakteriavfall måste således vägas mot hur biogödseln kan värderas. Enligt massbalansberäkningar kommer det att produceras ton biogödsel per år från Krönsmon, borträknat biogödsel som genereras från flytgödsel från nötdjur. För att klara avsättningen när spridningsarealen är begränsad är det bra att tidigt kontraktera lantbrukare, det tar också tid att bygga lagerkapacitet för denna extra biogödsel. En KRAV-godkänd biogödsel kan också förbättra avsättningsmöjligheterna. Den gödsel som inte kan avsättas i närområdet måste transporteras längre bort vilket är förknippat med en avsevärt högre transportkostnad. En möjlighet som inte studerats vidare här är att avvattna den biogödsel som skall transporteras en längre sträcka för att minska kostnaden. Värdet av den nyttiga växtnäringen är beräknat till ca 60 kr/ton jämfört med handelsgödsel. Efter avdrag för spridning och markpackning, ersättning för att bygga nya lager samt ett beräknat överskott på 500 kr/ha skulle lantbrukarna kunna betala 15 kr/ton för denna biogödsel. 4 Uppgradering av biogas (rågas) till fordonsgaskvalitet Uppgradering utförs för att avskilja föroreningar och koldioxid från metangasen. Efter uppgraderingen nås en kvalitet på gasen som är lämplig för fordonsdrift. Kvalitetskrav för fordonsgas finns fastställda i svensk standard SS För att uppgradera all rågas till fordonsgas behövs en uppgraderingsanläggning med kapacitet för 22,4 GWh/år. År 2017 har behovet av fordonsgas identifierats till 18 GWh. Det är den kapacitet som bedömts nödvändig för att driva 20 stycken biogasbussar i Vimmerby och ytterligare 20 stycken biogasbussar i grannkommunen Hultsfred. Resterande mängd fordonsgas (4,4 GWh/år) kan levereras till en publik tankstation i Vimmerby. Principiellt flödesschema framgår av bilaga Nuvarande biogasproduktion vid reningsverket Enligt tidigare studie, se avsnitt 1.1, produceras idag ca 6 GWh biogas på reningsverket. I det studerade fallet uppgraderas all den biogasen till fordonsgaskvalitet i den nya uppgraderingsanläggningen. 12 (23)

13 snr: Ny uppgraderingsanläggning Den nya uppgraderingsanläggningen placeras lämpligen på reningsverket. Uppgraderingsanläggningen dimensioneras med kapacitet för att kunna omvandla hela biogaspotentialen till fordonsgas år Det finns en mängd metoder för uppgradering av rågas till fordonsgas, där fysikalisk absorption med vattenskrubberteknik är mest beprövad i Sverige. Utgående drifttryck från uppgraderingsanläggningen begränsas till högst 4 bar. 4.3 Övrig gasutrustning på reningsverket På reningsverket behövs även en gasklocka och en fackla för att balansera rågastillförseln till uppgraderingsanläggningen. 4.4 Distribution av fordonsgas från reningsverket till bussdepå och publik tankstation Distribution av fordonsgas från reningsverket till bussdepån på Älåkragatan sker i markförlagd rörledning av polyetylen (PE) med högsta drifttryck 4 bar. Distribution av fordonsgas till den publika tankstationen bedöms initialt kunna ske antingen i gasflak (på motsvarande sätt som till bussdepån i Hultsfred) eller i markförlagd rörledning av polyetylen (PE) med högsta drifttryck 4 bar. Den publika tankstationens läge behöver fastställas i samverkan med extern part innan bästa distributionslösning beslutas. 5 Satsning på fordonsgas för bussar Inför upphandlingen 2017 har Kalmar Läns Trafik AB undersökt möjligheterna att driva länets bussar med fordonsgas, efterfrågan i Vimmerby kommer vara ca 9 GWh och lika mycket i Hultsfred. Den kapaciteten har bedömts tillräcklig för att försörja 20 biogasbussar per ort. 5.1 Anläggning för fordonsgastankning på bussdepån på Älåkragatan Vid bussdepån på Älåkragatan komprimeras 9 GWh fordonsgas till 250 bar och lagras i stationärt gaslager för Vimmerbys biogasbussar. Tankningsanläggningen består av långsamtankningsramper för uppställning och tankning nattetid av 20 stycken bussar. Dessutom planeras depån ha en dispenser som är försedd med två slangar för snabbtankning av bussar. Om satsningen på en publik tankstation går att samordna i tiden med färdigställandet av bussdepån så kan snabbtankningsdispensern på bussdepån möjligen utgå (det bör då räcka med att det finns en snabbtankningsdispenser på den publika tankstationen). Ytterligare 9 GWh komprimeras för Hultsfreds biogasbussar och fylls i mobila gasflak för vidare transport till Hultsfred. På bussdepån i Vimmerby behöver utrymme reserveras för uppställning av flak för fyllning samt för rangering av flak i samband med utbyte av fulla flak mot tomma. Principiellt flödesschema framgår av bilaga (23)

14 snr: Distribution av fordonsgas med flak till Hultsfred Det finns flera storlekar av gasflak, s.k. MEGC (Multiple Element Gas Containers) tillgängliga på den svenska marknaden. Ett transportekipage kan transportera upp till tre stycken flak åt gången. Förbrukningen av 9 GWh/år antyder att det kommer att behövas ca 5 transporter i månaden vid val av de största flaken. Generellt kan sägas att investeringskostnaderna ökar samtidigt som driftkostnaderna minskar ju större gasflak som slutligen väljs. 6 Fordonsgas i Hultsfred Avsättning av 9 GWh fordonsgas till Hultsfred har bedömts täcka behovet för tankning av 20 biogasbussar i kommunen. Tankningsanläggningen i Hultsfred kommer att utgöra en s.k. dotterstation som försörjs med fordonsgas från tankningsanläggningen i Vimmerby. Systemutformningen för fordonsgasanläggningen i Hultsfred har inte studerats i mer detalj i denna utredning. 7 Publik tankstation för fordonsgas i Vimmerby Satsning på en publik tankstation i Vimmerby skulle kunna ge en god avsättning av gas på sikt, om stationen är väl placerad i förhållande till förbifartstrafik och om kommunen satsar på att driva sina personbilar, sopbilar etc. med fordonsgas. Då mängden fordonsgas som primärt avsätts för tankning av bussar räknats av så uppgår mängden fordonsgas som återstår för satsning på en publik tankstation till ca 4,4 GWh. 8 Ekonomi I detta kapitel redovisas investeringsuppskattningar och kassaflöde för en ny biogasanläggning på Krönsmon industriområde, tillhörande uppgraderingsanläggning på Vimmerby ARV och en bussdepå med flakfyllning samt tillhörande distributionsledningar för rågas och uppgraderad gas Utgångspunkten för de ekonomiska beräkningarna har varit att samtliga komponenter ligger inom samma ekonomiska enhet. Denna enhet betraktas i beräkningarna som skild från den övriga biogasverksamhet vid Vimmerby ARV. Resultaten från de ekonomiska beräkningarna gäller under förutsättning att det finns avsättning för fordonsgas till bussdepå i Vimmerby och Hultsfred samt extern publik mack enligt beräknade produktionsvolymer. Projektstart har antagits till tidigast (23)

15 snr: Investeringsuppskattning Biogasanläggningens tekniska utformning beskrivs i kapitel 2.2. Nedan (Tabell 4) följer en uppskattad investering för hela biogasanläggningen på Krönsmon med erforderligt mottagningssystem och hygienisering, uppgraderingsanläggning med tillhörande gasklocka på reningsverket, tankningsanläggning på bussdepån och distributionsledningar för gas. Investeringen för biogasanläggningen inkluderar kostnader för maskin, byggnader, begränsat markarbete, ventilation, vatten och sanitet, el, styrning och övervakning. Geoteknisk undersökning inkluderas ej. Värmeförbrukningen på biogasanläggningen täcks enligt förslag med pelletspanna. Investeringen inkluderas i kalkylen för hela biogassystemet men hör fysiskt till biogasanläggningen. Vid val av annan värmekälla kan denna investering enkelt ändras. Tabell 4. Investering för de olika delarna av föreslaget biogassystem och distributionsledningar. Anläggningskostnad Mkr Krönsmon biogasanläggning 71,3 Pelletspanna 2,6 Uppgraderingsanläggning + gasklocka 17,3 Tankningsanläggning, bussdepå Vimmerby 13,3 Distributionsledning rågas och fordonsgas* 4,9 Summa anläggningskostnad 109,4 *Rågasledning från Krönsmon till Vimmerby ARV, fordonsgasledning från Vimmerby ARV till bussdepå. Sammanlagd anläggningskostnad för hela det föreslagna biogassystemet uppgår till 109,4 miljoner kr. Då ingår maskinkostnader, kostnad för byggnader samt projektering byggledning, oförutsett och övrigt enligt tidigare avgränsningar. Geoteknisk undersökning inkluderas ej. 8.2 Driftskostnader Översiktliga driftskostnader har bedömts för ny biogasanläggning, uppgraderingsanläggning och tankningsanläggning vid bussdepån i Vimmerby. I driftskostnaderna ingår: Elpris 95 öre/kwh vilket är rådande inköpspris för Vimmerby ARV. o Elförbrukning internt på biogasanläggningen uppskattas till ca 0,5 GWh/år för omrörning, pumpar och mottagning. o Elförbrukning för uppgraderingsanläggning och gasklocka uppskattas till ca 0,8 GWh/år, för bussdepå i Vimmerby ca 0,6 GWh. Värmebehovet tillgodoses av pelletspanna o Uppvärmning biogasanläggning på Krönsmon ca 3 GWh/år för rötkammare och hygienisering av samtliga substrat. 15 (23)

16 snr: Personalkostnad uppskattas enligt schablon till kr/år*anställd, antal anställda uppskattas till 5 personer för hela det föreslagna biogassystemet. Avsättning biogödsel och transportkostnader. o Oavvattnad biogödsel från rötkammaren på Krönsmon uppgår till drygt 76,5 tusen ton per år varav en stor del utgörs av flytgödsel från nötdjur. Ungefär 25 tusen ton biogödsel per år blir kvar och måste avsättas i eller utanför Vimmerby. Uppskattningsvis kan 20 tusen ton avsättas i närområdet. För denna del och flytgödsel från nötdjur antas ett nollsummespel med lantbruket och ingen kostnad uppstår för biogasanläggningen. För de resterande 5 tusen ton har antagits en längre transportsträcka och en genomsnittlig kostnad på 45 kr per ton. o Transportkostander för flytgödsel har antagits till 22 kr för lastning och lossning samt en löpande kostnad på 0,9 kr/ton*km in till biogasanläggningen. Underhållskostnader o Har antagits till ca 2,5 % av maskininvesteringen för biogasanläggningen, uppgraderingsanläggningen och gasklocka samt bussdepån. o Är försumbar avseende distributionsledningar för rågas och uppgraderad gas. Kostnad inköp av rågas från Vimmerby ARV har enligt samtal med VEMAB satts till nuvarande gaspris, som är 0,16 kr/kwh. Då beräknas all på Vimmerby ARV producerad rågas drygt 800 tusen Nm 3 rågas per år, köpas in. Kostnad för inköp av substrat har tagits fram i samråd med respektive leverantör av detta substrat men är i slutänden en förhandlingsfråga. o Drav 113 kr/ton (Åbro) o Bryggerijäst 113 kr/ton (Åbro) o Skum- och helmjölkspulver från Arla Foods AB har bedömts kunna tas emot gratis och Arla Foods AB står för transporterna o o Vassle 20 kr/ton (Frödinge) Slakteriavfall tas emot kostnadsfritt om det levereras malet max 12 mm partikelstorlek (GladaUtegrisar). I Tabell 5 sammanfattas driftkostnader för ny biogasanläggning på Krönsmon och tillhörande anläggning för uppgradering och för tankning av bussar. 16 (23)

17 snr: Tabell 5. Sammanställning av driftkostnader för ny biogasanläggning på Krönsmon med tillhörande uppgradering och bussdepå samt distributionsledningar. Driftkostnader (tkr/år) Energi Personal Avsättning rötrest och transporter Underhåll Inköp rågas från ARV Inköp substrat Summa driftskostnader Driftskostnad uppgår totalt till 12,4 miljoner kr om året och inkluderar energikostnader, personalkostnader, inköp av substrat, inköp av rågas, avsättning av rötrest, transport av gödsel in till anläggningen och underhållskostnader. 8.3 Intäkter Intäkter erhålls vid försäljning av fordonsgas dels till bussar i Vimmerby med försäljningspris 10,60 kr/nm 3 metan dels vid flakfyllning för vidareförsäljning till bussar i Hultsfred med försäljningspris 10,00 kr/nm 3 metan och dels som fordonsgas till publik mack med försäljningspris 8,66 kr/nm 3 metan. Samtliga försäljningspriser är en uppskattning och avvägning av rådande prisnivåer samt förutsättningar i Vimmerbyområdet med det föreslagna biogassystemet. Tabell 6. Mängder uppgraderad gas till respektive avsättning samt intäkt från försäljning. Försäljning av fordons gas Till bussdepå i Vimmerby 9 GWh Nm 3 CH 4 /år Till Hultsfred 9 GWh Nm 3 CH 4 /år Överskott till publik mack drygt 4 GWh Nm 3 CH 4 /år Intäkt från gas vid försäljning tkr/år Sammanlagda intäkten från försäljning av gas uppgår till tusen kr per år. Detta förutsätter att all biogas som produceras på Vimmerby ARV kan köpas in till uppgraderingsanläggningen. Samt att avsättning finns för all den producerade gasen. 17 (23)

18 snr: Årskostnader och kassaflöden Här sammanställs årskostnader för en ny biogasanläggning på Krönsmon med tillhörande uppgradering och bussdepå samt ovanstående förutsättningar. För kapitaltjänstkostnader har en ränta på 4 % antagits samt en avskrivningstid på 15 år för samtliga investeringar utom distributionsledning där avskrivningstiden antagits till 30 år. Tabell 7. Sammanställning av årskostnader och intäkter för biogasanläggningen på Krönsmon med tillhörande uppgradering, tankningsanläggning vid bussdepån i Vimmerby och distributionsledningar för gas. Biogasanläggning Krönsmon (tkr/år) Driftskostnad Kapitaltjänstkostnad Summa årskostnader Summa intäkter Summa intäkter minus årskostnader I Tabell 7 kan utläsas att den nya biogasanläggningen går svagt plus 1 miljoner kr varje år. Utifrån årskostnaderna har kassaflödeskalkyler beräknats för den nya biogasanläggningen. För kalkylerna gäller följande förutsättningar: Kalkylperiod 15 år Ränta 4 % Rak amortering med avskrivningstid Avskrivningstid samtliga investeringar 15 år utom distributionsledning gas där 30 år gäller. Ingen återinvestering ingår Inflation 2 % Grundpriser i 2012-års prisnivå Byggstart antas till 2017 och driftstart 2018 I Figur 3 nedan visar det ackumulerade kassaflödet för biogassystemet då samtliga ovan beskrivna kostnader och intäkter är medtagna. 18 (23)

19 snr: Figur 3. Ackumulerat kassaflöde för ny biogasanläggning Krönsmon, uppgraderingsanläggning och tankningsanläggning vid bussdepån samt distributionsledningar för gas. Utan investeringsstöd. Figur 3 visar att anläggningen genererar ett positivt kassaflöde men investeringen återbetalas inte under kalkylperioden. Detta beror till stor del på att investeringen för biogasanläggningen är stor samtidigt som gasproduktionen är relativt låg i förhållande till investeringen. Detta resulterar i en förhållandevis låg intäkt från gasförsäljning jämfört med exempelvis matavfallsrötning. En stor andel av inkommande substrat utgörs av flytgödsel från nötdjur vilket har ett lågt metangasutbyte per behandlad volym flytgodsel. Den största delen av flytgödseln utgörs av vatten som inte genererar något utbyte men som fördyrar investeringen och behandlingskostnaderna samt transportkostnader. 19 (23)

20 snr: I och med att biogasanläggningen behandlar gödsel från nötkreatur finns en möjlighet att erhålla investeringsstöd genom Landsbygdsprogrammet. Med dagens regler skulle anläggningen vara berättigad till 30 % investeringsstöd dock maximalt 1,8 Mkr i totalt investeringsstöd per företag som äger anläggningen. Enligt LRF är dock alla medel inom programmet förbrukade. Regelverket håller på att förändras och ett förslag som ligger inför beslut på EU nivå är att taknivån skall höjas avsevärt, till omkring 65 miljoner kronor. Den procentuella stödnivån som kan ges i det ny förslaget är dock oklar liksom statens framtida stödnivåer till Landsbygdsprogrammet kommer beslut om ett nytt program. Hur situationen kommer se ut 2017 går inte att förutsäga men i figuren nedan redovisas resultatet för ett scenario med 30 % inventeringsstöd för hela anläggningen med undantag för bussdepån. I Figur 4 visas en jämförelse av kassaflöde med och utan investeringsstöd. Figur 4. Ackumulerat kassaflöde med och utan investeringsstöd där investeringsstöd utgör 30 % av investeringskostnaden, exklusive bussdepån. Med ett investeringsstöd på 30 % skulle investeringen återbetalas på ca 15 år med samma förutsättningar som tidigare. Då detta investeringsstöd inte finns idag och får resultatet får ses som en teoretisk beräkning och uppskattning av effekterna av ett förändrat stödprogram för rötning av gödsel. Mer information om detta investeringsstöd finns att läsa på Jordbruksverkets hemsida. 9 Organisation och ägandefrågor Som framgår av kassaflödesanalysen i avsnitt 8.4 är återbetalningstiden för investeringen 15 år (inräknat investeringsstöd). För att framgångrikt kunna driva en verksamhet med det tidsperspektivet finns ett par framgångsfaktorer som ofta framförts i liknande projekt. De är långa kontrakt och en ändamålsenlig organisation. Dessa framgångsfaktorer blir särskilt viktiga i ett projekt som detta när det enbart finns ett primärt och huvudsakligt avsättningsalternativ (fordonsgas till KLT) och därtill ett fåtal kritiska leverantörer av substrat. En annan viktig faktor är möjligheten till investeringsstöd. Då färdigställande av Krönsmons biogasanläggning är avgörande för att konceptet med fordonsgas till busstrafiken i Vimmerby och Hultsfred ska kunna förverkligas och med beaktande av att drav från Åbro samt flytgödsel från Vimmerbys djurhållning står för ca 33 % respektive 25 % av den totala for- 20 (23)

21 snr: donsgasproduktionen samtidigt som investeringsstöd kan knytas till flytgödselhanteringen, så utkristalliserar sig dessa verksamheter som särskilt känsliga för att trygga leveranssäkerheten in till anläggningen. Som enskilt största kund utkristalliserar sig på motsvarande sätt KLT för att trygga avsättningen av fordonsgas. En annan mycket viktig kundgrupp är förstås de lantbruk som kan trygga avsättningen av den biogödsel som biogasanläggningen på Krönsmon producerar. För ett projekt av denna storlek bör också noteras att det i Sverige också finns utpräglade biogasproduktionsbolag. Dessa bolag har som affärsidé att äga och driva biogasanläggningar i Sverige eller utomlands och skulle kunna utgöra en potentiell partner även i detta projekt. Det är ingen självklarhet hur ägandeformerna ska se ut i ett biogassystem där flera lantbruksföretag, privata bolag och kommunala/regionala bolag ingår eller har intressen. Vilken associationsform som i slutändan väljs måste vara upp till ingående aktörer efter noggranna överväganden av för- och nackdelar. Utifrån erfarenheter från andra liknande biogasprojekt diskuteras här ett par möjliga alternativ till organisation. 9.1 VEMAB som majoritetsägare i Biogas AB VEMAB driver redan idag Vimmerby reningsverk med tillhörande biogasanläggning. VEMAB har därmed den kompetens och erfarenhet som behövs även för att driva en biogasanläggning av Krönsmons omfattning och komplexitet med tillhörande uppgraderingsanläggning och bussdepå. VEMAB som majoritetsägare skulle med ett antal privata minoritetsägare kunna bilda ett samägt bolag Biogas AB. Möjliga minoritetsägare kan vara Åbro och ett antal lokala lantbrukare. Från lantbruket kan både leverantörer av flytgödsel in till biogasanläggningen och mottagare av biogödsel ut från biogasanläggningen vara lämpliga, se Figur 5. Figur 5. Exempel på organisation Fördelar Fördelar med VEMAB som majoritetsägare samt med Åbro och lokala lantbruk som minoritetsägare är exempelvis 1. Stabil och långsiktig majoritetsägare som kan ta ansvar för det allmännas intressen, i form av kommunala kommunikationer, kommunal avfallshantering, kommunala luftmiljöfrågor etc. 2. Åbro kan som minoritetsägare stå för långsiktig leverans av sitt avfall (drav och bryggerijäst) till Krönsmon och därigenom också verka för att uppnå långsiktigt god totalekonomi i Biogas AB. 21 (23)

22 snr: Lokala lantbrukare kan som minoritetsägare å ena sidan bli kvitt sin flytgödsel på ett miljömässigt försvarbart sätt, vilket också kan generera investeringsstöd och å andra sidan utgöra mottagare av biogödsel Nackdelar Nackdelar med VEMAB som majoritetsägare samt med Åbro och lokala lantbrukare som minoritetsägare är exempelvis 1. Majoritetsägaren kan begränsas i sitt agerande utifrån det faktum att VEMAB är ett kommunalt bolag, exempelvis vad gäller upphandlingsförfaranden (LOU) och självkostnadsprincipen. 2. Varken VEMAB, Åbro eller lokala lantbrukare har som sin kärnverksamhet att driva biogasbolag. 3. Intressekonflikter då lokala lantbrukare som vill bli kvitt sin flytgödsel i flertalet fall sannolikt inte är desamma som de som är intresserade av biogödsel. 4. Avtal behöver tecknas om inköp av rågas från reningsverket för uppgradering till fordonsgaskvalitet. 9.2 Fristående biogasproduktionsbolag som majoritetsägare i Biogas AB Fristående biogasproduktionsbolag driver redan idag flera biogasanläggningar runt om i Sverige och utomlands. De har därmed båda den kompetens och erfarenhet som behövs även för att driva en biogasanläggning av Krönsmons omfattning och komplexitet med tillhörande uppgraderingsanläggning och bussdepå. Ett fristående biogasproduktionsbolag skulle som majoritetsägare med ett antal privata minoritetsägare kunna bilda bolaget Biogas AB. Möjliga minoritetsägare kan vara Åbro och lokala lantbrukare på motsvarande sätt som under avsnitt 9.1ovan Fördelar Fördelar med ett fristående biogasproduktionsbolag som majoritetsägare samt med Åbro och lokala lantbrukare som minoritetsägare är exempelvis 1. Kompetent och erfaren majoritetsägare som kan driva Biogas AB på affärsmässiga grunder. 2. Åbro kan som minoritetsägare stå för långsiktig leverans av sitt avfall (drav och bryggerijäst) till Krönsmon och därigenom också verka för att uppnå långsiktigt god totalekonomi i Biogas AB. 3. Lokala lantbrukare kan som minoritetsägare å ena sidan bli kvitt sin flytgödsel på ett miljömässigt försvarbart sätt, vilket också kan generera investeringsstöd och å andra sidan utgöra mottagare av biogödsel Nackdelar Nackdelar med ett fristående biogasproduktionsbolag som majoritetsägare samt med Åbro och lokala lantbrukare som minoritetsägare är exempelvis 1. Majoritetsägaren har inte nödvändigtvis samma samhällsnyttiga perspektiv som VEMAB. 2. Den långa återbetalningstiden kan ifrågasättas ur ett strikt affärsmässigt perspektiv av majoritetsägaren. 3. Varken Åbro eller lokala lantbrukare har som sin kärnverksamhet att driva biogasbolag. 4. Intressekonflikter då lokala lantbrukare som vill bli kvitt sin flytgödsel i flertalet fall sannolikt inte är desamma som de som är intresserade av biogödsel. 22 (23)

23 snr: Avtal behöver tecknas om inköp av rågas från reningsverket för uppgradering till fordonsgaskvalitet. 9.3 Ägande av tankningsanläggning i Hultsfred och av den publika tankstationen Organisationsformer för ägande av tankningsanläggning i Hultsfred liksom för den publika tankstationen har legat utanför systemgränserna för denna utredning, men båda verksamheterna bedöms initialt kunna drivas i separat regi varpå ett leveransavtal om fordonsgas upprättas mellan Biogas AB och berörda parter. Noteras också att samma regionala bussbolag som i Vimmerby (KLT) också visat intresse för fordonsgasdrivna bussar i Hultsfred samt att både olje- och gasbolag (OKQ8 respektive E.On) har visat intresse för att sälja fordonsgas till allmänheten via en publik tankstation i Vimmerby. 10 Sammanfattning Genom att ta in nya substrat till en ny biogasanläggning i Krönsmon kan fordonsgasförsörjning till både Vimmerbys och Hultsfreds bussar säkras i och med att full produktion på den nya biogasanläggningen uppnås. Överskottet av fordonsgas kan därutöver lägga grunden för en publik tankstation i Vimmerby eller även säljas vidare till annan extern intressent via flak. Totalt förväntas 22,4 GWh biogas kunna produceras inkluderat produktion från biogasanläggning på Krönsmon samt Vimmerby ARV. De två substrat som står för den klart största delen av biogasproduktionen är drav och flytgödsel från nöt, som står för 33 % respektive 25 % av fordonsgasproduktionen. För att det ska vara möjligt att producera denna mängd fordonsgas krävs investering i helt ny biogasanläggning med tillhörande mottagning, hygienisering, rötkammare, rötresthantering och pelletspanna. Även upprättande av ny gasuppgraderingsanläggning, bussdepå samt distributionsledningar för rågas och fordonsgas är nödvändigt. Investeringen som behövs för att upprätta detta biogassystem har beräknats till omkring 109,4 miljoner kr. Återbetalningstiden för investeringen har beräknats till ca 15 år, förutsatt 30 % investeringsstöd. Utan investeringsstöd återbetalas inte investeringen inom kalkylperioden. För att säkra projektet över tid behövs en stabil ägarstruktur samt långa kontrakt både vad gäller upphandling av substrat, avsättning för fordonsgas samt avsättning för biogödsel. 23 (23)