Effektiva biobränslesystem - möjligheter och hinder

Transkript

1 Effektiva biobränslesystem - möjligheter och hinder Seminarium kring Skånska Biobränslen Hässleholm, 13 november 26 Pål Börjesson Miljö- och energisystem Lunds Universitet Kriterier för uthålliga bioenergisystem: Resurseffektivt (hög biomassaproduktion per hektar, utnyttja befintliga och outnyttjade restprodukter) Energieffektivt (minimera energiförluster genom hela energikedjan) Miljöeffektivt (maximera miljövinsterna genom hela energikedjan) Kostnadseffektivt (låga produktionskostnader)

2 1. Götalands södra slättbygder (Gss) 2. Götalands mellanbygder (Gmb) 3. Götalands norra slättbygder (Gns) 4. Svealands slättbygder (Ss) 5. Götalands skogsbygder (Gsk) 6. Mellersta Sveriges skogsbygder (Ssk) 7. Nedre Norrland (Nn) 8. Övre Norrland (Nö) Skillnader i produktionsförmåga Andel av total åkermark Andel av total växtodlingsproduktion 25 2 Procent Gss Gmb Gns Ss Gsk Ssk Nn Nö Totalt producerade svensk växtodling 78 TWh biomassa 25 (varav cirka 31 TWh var växtrester)

3 Energi ur biomassa Socker- och stärkelserika växter (sockerbetor, stråsäd, potatis) Cellulosarika växter - torra (skogsbränsle, energiskog, halm) Cellulosarika växter - blöta (vall, majs, betblast, gödsel) Jäsning Förgasning Rötning Etanol (drivmedel) Metanol, biometan, DME & FT (drivmedel) Flis & pellets (värme & el ) Biogas (värme, el & drivmedel) Oljerika växter (raps, rybs) Pressning RME (drivmedel) TWh per år Bruttoproduktion av spannmålshalm Netto efter skördespill Bärgningsbar (klimatbegränsningar mm) Tillgänglig för energi (minus djurproduktion) Gss Gmb Gns Ss Gsk Ssk Nn Nö Brutto ca 27 TWh halm > netto ca 18 efter skördespill > ca 11 bärgningsbar > ca 5 till djurproduktion > ca 6 TWh till energi

4 Insamlad gödsel Möjlig biogasproduktion TWh per år 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,5 Gss Gmb Gns Ss Gsk Ssk Nn Nö Totalt cirka 4,5 TWh biogas brutto (4-6 TWh) från 11 TWh gödsel 1,25 Blast-S.betor Blast-övrigt Biogas 1 TWh per år,75,5,25 Gss Gmb Gns Ss Totalt ca 1,9 TWh blast, varav ca 1,1 TWh från sockerbetor Maximalt ca 1,1 TWh biogas, varav ca,7 TWh från betblast

5 Åkerbränsleskörd Götalands södra slättbygder Nettoskörd Bruttoskörd 8 MWh per hektar och år (ton torrsustans / hektar och år) (1,7) (6,4) (2,8) (5,6) (11) (13,5) (7,5) (9,) (9,5) (8,5) H.vete H.vete & halm H.raps H.raps & halm S.betor S.betor & blast Vall Majs Salix Poppel (Nettoskörd = Bruttoskörd total energiinsats, odling på genomsnittlig åkermark) Åkerbränsleskörd Svealands slättbygder Nettoskörd Bruttoskörd 8 (ton torrsubstans per hektar och år) MWh per hektar och år (4,2) (5,8) (2,) (3,3) (6,) (7,) (6,) (5,5) H.vete H.vete & halm V.raps V.raps & halm Vall Salix Hampa Hybridasp (Nettoskörd = Bruttoskörd total energiinsats, odling på genomsnittlig åkermark)

6 Värmeproduktion - Götalands södra slättbygder Nettoutbyte Bruttoproduktion MWh per hektar och år Småskaligt Storskaligt Halm-"Biprodukt" Vall-biogas Majs-biogas Havre Halm-"Biprodukt" Vall-biogas Majs-biogas Poppel Salix Drivmedel - Götalands södra slättbygder Nettoutbyte Bruttoproduktion MWh per hektar och år Raps-RME Vete-Etanol Vete-Etanol&biogas Betor-Etanol Vete-Biogas Vall-Biogas Salix-Etanol Majs-Biogas Salix-DME/metanol Betor-Biogas Salix-Biometan Betor&blast-Biogas

7 Transporttjänst per hektar och år Konventionell bil Hybridbil Km per hektar ( 1 bil) ( 3 bilar) ( 6 bilar) RME & etanol Etanol & biogas - vete Biogas - vall Etanol - salix Etanol & biogas - betor Metanol / Biometan - DME - salix salix (Baserat på nettoenergiutbyte av drivmedel, odling i Götalands södra slättbygder på genomsnittlig åkermark) Hur långt räcker åkermarken? 5,75 % biodrivmedel 13 % av åkermarken -varav 1/5 rapsodling (RME) och 4/5 veteodling (etanol) 2 % biodrivmedel 4 % av åkermarken -varav 1/15 rapsodling (RME) och 14/15 veteodling (et) 2 % biodrivmedel 24 % av åkermarken -energiskog och förgasning till 2:a gen. drivmedel 2 % biodrivmedel 7 % av skogsmarken -förgasning av vedråvara till 2:a gen. drivm.

8 Energigrödornas värde i relation till marknadspris Energigrödornas värde (%) Raps till RME Raps till RME & biogas Vete till etanol Vete till etanol & biogas Vete till biogas Vall till biogas (Källa: Mikael Lantz, Miljö- och energisystem) Utsläpp av växthusgaser 1 Värme & kraftvärme Drivmedel Relativa utsläpp Olja NG Biogas Halm Bensin NG Biogas

9 Utsläpp av växthusgaser Biogas från gödsel Relativa utsläpp % metanförlust 1 % metanförlust NG Biogas Biogas Biogas Inklusive indirekt minskat metanläckage från konventionell gödsellagring Multifunktionella Salixodlingar Miljötjänst Intäkter Kostnader Rening av avloppsvatten Rening av lakvatten Rening av dräner.vatten - Skyddszoner - Bevattning Återvinning av slam Jordbrukare Reningsverk Reningsverk (Jordbrukare) Jordbrukare Jordbrukare Reningsverk Kadmiumsanering Jordbrukare Värmeverk Ökad jaktpotential Jordbrukare

10 Optimerat åkerbränslekombinat! Spannmål / betor Halm Energiskog El Värme El Etanol Biogas Värme Utmaningar & hinder ur jordbrukets perspektiv! Kunskap Lönsamhet Riskallokering Kapitalförsörjning Växtförädling Teknikutveckling Attitydförändring Råvaruleverantör Stora anläggningar Energileverantör Småskaliga förädlingssystem

11 Kunskap! Ny och kompletterande rådgivningsverksamhet krävs - jordbruksrådgivare med fokus på produktion och energirådgivare med fokus på vidareförädling och avsättning (t ex kartläggning av lokala marknader) - ny typ av samarbeten (med aktörer inom energibranschen) Nya utbildningar - t ex högskoleingenjörer inom småskalig bioenergiteknik och bioenergisystem - t ex kvalificerad yrkesutbildning (KY) med mer praktisk inriktning Informationsspridning - samordnad och marknadsanpassad information mot presumtiva kunder Lönsamhet & risk! Jordbrukspolitik (CAP) - För höga gårdsstöd och låga energigrödsstöd = ofta lönsamt att träda i stället för att odla energigrödor (framförallt på mer lågavkastande marker) - Spannmål (etanol & förbränning) och raps (RME) lönsamt på bättre marker Riskallokering - Salix är också lönsamt men hämmas ofta av dålig riskallokering (jordbrukaren står för huvuddelen) - Utveckling av kontraktsförfarande (jordbrukaren står för odlingsrisken och värmeverket för prisrisken!)

12 Kapitalförsörjning! Kreditgivning - Jordbruksföretag ofta högt belånade banker restriktiva med nya lån till t ex investeringar i förädlingsanläggningar för biobränslen Riskkapital - Riskkapital inom lantbruksorganisationen (t ex LRF) - Samfinansiering med kapitalstarka aktörer (energibolag, riskkapitalbolag mm!) Växtförädling & teknikutveckling! Växtförädling - Förädling av befintliga grödor utifrån nya energirelaterade krav (t ex etanolvete) - Förädling av nya energigrödor (salix, energibetor, hampa, majs osv) Teknikutveckling - Utveckling av ny odlings- och skördeteknik - Utveckling av nya hanterings- och lagringssystem - Utveckling av ny förädlings- och omvandlingsteknik

13 Attitydförändringar! Sysselsättningsbrist - Ersätta minskat arbete vid odling med ökat arbete i egen vidareförädling (pellets, färdig värme, drivmedel osv) Bygga helt nya nätverk utanför lantbrukssektorn - Samarbete med nya branscher, lokala energikunder osv) Landskapspåverkan - Fult eller fint: lokalisering kan avgöra! (liksom för biologisk mångfald) Slutsatser Förutsättningar för Skånska biobränslen Mycket bra när det gäller produktion mycket restprodukter, höga skördar och stort urval av potentiella energigrödor Mycket bra när det gäller förädling och avsättning tätbefolkat, korta transportavstånd, bra infrastruktur i form av fjärrvärmesystem, gasnät och gastankställen (!), tillgång på hamnar etc Utmaningar och hinder finns (framför allt för nya och effektivare system) men dessa kommer sannolikt att övervinnas med fortsatt utveckling och nya politiska insikter (och styrmedel!)