Ett samarbete mellan: Bioenergi håller dig uppdaterad om den aktuella utvecklingen inom Energimyndighetens forsknings-, utvecklings- och demonstrationsprogram för värmesystem baserade på biobränslen för villor, fastigheter och närvärmesystem. Här presenteras resultat från programmet Småskalig värmeförsörjning med biobränslen. Det är ett samarbete mellan tidskriften Bioenergi och Energimyndigheten. Nyheter, resultat och erfarenheter finner du i varje nummer av Bioenergi under 2008, 2009 och 2010. Arkiv av tidigare artiklar finns på www.bioenergitidningen.se. SMÅSKALIG VÄRMEFÖRSÖRJNING MED BIOBRÄNSLEN u SAMMANSTÄLLNING FÖR 2009
Omslagsfoto: istockphoto
Innehållsförteckning Årlig planering för programmet 4 Projektlista 5 Bekvämare och miljövänligare pelletsvärme behövs 7 Småskalig värmeförsörjning - Biobränsle och solvärme 9 Jordbrukare med känsla för affärer 10 Småskalig värmeproduktion - Kort beskrivning av delen Närvärme 11 Vedeldade pannor med lokaleldstäder 13 Konstruktiva förbättringar och begränsningar för miljövänlig direktledad vedpanna 13 Bestämning av verkningsgrad och förlustposter för biobränslepannor - Metodförbättringar 13 Krav och lösningar för framtidens pelletsteknik 14 Uppströmsförgasarens återkomst 15 Teknik för småsklig brikettering och användning av stråbränslebriketter i Polen 17 Årets programkonferens 20-21 oktober i Växjö 17 Delområde 6, Systemaspekter och syntes 18 3
Årlig planering för programmet Programkonferens är 2010 i Piteå Programrådet träffas på Energitinget och vid programkonferensen på hösten Syntesgruppen har regelbundna telefonmöten och träffas minst två gånger per år Underlag tas fram till tidningen Bioenergi av syntesgruppens medlemmar enligt rullande schema Programrådet är rådgivande till Energimyndigheten och har medverkat vid utformningen av programmet och vid val av projekt. Ordförande Programråd: Magnus Nordgren, Jordbruksverket Medlemmar: Sofie Samuelsson, Svebio Annelie Johansson, Länsstyrelsen Jönköping Olof Arkelöv, KanEnergi Claes Tullin, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, Värmeforsk Björn Kjellström, Exergetics Energisystemteknik Per Lysedal, Skellefteå Kraft Cecilia Wahlberg, Hushållningssällskapet i Västerbotten Syntesgruppen utgörs av delprogramansvariga och Energimyndighetens programansvarige. Gruppen följer pågående arbete inom programmet beslutar om förstudier och utvecklingscheckar, ansvarar för syntesarbetet och information från programmet. Inom delprogrammen utförs de faktiska utvecklingsinsatserna inom delprogrammen eller inom projekt som har tillförts delprogrammen i ett senare skede. Ordförande syntesgruppen: Richard Gebart, ETC Medlemmar syntesgruppen: Lars Andrèn, Svenska Solenergiföreningen Hans Gullikson, Energikontor Sydost Björn Kjellström, Exergetics Energisystemteknik Magnus Davidsson, Teknikföretagen Erik Hedar, Energimyndigheten Avslutningsvis önskar jag tacka Er alla, som medverkat inom programmet, för Era insatser under året och då kanske speciellt Hans Gullikson som organiserade en väl planerad och genomförd programkonferens och Sofie Samuelsson som trots att vi titt som tätt missar en deadline fortfarande står ut med oss. Programansvarig, Erik Hedar 4
Projektlista Projektnr. Titel Projektledare BIOBRÄNSLE OCH SOLVÄRME (Delprogramansvarig: Lars Andrén, Svenska Solenergiföreningen) 30688-1 Småskalig värmeförsörjning - Biobränsle och solvärme Lars Andrén, Svenska Solenergiföreningen Integrerade system för bio- och solvärme Komplett integrerat pellet/solvärmesystem Energisparboden 31418-1 Solkompatibel pelletskamin med standardiserat pelletsförråd, enkel askhantering, luftcirkulation/konvektorsystem samt unik förbränningsteknik Jan-Olof Dalenbäck, EoM, CTH David Wiman, Aquasol Fredrik Zetterlund och Thomas Almkvist, Örebro VVS Erik Andersson, Effecta Pannan NÄRVÄRME (Delprogramansvarig: Hans Gulliksson, Energikontor Sydost) 30693-1 Småskalig bioenergi - del 2 Närvärme - ett samordnat projektpaket i två delar Hans Gulliksson, Energikontor Sydost a) Biobränslen i mindre industrier Björn Zethraeus, VXU b) Optimalt nyttjande av svårare bränslen eldade i pannor avsedda för närvärme Joakim Lundgren, LTU c) Förbränning av biobränsleblandningar i små rostpannor Eskilstuna Energ & Miljö, TPS, avbrutit d) Inverkan av bränslekvalitet på högtemperaturkorrosion i större fastighetsbrännare (>50kW) och mindre fjärrvärmeanläggningar Gunnar Johannsson, CTH e) Reningssystem för sura rökgaser för närvärmepannor Henrik Wiinnika, ETC f) Avskiljning av stoft med rökgaskondensering anpassade till biobränsleeldning <10 MW Marie Rönnbäck, SP g) Rökgasbrunn för minimering av stoft och sura gaser - vidareutveckling Johan Yngvesson, SP h) Utveckling av energieffektiv partikelavskijning för närvärmepannor Roger Hermansson, LuTH i) Kostnadseffektiv partikelavskiljning i mindre närvärmeanläggningar Michael Strand, VXU j) Kompakt och kostnadseffektivt elektrostatiskt filter för rökgasrening Linda Bäfver, SP k) Bioagro- förbränning av agrara bränslen i småskalig rosterpanna Magnus Hermansson, Hotab Eldningsteknik l) Bioenergi inom mindre industrianläggningar Olof Arkelöv, KanEnergi m) Förbränning av stråbränslen i olika bränsleblandningar Henry Hedman, ETC/ Hushållningssällskapet n) Förbränning av olika typer av briketter i befintlig värmeanläggning Susanne Paulrud, SP Inom delprogrammet finns också ett projekt som leds av SP med följande delar: Förbränningskaraktärisering/förbränningsteknisk utvärdering av pellets producerade av Marcus Öhman, LTU/ETC olika råvaror för nyttjande i närvärmeanläggningar Kvalitetssäkring av pelletkvalitet Lennart Gustavsson, SP Informationsspridning Claes Tullin, SP Databas för drifterfarenheter Henrik Persson, SP Utveckling och applicering av en askkemisk modell för minimering av drift- och miljömässiga Dan Boström, UmU problem vid förbränning av fosforrika åkerbränslen Reduktion av partikelutsläpp vid småskalig sameldning av pelleterad biomassa och torv Marcus Öhman, Christoffer Boman, LTU/UmU PELLETS (Delprogramansvarig: Björn Kjellström, Exergetics Energisystemteknik AB) 31103-1 Integrerad pelletsenhet med ny förbränningsteknik som klarar pellets av varierande kvalitet Erik Andersson, Effecta Pannan 31393-1 Förstudie Småskalig pelletanvändning i Chile Frank Fiedler, Högskolan Dalarna 31416-1 Kravbild och lösningar för framtidenns pelletsteknik Susanne Paulrud, SP 31419-1 Fjärrövervakning och fjärrstyrning av pelletsenheter Erik Andersson, Effecta Pannan 5
Projektnr. Titel Projektledare 31403-1 Bestämning av verkningsgrad och förlustposter för biobränslepannor - metodförbättringar Lennart Gustavsson, SP 31675-1 Testanläggning och utveckling av verktyg för design av värmesystem med solfångare, biobränslepannor och värmepumpar Bo Karlsson, Högskolan Kalmar 31675-1 Dataprogram för dimensionering av värmesystem i fastigheter Bengt-Erik Löfgren, Pellsam 31411-1 Strömningsteknisk modellering och konstruktion av pelletsbrännare och kaminer Henrik Wiinnika, ETC SYSTEMSASPEKTER OCH SYNTES (Delprogramansvarig: Rikard Gebart, ETC) 30681-1 Småskalig värmeförsörjning - delområde 6 Systemaspekter och syntes Syntes med projektledarna för samtliga projekt inom programmet Spridningseffekter Framtida behov och system för småskalig värmeproduktion Standardiseringsarbete Emissionskluster, se projektbeslut 30824-1 nedan Rikard Gebart, ETC Rikard Gebart, ETC Gunnar Omstedt, SMHI Åsa Jonsson, IVL Lennart Gustavsson, SP Christoffer Boman, Umeå Universitet, Rikard Gebart, ETC 30824-1 Emissioner från småskalig värmeförsörjning med biobränslen (Emissionsklustret) Christoffer Boman, Umeå Universitet Påverkan av bränsle och konstruktionsparametrar på partikel- och tungmetallemissioner vid småskalig förbränning av biobränslen Henrik Wiinnika, ETC Inverkan av förbränningsteknik och bränsle på hälsofarligheten av partikelemissioner från småskalig biobränsleeldning Partiklar från förbränning av askrika biobränslen Aerosolmasspektrometri (AMS) för karakterisering av partiklar i rökgaser från trä- och spannmålsbränslen - Ett verktyg för emissionsminimering och teknikutveckling Minimering av dioxinbildning vid askrika och klorrika bränslen Endotoxin i rökpartiklar från förbränning av biobränslen Kaskadimpaktor för storleksfraktionerad karakterisering av partiklar i rökgaser Christoffer Boman, Umeå Universitet Linda Johansson, SP Joakim Pagels, Lunds Universitet Marie Rönnbäck, SP Lennart Larsson, Lunds Universitet Michael Strand, Växjö Universitet 31412-1 Framtida behov och system för småskalig värmeproduktion med biobränslen Åsa Jonsson, IVL 30664-1 Konsekvenser av en ökad tillförsel och förädling av nya biobränsleråvaror för Susanne Paulrud, IVL småskalig värmeförsörjning 21825-4 Undersökning av några kommuners problemställningar med avseende på luftkvalitet i samband med småskalig biobränsleeldning - tillämpningar av VEDAIR Valentin Foltescu, SMHI TEKNIKBEVAKNING (Delprogramansvarig: Björn Kjellström, Exergetics Energisystemteknik AB) 30690-1 Teknikbevakning inom Energimyndighetens program Småskalig bioenergi. Inventering av värmeunderlaget för småskalig kraftvärme, faktasammanställning småskalig kraftvärme, kartläggning flytande biobränslen 31396-1 Utveckling av förbränningsteknik vid externeldning av gasturbin för småskalig kraftvärme Etapp 1: Överföring av alkaliföreningar till produktgasen vid motströmsförgasning Etapp 2: Överföring av akaliföreningar till rökgaserna vid direktförbränning av biomassa i rosteranläggning (< 300 kw) och beläggnings-/korrosionsstudier i efterföljande enrörsvärmeväxlare Björn Kjellström, Exergetics Energisystemteknik Marcus Öhman, Luleå Tekniska Universitet VEDELDADE PANNOR OCH LOKALELDSTÄDER (Delprogramansvarig: Magnus Davidsson, Teknikföretagens Branschgrupper) 30689-1 Småskalig värmeförsörjning med biobränslen - Vedeldade pannor och lokaleldstäder Magnus Davidsson, Teknikföretagens Branschgrupper Konstruktiva förbättringar och begränsningar för miljövänlig direkteldad vedpanna Hassan Salman, ETC Inverkan av teknik och handhavande på emissionsprestanda för moderna Henrik Wiinnika, ETC vedeldade lokaleldstäder 31487-1 Bevakning av och deltagande i arbetet med produktkrav inom ekodesigndirektivet för småskalig Lennart Gustavsson, SP förbränningsutrustning med biobränslen 31403-1 Bestämning av verkningsgrad och förlustposter för biobränslepannor - metodförbättringar Lennart Gustavsson, SP Utbildningsinsats Minimering av partikelutsläpp (avslutat) Marie Rönnbäck, SP 6
Ett samarbete mellan: Efter vissa startsvårigheter har verksamheten nu kommit igång inom delområdet Småskalig pelletsteknik med höga prestanda i Energimyndighetens forskningsprogram Småskalig värmeförsörjning med biobränslen. Hittills har fyra projekt startat med en sammanlagd budget på knappt 8,3 miljoner kronor. Energimyndighetens bidrag är drygt 5,6 miljoner kronor. Bekvämare och miljövänligare pelletsvärme behövs Avsikten är framför allt att utveckla tekniken till att bli ännu mer användarvänlig och miljövänlig. Tanken är att det i första hand är aktuellt att använda väl definierade pellets från träråvara för kaminer och villapannor, men att tekniken ska klara vissa variationer i kvalitet, som t ex askhalt och asksammansättning. Som bekant har försäljningen av pelletsutrustning i Sverige stagnerat. För en fortsatt ökning krävs både nya kategorier av användare och en vidgad råvarubas. Utrymmet för konvertering av befintliga oljepannor till pelletspannor, vilket har varit både enkelt och ekonomiskt, är i princip utnyttjat. För att nå andra grupper av hus och husägare krävs ett nytänkande. Inte minst måste användarnas krav på enkel och säker drift mötas. Pellets måste helt enkelt bli mer attraktivt än värmepumpar. Pelletseldning har även en stor potential i andra länder, inte minst i Europa. Stora konkurrensfördelar och en framtida exportmarknad kan utnyttjas av svenska företag om ett tidigt fokus sätts på framtagandet av bekväma, kostnadseffektiva helhetslösningar som inkluderar bränsleförsörjning, lager, logistik, inställning av pannan, sotning, askhantering och service. Exportmarknader Förutsättningarna för export av svenska pelletsvärmesystem till Chile har studerats i en förstudie genomförd av högskolan i Dalarna i samarbete med universitetet i San Sebastian, Chile, med Frank Fiedler som projektledare. I Chile finns tre företag som tillverkar träpellets. Den totala kapaciteten är cirka 100 000 ton/ år. En typ av pellets har ungefär samma kvalitet som svensktillverkade. Marknaden för vattenburna värmesystem existerar knappast som ett resultat av det milda klimatet, men det finns en marknad för pelletskaminer, inte minst i storstadsområden där vedkaminer utgör ett problem på grund av höga emissioner. Pelletskaminer tillverkas av ett företag i Chile, men importeras också från Europa. Priserna för svenska pelletskaminer bedöms dock vara för höga för att kunna konkurrera på den chilenska marknaden. Nästa generations pelletssytem Projektet Kravbild och lösningar för framtidens pelletsteknik som drivs av SP, Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, syftar till att kartlägga och klargöra kraven på nästa generations pelletssystem och att ta fram förslag på innovativa och konkurrenskraftiga framtida lösningar. Detta ska ske i samverkan med branschen, dvs tillverkare av pelletseldningsutrustning men även av utrustning för styrning och reglering, rökgasrening, bränslehantering m. fl. som kan bidra till driftsäker, bekväm och miljövänlig teknik. Slutrapport kommer under 2010. Projektledare är Marie Rönnbäck på SP. Minskad arbetsinsats och ökad bekvämlighet Ökad bekvämlighet för användare och servicepersonal ska uppnås genom utveckling av fjärrstyrning och fjärrövervakning av pelletsenheter för villauppvärmning i 7
Ett samarbete mellan: Pelletskaminen skapar trivsel i hemmet och reducerar elekostnaden för uppvärmning radikalt. Foto: Artiterm Sweden AB det projekt som startats av Effecta AB med Erik Andersson som projektledare. Effecta arbetar med teknik för konvertering av villor från elvärme till bioenergi och sol på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt. I de produkter som just nu utvecklas kommer servicegraden för ett pelletsbaserat system vara så liten att värmepumpen inte kan berättigas. För att nå dit utvecklas ett nytt förbränningssystem, integrerat med ett avancerat övervakningssystem, vilket leder till minskad energianvändning och minimala krav på arbetsinsatser från användaren. Slutrapport kommer under 2010. Konstruktionsoptimering av större pannor Förbättring av brännkammarutformning för minskade emissioner av främst kolmonoxid, kväveoxider och partiklar skulle kunna åstadkommas om avancerad förbrännings- och strömningsteknisk modellering användes som ett verktyg i konstruktionsarbetet. S k CFD-modeller, där CFD står för Computerized Fluid Dynamics, utnyttjas för konstruktionsoptimering av större pannor men inte i nämnvärd utsträckning för småskalig förbränning. Målet för projektet Strömningsteknisk modellering och konstruktion av pelletsbrännare och kaminer, som genomförs av Energitekniskt Centrum i Piteå (ETC) i samarbete med Luleå Tekniska Universitet, är att demonstrera CFD som ett praktiskt verktyg för förbränningsoptimering av små pelletsbrännare och pelletskaminer. Det ska också visa hur CFD-modellering kan användas för att få fram generella konstruktionslösningar som möjliggör minimal skötsel och estetiskt tilltalande flamma samtidigt som emissionerna blir låga. Både ovanmatade och horisontalmatade brännare ska omfattas av projektet, som ska vara konkurrensneutralt. Det innebär att de CFD-modeller som utvecklas ska vara tillgängliga för alla. Slutrapport kommer i slutet av 2010. Projektledare är Henrik Wiinikka. Långsiktigt optimal användning och förbränning av pellets Projekten kommer att kunna utnyttja resultat från ett projekt finansierat inom Energimyndighetens program Uthållig försörjning och förädling av biobränsle, som innebär en förbränningsteknisk utvärdering av pelletkvalitet och där målet är att åstadkomma en långsiktigt optimal användning och förbränning av pellets med avseende på användarkategorier, effektivt resursutnyttjande, driftsäkerhet och låga miljöbelastningar. I det projektet samarbetar SP med Luleå Tekniska Universitet och Umeå universitet. Angeläget att villaägaren upplever pellets mer attraktivt Man kan kanske tycka att statliga forskningspengar inte skall behöva satsas på att göra pellets till ett mer attraktivt alternativ än värmepumpar. Men faktum är att val av pellets istället för värmepump ger betydligt större reduktion av nettoutsläppen av koldioxid. Varje MWh el till en värmepump bidrar med cirka 700 kg CO 2 till utsläppen från det europeiska kraftsystemet enligt en nyligen publicerad rapport från Elforsk. I det perspektivet är pellets ett klart bättre alternativ och därför är det angeläget att även villaägarna upplever det som mer attraktivt. Björn Kjellström, bjorn.kjellstrom@exergetics.se 8
Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Forskningsprojektet Småskalig värmeförsörjning med biobränsle går nu in i halvtid. Svensk Solenergi ansvarar för delområde 3: Biobränsle och solvärme som nu är inne i en intensiv period. Småskalig värmeförsörjning Biobränsle och solvärme Huvudprojektet inom delområde 2, Integrerade system för bio- och solvärme, omfattar en samordnad forskning och utveckling mellan Chalmers Tekniska Högskola (Installationsteknik), SP-Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (Energiteknik) samt SERC (Solar Energy Research Center) och ett 20-tal medverkande företag. Sedan projektstarten har en handbok tagits fram som finns tillgänglig på Energimyndighetens hemsida. I Handboken sammanställer Tomas Persson på SERC en rad forskningsresultat i olika systemkopplingar mellan solvärme och pellets som beskriver grunderna för kombinations- och systemlösningar mellan sol- och pelletssystem. Tomas Persson och Fredrik Niklasson, SP har också tagit fram en marknadsstudie med fokus på ved och pellets som ska ligga till grund för det fortsatta forskningsarbetet inom projektet. Såväl Handboken som marknadsstudien har tagits fram i samarbete med EU-projektet SWX-Energy med projektägaren Region Gävleborg. Vidare är metoder för fältmätningar och funktionskontroller under framtagning på SERC, bland annat i anslutning till EU-projektet Combisol, och provningar av ett par system pågår hos SP. Delprojekten har kommit långt i sitt arbete Vid sidan om huvudprojektet finns tre parallella delprojekt: Komplett integrerat pellets/solvärmesystem som drivs av Aquasol, Energisparboden som drivs av Örebro VVS samt Solkompatibel pelletskamin som drivs av Effecta-Pannan. Samtliga tre projekt har kommit långt i sitt utvecklingsarbete och är nu inne i en fas där system- och teknikutvecklingen testas och provkörs. Möjlighet finns att ansöka om forskarcheckar De deltagande företagen har möjlighet att utnyttja forskningskompetens och vid sidan av detta ställer forskningsprogrammet ( Småskalig värmeförsörjning med biobränsle ) utvecklingscheckar till förfogande. Här kan poängteras att det finns ett antal forskningscheckar kvar att utnyttja. Företag som har behov av forskningscheckar uppmanas att söka dessa. Mer information om villkor och ansökningsblanketter finns att tillgå på forskningsprogrammets hemsida, se www.energimyndigheten.se Ökat intresse ger underlag för ökad forskning Intresset för solvärme ökar och behovet av nya systemlösningar med bland annat kombinationer med pelletseldning är stort och efterfrågas i allt större omfattning. Delområdet Biobränsle och solvärme hoppas med sina utvecklingsresultat infria det ökade intresse och behovet av nya systemlösningar som kan konstateras. Med den nya förordningen för solvärmebidraget, där anläggningsägaren är bidragstagare och att bidragstaket höjts till 3 miljoner kronor, öppnar upp för helt nya målgrupper där förhoppningsvis såväl fler som större projekt blir föremål för solvärmeinvesteringar. Som ett resultat av detta kommer förhoppningsvis efterfrågan på kombinationssystem mellan biobränsle och solvärme att bli än mer intressanta vilket ytterligare ger bränsle för forskningsprojektet. Önskas mer information om delområde 3 bistår artikelförfattarna med detta. Lars Andrén, ordf. Svensk Solenergi, info@drivkraft.nu Jan-Olof Dalenbäck, prof. Chalmers, jan-olof.dalenback@chalmers.se Foto: Sofie Samuelsson 9
Ett samarbete mellan: Jordbrukare med känsla för affärer Sökes till det nya utvecklingsprogrammet, Förädling av Energigrödor, som planeras som bäst. Det är Jordbruksverket och Energimyndighet som gör gemensam sak och nu ska jordbrukarna tjäna pengar på sin kärnverksamhet. Nämligen det som växer på åkern och i skogen. Vindkraft och biogas är bra men här gäller det att med minsta insats producera vad marknaden önskar. Detta självklart till rätt pris och att så stor del som möjligt går direkt till bonden. Annars blir det ingen affär. En planeringsgrupp är tillsatt med Professor Björn Kjellström i spetsen. Det är som det brukar men sedan tar vi nya grepp. Vi inleder med en utlysning där vi önskar kontakt med de som tänker framåt både vad gäller energigrödor och det skogen producerar. Lagom omfattning på förädlingen inte för mycket men inte heller för lite. Sedan är infrastrukturen till kunderna en nyckelfråga. Aktörer söks över hela landet. 2-3 demonstrationsanläggningar för förädling med årsproduktion upp till 10 000 ton ska hittas i 4-5 län. Råvaror och tekniker anpassade för lokala behov och förutsättningar. Inledningsvis tror vi att mindre kunder blir aktuella. I nästa fas ska de stora anläggningarna förses med högkvalitativt bränsle men självklart blir det en prisfråga. Den som förstår värdet av det nya bränslet kan få ta del av det som produceras. När vi sedan får en bild av vilka anläggningarna och tekniker som kan ingå kommer vi att slutföra planeringen av forsknings- och utvecklingsdelarna inom programmet. Samtidigt kommer vi att diskutera med aktuella länsstyrelser för att de ska förstå värdet av verksamheten och vilka möjligheter de har att medverka. I den nationella delen blir parterna Energimyndigheten och Jordbruksverket medan lokalt så är planen att också samverkan med olika länsstyrelser. Tidplanen är att första demonstrationsanläggningar ska beslutas i höst samtidigt som vi går igång med affärs-, utveckling, forsknings- och nätverksinsatser i den gemensamma nationella programgruppen. Detaljer följer i denna spalt senare. Figuren visar, med heldragen linje, tänkt omfattning för programmet och anslutande verksamhet med streckad linje. Sannolikt finns det dock inom programmet forskning och utvecklingsinsatser kopplade även till omvandling. Men det kommer att styras av de behov och önskemål som inkommer via utlysningen. Det kommer självklart också vara viktigt med samverkan med andra FoU-program tex Småskalig Värmeförsörjning med biobränslen. Men det förutsätter jag är tydligt för alla. Mera fakta finns på Energimyndighetens hemsida, www.energimyndigheten.se. Erik Hedar, Programansvarig 10
Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Projektet Närvärme ingår i programmet Småskalig värmeproduktion med biobränslen tillsammans med programmets 5 övriga projekt: Småskalig pellets teknik, Biobränsle - solvärme, Vedeldade pannor och lokaleldstäder, Teknikbevakning, samt det övergripande projektet Systemaspekter och syntes. Småskalig värmeproduktion - kort beskrivning av delen Närvärme Projektet Närvärme syftar till att utveckla en ny generation av närvärmeanläggningar och pannor för större fastigheter, i storleken från ca 50 kw upp till 10 MW. Pannorna ska klara höga miljökrav och krav på trygg och säker drift samt låga totalkostnader. Projektet har även en tydlig industrirelevans med stark inriktning mot att utveckla teknik för en konkret användning. Total åtta delprojekt är beslutade inom Närvärme och nedan följer en kort nuläges rapport från fyra av dem. Vi återkommer med delredovisningar från övriga projekt senare. Rening av sura rökgaser, ETC, Henrik Wiinnika och Esbjörn Petersson. Slutrapporterat Målsättningen med detta arbete är att undersöka om 3nine AB:s rökgasreningsteknik går att kombinera ihop med kalkinsprutning för att reducera SO 2 från rökgaser utan att samtidigt öka utsläppen av stoft från rökgaserna. Utsläppen av SO 2 från rökgaserna kan teoretiskt reduceras eftersom SO 2 reagerar med tillsatta kalkstenspartiklar. Separerings- och skrubbereffektiviteten för 3nines centrifugalseparator med tillbygd kalkinsprutning undersöktes experimentellt i ETC laboratorium. En labbuppställning innehållande, pelletsbrännare, pelletspanna, SO 2 -injektion, sprejtorn med kalkinsprutning, centrifugalseparator, utspädning och mätraka med tillhörande mätinstrument (FTIR och stoftprovtagning) användes under försöken. Koncentrationen av SO 2 i rökgaserna reducerades från 100 ppm till 28 ppm och från 400 till 200 ppm när kalkstenspartiklar tillsattes till rökgaserna. Koncentrationen av stoft i rökgaserna ökade dock något från ca 20 mg/nm 3 till 30 mg/nm 3 (13% CO 2 ). Ökningen av stoft är dock inte speciellt stor om man tar hänsyn till de generella utsläppskraven för stoft (100 mg/nm 3, 13% CO 2 ). I detta arbete har vi visat att centrifugalavskiljning i labbskala kan kombineras med kalkstentillsatts (partiklar) för att reducera SO 2 i rökgaserna utan att partikelkoncentrationen i rökgaserna ökar väsentligt trots att partiklar (kalksten) tillsätts till rökgaserna. Inga andra negativa aspekter som exempelvis igensättning av lamellerna i separatorn med kalksten kunde noteras under experimenten. Kostnadseffektiv partikelavskiljning i mindre närvärmeanläggningar. Michael Strand, Växjö universitet Vid förbränning av träbränslen bildas alltid partiklar av de mineraler och näringsalter som finns i bränslet. Dessa partiklar kan inte elimineras genom förbränningstekniska åtgärder eftersom de inte kan förbrännas (till skillnad från det partikelmaterial som bildas av sot och tjäror). För att effektivt rena gasen från partiklar används ofta elfilter. I ett elfilter laddas och avskiljs partiklarna med hjälp av ett elektriskt fält. Tekniken är robust men relativt dyr, särskilt vid installation i mindre anläggningar där den står för en betydande del av investeringskostnaden. Därför utvecklas och undersöks nu en alternativ teknik med separat Närvärmeanläggningar kan i framtiden komma att eldas med lokalt tillgängliga bränslen som exempelvis grot och åkergrödor. Foto: Sofie Samuelsson 11
110 Ett samarbete mellan: 105 100 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Fukthalt 150 Traditionell kondensor jämförd med Adiak 140 Traditionell kondensor jämförd med Adiak Effekt kw 145 140 135 130 125 120 Ren kond Adiak Effekt (kw) 135 130 125 120 115 Ren kond Adiak 115 110 105 100 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Fukthalt 110 105 100 35 45 55 65 Returtemp ( C) 140 Fig 1. Levererad effekt som funktion av bränslets fukthalt Traditionell vid returtemperatur kondensor jämförd 45ºC med Adiak Fig 2. Levererad effekt som funktion av returtemperatur vid bränslets fukthalt vid 45% 135 jonisering, 130 laddning och avskiljning. Tekniken är anpassad för den typ partikelstorleksför-delning som ges från förbränning i 125 rosterpanna 120 och bör kunna bli billigare än den teknik 115 som installeras idag. Effekt (kw) 110 Utveckling av energieffektiv 105 partikelavskiljning för närvärmepannor. Ltu, i samverkan 100 med ETC och Swebo. Roger Hermansson. Den s.k. Adiak-tekniken Returtemp används ( C) för att öka energiåtervinningen i en rökgasskrubber samtidigt som man uppnår samma partikelavskiljning som i en traditionell skrubber. Anläggningen håller nu på att färdigställas och experimenten inleds under våren. Beräkningar av den totala effekt som kan levereras från en anläggning försedd med antingen en traditionell kondenseringsanläggning eller en anläggning enligt ADIAKprocessen åskådliggörs i figurerna nedan. Pannan utan rökgaskondensering kan leverera effekten 100 kw och tillförs samma bränslemängd vid de studerade fallen. Fig 1 visar hur förväntad total effekt beror av bränslets fukthalt vid 45ºC returtemperatur i fjärrvärmenätet. Fig 2 visar motsvarande inverkan av returtemperaturen om bränslets fukthalt är 45%. 35 45 55 65 idag. Tidigare forskning har dock visat att dessa bränslen kan ge upphov till högre utsläpp av kväveoxider och partiklar. Ren kond Samtidigt finns Adiak en stor risk för minskad tillgänglighet orsakade av askrelaterade driftsproblem såsom beläggningsbildning och korrosion. En möjlighet att lindra dessa problem kan vara att samelda dessa bränslen med kiselrikt rörflen. I projektet Optimalt nyttjande av svårare bränslen eldade i pannor avsedda för närvärme görs experiment med dessa bränslen i en brännkammare utvecklad av Luleå tekniska universitet i samarbete med Swebo Bioenergy AB i Boden. Samarbete sker även med BTC vid SLU i Umeå. Hans Gulliksson, Energikontor Sydost, delansvarig Närvärme Optimalt nyttjande av svårare bränslen eldade i pannor avsedda för närvärme Joakim Lundgren, Avd. Energiteknik, Luleå tekniska universitet, joakim@ltu.se Närvärmeanläggningar kan i framtiden komma att eldas med lokalt tillgängliga bränslen som t.ex. grot, åkergrödor, hästgödsel mm i större utsträckning än Närvärmeutrustning från Swebo Bioenergy AB. 12
Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Vedeldade pannor med lokaleldstäder Inom området vedeldad teknik ska vi forska kring hur utsläpp kan minskas, hur energieffektiviteten kan ökas samt sprida kunskap om detta till tillverkare och övriga delar av branschen. Här kan du läsa om två av projekten inom veddelen samt efter det om ett projekt som tillhör pelletsdelen av forskningsprogrammet. Trevlig läsning! Magnus Davidsson Konstruktiva förbättringar och begränsningar för miljövänlig direkteldad vedpanna Projektet leds av Energitekniskt centrum i Piteå (ETC) och utförs i samarbete med SP, VedSol AB och Baxi AB. Projektet pågår under åren 2009-2010. För att ge låga utsläpp av stoft och oförbrända kolväten måste dagens vedpannor eldas på hög effekt mot en ackumulatortank. Detta medför högre installationskostnader och större utsläpp under upptändningsperioder än om pannan kunde eldas med låga utsläpp direkt mot husets momentana värmebehov. En panna som kan eldas vid låga effekter (några få kw) med låga emissionsvärden är därför av stort intresse. Det finns dock hittills mycket lite forskning gjord om förutsättningarna och begränsningarna för att upprätthålla en sådan förbränningsprocess. Likaså är de praktiska erfarenheterna av utformning av förbränningsrum etc med detta mål mycket begränsade. Projektet innebär att undersöka förutsättningar för att kunna direktelda en vedeldad villapanna med utsläpp motsvarande god pelletseldning samt experimentellt bestämma den lägsta effekt vid vilken en prototyp konstruktion av vedeldad villapanna utvecklad för att möjliggöra eldning vid låg effekt kan eldas kontinuerligt vid utsläpp motsvarande god pelletseldning. Resultatet av projektet skall ge svar på följande frågor: Finns det beskrivet i litteraturen vilka förutsättningarna är för att möjliggöra eldning vid låg effekt i vedeldade förbränningsutrustningar med låga utsläpp? En litteraturstudie skall göras. Experimentellt fastställa den lägsta effekt som en prototypkonstruktion kan eldas kontinuerligt med vid utsläpp motsvarande god pelletseldning. Konstruktion av en optimal prototyp baserad på teoretiska och praktiska erfarenheter som parterna i projektet sitter på som ska byggas och testas. Litteraturstudien visar enkelt uttryckt att en rad parametrar givetvis påverkar såväl stabiliteten i förbränningsprocessen som de utsläpp som uppstår. Viktiga sådana är t.ex. förhållandet mellan rosteryta och bränslevolym, förbränningszonens geometri och termiska egenskaper, reglermöjligheter för primär- och sekundärluftflöden samt effektiviteten hos inblandningen av främst sekundärluft även vid låga flöden. Bränslets styckestorlek är också en viktig parameter men som praktiskt inte kan styras hur som helst. Mer information kommer allteftersom projektet fortskrider! Hassan Salman, projektledare Bestämning av verkningsgrad och förlustposter för biobränslepannor metodförbättringar För att utnyttja våra biobränsleresurser på bästa sätt så eftersträvas allt högre verkningsgrader hos de pannor som marknadsförs. Kunderna vill givetvis få så låga bränslekostnader som möjligt, och i vissa länder ställs krav på minsta verkningsgrad i lagstiftning och/eller bidragsprogram etc. Implementeringen av EU:s Ecodesigndirektiv kommer med all sannolikhet också att medföra gemensamma skärpta krav på verkningsgrad inom några få år. 13
Ett samarbete mellan: Då verkningsgrader på 90 % och däröver skall verifieras blir metoder och mätonoggrannheter av stor betydelse för att resultaten skall vara relevanta och tillförlitliga. Dagens metoder för bestämning av verkningsgrad och framför allt vissa förlustposter är inte tillfredsställande i fråga om onoggrannhet och reproducerbarhet. Detta framgår av skillnader i resultat som konstaterats mellan olika laboratorier inom Europa vid provning av samma produkt enligt samma metod. Problemet åskådliggörs också genom att restposten i värmebalansen för biobränslepannor ofta blir orimligt stor, vilket gör resultaten principiellt osäkra. Detta innebär att det är svårt att på ett tillförlitligt sätt kvantifiera de olika förlusterna och därmed optimera pannkonstruktioner på ett effektivt sätt. Både konsumenter, tillverkare och myndigheter har därför stort intresse att bättre metoder utvecklas för att verifiera energieffektivitet och delförluster. Projektets mål är: att jämföra olika metoder teoretiskt och experimentellt för att bestämma verkningsgraden och för att beräkna rökgasförlusterna och värdera dessa att ta fram relevanta värden på strålnings- och genomströmningsförluster för två typ-produkter att studera inverkan på verkningsgraden av några typiska åtgärder för optimering, t.ex. ökning av värmeöverföringen i konvektionsdelen resp. ökning av isoleringsgraden för heta ytor att få en bättre uppfattning om vilken mätnoggrannhet som kan uppnås vid bestämning av verkningsgraden. Genomförandet av projektet sker av SP i samarbete med tillverkare av de pannor som ingår i studien. Efter inledande mätningar identifieras gemensamt troliga förlustposter, metoder och eventuella svårigheter för att minska dessa. Föreslagna åtgärder genomförs och utvärderas därefter. Projektet skall vara avslutat i mars 2010. Lennart Gustavsson, projektledare Krav och lösningar för framtidens pelletteknik Pelletspannor och pelletskaminer erbjuder prisvärd, bekväm och miljövänlig uppvärmning av småhus. Sverige är dessutom en av världens största producenter av pellets. Ändå arbetar branschen för småskalig pelletsteknik sedan ett par år i motvind. De lätta konverteringarna är gjorda och konkurrensen från andra energislag är tuff. För att attrahera nya kunder för pellets till småhus krävs ett tekniksprång med ännu mer lättskötta, pålitliga, vackrare, mindre utrymmeskrävande, tystare. ja vad krävs egentligen av utrustningen? För att svara på dessa frågor och lägga plattformen för ett fortsatt arbete ordnade SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, Vinnova och Energimyndigheten en workshop. Syftet med workshopen var: att presentera en i år genomförd undersökning av konsumenters attityder till och förväntningar på husets uppvärmningssystem att presentera andra omvärldsvillkor för pelletsteknik, såsom hur tekniken ser ut i andra europeiska länder nuvarande och kommande gränser för utsläpp från förbränning hur EUP-direktivet påverkar biobränsleeldade pannor och kaminer vad nya råvaror till pellets innebär för kvalitet och pris vad den nya bränslestandarden innebär hur nya krav i BBR kan vara en språngbräda Syftet är också att lägga en grund för ett fortsatt arbete med att utveckla framtidens småskaliga pelletsteknik. Målgrupp Workshopen riktar sig till alla som är aktivt intresserade av att vidareutveckla pelletsteknik till småhus tillverkare av pannor och kaminer, branschorganisationer, husbyggare, tillverkare av kringutrustning som styr- och reglerutrustning eller sensorer, installatörer, fastighetsförvaltare, energirådgivarna etc. Workshopen hölls den 27-28 oktober 2009 i Skövde. Mer information och detaljerat program finns på www.sp.se (under utbildningar). Konsumentundersökning En konsumentundersökning omfattande cirka 2 000 småhusägare kommer att utföras inom projektet under sommaren enligt en värderingsmetod som kallas Choice Experiment (CE). Metoden bygger på att de tillfrågade väljer alternativ för uppvärmning och där alternativen är beskrivna med hjälp av ett antal egenskaper. Egenskaper som skötselbehov, driftsäkerhet, investeringskostnad, mysfaktor etc. studeras, sådant som är relevant för konsumentens val av uppvärmning och som även kan påverkas av tillverkare. Svaren förväntas ge en bild av vad husägare värderar som viktigt vid val av värmesystem och av vad som kan få användare att föredra pellets framför konkurrerande alternativ, främst värmepump. Undersökningen genomförs i samarbete med Thomas Laitila, professor i statistik och knuten till Handelshögskolan vid Örebro universitet. Thomas Laitila har stor erfarenhet kring attitydundersökningar och kommer framförallt att bidra med värdefull kunskap kring tillämpbara metoder (statistiska modeller, urvalsförfarande och statistiska analyser). Parallellt med konsumentundersökningen görs även en benchmark -studie av svenska och internationella tekniklösningar. I benchmarkstudien kartläggs utvecklingsbehov, brister med dagens teknik samt förväntningarna om till exempel nya bränsleråvaror och ökade miljökrav. Resultatet från konsumentundersökningen och benchmarkstudien stämdes av med svensk industri i en gemensam workshop i oktober 2009. Syftet med workshopen var att samla branschen till en gemensam utvecklingsplattform för effektiv samverkan mellan industri, institut, universitet och högskolor. Susanne Paulrud, projektledare 14
Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Uppströmsförgasare har under de senaste åren kommit att utnyttjas eller övervägas i flera olika processer för biobränslebaserad småskalig kraftvärme. 7 Uppströmsförgasaren är den enklaste typen av gasgenerator. Bränslebädden vilar på en rost, längst ner i ett vertikalt cylindriskt reaktorkärl. Förgasningsluften tillförs under-ifrån genom rosten. Luftflödet anpassas för att ge minsta möjliga halt av koldioxid i produktgasen som kommer ut från bränslebäddens topp. Uppströmsförgasarens återkomst Produktgasen består av kolmonoxid, vätgas, metan och gasformiga tjäror med en obrännbar barlast av koldioxid, vattenånga och kvävgas. Värmevärdet för gasen blir vanligen drygt 6 MJ/Nm 3 och temperaturen hos produktgasen ligger i allmänhet under 200 o C. För att begränsa temperaturen vid rosten kan vattenånga eller återcirkulerade rökgaser blandas in i förgasningsluften. Enkel kontruktion Uppströmsförgasarens styrka är den enkla konstruktionen och möjligheten att använda bränslen med partikelstorlek inom ett förhållandevis stort intervall. Den höga tjärhalten i gasen, 30-150 g/nm 3, kan dock ställa till problem i många tillämpningar och är det viktigaste skälet till att uppströmsförgasaren av många betraktas som mindre användbar. Nyttjas för småskalig kraftvärme Därför är det intressant att notera att uppströmsförgasare under de senaste åren kommit att utnyttjas eller övervägas i flera olika processer för biobränslebaserad småskalig kraftvärme. Babcock&Wilcox Völund använder uppströmsförgasare i den anläggning med förbränningsmotorer för kraftvärmeproduktion 1 MW(el)/3,7 MW(värme) som varit i drift sedan 1996 i Harboöre, Danmark, och som nu ackumulerat mer än 55 000 timmar med elproduktion. Tjäran separeras från gasen och används som bränsle för värmeproduktionen. Två större anläggningar har byggts på licens i Japan. Större flexibilitet Stirling Dk, som försöker kommersiali- 15
Ett samarbete mellan: sera mikrokraftvärmeanläggningar med stirlingmotor baserade på moduler som ger 35 kw(el)/140 kw(värme), har nu levererat minst två anläggningar med upp- strömsförgasare där den tjärhaltiga gasen bränns i stirlingmotorns brännkammare. Företaget erbjuder även anläggningar med direktförbränning av träbränsle. En sådan har varit i drift sedan 2003 och ackumulerat över 10 000 drifttimmar. Uppströmsförgasaren bedöms ge större flexibilitet och högre elutbyte. Låg temperatur i produktgasen En fördel med uppströmsförgasaren, som inte tidigare har uppmärksammats, skulle kunna vara den låga temperaturen i produktgasen. Det innebär att alkaliföreningar, som är gasformiga vid temperaturer över ca 700 o C och som ger beläggningsproblem i högtemperaturvärmeväxlare, måste föreligga i fast fas vilket underlättar gasrening. Detta skulle vara en fördel för stirlingmotorer eller externeldade gasturbiner som drivs med biobränsle. Forskning som pågår Inom Energimyndighetens program Småskalig uppvärmning med biobränslen har försök utförts i laboratorieskala på ETC i Piteå av Luleå Tekniska Universitet där alkalihalten i produktgasen från en uppströmsförgasare bestämdes. Som bränsle användes träpellets. Temperaturen hos produktgasen var 150-200 o C. Resultaten tycks bekräfta hypotesen att uppströmsförgasning kan vara ett sätt att minska problem med beläggningsbildning i högtemperaturvärmeväxlare. En alkaliuppbindning på 99 procent erhölls det vill säga endast en procent av bränslealkalit återfanns i produktgasen. Koncentrationen av alkali i produktgasen (1200 ppb-w) var dock betydligt högre än de kriterier som angetts för direkteldning av gengas i gasturbin (20 ppb-w). Kalium bands till största delen upp i bottenaskan i form av K 2 Ca(CO 3 ) 2 (Fairchildite). Den rökgas som skulle kunna produceras via gasförbränning av produktgasen skulle innehålla mycket låga K-halter. Svavel/ klor-kvoten skulle också vara relativt hög. Riskerna för beläggningsbildning orsakad av askkomponenter, såväl som riskerna för Cl-inducerad korrosion i hetgasvärmeväxlaren, skulle vara betydligt lägre än vid nyttjande av andra biomassabaserade förbränningsgaser. Ljusnande framtid Om fortsatta försök i större skala bekräftar resultaten från laboratorieförsöken finns det anledning att tro på en ljusnande framtid, inte bara för uppströmsförgasaren utan också för möjligheterna att utveckla stirlingmotor- och gasturbinprocesser för biobränsleeldade små kraftvärmeverk. Björn Kjellström bjorn.kjellstrom@exergetics.se (Ansvarig för teknikbevakning inom programmet Småskalig uppvärmning med biobränslen) Lägesrapporter: Planering program: Förädling av energigrödor Utlysningstiden har nu passerat. Vi fick in totalt 23 spännande skisser från hela landet. Förslagen kan delas in i tre grupper, förädling av stråbränslen/restprodukter, Salix och skogsflis bearbetad i så måtto att fukthalten reduceras och att man önskar kontroll på storleksfördelningen. Inom Salixområdet har vi även ett par förslag på att arbeta vidare med skördetekniken och då också för att åstadkomma en torrare produkt. Även råvara för biogasproduktion baserat på restprodukter eller energigrödor verkar vara ett område som många tänker kring. Nu har planeringsgruppen att ta tag i bedömningen och den ska förhoppningsvis vara klar vecka 42. Därefter kommer bland annat detaljplaneringen av FoU-insatserna inom programmet. Vi avser att arbeta vidare i grupper där utvalda "idéskisser" kommer att få medverka. En viktig tanke är att FoU-verksamheten direkt ska styras av demonstrationsobjektens uttalade behov. Text: Planeringsansvarig Erik Hedar Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Förberedelserna för programkonferensen i Växjö 20-21 oktober är förhoppningsvis i sin slutfas. Nu får vi hoppas på god uppslutning. En viktig del där kommer att vara den utlysning som ska presenteras vid konferensen. Vi tänker oss 6-8 ettåriga projekt som ska utgå från det arbete som har varit till grund för Fokus 3. Projekten ska vara beslutade i god tid innan årsskiftet. Från vår sida medverkade i Bränsleplattformen Claes Tullin, Björn Kjellström och Hans Gullikson. Jag tycker att man gjorde ett bra arbete och ska ha stort tack för sin insats. Arbetet organiserades i 6 olika plattformar som var och en tog hand om sina respektive ämnesområden. Underlaget sammanfördes i Focus 3 rapporten som sedan Energimyndigheten redovisade för sin uppdragsgivare. Under våren har också programrådet och syntesgruppen tagit fram förslag på kompletterande verksamhet inom programmet. Det har resulterat i projekt som berör användning av nya bränsleråvaror, biobränsleanvändning i industrin och småskalig kraftvärme. Förberedelser för beslut pågår just nu och verksamheten bör vara startad när ni läser dessa rader. Programansvarig Erik Hedar 16
Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Från vänster: Jaroslow Otocki, Asket, Anna Lundmark GME, Susanne Paulrud SP, Björn Kjellström Exergetics, Bo Lundmark GME Teknik för småskalig brikettering och användning av stråbränslebriketter i Polen Under våren 2009 genomfördes en förstudie inriktad mot polsk teknik för småskalig brikettering av stråbränslen. Förstudien genomfördes som en studieresa till Polen där man dels besökte ett företag (Asket), som tillverkar briketteringsmaskiner, och dels tog del av de erfarenheter som finns kring användning av briketterna. Med på studieresan var Susanne Paulrud (SP), Björn Kjellström (Exergetics), Bo Lundmark (Glommers Miljöenergi) och Anna Lundmark (Glommers Miljöenergi). Briketterade stråbränslen Bakgrunden till förstudien är att stråbränslen som halm och rörflen är råvaror som bedöms ha bra förutsättningar att odlas och förädlas till briketter i mindre lokala produktionsanläggningar (<10 000 årston producerat bränsle). Stigande bränslepriser och förväntad brist på råvaror i framtiden har lett till att ett flertal projekt och aktiviteter kring stråbränsle i dagsläget pågår i Sverige. Ett flertal projekt pågår/planeras även kring förutsättningarna att använda exempelvis rörflensbriketter i befintliga värmeanläggningar. De briketteringsanläggningar som studerades har en kapacitet upp till 1 000 kg/h. Tekniken är en skruvpress vilket resulterar i briketter som har ett hål i mitten (som en donut) vilket kan ha en fördel ur förbränningsteknisk synvinkel. Den fullständiga rapporten från förstudien kan laddas ner från Energimyndighetens hemsida. Susanne Paulrud, SP, och Rikard Gebart, ETC Energitekniskt centrum i Piteå Årets programkonferens 20-21 oktober i Växjö Värd för årets programkonferens var Energikontor Sydost och Växjö Universitet. Konferensen pågick under två dagar och deltagarna fick ta del av resultat från programmets ca 40 delprojekt, som är indelade i de sex delområdena Pelletsteknik, Närvärme, Biobränsle och Solvärme, Vedeldade pannor och lokaleldstäder, Teknikbevakning samt Systemaspekter och syntes. Deltagarna vid konferensen var förutom de forskare som deltar i programmet, företrädare för industri och myndigheter. Totalt deltog 55 personer i konferensen som hade över 40 föredrag från programmets olika projekt. Utrymmet räcker inte för en fullständig redovisning av alla föredrag men presentationerna finns upplagda på www.energikontorsydost.se/publikationer/seminarier/smaskalig091020.php för den intresserade. Rikard Gebart Årets programkonferens samlade 55 deltagare. Under två dagar presenterades resultat från programmets sex delområden. 17
Småskalig värmeförsörjning med biobränslen Delområde 6 - Systemaspekter och syntes Forskningsprogrammet Småskalig värmeförsörjning med biobränslen är indelat i sex delområden enligt ovan. Delområde 6 handlar om systemaspekter och ska dessutom genomföra en syntes av resultaten från samtliga delområden. I den s.k. syntesgruppen som har som uppgift att samordna samtliga delområden i småskalprogrammet och att sammanfatta resultaten från samtliga projekt i en syntesrapport ingår Rikard Gebart (ETC), Hans Gulliksson (Energikontor Sydost), Lars Andrén (Solenergiföreningen), Magnus Davidsson (Teknikföretagen) och Björn Kjellström (Exergetics). Förstudier och forskarcheckar Förutom rena forskningsprojekt ingår i delområde 6 förstudier och forskarcheckar som kan användas av företag för teknikutveckling tillsammans med olika forskningsaktörer. Reglerna för forskarcheckarna beskrivs i detalj på Småskalprogrammets webbplats. De olika forskningsprojekten som är kopplade till delområde 6 beskrivs kortfattat nedan: Delprojekt Systemaspekter Det finns ett ökat behov av biobränslen inom småskalig värmeförsörjning, det finns ett utbud av olika biobränsleråvaror och det finns olika uppvärmningsalternativ. Hur detta kan kombineras på ett ekonomiskt och miljömässigt bra sätt studeras bl a i projektet Framtida behov och system för småskalig värmeproduktion med biobränsle. För att kunna svara på projektets frågeställningar krävs att analyserna görs utifrån ett systemperspektiv. Att studera ett problemkomplex ur ett systemperspektiv är viktigt för att få en helhetssyn och tillämpas ofta för att ge ett beslutsunderlag för vilket system eller vilken kombination av system som ger bäst resultat utifrån t ex kostnader och miljöaspekter. Projektledare är Åsa Inloggningsmenyn för SIMAIRved som nås via www.luftkvalitet.se Jonsson, IVL. SMHI har i samarbete med ITM och ÄFAB utvecklat ett modellsystem, SI- MAIR-vedeldning, som utgör ett internetverktyg för att beräkna luftkvalitet för områden med faktisk eller planerad småskalig biobränsleeldning. Beställare för projektet SIMAIR-vedeldning har varit Energimyndigheten. Kommunerna och andra intressenter kan numera få tillgång till ett lättanvänt och högkvalitativt modellverktyg som ger underlag för planarbete med inriktning på luftkvalitet i områden med småskalig biobränsleeldning. SIMAIR-vedeldning är ett kopplat modellsystem där modeller på olika geografiska skalor (regional-urban-lokal) används i samverkan för att beräkna föroreningshalterna. De ämnen vars halter kvantifieras är NO 2, PM10, bensen och CO. Utvidgning kan göras till andra ämnen som CO 2, HCl och SO 2 eller t ex benso(a)pyren, en sotrelaterad förening som ingår i PAH-gruppen. Tack vare samordnad finansiering från Energimyndigheten, Vägverket och Naturvårdsverket utvecklas nu SIMAIR vidare till ett bli ett nationellt beslutstödssystem, ett verktyg för upprepad analys och uppföljning av energiscenarier för småskaliga värmesystem. Ett sådant övergripande scenarioverktyg saknas för närvarande i Sverige inte bara för energisektorn utan också för övriga samhällssektorer som har en påverkan på luftmiljön. Systemaspekter, som avser insatser kring miljö- och hälsa kommer att kunna studeras med hjälp av SIMAIR:s nya föreslagna komponent, en s.k. beslutsmodul. Modulen kommer att innehålla funktionalitet som lyfter fram och visualiserar de absoluta och relativa differenserna i utfall mellan emissionsscenarier och nuläget. Denna typ av verktyg för beräkningsmässigt beslutsfattande är av stort värde vid generella beslutsanalyser och i syntesarbetet. Beslutsfattare väljer vilka åtgärder som skall vidtagas vid olika scenarier. Dessa åtgärder testas genomgående med verktyget och spridningssimuleringen kan upprepas så att effekterna av åtgärden kan bedömas. Projektet kommer att resultera i att SIMAIR inom loppet av två år används vid beräkning av luftföroreningshalter, befolkningsexponering, hälsoeffekter och kostnader av föroreningsutsläpp i relation till försämrad hälsa. Frågor kring projektet kan besvaras av Gunnar Omstedt, SMHI. Projektet Emissioner från småskalig värmeförsörjning med biobränslen har som målsättning att beskriva hur val av förbränningsteknik (10-500 kw) och bränsle (skogs- och åkerbränslen) påverkar bildning, karakteristik och emission av partiklar och andra luftföroreningar samt att visa hur toxiciteten påverkas. Projektet innefattar även möjligheter för reduktion av utsläppen och dessutom kommer ny mätteknik för partiklar att utvärderas. Projektet är ett kluster med 7 st delprojekt där de deltagande parterna är; Umeå universitet (Christoffer Boman, koordinator), Energitekniskt centrum i Piteå (Henrik Wiinikka) SP Sveriges tekniska forskningsinstitut (2 projekt Linda Bäfver och Marie Rönnbäck), Lunds universitet (2 projekt, Joakim Pagels och Lennart Larsson), Växjö Universitet (Michael Strand). För att Sverige, parallellt med en ökad introduktion av bioenergi, skall kunna uppfylla miljömålen vad gäller t ex Frisk luft och En giftfri miljö samt gå i takt med skärpta miljöregleringar inom EU, krävs vetenskapliga underlag kring olika teknikers och bränslens potential och begränsningar vad gäller luftföroreningar. Detta kan bidra till utveckling av konkurrenskraftig spetsteknik och alternativa bränslelösningar med låg miljöpåverkan. Det fokus som idag finns kring utsläppen av partiklar och dess relativt stora dokumenterade hälsoeffekter gör att den småskaliga bioenergin hamnat i fokus i luftkvalitetsfrågor inom EU, samtidigt som en ökad satsning på bioenergi är en viktig del i strävan att reducera utsläppen av klimatpåverkande gaser. Projektet Standardiseringsarbete har som mål att delta i, och bevaka svenska intressen i det europeiska standardiseringsarbetet kring småskalig biobränsleförbränning. Projektet leds av Lennart Gustavsson, SP. Rikard Gebart 18