Optimering av olika avfallsanläggningar



Relevanta dokument
Simulering av Sveriges elförsörjning med Whats Best

Projektuppgift i Simulering Optimering av System. Simulering av kraftvärmeverk med olika bränslen.

Körschema för Umeå Energis produktionsanläggningar

Syntesrapport: Klimatnytta med plaståtervinning

Återvinning. Vår väg till ett bättre klimat.

Biokraftvärme isverigei framtiden

Välkommen till Vattenfall Värme Uppsala. Välkommen till Värme Uppsala

Känslighetsanalys för nuvärdeskalkyl för vindkraft för Sundbyberg stad

Optimering -av energibesparingar i en villa.

/ /1

Vi slänger allt mer. Ett halvt ton per person Idag kastar varje person i Sverige nästan 500 kilo sopor per år. Tänk efter ett halvt ton!

Deponiska*en och restmaterial. Monica Lövström VD Svenska EnergiAskor AB

Biogas. Förnybar biogas. ett klimatsmart alternativ

ENERGIKÄLLOR FÖR- OCH NACKDELAR

Hej och välkomna KVÄLLSTRÄFF SAMFÄLLIGHETER

Miljö och Vatten i Örnsköldsvik AB

Lönsamhetsberäkning för småskalig biodiesel CHP

Tariffrapport 2009 Fjärrvärme DoA. Torsås Fjärrvärmenät AB

Optimering av el- och uppvärmningssystem i en villa

FÖRDELAKTIGHETSJÄMFÖRELSER MELLAN INVESTERINGAR. Tero Tyni Sakkunnig (kommunalekonomi)

Sysavdagen Aktuellt från Sysav. Peter Engström. 15 maj 20171

FAKTA OM AVFALLSIMPORT. Miljö och importen från Italien. Fakta om avfallsimport 1 (5)

2015 DoA Fjärrvärme. Karlstads Energi AB

Styrmedel och skatter idag och framöver på avfall

2016 DoA Fjärrvärme. Umeå Energi AB. Umeå Holmsund

2016 DoA Fjärrvärme. Umeå Energi AB. Hörnefors

Det ska vara lätt att göra rätt

Landstinget Blekinge. Planerad effektminskning i Rocknebys vindkraftverk Köp av 2/8-dels vindkraftverk Ekonomiska kalkyler

Välkommen till REKO information Fjärrvärme

Kretslopp Follo Sammanfattning av Rapport daterad kompletterad med approximativa konsekvenser vid behandling av avfall från MOVAR

2017 DoA Fjärrvärme. E.ON Värme Sverige AB. Hallsberg-Örebro-Kumla

Ny kraftvärmeanläggning i Järfälla kommun underlag för samråd myndigheter enligt Miljöbalken 6 kap. 1 Administrativa uppgifter. 2 Bakgrund BILAGA A9.

LÄRAR- HANDLEDNING PAPPER

Innovate.on. Koldioxid. Koldioxidavskiljning och lagring av koldioxid de fossila bränslenas framtid

Göteborg Energis prisändringsmodell avseende fjärrvärmes normalprislista för Företag

Välkomna till en träff om fjärrvärmen i Lilla Edet! 8 november 2011

Värdet av säsongslagring - Profus delprojekt. stormöte Termiska Energilager

Stockholm 15 november 2018

2017 DoA Fjärrvärme. Ragunda Energi & Teknik AB. Ragunda

Industriellspillvärme

Svensk* Fjärrvärme. Milj ödepartementet Kopia:

Utredning Biogas. Analys av möjligheter att använda biogas till annat än fordonsbränsle

Statens energimyndighets författningssamling

Framtidens kretsloppsanläggning

2016 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Gustavsberg

PRISÄNDRINGSMODELL FJÄRRVÄRME JÖNKÖPING ENERGI AB

2015 DoA Fjärrvärme. Mälarenergi AB. Västerås

AREsigns - ultralätta ljusskyltar

2017 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Tyresö/Haninge/Älta

Lämplig vid utbyteskalkyler och jämförelse mellan projekt av olika ekonomiska livslängder. Olämplig vid inbetalningsöverskott som varierar över åren.

2017 DoA Fjärrvärme. Organisation: Härnösand Energi & Miljö AB

Lätt att göra rätt! så tar vi hand om ditt avfall! En kortversion av Strängnäs kommuns avfallsplan

2010 DoA Fjärrvärme. Torsås Fjärrvärmenät AB

2015 DoA Fjärrvärme. Hjo Energi AB

Mall för textdelen till miljörapporten för energianläggningar

2015 DoA Fjärrvärme. Luleå Energi AB. Luleå fjärrkyla

2015 DoA Fjärrvärme. Organisation: Mjölby-Svartådalen Energi AB. Prisområde 1

Fjärrvärmens konkurrenskraft i Umeå - Indata, förutsättningar och resultat

Avfallsplan Vägen mot det hållbara samhället

2015 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Uppsala

2017 DoA Fjärrvärme. Uddevalla Energi Värme AB. Uddevalla

2014 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Motala

Ultimately our vision is about using science to make a difference in the world.

2017 DoA Fjärrvärme. E.ON Värme Sverige AB. Norrköping-Söderköping

2017 DoA Fjärrvärme. Sala-Heby Energi AB. Sala Heby

2015 DoA Fjärrvärme. Sala-Heby Energi AB. Sala Heby

2017 DoA Fjärrvärme. Varberg Energi AB. Centrala nätet

2015 DoA Fjärrvärme. Linde Energi AB. Lindesberg

2017 DoA Fjärrvärme. Organisation: Eskilstuna Energi & Miljö AB. Eskilstuna Energi & Miljö

2015 DoA Fjärrvärme. Övik Energi AB. Moliden

2015 DoA Fjärrvärme. Götene Vatten & Värme AB. Götene

2015 DoA Fjärrvärme. Övik Energi AB. Centrum

2015 DoA Fjärrvärme. Organisation: Tekniska verken i Linköping AB. Katrineholm

2017 DoA Fjärrvärme. Nässjö Affärsverk AB. Nässjö

Capacities of sinks are limited!

Projektarbete MTM456 Energiteknik

2015 DoA Fjärrvärme. Göteborg Energi AB

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Norberg

2015 DoA Fjärrvärme. Borås Energi och Miljö AB. Centrala nätet

Mattias Bisaillon. Profu. Delägare i forsknings- och utredningsföretaget

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Ludvika

2017 DoA Fjärrvärme. Öresundskraft AB. Helsingborg

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Fagersta

2015 DoA Fjärrvärme. Sundsvall Energi AB. Liden

2015 DoA Fjärrvärme. Vattenfall AB. Nyköping

2015 DoA Fjärrvärme. Västerbergslagens Energi AB. Fjärrvärmenät Grängesberg

2015 DoA Fjärrvärme. Forshaga Energi AB. Forshaga

2015 DoA Fjärrvärme. Jämtkraft AB. Östersund

2016 DoA Fjärrvärme. Jämtkraft AB. Östersund

2017 DoA Fjärrvärme. Organisation: Västervik Miljö & Energi AB. Gamleby

2015 DoA Fjärrvärme. Lantmännen Agrovärme AB. Ödeshög

2017 DoA Fjärrvärme. SEVAB Strängnäs Energi AB SEVAB

2017 DoA Fjärrvärme. Nybro Energi AB. Nybro, Orrefors, Alsterbro

2016 DoA Fjärrvärme. E.ON Värme Sverige AB. Boxholm

2017 DoA Fjärrvärme. Eksjö Energi AB. Mariannelund

2015 DoA Fjärrvärme. Vetlanda Energi & Teknik AB. Holsby

Biogas till Dalarna. Torsten Gustafsson Spikgårdarnas Lantbruk

2017 DoA Fjärrvärme. Trollhättan Energi AB. Trollhättan

Effektiv elanvändning i olika branscher och processer minskar kostnader och utsläpp

2017 DoA Fjärrvärme. Kalmar Energi Värme AB

Transkript:

Optimering av olika avfallsanläggningar ABBAS GANJEHI Handledare: LARS BÄCKSTRÖM

Inledning Varje dag ökar befolkningen i världen och i vår lilla stad Umeå. Man förutsäg att vid år 2012 har Umeås folkmängd passerat 120 000 strecket. Med större folkmängd innebär större boende efterfrågan och fler företag. Detta i sin tur kommer att öka värmebehovet för staden Umeå. Tanken med detta arbete är att hitta det mest lönsamma lösning för det ökade värmeefterfrågan. Genom att återvinna och på bästa sätt ta hand om vårt avfall kan vi spara på naturens resurser. Avfall är inte bara det som blir över - avfall är också en värdefull resurs. Men för att återvinna material, energi eller näring ur avfallet och behandla det på ett miljöriktigt sätt måste det sorteras och lämnas på rätt sätt och på rätt ställe. Avfallshanteringen utgår ifrån den så kallade avfallshierarkin. Det innebär att avfall i första hand ska återanvändas, därefter materialåtervinnas eller förbrännas för att i sista hand deponeras, det vill säga läggas på soptipp. Miljömässigt har man kunnat konstatera att den här ordningen är att föredra, det vill säga att det är sämst att deponera avfallet. Genom att sortera avfallet vid källan finns det stora möjligheter att använda avfallet som en resurs, till exempel att använda gamla tidningar som en råvara vid produktionen av nya tidningar. Miljömässigt kan man dessutom konstatera att det innebär stora energivinster att använda sekundär råvara. Det går till exempel åt 95 procent mer energi för att ta fram nytt aluminium i förhållande till användning av återvunnet aluminium. För en del plastfraktioner och stål är motsvarande energivinst cirka 75 procent, och för glas och papper ligger energivinsten på cirka 20 procent.

Syfte Syftet med detta arbete var att optimera fyra olika avfallsanläggningar med olika avfallsflöde. De anläggningar som övervägdes var: Alternativ I: Är en anläggning med ett avfallsflöde av 10 ton/h för produktion av både el och värme. Alternativ II: Är en anläggning med ett avfallsflöde av 20 ton/h för produktion av både el och värme. Alternativ III: Är en anläggning med ett avfallsflöde av 10 ton/h för produktion av bara värme. Alternativ IV: Är en anläggning med ett avfallsflöde av 20 ton/h för produktion av bara värme. Målet var även att ta reda på hur olika kalkylräntor och olika produktpriser kan påverka anläggningarnas lönsamhet.

Metod Investeringskalkylen En investeringskalkyl skapades för de fyra alternativen, och med hjälp av denna så kunde återbetalningstider och avkastningar beräknas. Kalkylräntan sattes till 5 % och återbetalningstiden sattes till 25 år. Med de siffrorna kunde man räkna fram det årliga beloppet i form av lån som varje anläggning måste betala: K = s I (1) Där K är det årliga avbetalningen S är annuitetsfaktor I är investeringskostnad Annuitetsfaktorn bestäms med formeln: z i ( 1+ i) ( 1+ i) 1 s (2) = z Där i är kalkylränta z är återbetalningstiden Värmepris Värme priset kan variera under ett år. Den är dyrare på vintern när behovet är störst och självklar billigare på sommar när behovet är som minst. Den kan variera från 200 kr/mwh under sommar till 350 kr/mwh under vinter. Med detta i åtanke så var det rimligt att sätta värmepriset för anläggningarna till 300 kr/mwh för hela året. Investeringskostnad De specifika investeringskostnaderna för de olika anläggningarna varierar med storlek och produktionssyfte. De specifika investeringskostnaderna för de olika alternativen finns redovisade i tabell 1. Drifts- och underhållskostnader Drift och underhållskostnader varierar för varje anläggning också, självklart så beror det på anläggningens storlek. De specifika kostnaderna för olika alternativ är redovisad i tabell 1.

Tabell 1 Priser som använts för de ekonomiska beräkningarna för olika alternativ Produkter Avfall Värme El Förklaring Pris 100 kr/mwh 300 kr/mwh 350 kr/mwh Drift- och underhåll Personal 36 6,5 Mkr/år Material och resurser Kemikalie och El 8,4 Mkr/år Underhåll 2 % * investering Olika För behandling av avfall Mängd avfall * 5 kr/ton Olika Restprodukt behandling Botten aska Ca 5 Mkr/år Investeringskostnad Alternativ I Värme och El 500 Mkr Alternativ II Värme och El 750 Mkr Alternativ III Värme 400 Mkr Alternativ IV Värme 600 Mkr Koldioxid utsläpp En stor fördel bland andra med en avfallsanläggning är koldioxid utsläppet. Man har beräknat att 25 % koldioxid utsläpp för varje ton avfall. Man kan se i figur 1 vad koldioxid utsläppet hade varit om man hade använt andra bränsle än avfall för samma mängd produktion. Man kan se att i vissa fall är det dubbla och andra tredubbla eller mer. 150000 Koldioxid utsläpp Ton/år 100000 50000 0 1 Avfall 18750 37500 Naturgas 38000 76000 Kol 67200 134300 Olja 57000 107400 Figur 1 Koldioxid utsläppet för olika bränsle för samma mängd produktion

Resultat Känslighetsanalys Avfallspris Tanken var att se lönsamheten för de olika alternativen med dagens pris på avfall. Man varierar priset på avfall medans håller de andra produkters pris konstant. Alternativ I Alternativ II Alternativ III Alternativ IV 140 120 Vinst (Mkr/år) 100 80 60 40 20 0-20 100 300 500 700 900 1100 Avfall (kr/mwh) Figur 1 Lönsamheten och det årliga vinsten för de olika anläggningarna med olika avfallspriser Man kan se i figur 1 att med avfallspriset som är idag, det vill säga 100 kr/mwh så är alternativ I och III inte lönsamma. För att de ska bli lönsamma så behövs det en höjning till minst 200 kr/mwh. Värmepris Hur dagens värmepris påverkar de olika alternativen kan man se i figur 2. Med de värmepris som användes i beräkningar, det vill säga 300 kr/mwh kan man se att även här är alternativ I och III knappt lönsamma, man ska även komma ihåg att 300 kr/mwh är alldeles för hög antagande för t.ex. under sommar. Alternativ I Alternativ II Alternativ III Alternativ IV Vinst (Mkr/år) 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0-20 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Värmepris (kr/mwh) Figur 2 Lönsamheten för de olika alternativen med olika värmepris

El-pris Hur de olika två första alternativen påverkas av olika elpriser kan man se i figur 3. Med det pris som har använts i beräkningarna, det vill säga 350 kr/mwh är båda alternativen lönsamma. Alternativ I Alternativ II 120 100 Vinst (Mkr/år) 80 60 40 20 0 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 El-pris(kr/MWh) Figur 3 Lönsamheten för alternativ I och II med olika el-priser Kalkylränta Som vi har sett tidigare så är alternativ I och alternativ III knappt lönsamma med de priser som är idag. För att se om kalkylränta har något påverka på lönsamheten beräknades olika kalkylränta på kapitalkostnaden. Alternativ I 1000,0 5,0% 6% 7% Mkr 0,0 1 6 11 16-1000,0 År Figur 4 Återbetalningstiden för alternativ I med olika kalkylräntor

Man kan se att med kalkylräntan som användes i beräkningar, det vill säga 5 % tar det nästan 13 år innan den totala kapitalkostnaden är betald. Alternativ II 1000,0 5% 6% 7% Mkr 0,0 1 6 1-1000,0 År Figur 5 Återbetalningstiden för alternativ II med olika kalkylräntor Det här alternativet har den kortaste återbetalningstiden. Med en kalkylränta på 5 % tar det bara 7 år innan hela kapitalkostnaden är avbetalad. Alternativ III 1000,0 5% 6% 7% Mkr 0,0 1 6 11-1000,0 År Figur 6 Återbetalningstiden för alternativ III men olika kalkylräntor

Med en kalkylränta på 5 % tar det 10 år innan hela kapital kostnaden är betalad. Alternativ IV 1000,0 5% 6% 7% Mkr 0,0 1 6-1000,0 År Figur 7 Återbetalningstiden för alternativ IV med olika kalkylräntor Det här alternativet påminner väldigt mycket om alternativ II fast med en bättre avkastning.

Diskussion och slutsatser En de stora bekymren i världen är koldioxid utsläppet för tillfälle. Många länder håller på att reducera sin koldioxid utsläpp och många andra har som mål att reducera sitt utsläpp. Man kan reducera sitt utsläpp till en tredje del och även mer om man använder avfall istället för olja, kol eller natur gas. Med anledning till att Umeå som stad kommer att öka i storlek och befolkning så kommer även efterfrågan på värme och el att öka (se bilaga). Genom att bygga en till avfallsanläggning skulle vara till stor hjälp att tillfredsställa denna efterfrågan. Med dagen avfallspris är det bara alternativ II och alternativ IV som är lönsamma. För att alternativ I och III ska också bli lönsamma måste man ha ett avfallspris på minst 200 kr/mwh. Vi kunde se att även som avkastning tid hade alternativ II och IV det kortaste. Sen är det frågan om man ska producera både el och värme eller bara värme. Ur ekonomisk synvinkeln så är det nästan ingen skillnad, alternativ IV som är bara för produktion av värme har till och med kortare avkastnings tid än alternativ II. Men ur energimässigt synvinkeln så är det till större fördel att producera både el och värme, för då utnyttjar man omkring 80 90 procent av avfallets energiinnehåll. Kraftvärmeproduktionen är också starkt kopplad till fjärrvärmebehovet vilket medför att elproduktionen följer värmeproduktionen. En fördel med detta är att el- och värmeefterfrågan varierar någorlunda likartat under både året och under ett dygn så den största elproduktionen sker när behovet är som störst.

Bilaga 320 310 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Effektdiagram Rökgas kond Dåva 2 Dåva 1 Pel Nya Anläggning Effektbehov 2012-12-30 2012-12-16 2012-12-02 2012-11-18 2012-11-04 2012-10-21 2012-10-07 2012-09-23 2012-09-09 2012-07-29 2012-08-12 2012-08-26 2012-07-15 2012-07-01 2012-06-17 2012-06-03 2012-05-20 2012-05-06 2012-04-22 2012-04-08 2012-03-25 2012-03-11 2012-02-26 2012-02-12 2012-01-29 2012-01-15 2012-01-01 M W