Drivmedel från skogsindustrins restprodukter via förgasning Resultat från tekno-ekonomiska utvärderingar 1 maj 216 Elisabeth Wetterlund
Uppskattade produktionskostnader (från uppdaterat FFF-underlag) kr/l bensinekvivalent 2 4 6 8 1 12 Bensin/diesel Tallolja-biodiesel (HVO) Raps-biodiesel Sockerrör-etanol Vete-etanol Avfall-biogas Gödsel-biogas Grödor-biogas Skogsflis-etanolkomb Halm-etanolkomb Skogsflis-FT-diesel Skogsflis-metanol/DME Skogsflis-SNG Svartlut-metanol/DME - 1:a ex. RB-kredit Svartlut-metanol/DME - N:e ex. RB-kredit Svartlut-metanol/DME - N:e ink. RB-kredit CO 2 -skatt Energiskatt Liten osäkerhet Viss osäkerhet Börjesson P, et al. (216) Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel I sammandrag (f3 rapport, kommande) 2 4 6 8 1 12 14 16 EUR/MWh LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 2
Uppskattade produktionskostnader (från uppdaterat FFF-underlag) kr/l bensinekvivalent 2 4 6 8 1 12 Bensin/diesel Tallolja-biodiesel (HVO) Raps-biodiesel Sockerrör-etanol Vete-etanol Avfall-biogas Gödsel-biogas Grödor-biogas Skogsflis-etanolkomb Halm-etanolkomb Skogsflis-FT-diesel Skogsflis-metanol/DME Skogsflis-SNG Svartlut-metanol/DME - 1:a ex. RB-kredit Svartlut-metanol/DME - N:e ex. RB-kredit Svartlut-metanol/DME - N:e ink. RB-kredit CO 2 -skatt Energiskatt Liten osäkerhet Viss osäkerhet Stor osäkerhet Börjesson P, et al. (216) Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel I sammandrag (f3 rapport, kommande) 2 4 6 8 1 12 14 16 EUR/MWh LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 3
Uppskattade produktionskostnader (från uppdaterat FFF-underlag) kr/l bensinekvivalent 2 4 6 8 1 12 Bensin/diesel Tallolja-biodiesel (HVO) Raps-biodiesel Sockerrör-etanol Vete-etanol Avfall-biogas Gödsel-biogas Grödor-biogas Skogsflis-etanolkomb Halm-etanolkomb Skogsflis-FT-diesel Skogsflis-metanol/DME Skogsflis-SNG Svartlut-metanol/DME - 1:a ex. RB-kredit Svartlut-metanol/DME - N:e ex. RB-kredit Svartlut-metanol/DME - N:e ink. RB-kredit CO 2 -skatt Energiskatt Liten osäkerhet Viss osäkerhet Stor osäkerhet Börjesson P, et al. (216) Dagens och framtidens hållbara biodrivmedel I sammandrag (f3 rapport, kommande) Rudberg J, Industry perspective on banking a 4 million Euro biorefinery project, presentation at Advanced Biofuels Conference 215 2 4 6 8 1 12 14 16 EUR/MWh LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 4
Rå syntesgas från naturgas vs. biomassa Jämförelse av energiflöden (MW) Naturgas 1MW Partiell oxidation av naturgas Ƞ =,8 Rå syntesgas 8MW Ƞ=energiverkningsgrad (kemiskt bunden energi ut genom dito in) Rå syntesgas 91MW 87,5MW Biomassa 1MW Biomassepanna Värme & el Svartlut Förgasning av svartlut Skiftenhet H 2 /CO justering Ƞ =,95 Metanolsyntes och destillation Ƞ =,8 MeOH 7MW Massaved Massabruk Pappersmassa Biomassa till MeOH: Ƞ = ca,7* * Se t.ex. http://www.princeton.edu/pei/energy/publications/texts/princeton-biorefinery-study-final-report-vol.-1.pdf s 44 http://www.chemrec.se/admin/uploadfile.aspx?path=/useruploadfiles/23 BLGMF report.pdf s 81 Källa: Ingvar Landälv LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 5
European Union Natural Gas Import Price (USD/MMBtu) ~8. 23 öre/kwh 1 MWh = 3,495 MMBTU 1 USD = 8,5 SEK 12 öre/kwh Källa: https://ycharts.com/indicators/europe_natural_gas_price LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 6
Rå syntesgas från naturgas vs. biomassa Jämförelse av rörliga kostnader (öre/kwh) Naturgas 12-23 (4,2-8 USD/MMBtu) Partiell oxidation av naturgas Ƞ =,8 Rå syntesgas 15-29 Ƞ=energiverkningsgrad (kemiskt bunden energi ut genom dito in) Rå syntesgas 11-22 Biomassa 1-2 Biomassepanna Värme & el Svartlut Förgasning av svartlut Skiftenhet H 2 /CO justering Ƞ =,95 Metanolsyntes och destillation Ƞ =,8 MeOH Massaved Massabruk Pappersmassa Biomassa till MeOH: Ƞ = ca,7* * Se t.ex. http://www.princeton.edu/pei/energy/publications/texts/princeton-biorefinery-study-final-report-vol.-1.pdf s 44 http://www.chemrec.se/admin/uploadfile.aspx?path=/useruploadfiles/23 BLGMF report.pdf s 81 Källa: Ingvar Landälv LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 7
Nödvändigt metanolpris för 2% internränta (IRR) Samförgasning svartlut pyrolysolja (PO) EUR/MWh Svartlutsförgasning (% PO) Samförgasning 1-5% PO + svartlut PO-förgasning (1% PO) Större massabruk Andersson J, et al. (216) Co-gasification of black liquor and pyrolysis oil: Evaluation of blend ratios and methanol production capacities. Energy Conversion and Management 11:24-248 Metanolkapacitet (MW) LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 8
Nödvändigt metanolpris för 2% internränta (IRR) Samförgasning svartlut pyrolysolja (PO) EUR/MWh Svartlutsförgasning (% PO) Samförgasning 1-5% PO + svartlut PO-förgasning (1% PO) Diesel / bensin inkl. skatt Större massabruk Diesel / bensin Andersson J, et al. (216) Co-gasification of black liquor and pyrolysis oil: Evaluation of blend ratios and methanol production capacities. Energy Conversion and Management 11:24-248 Metanolkapacitet (MW) LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 9
Kapacitet (ton DS/dag) Samförgasning svartlut pyrolysolja (PO) 5 4 Sodapannor i Sverige 1 bruk ~23 TWh/år svartlut 3 2 ~12 TWh biodrivmedel 1 Andersson J, et al. (216) Co-gasification of black liquor and pyrolysis oil: Evaluation of blend ratios and methanol production capacities. Energy Conversion and Management 11:24-248 1 2 3 4 5 Ålder (år) LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 1
TWh/år Antal bruk Samförgasning svartlut pyrolysolja (PO) 3 25 16 MEUR Black Svartlut liquor Methanol Metanolproduktion production No. Antal of bruk mills 12 1 2 8 15-3 MEUR 6 1 13 MEUR 4 5 2 Andersson J, et al. (216) Co-gasification of black liquor and pyrolysis oil: Evaluation of blend ratios and methanol production capacities. Energy Conversion and Management 11:24-248 % PL 25% PL 5% PL 1% PL Andel pyrolysolja (massbasis) LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 11
GoBiGas Drivmedelsproduktion vs. fjärrvärme Thunman H, et al. (215) Commissioning of the GoBiGas 2 MW biomethane plant. Presentation at TCBiomass 215 LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 12
Intäkt (MSEK/år) Investering / marginal per år 5 4 3 GoBiGas Drivmedelsproduktion vs. fjärrvärme Kraftvärmeverk GoBiGas I GoBiGas II (Sandvik 3 Växjö) 12 MSEK (212) 12 MSEK (213) 35 MSEK 25 2 2 15 1 1-1 5-2 Biomassa El/SNG Fjärrvärme Investering/marginal per år Källa: Henrik Thunman LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 13
Intäkt (MSEK/år) Investering / marginal per år 5 4 3 GoBiGas Drivmedelsproduktion vs. fjärrvärme Kraftvärmeverk GoBiGas I GoBiGas II 12 MSEK (212) 12 MSEK (213) 35 MSEK 25 2 2 15 1 1-1 5-2 Biomassa El/SNG Fjärrvärme Investering/marginal per år Källa: Henrik Thunman LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 14
Intäkt (MSEK/år) Investering / marginal per år 5 4 3 GoBiGas Drivmedelsproduktion vs. fjärrvärme Kraftvärmeverk GoBiGas I GoBiGas II 12 MSEK (212) 12 MSEK (213) 35 MSEK 25 2 2 15 1-1 -2 - Högre driftskostnad + Extra intäkt för aromater, skrubber-rme, CO 2 (ej medräknat här) 1 5 Biomassa El/SNG Fjärrvärme Investering/marginal per år Källa: Henrik Thunman LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 15
EUR / MWh 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Pöyry IRENA HT FT FT Estimates IRENA,4 EUR / l MeOH/DME uppskattningar SE / FI 45 USD/bbl råolja Kostnad för biomassa FI nationell review: 15 /MWh H 2 : EGFTF-rapport 57-39 /MWh SNG uppskattning SE / FI Biogas Källa: EGFTF report 215 State of the Art on Alternative Fuels Transport Systems ; Ingvar Landälv presentation Bryssel SGAB, april 216 Cost of Production for Various Renewable Fuels Kostnad för fossila drivmedel vs. biodrivmedel 215 Dagens produktionskostnad biodrivmedel i Europa (ungefärligt) Långsiktig stabil lagstiftning krävs för att klara denna differans 22 225 23 LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 16
Tack! Elisabeth Wetterlund Bitr. lektor Energiteknik Luleå tekniska universitet elisabeth.wetterlund@ltu.se 92-49156 LULEÅ TEKNISKA UNIVERSITET 216-5-1 Elisabeth Wetterlund 17