Flytande biobränslen för el- och värmeproduktion Värmeforskdagarna 2013 Kerstin Sernhed, Grontmij AB 2013-01-31
Vad är bioolja? Bioolja är flytande fett eller fettsyror framställt ur biomassa. Både vegetabiliskt och animaliskt. Biologiskt ursprung som t ex oliver, soja, raps, gran, tall, regnskogspalm, bomullsfrön, fisk, slaktrester, ) Används som livsmedel, djurfoder, framställning av biodiesel, läkemedel, kosmetika, mm En mindre del används i energiproduktionen och då handlar det främst om restprodukter från de olika industriella processerna Övriga användningsområden Energiproduktion
Förkortningar, termer och produktnamn Olika namn på biooljor MFA, PFAD, PAO, Heavy fuel, Light fuel, Bioolja V4, Biofuel Veg20, Biofuel 18, Inga standardprodukter Olika ursprung Restprodukt från olika typer av industriella processer Batcher som skiljer sig åt
Marknaden i Sverige en översikt Nästan all bioolja som används i energiproduktionen idag är olika typer av vegetabiliska restprodukter animalisk bioolja har hygieniseringskrav Vanligast är blandningar (MFA), tallbecksolja och raps tidigare även palmolja Biooljan som används i energiproduktionen kommer från hela världen Brasilien, Malaysia, Indonesien, Danmark, Sverige, övriga EU, USA, Indien, Kina, Honduras, Norge, Nigeria,... I Sverige finns en handfull etablerade återförsäljare/ leverantörer Ett 60-tal användare av bioolja inom fjärrvärmebranschen. Några stora användare är Fortum, Lunds Energi, Norrenergi, Affärsverken Karlskrona, C4, Vattenfall
Användningen av bioolja och tallbecksolja 2006-2011 (GWh) 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 Tallbeckolja Bioolja 500,0 2006 2007 2008 2009 2010 2011 0,0
Användning av bioolja 2007 och 2011 2007: Totalt 2,4 TWh Motsvarade 4,2 % av all bränsleåtgång 2011: Totalt 1,7 TWh Motsvarade 3,1 % av all bränsleåtgång Fortum Värme Lunds Energikoncern Vattenfall Norrenergi C4 Energi Södertörns Fjärrvärme Mälarenergi Telge Nät Karlstads Energi E.ON Oskarshamn Energi Lidköpings Värmeverk Sala-Heby Energi Göteborg Energi ÖVRIGA 17 bolag Fortum Värme Lunds Energikoncernen Norrenergi Affärsverken Karlskrona Vattenfall (Vänersborg) C4 Energi Vattenfall (Drefviken) Södertörns Fjärrvärme Söderenergi Mälarenergi LidköpingsVärmeverk LidköpingsVärmeverk Antalet fjärrvärmebolag/nät som använder bioolja har mer än fördubblats från år 2007 till 2011! Fjärrvärmebolagen använder idag mer bioolja än fossil olja i sin produktion!
Tekniska och praktiska erfarenheter Val av olja: Viktiga egenskaper att titta på: Askhalt (saknar stoftavskiljning vid konvertering), smältpunkt, alkalimängd, mängd glycerol, vattenhalt, viskositet, partikelmängd, pris Kvaliteten kan variera. Viktigt med en bra kravspecifikation! Genomtänkt kvalitetsstrategi: 1. Genomför provbränning av en viss bioolja och analysera oljans innehåll 2. Upprepa eventuellt förbränningsprov med 3-4 oljor tills provet bedöms vara tillräckligt bra 3. Gör en kravspecifikation på oljan utifrån analysen eftersom man då vet vad anläggningen klarar av och kräver Analyser (inledande och löpande)
Tekniska och praktiska erfarenheter Transport: Transport och mottagning av bioolja har inte upplevts lika smidig som för fossil olja, exempelvis på grund av: Tankbilar kan ha haft annat i tanken dagen innan, brist på kontroll av rengörning Vissa tankbilar har saknat högnivålarm vid lastning, andra gånger har det saknats pump på bilen Lagring: 1-2 år, men kan hålla mycket längre än så! Energidensiteten något lägre, storleken på lagringscistern kan därför behöva ses över vid konvertering Omrörning i tank förhindrar stelning, sedimentering, polymerisation och skiktning (inte lika stort behov vid light fuel, skiktning endast vid MFA) Sedimentering: Om dålig olja har lastats kan man låta den sedimentera och tömma ut bottensatsen Varmhållning 50 60 C (inte light fuel av god kvalitet) Värmeslingor eller cirkulation genom en värmeväxlare. Igensättningar: t.ex. i tankutlopp och ventiler
Tekniska och praktiska erfarenheter Förbränning: Korrosion: Alla delar måste vara syrabeständiga, även pumpar, flödesmätare, temperaturgivare och säkerhetsventiler Kalla punkter där oljan stelnat: isolering Flampunkt: Biolojorna ger längre flamma - konvertering passar därmed inte alla pannor Bränsle-NOx: syrehalten i biooljor oftast är högre än ifossila oljor. I kombination med biooljornas mer varierande kvalitet gör detta att det kan vara svårt att reglera primärluft vid förbränning) Biooljorna innehåller ibland natrium och kalium (en lösning kan vara blanda olika batcher eller att köra något annat bränsle direkt efter) Koksbildning: maximalt tillåten uppvärmningstemperatur specificeras. Mer aska och sot: används tjockolja behövs elfilter, sotning behövs göras oftare
Miljö och etik Markanvändning: Västvärldens betalningsförmåga för biodrivmedel/bioolja jämfört med U-länders betalningsförmåga för livsmedel Typ av mark: - Användning av avskogad mark (f.a torvmark som avskogats från tropisk regnskog) - Användning av mark med stor biologisk mångfald (t.ex. Brasiliens Cerrados, grässlätter, regnskog Indonesien och Malaysia Effekter av monokulturell odling (ekosystem och artrikedom) Effekter av genmodifierade grödor (t.ex resistens mot bekämpningsmedel raps och soja) Men Jungfruelig olja, biprodukt eller restprodukt? Vad driver efterfrågan på olika grödor? (T.ex. jatropha) http://www.pandaplanet.se/tema/palmolja
Hållbarhetsförordningen Krav inom tre områden: Skydd av markområden med hög biologisk mångfald Skydd av markområden med stora kolförråd Växthusgasminskning inledningsvis 35 % jämfört med fossilt alternativ Införandet 2011: Påverkade marknaden kortsiktigt: Svebio: 2/3 av biooljeanvändarna ansåg sig inte ha tillräckligt med information och ville därför avvakta eller var försiktigare med inköp av biooljor Förordningen mottogs i övrigt positivt av användare och leverantörer verkar inte ha förändrat produkter, flöde eller vem som levererar. Nu har vi papper på att vi har en hållbar produkt Problem? EU-kommissionen utgår från att frivilliga nationella och internationella certifieringssystem kan användas. Certifieringssystemen innefattar bra kriterier men går det att kontrollera efterlevnaden? Systemen endast inriktade på export, men fuloljan kan användas inom landet
Tre saker att komma ihåg 1. Restoljor = bra! Att elda restprodukter som inte duger till något annat får anses vara en resurshushållande åtgärd. 2. Små mängder, därför spets Tillgången på restprodukter är begränsad. Redan idag importeras restprodukter från hela världen för att förse ett fåtal användare i Sverige. Ur ett samhällsperspektiv bör bioolja ses som ett nischbränsle för just spets- och reservanläggningar. 3. Om det inte är restolja måste man ha koll på ursprung (vad, var och hur) Idag finns hållbarhetsförordningen men frågan är om certifierad olja från palm och soja är etiskt och miljömässigt ok?