HQ-vall: Högkvalitetsvall till mjölkproduktion och lågkvalitetsvall till biogas FORMAS (via SLF Bioenergi) 1,3 MSEK, 2010-01 2012-12 Ingrid Strid, SLU (ET, projektledare) Carina Gunnarsson, JTI Mats Edström, JTI Jan Bertilsson, SLU (HUV)
Projektmål: Effekten av att införa ett källsorterat vallskördesystem, där 1:a skörden går till mjölkkor och 2:a-3:e skörden går till biogas. Livscykelanalys Klimatpåverkan Energianvändning Övergödning Försurning Markanvändning Ekonomi Intäkter Kostnader Lönsamhet Känslighetsanalyser
Två scenarier
Vad är de viktigaste skillnaderna mellan systemen?
Dominerande delposter Grundscenariot (I) Mer och bättre vall (II) N2O N2O NH3 CH4 N2 O NH3 CH 4 N2 O N2 O N2 O N2 O N & P han. N & P han. N &P stall NH 3 NH 3 N2 O Växtodling N2O Grovfoder Grovfoder NH3 CH 4 NH3 CH4 Stall Lagring stallgödsel Lagring rötrest Biogasanläggning CH 4 N & P stall Diesel Diesel NO3 - NO 3- Kraftfoder Kraftfoder EL och Värme
Resultat livscykelanalys
Klimatpåverkan - bra eller dålig biogas-avsättning
Primärenergianvändning - bra eller dålig biogas-avsättning
Övergödning - bra eller dålig biogas-avsättning
Resultat ekonomi
Exempel: 3 skördar per år Biogas, 32 400 800 m3/d m 3 /d Vallensilage Majsensilage 13,210,6 ton/d ton/d Rötrest 26,7 27,2 ton/d t/d Existerande gödsellager Inskruvning Flytgödsel 17,3 14,7 ton/d ton/d Blandning, sönderdelning, 25 m 3 HRT-ut, ca 49 d 3,7 kg VS/m3&d Rötkammare, Rötkammare 1 150 m 3 1 450 m3 Lager, 40 m 3 HRT-ut, ca 25 d Efterrötkammare Efterrötning, 550 m 3 750 m3 Nytt rötrestlager, Rötrestlager, 2 3 900 000 m m3 3 4 6 000 000 m m3 3 Fastgödsel Avfall 0,35,3 ton/d ton/d
Antaganden, biogaskalkyl, 3 skördar 3 skördar Enhet Tyskland Vallgrödans andel 79 % av gasproduktion 8,6-12,3 Kapitalkostnader 11,4 % av tot investering 8,6-12,3 Underhåll, KV 0,13 kr/kwh el Underhåll, rötning 2,5 % av rötningsinvestering 0,1-4,7 Arbete 6,2+3,2 (traktor) h/vecka Processvärme 0,09 kwh värme/kwh biogas Processel 0,035 kwh el/kwh biogas Substratkostnad 0,91 kr/kg ts vall Rötrest -5,6 kr/ton rötrest Värmeintäkt 309 kkr/år Underhåll, KV: Lantz, 2010. Rapport 71. LTH Rapp 46: JTI rapport 46 (2010) Tyskland: Ergebnisse des Biogas-Messprogramms (2005)
Bedömd investering och KV-nyckeltal Investering (exkl bidrag) 11,6 M kr Specifik inv 1 5,8 3 skördar Enhet Tyskland kkr/m3 våt volym (inkl volym efterrötkammare) 2,2-6,5 Specifik inv 2 38 kkr/kw 24,0-51,9 Elektrisk verk-ningsgrad, KV 37 % Bränslebehov, KV 2,7 kwh biogas/kwh el Elektrisk verkningsgrad, KV: Lantz, 2010. Rapport 71. LTH Tyskland: Ergebnisse des Biogas-Messprogramms (2005)
Beräknade produktionskostnader utan bidrag vid kv-produktion Bidrag 3 skördar Enhet Tyskland Rågaskostnad 0% 0,42 kr/kwh biogas 0,22-0,39 Bränslekostnad 0% 1,145 kr bränsle/kwh el KV-kostnad 0% 0,37 kr/kwh el Produktionskostn. elektricitet 0% 1,54 kr/kwh el 0,78-1,55 Produktionskostn. elektricitet 15% 1,44 kr/kwh el Produktionskostn. elektricitet 30% 1,34 kr/kwh el Produktionskostn. elektricitet 20 öre/kwh gas från gödsel 1,42 kr/kwh el Produktionskostn. Elektricitet, 2 skördar 0% 1,50 kr/kwh el Vid kv-produktion dras intäkter från såld värme och rötrestens mervärde bort från kostnaderna innan tabellens kostnader beräknas!! Dessutom genererar behovet av processvärme ingen kostnad. Tyskland: Ergebnisse des Biogas-Messprogramms (2005)
Förändring intäkter, kr/år 2 000 000 Förändring intäkter Förändring intäkter 1 500 000 1 000 000 500 000 0-500 000-1 000 000-1 500 000-2 000 000
Förändring kostnader, kr/år 1 500 000 Förändring kostnader 1 000 000 Förändring kostnader 500 000 0-500 000-1 000 000
Förändring ekonomiskt utfall Vid övergång från grundscenariot till mer och bättre vall-scenariot Ökar intäkterna med 689 000 kr Ökar kostnaderna med 1 795 000 kr Dvs lönsamheten minskar med 1 100 000 kr.
Känslighetsanalys av resultatet Parameter Analys av resultatet Investeringsstöd 30% för biogas och kraftvärme med tak 1,8 milj Påverkan på lönsamheten, kr/år 197 000 Produktionsstöd för biogas från gödsel 235 000 Användning av hela värmeöverskottet, ersättning eldningsolja på gården Användning av hela värmeöverskottet till fjärr/ närvärmenät 1 298 000 530 000 Utnyttja hela växtgårdens torkkapacitet 12 000 Två skördar istället för tre 384 000 Exkludera allt ensileringsmedel till första skörd 96 000 10 % reducerade kostnader för vallskördemaskinerna 88 000
Kommentarer Växttillgängligheten för N i rötresten osäker faktor med påverkan på både ekonomi och miljöpåverkan Gödslingsstrategi till vall påverkar hur mycket rötrest som finns tillgängligt för att ersätta handelsgödsel Markkolsförändringar inte medräknade Undviken spannmål svårt att analysera
Slutsatser En bra avsättning för biogasen (ersättning av fossil el + värme) är A&O för systemets miljöfördelar. Systemet kan då gå från att vara energikonsument till energiproducent. Ekonomin dålig utan värmekund! (höga vallskördekostnader + investeringar). Två skördar vall till biogas - bättre ekonomi än tre.