Integrerat system för energi ur avfall i Göteborg Energisession 2008 Christer Lundgren, Renova Utbyggnad av Renovas avfallskraftvärmeverk i Sävenäs
Klimatpåverkan från Renovas avfallssystem En grov jämförelse mot andra avfallssystem Europa är i genomsnitt bättre än övriga världen. (Gäller för avfallsbehandlingen/återvinningen inte mängden uppkommet avfall) Sverige ligger i topp i Europa (Tillsammans med ytterligare några länder bla Danmark, Österrike Schweiz) Renova ligger i topp i Sverige (Tillsammans med ytterligare några anläggningar med (a) hög elproduktion, (b) hög total energiåtervinning, (c) utvecklad materialåtervinning, och (d) rötning för lättnedbrytbart avfall)
Energijämförelse mellan rötning och förbränning Lättnedbrytbart organiskt avfall (Matavfall, avfall från livsmedlesproduktion, mm) (1 ton, ca 2 MWh) Rötning + Gasturbin 0,60 MWh, värme 0,40 MWh, el Avfallsförbränning (Sävenäs) 0,40 MWh, el 1,60 MWh, värme Rötrest Aska, Slagg Källa: Profu
Vad kan Renova göra ytterligare Åtgärder inom Renova: Öka elproduktionen från Sävenäs ytterligare Ytterligare satsningar på miljövänliga transportlösningar Åtgärder utanför Renova Stödja åtgärder för minskade avfallsmängder Stödja åtgärder för effektivare materialåtervinning
Varför bör avfallsförbränningsanläggningarna i Sverige satsa på en ökad elproduktion? Handelssystemet med utsläppsrätter ( två nya perioder: 2008-2012, 2012- ) Integrerad europeisk el-marknad (ökad överföring mellan Norden och Europa högre elpris) Avfallsförbränningsskatten (Nuvarande utformning) Kraftvärmedirektiv, elcertifikat m.m Miljöstudier stödjer högeffektiv kraftvärme EU:s mål om förnybar energiproduktion (år 2020: -20% CO2, +20% förnybart, -20% genom energieffektiviseringar. Detta medför en större börda för Sverige vilket troligen ger styrmedel för ökad elproduktion från avfallsförbränning)
Utvecklingen för utbyggnad av avfallskraftvärme i Sverige - Mängden som förbränns i KVV - Mängden avfall som förbränns i KVV (Kton) 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Kraftvärmeverk (KVV) Hetvattenpannor (HVP) 500 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Källa: Profu År
Antal anläggningar (st) Utvecklingen för utbyggnad av avfallskraftvärme i Sverige - Antal anläggningar - 35 30 25 20 3 Kraftvärmeverk (KVV) Hetvattenpannor (HVP) 3 5 5 6 8 11 15 17 18 15 10 19 20 18 19 19 18 18 5 14 13 11 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Källa: Profu År
Utvecklingen för utbyggnad av avfallskraftvärme i Sverige år 2006 350 År 2006 300 250 200 150 100 50 Stockholm Göteborg Malmö Linköping Umeå Halmstad Norrköping Kumla Borås Jönköping Lidköping Kiruna Karlskoga Eksjö Ljungby Skövde Sundsvall Hässleholm Källa: Profu Elproduktion från avfalls-kvv år 2006 (GWh)
El- och värmeproduktion från Renovas avfallsförbränning 1992-2007 El- och värmeproduktion från Renova KVV (GWh/år) 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 År Elproduktion Renova KVV Värmeproduktion Renova KVV
Elverkningsgrad som funktion av ångdata (tryck / temp) Elverkningsgrad %. 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 Panntryck bar Enkel ångcylel Hybrid process
Några avfallsfkraftvärmeverks olika lösningar att höja elverkningsgraden. Vanligaste ångdata idag 40 bar /400 grc ( Renova, elverkningsgrad = 20,9 %) Ökade ångdata till 60 bar / 460 grc ( elverkningsgrad = 23,2 %) Ökade ångdata till 74 bar / 480 grc ( Brecia, elverkningsgrad = 24,0 %) Ökade ångdata till 130 bar / 440 grc ( Amsterdam, elverkningsgrad = 28,1 %) Extern överhettning i hybrid process 100 bar / 540 grc. ( Bilbao, elverkningsgrad = 42 %)
Varför inte gå upp för högt i ångdata vid avfallsförbränning? Tillgänglighet viktigast ur fler perspektiv: Produktion: Produktionsstopp Elkraft och fjärrvärme Produktionsstopp Avfallsinfarkt Underhåll: Höga ångdata dyra komponenter Höga ångdata extrem korrosion
Elproduktion från 1 ton avfall vid olika avfallskraftvärmeverk i Sverige år 2006 0,6 0,5 0,4 0,3 År 2006 Specifik elproduktion 2006 (MWh/ton) 0,2 0,1 Göteborg-2007 Jönköping Linköping Borås Umeå Göteborg Kiruna Stockholm Kumla Halmstad Malmö Eksjö Norrköping Lidköping Ljungby Skövde Hässleholm Karlskoga Sundsvall Källa Profu
Möjliga förändringar på kort och medellång sikt (<2020) Sänkning av matarvattentrycket, 85 70 bar Hetvattendriven matarvattenförvärmare istället för ånga Hetvattendrivna luftförvärmare istället för ånga Eliminera behovet av 7 bars avtappningsånga från ångturbin Frekvensstyrning av matarvattenpumpar och rökgasfläktar Sänkning av fjärrvärmetemperaturer, framledning och retur Utredning skovelbyte av befintlig turbin / alternativt ny turbin Utreda / kylmöjligheter / kondenssvans Utreda olika hybrid och/eller kombicykler
Möjliga förändringar på lång sikt (>2020) Hybridprocesser Nya pannor, högre ångdata? Mellanöverhettning Flerstegskondensering Andra bränslen för överhettning/mellanöverhettning (NG, Biogas, bioolja etc)
Ökad tillgänglighet - ökad kapacitet Drifttimmar & förbrända ton 24 000 460 000 23 500 450 000 440 000 23 000 430 000 22 500 420 000 Timmar 22 000 410 000 400 000 Ton Drifttimmar Ton förbränt 21 500 390 000 21 000 380 000 370 000 20 500 360 000 20 000 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 350 000
20 04-11-17 /120 02-0 9-05 /1
Möjlig framtida elproduktion från Renovas verksamheter Profu Total elproduktion (GWh/år) 600 500 400 Före år 2020 Efter år 2020 300 200 100 0 Idag Åtgärdspaket 1 Åtgärdspaket 2 Scenarie 1 Scenarie 2 Obs! Exempel på åtgärdstrappa med fiktiva värden!
Elproduktionskostnad som funktion av värmeintäkt idag. Källa Elforsk 2007:50 Inkl skatter, bidrag etc vid 6 % real kalkylränta
Produktionskostnader för olika anläggningar idag Källa Elforsk 2007:50
Fjärrvärmeproduktion år 2006 Totalt 3970 GWh 16% 1% 27% Renova Biobränsle (Träflis,biogas) Värmepumpar (Rya) 30% 16% Spillvärme (Shell, Preem) Naturgas Olja 10%
Ökad tillgänglighet - ökad energiproduktion Värme- & elproduktion 1 250 000 240 000 1 200 000 220 000 1 150 000 200 000 MWh Värme 1 100 000 1 050 000 180 000 MWh El Värme Elkraft 160 000 1 000 000 950 000 140 000 900 000 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 120 000
Prestanda för olika anläggningar idag. Källa Elforsk 2007:50
El- och värmeproduktion Renova jämfört med avfallsförbränning i Europa 4,0 3,0 2,0 1,0 [MWh/ton] El Värme Specifik el- och värmeproduktion (MWh/ton) Sverige (2005) Tjeckien (2004) Danmark (2004) Norge (2002) Österrike (2005) Schweiz (2002) Tyskland (2003) Holland (2004) Italien (2004) Spanien (2005) Belgien (2004) Ungern (2005) Portugal (2005) Renova (2007) Källa Profu