ESS utveckling av Effektivare Skogsbränslesystem Skogforsk, Rolf Björheden
Effektivare SkogsbränsleSystem 2007-2010 Budgetram 64 miljoner dvs 16 miljoner/år Finansieras av Skogforsk och branscher (60 %) med stöd av Energimyndigheten (40%) Administreras av Skogforsk
Mååål! Ökat utnyttjande av skogsbränsle Kostnadssänkningar Ökat värde och kvalitet på bränslet Minskad bränsleåtgång Integrerade planeringssystem Affärssystem för skogsbränsle Etc
ESS organisation speglar - teknikområden - tillförselprocessen Grot Stubbar Småträd Transporter Försörjningskedjan
Bioenergi, TWh/år Prognos efterfrågeökning
Svenskt skogsbruk en del av energisektorn ~7 % primära skogsbränslen 46 % Massaved TWh 27 %, Årsavverkning 46 % Sågtimmer 16 % Massaflis 20 % Sågad vara 36 % Massa, papper 10 % Bark, sågspån, knubb 8 % Energived & trad. småved Sources: Skogsindustrierna, 2007, Skogsstatistisk årsbok 2007 & Skogforsk 2010
Grot Lars Eliasson
GROT 2009 8,5 M m 3 s, 7,5 TWh Energived 36% Stubbar 1% Småträd 10% Grot 53% Utnyttjandet kan nästan fördubblas; Sydsvenska höglandet, Norrlands inland Kort sikt; goda förutsättningar för fortsatt kostnadsreduktion Lång sikt; mycket goda förutsättningar för kostnadsreduktion Vissa möjligheter att öka värdet Inte kontroversiellt Måttlig inverkan på skogsproduktion, kompensation möjlig Positivt för föryngring Avläggsproblematik
Beslutsstöd Strategiska t ex Chipopt Taktiska t ex systemanalyser Operativa t ex Grotskotningsnorm Grotsporre
Skördaren mäter skogsbränsle Volym, torrhalt och läge Möjliggör optimering & Effektiv logistik
Skotaren kan få förslag på optimerad rutt (GROTSPORRE)
Exempel från Grotsporre Kraftigt sänkta kostnader Produktionsrapportering
Utbildning Över 2000 kursdeltagare Fortsatta insatser för att främja implementering av ny teknik, nya metoder och operativa beslutsstöd
Energi från unga, klena bestånd Mia Iwarsson Wide
Klenträd 2009 1,6 M m 3 s, 1,4 TWh Energived 36% Stubbar 1% Klenträd 10% Grot 53% Utnyttjandet kan tiodubblas, störst potential i norra Sverige Kort sikt; förutsättningar för kostnadsreduktion Lång sikt; mycket goda förutsättningar för kostnadsreduktion Högt värde kan uppnås Inte särskilt kontroversiellt Stor inverkan på skogsproduktion, kompensation möjlig Lindrig avläggsproblematik
Energigallring Många val och möjligheter Lämpligt bestånd? Massaved Skogsbränsle Kombinerat uttag Teknikval Sönderdelning Lagring Vidaretransport Sortiment - Helträd - Delvis kvistat - Energived - Kombinerat uttag
Klenträdens helvete fällning-sammanföring Ingen snabb lösning Avverkning, min/tts Other Processing/Bucking Bunching Felling
Aggregat? Höjd Aggregat med matarhjul 7 Kontinuerlig fällning 5 000 Stammar/ha
Råd för utvecklingsarbetet Flerträdshantering Effektiv och stabil ackumulering Matarhjul, särskilt i lång skog Lång kraftfull kran (dvs stabil basmaskin) Flexibilitet Metodkurs Kontinuerlig avverkning - svepskördning
På stubben Henrik von Hofsten
Stubbar 2009 0,1 M m 3 s, 0,09 TWh Energived 36% Stubbar 1% Småträd 10% Grot 53% Utnyttjandet kan ökas 50 ggr, störst potential i S Sverige Kort sikt; goda förutsättningar för kostnadsreduktion Lång sikt; mycket goda förutsättningar för kostnadsreduktion Värdefullt bränsle (föroreningar?) Kontroversiellt Ingen negativ inverkan på skogsproduktion, låg inv biodiversitet Positivt för föryngring kan kombineras med markberedning Avläggsproblematik, låsta hyggen?
Stubbar
Nytt systemupplägg helt ny logistisk strategi Jordhantering Transport Upparbetning Drivning Dagens Förkrossning
Möjligheter med alternativt system Slipper hyggeslagring frigör hygget, lägre krav på avläggsutrymme Rensningen med grävaren kan tas bort Renare material = lägre askhalt = högre värmevärde Billigare lastbilstransporter, mindre hantering av jord Oklarheter med alternativt system Lagring av grovkrossat material. Fuktförändringar Substansförändringar Behov av täckning Förbränningsteknik Hur mycket fattas för att vi ska kunna elda grovkrosset som det är? Kan den bortsiktade jorden säljas?
Logistik och Terminalhantering Johanna Enström
Från överskott till regional knapphet för grot Nominellt pris 1980-2005 12,5 öre/kwh 2006 15 öre/kwh I dag 20 öre/kwh Prisökningen efterfrågedriven Ökar incitamentet för rationalisering & utveckling av nya bränslekällor
Långväga transporter Ekonomiskt från ca 15 mil Miljönytta: Ca 45 g CO 2 per tonkm Ett tågmotsvarar c:a 25 flisbilar med släp Idag c:a 1 TWh/år
Kostnader för tågtransporten 35 kr/mwh 31 kr/m 3 s 82 kr/ton Fasta kostnader 50 60 % Möjligt att nå 15-20 kr/m 3 s
Systemutnyttjande 55 k Antal Leveranser Materialets kvalitet 35 15 2 3 4 5 Lev Fyllnadsgrad 50 40 30 20 45 65 Terminalens organisation och utrustning
God terminalplanering spar kostnader
Ny bilstandard för stora flöden, Totalvikt ökas från 60 till 90 ton?
Trender och slutsatser Ökad närvaro från skogsbruket, skogsägare leder Professionalisering av bränsleoperationerna Ökad integration med övriga operationer Mindre sönderdelning i skogen (transportberedning) Mindre flisning, mera krossning Kortare ledtider, grönare bränslen Renare bränslen Klenvirke och stubbar behövs som energived Höjd konkurrens om råvaran! Bränslet del av apteringskalkylen Exportmöjligheter
ESS.2 framtida FoU-inriktning Fortsatt fokus på teknik och ekonomi Starkare stöd till innovatörer Stärkt FoU-samverkan, även internationellt Mätningsfrågor Logistik & transporter Integration Stubbar teknikutveckling Teknik och system för ökad hållbarhet
Prices of unrefined forest fuels (Euro(2002)/MWh) Inlärningseffekter vid grotproduktion Cost reduction of unrefined wood residues in Sweden 1975-2003 100 y = 38,588x -0,226 R² = 0,9756 10 Finnish Production Cost 1 0,1 1 10 100 1000 Cumulative use of biofuels (TWh) in district heating Källa; Björheden, B., Faaij, A., Junginger, M. and Turkenburg, W.C., (2005). Technological learning and cost reductions in woodfuel supply chains. Biomass and Bioenergy 29 (6), pp. 399-418., Figuren visar inlärningsförloppet vad gäller grotproduktion i Sverige 1975-2003 Den visar också att man i Finland har kunnat kliva in i grotproduktion på en effektivare nivå genom att ta del av erfarenheterna från Sverige
Drivning, kr/mwh Hur ser det ut för stubbar, då? Jo, samma tydliga inlärningsförlopp! Objekt, kr/mwh Årsmedel, kr/mwh Prognos 2010 1 10 100 1000 10000 Ackumulerad erfarenhet, ha Grafen visar drivningskostnad för stubbar hos en svensk aktör Klassiskt inlärningsförlopp (rät linje emot logaritmisk skala)
Marginalkostnadskurvor för skogsbränslen (SKA08, nivå 3) Marginalkostnad, SEK/tTS 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 Uttag, M tts/år Källor; Athanassiadis et al. 2009, Iwarsson Wide 2008, Energimyndigheten 2008
Nya möjligheter för mekanisering Integrerade system - kan göra hela jobbet i ett svep tim/m 3 s Mantimmar/m 3 s Trädstrl 0,2 m 3 fub, Tgtp 300 m 0,25 0,2 SEK/m 3 s SEK/m 3 s 0,15 90,00 80,00 70,00 0,1 Rundved Skogsbränsle 60,00 50,00 0,05 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 0 Traditionell flisning Separat buntare Integrerad buntare på skördare Integrerad buntare på Besten 100 200 300 400 500 600 700 Terrängtransport
Nya möjligheter för teknik- och metodutveckling Ny plattform för ORYX-simulatorn