Samverkan för en bättre miljö - Utvärdering av Halmstads kommuns Klimatinvesteringsprogram (KLIMP) 2007-2011 ÅTGÄRD 1 BIOGAS BLIR FORDONSGAS VID PLÖNNINGE BIOGASANLÄGGNING Halmstad den 30 juli 2011 Ove Svensson Roger Orwén
ÅTGÄRD 1 BIOGAS BLIR FORDONSGAS VID PLÖNNINGE BIOGASANLÄGGNING Plönninge biogasanläggning, bild från Halmstads kommuns hemsida Plönningegymnasiet norr om Halmstad driver en biogasanläggning i Region Hallands regi. Det är en demonstrationsanläggning som använder gasen för att bidra till uppvärmningen av skolan och numera med Klimp till drift av gårdens fordon. Rötresten, dvs det som blir kvar efter att gas utvunnits, används som gödningsmedel och sprids på markerna som s.k. biogödsel. Den nya teknik som införs med Klimp utgörs av en uppgraderingsanläggning, med ny inmatningsutrustning för organiskt material samt konvertering av traktor från drift med flytande bränslen till gasdrift. Det finns cirka 15 gårdsbaserade biogasanläggningar i Sverige, varav många är lokaliserade norröver. Det finns dock bara två som idag producerar både värme, fordonsgas och el. Det är Plönninge och Öknaskolan vid Tystberga gård i Sörmland (norr om Nyköping). Plönninges uppgraderingsanläggning renar rågas, som uppstår när organiskt material rötas i en lufttät kammare, från koldioxid och andra restprodukter för att erhålla fordonsgas. Denna teknik gör det möjligt att vid gårdsbaserade biogasanläggningar gå direkt från rågas till fordonsgas. Biogasanläggningen matas främst med gödsel från skolans mjölkkor, men även med små mängder av annat organiskt material, som frukt och grönsaksavfall, hästgödsel, kasserat ensilage och vegetabilisk olja. För en bättre hantering och samtidigt ökad inblandning av fastare material, har en aktivitet inom åtgärden varit att komplettera anläggningen med en ny inmatningsutrustning. Vilket även skapar förutsättningar för ökad gasproduktion. Målsättning Åtgärden har bidragit till att utveckla ny teknik vid Plönningegymnasiets biogasanläggning. Denna är efter aktiviteten en uppgraderingsanläggning för att producera fordonsgas med en inmatningsutrustning för organiskt material. Ett syfte med åtgärden var att demonstrera ny teknik för att stimulera energiproduktion på lokal gårdsnivå, inom i första hand det halländska lantbruket. Då mycket tyder på att vi bör överge fossilbränslesamhället, kan lantbruket
komma att spela en väsentlig roll som producent av förnybar energi. Det finns också en ambition vid Plönningegymnasiet att byta ut fordonsparken till gasdrivna fordon. Åtgärden syftar sammanfattningsvis till 1. Kunskapsöverföring 2. En anläggning för framställning av fordonsgas 3. Konvertering av en traktor till gasdrift 4. En inmatningsutrustning till rötkammaren Måluppfyllelse Åtgärden har genomförts som planerat, bortsett från konverteringen av en traktor till gasdrift som inte kunnat genomföras. Starten av gastankningen firades med en invigning för ett 50-tal inbjudna i april 2009. Där Göran Karlsson, regionstyrelsens ordförande i Region Halland, var en av dem som lovordade satsningen. Åtgärden pågick under september 2007 till december 2009 och ingick i Halmstads kommuns satsning på biogas där kommunen samverkar med det kommunala bolaget HEM AB, Högskolan i Halmstad och Plönningegymnasiet. För åtgärderna på Plönninge sker även samverkan med LRF, LRF-konsult, Hushållningssällskapet samt Lantmännen Maskin. Åtgärden har fortsatt att utvecklas under 2009 och 2010. Måluppfyllelsen analyseras enligt LFA-modellen i figur 4. Figur 4. Utvärderingstrappa Biogas blir fordonsgas vid Plönninge Biogasanläggning Övergripande mål Genom att bedöma alla åtgärdernas måluppfyllelse kan hela programmet värderas. Mål Målet med åtgärden är att kunna demonstrera hur biogas kan uppgraderas till fordonsgas och användas i fordonsparken på en lantgård. Resultat Resultatet är en sammanfattande bedömning av de effekter respektive aktivitet antas leda till. KUMULATIV FÖRÄNDRING Effekter Effekter är det som respektive aktivitet antas leda till. Exempelvis antas inmatningsutrustningen innebära att även frukt, grönt, potatis kan finfördelas tillsammans med gödsel. Aktiviteter inom åtgärden Åtgärden genomför ett flertal aktiviteter som kunskapsöverföring, framställning av fordonsgas, ny inmatningsutrustning och konvertering av traktor till gasdrift. Baslinje tillstånd före åtgärden vid Plönninge biogasanläggning
Aktiviteter, effekter och resultat Kunskapsöverföring Kunskapsöverföringen innefattar framtagande av känd kunskap inom biogasproduktion, sammanställning och dokumentation av denna, framtagande av utbildningsmaterial och folkbildning av vissa målgrupper. Två målgrupper utpekas särskilt: Plönningegymnasiets gymnasieelever ska ges en grundläggande inblick och förståelse för förnyelsebar energi, och då särskilt biogas. Lantbrukare med intresse av bioenergi och biogasproduktion. För denna grupp sker kortare utbildningar, seminarier och föreläsningar med fokus på grundläggande kunskaper, ekonomi och tekniska byggnationsfrågor. Följande ingick i aktiviteten kunskapsöverföring 1. Framtagande av känd kunskap inom biogasproduktion 2. Sammanställning och dokumentation 3. Framtagande av utbildningsmaterial 4. Folkbildning med målgrupperna ovan För cirka fyra år sedan bjöd Plönninge in Högskolan, LRF, LRF-konsult, Region Halland och Hushållningssällskapet i Halland i syfte att bilda ett bioenergicentrum på Plönninge, med utgångspunkt från den befintliga anläggningen och erfarenhet av undervisning. Samarbetet har bland annat resulterat i en informationsskrift om gårdsbaserad bioenergiproduktion, en förstudie om rötning av torrare produkter och ett antal seminarier och föreläsningar. Tankarna om ett bioenergicentrum lever vidare. Region Halland beviljades medel ur Regionalfonden inom EU:s strukturfonder för att kunna driva projekt Bioenergicentrum Halland, som skulle utveckla ett centrum med seminarier, work shops, nätverk, mässor m.m. Vilket också blivit verklighet. Det har under projekttiden anordnats ett flertal studiebesök vid biogasanläggningen och samarbetet med Bioenergicentrum Halland har fortsatt under 2010 och 2011. De hjälper till med att utarbeta informationsmaterial - som hemsida, broschyrer över anläggningen, nya posters, skyltmaterial utanför anläggningen med Klimp logotyp och flödesschema. Bioenergicentrum Halland står för både utförande och kostnader. Under slutet av 2008 och 2009 var aktiviteten i Bioenergicentrum relativt låg, under 2010 har aktiviteten återigen ökat, där exempelvis samverkan med LRF och Högskolan i Halmstad kommit igång på nytt. Vilket upplevs som värdefullt då behov finns av nya arenor för biogassamverkan. Bland annat genomfördes under 2010 en heldag med grundläggande biogaskunskap för cirka 100 lantbrukare. I samarbetet står Plönninge för fackkunskap kring praktisk hantering av biogasanläggningar, LRF har kontakten med lantbrukare och kompetens avseende affärsutveckling, och högskolan svarar för forskning (man undersöker till exempel substrat och rötresters påverkan på åkermarken).
Hemsida En hemsida - www.plonningebioenergi.se - har startats där aktuella produktionssiffror från biogasanläggningen presenteras. Där finns också ett kalendarium där även annan aktuell information om biogas publiceras. Hemsidan vid Region Hallands enhet för Energi och Miljö presenterar också Bioenergicentrum Halland, tillsammans med många andra satsningar inom området bioenergi: www.energyconcepthalland.se. Denna hemsida har efter hand tagit över och blivit den som uppdateras. Dyr utrustning men samverkan gav ökade medel till kunskapsöverföring De största utgiftsposterna är uppgraderingsanläggningen och inmatningsutrustningen, vilka blev något dyrare än beräknat. Bland annat ökade kostnader för rostfritt material. Ett sätt att hantera detta blev att Bioenergicentrum bidrog med kompletterande medel för en satsning på kunskapsöverföringen i exempelvis hemsida och informationsmaterial. Så har bland annat en interaktiv modell tagits fram som åskådliggjort processen vid gasframställning för användning inom lantbruket. Under perioden har uppmärksamheten främst riktats mot lantbrukare, medan det varit svårt att hinna med alla gymnasieelever och integrera kunskapsområdet i undervisningen. Dock är intresset stort och det är obligatoriskt för alla elever att besöka biogasanläggningen. På Plönninge biogasanläggning har man sammantaget tagit emot ca 1 500 personer som besökt anläggningen och erhållit information om minst 1 timma under programperioden. Anläggning för framställning av fordonsgas Plönninges biogasanläggning framställer idag biogas i utbildningssyfte, även om en mindre del av skolans vatten värms upp med biogas. Aktiviteterna inom åtgärden syftar till att kunna öka anläggningens användningsområde och komplettera denna med ett steg där framställd gas kan uppgraderas till fordonsbränsle. Den nya anläggningen består av utrustning för uppgradering av biogas till fordonsgas med efterföljande gaslager och tankningsutrustning. Uppgraderingsanläggningen består av en vattenskrubber med cirkulerande vatten. Reningssteget består av en åtta meter hög kolonn där gasen renas från koldioxid och övriga föroreningar. Därefter torkas och komprimeras gasen. Läs mer om denna process på www.regionhalland.se, under rubriken energi och biogas. Biogas till egna fordon Tankning av gas har pågått regelbundet under programperioden, med endast mindre problem. Fordonsgasen används internt inom Region Hallands två skolor, som dagligen transporterar lärare och elever. Sex fordon på Plönningeskolan drivs med gas, fem personbilar och en skåpbil, och fler av Plönningegymnasiets fordon kommer att ersättas med gasdrivna fordon, när avskrivningar är klara. Anläggningen har kapacitet att producera motsvarande 250 liter diesel per dygn. I praktiken produceras gas motsvarande drygt 150 liter diesel per dygn. Skolan har nio bussar och fyra
bilar. Dagens producerade energimängd skulle räcka till att förse alla dessa fordon med gas och ändå bli över till värme för skolan. Uppgraderingsanläggningen är den största utgiftsposten i projektet, med Biorega som entreprenör. Anläggningen är på plats och löper på bra, dock med behov av viss injustering. Exempelvis har svavelhalten i gasen varit något hög (som för övrigt motverkats med att tillsätta pulver med järnoxid, ett tips från ett studiebesök inom Klimp på en biogasanläggning i Falkenberg). Bioenergicentrum vill av både miljö- och ekonomiska skäl öka konsumtionen av fordonsgas, vilket därför är ett område i nuvarande affärsplan. Det förs även diskussioner om vad som ska hända efter Klimp-programmets slut år 2011. En utvidgning av gasanvändningen skulle kunna vara att erbjuda alla Region Hallands fordon möjlighet att tanka på Plönninge. Sommaren har visat sig vara ett dilemma för gasproduktionen, eftersom kor går på fälten och därmed finns mindre gödsel att röta. En lösning skulle vara att tillsätta rent ensilage, vilket dock bara kan blandas in i rötningsprocessen till den grad det går att pumpa fram rötmassan. Uppgraderingsanläggningen är installerad och Plönningegymnasiets fordon tankar på gården. Med vissa mindre tekniska justeringar har allt löpt på enligt plan. Aktiviteten har genomförts enligt plan och de förväntade effekterna har infriats. Resultatet av aktiviteten visar på måluppfyllelse. Konvertering av en traktor för gasdrift En aktivitet i åtgärden skulle vara att bygga om en traktor till gasdrift. Syftet med denna konvertering var att efter åtgärden kunna demonstrera hur en mindre gastraktorer skulle kunna användas på en gård. Det skapas närhet till tankstället, ger rena avgaser för inomhusarbete och är tystare än en konventionell traktor. Ett annat syfte var att praktiskt demonstrera traktorn för elever och andra intresserade. Det har inte byggts om en traktor till gasdrift. Detta på grund av att regelverket inte tillåter gasdrift bara flytande bränslen för traktorer. Gasdrivna traktorer går inte att besiktiga eftersom de inte kan få något typgodkännande. Transportstyrelsen har i kontakterna sagt att de ser över regelverket och undersöker möjligheterna till godkännande av gasdrivna traktorer. Det har skett påtryckningar från bland annat Bioenergicentrum för att påskynda utvecklingen. Vid uppvaktning av Jordbruksministern uppgavs att efter den 1 jan 2011 ska arbetet påbörjas med att förändra regelverket gällande gas om säkerhet, bränsle m.m. En annan traktor har dock fått dispens vilket även Plönninge hoppas få om processen med ett generellt typgodkännande inte visar sig vara framkomlig. Aktiviteten har inte genomförts på grund av omständigheter som visat sig ligga utanför Klimp s och åtgärden s räckvidd. Målet med aktiviteten har inte kunnat uppnås.
En inmatningsutrustning till rötkammaren Före Klimp och åtgärden var biogasanläggningen konstruerad för flytgödsel. För att utveckla alternativa rötningsprodukter behövs ett förbehandlingssteg som finfördelar och blandar råvaran innan den hamnar i rötkammaren. Växtodlingsrester, odlade grödor, frukt och grönt från stormarknader i Halmstad och hästgödsel är exempel på råvaror som kan användas. Utrustningen består av en nerdelare som skär sönder materialet innan det blandas till lagom konsistens för att sedan tillsammans med gödsel från gårdens kor pumpas in i rötkammaren. Ny teknik för torrt material Torra produkter måste föras in i rötkammaren på annorlunda sätt än blöta material. Det måste ske med exempelvis skruvar, tryckare eller elevatorer. Då Plönningegymnasiet har cirka 60 hästar är det, menar åtgärdsägaren, intressant att utveckla en teknik där energigrödor blandas med hästgödsel för att på lämpligt sätt mata rötkammaren. Några av frågorna som prövats under programperioden är proportioner mellan produkter, grad av finfördelning, separation, torrsubstanshalter och uppehållstider i rötkammaren, där det finns flera tekniska komponenter som måste utvecklas och prövas. Syftet med den nya inmatningsutrustningen är att pröva och visa att det finns olika typer av råvaror och restprodukter från lantbruket samt restprodukter från närliggande verksamheter som kan användas för biogasproduktion. Det handlar även om att öka gasproduktionen genom exempelvis inblandning av vegetabiliskt fett från tillverkning av rapsolja. Innovativ verksamhet kräver öppenhet för alternativa lösningar. Det gällde i högsta grad den nya inmatningsutrustning som nu är på plats. Efter försök med flera leverantörer, bland annat en firma i Ängelholm, hittades en bra produkt hemmavid. Bysmeden i Harplinge tillfrågades och tog fram ett förslag i liten skala. Det fungerade bra och en fullskalig utrustning togs fram. Det är, menar åtgärdsägaren, inget lätt jobb att skapa en fungerande inmatningsutrustning. Det krävs rätt knivar för att få rätt substratstorlek. Det är en kolv som pressar substratet genom ett antal knivar med visst mellanrum. Det har varit ett problem med för stort mellanrum, men nu har det installerats fler knivar, vilket leder till önskvärd partikelstorlek. Inmatningsutrustningen är unik. De flesta har utrustning som sönderdelar materialet i cirka 20 millimeters längder, vilka sedan matas in med spannmålsskruv eller liknande. Då Plönninge använder mer flytande rötningsmaterial har det krävts andra lösningar för att hantera processen. Ett utvecklingsprojekt pågår tillsammans med både högskolan och LRF där man undersöker substrat (till exempel olika former av växtavfall, gödsel och organiskt avfall), därefter byggs småskaliga biogasanläggningar (mycket små prototyper) för att prova utfallet vid rötning. Där tanken är, om det faller väl ut, att det kan byggas gårdsbaserade anläggningar med god kunskap om rötningsbart material. Flera utbildningar har genomförts och utvecklingsarbetet tillsammans med högskolan och LRF har fortsatt under 2010. Bioenergicentrum har även köpt tjänster av Bioprocesskontroll i Lund, som är världsledande inom området optimeringsutrustning för rötprocesser. Teknik appliceras på befintlig pilotanläggning som testar olika produkter, tryck, metanhalt, flöden, temperaturer, olika recept på blandningar av material m.m. Allt för att få ut så mycket metan som möjligt.
Det pågick i november 2010 en upphandling av ny biogasanläggning, främst för torrt gräs och ensilage. Det skulle innebära att det fanns två biogasanläggningar med möjlighet att vetenskapligt testa olika former av rötning både för flytande och torrt material. Inmatningsutrustning är på plats och fungerar bra, även om mindre finjusteringar pågår. Det pågår dessutom en ständig utveckling för att utveckla och lära mer om rötningsprocesserna, både tillsammans med högskolan och externa konsulter. En ny biogasanläggning skulle ge ytterligare möjligheter att lära mer om optimering av rötprocesserna. Aktiviteten har infriat de förväntningar som ställts på denna och målsättningen har uppnåtts. Resultaten av åtgärdens aktiviteter Förutom utebliven konvertering av gastraktor, har åtgärden löpt på enligt plan. Både uppgraderingsanläggningen och inmatningsutrustningen är på plats och används. Dessutom pågår ett kontinuerligt utvecklingsarbete för att lära mer om rötningsprocesser och den metanhalt som kan utvinnas. En kommande biogasanläggning, vars användning dock ligger utanför Klimp, kan komma att ge ökade möjligheter att exempelvis pröva nya substrat och undersöka gasmängd, gaskvalitet och rötresternas påverkan på åkermarken. Införandet av ny teknik är ofta förknippat med omfattande testverksamhet. I en snabbt växande bransch med många nya aktörer - där alla inte är seriösa - kan det vara lurigt att hitta rätt. Till slut fanns lösningen för inmatningsutrustningen hemmavid i Harplinge, med fördelen att lättare kunna göra ändringar på plats. För att biogasanläggningen ska bli användbar - exempelvis att få avsättning för gasen - krävs samarbete med ett flertal aktörer. Samarbete har skett med bland annat Plönningegymnasiet, Högskolan i Halmstad, LRF och Biorega. Vad påverkade resultatet Nyckelord för framgång verkar ha varit engagemang, kunskap, samverkan och lokal innovation. Åtgärdsägaren betonar betydelsen av goda samarbetspartners som exempelvis Biorega med glöd för sitt jobb. Men bra verktyg måste också finnas tillgängliga. Första inmatningskvarnen fungerade inte, sedan hittade man en innovativ, entusiastisk och positiv bysmed. Detta var viktigt. Denne visade sig vara intresserad av utveckling och att lära nytt, följa upp och ändra om nödvändigt. Han kunde erbjuda en bättre anpassad produkt än den som massproducerats för marknaden. Småskalig biogasproduktion på lantgård ett utvecklingsområde Många lantbrukare verkar stå i startgroparna för att investera i biogas. Kommande riksdagsbeslut om att införa certifikatsystem liknande vindkraft, troligtvis cirka 20 öre/kwh, kan leda till att många fler aktörer kan räkna hem sina investeringar. Biogasutvecklingen i Halland och Sverige kan stå inför en dramatisk utveckling, där biogasanläggningen på Plönninge och Bioenergicentrum - med sina nära kontakter till högskolan och LRF - skulle kunna ha rollen av kunskapsnav. Både för affärsutveckling och sina ingående kunskaper om rötningsprocesser.
Det finns planer på en ny biogasanläggning och fördjupat samarbete med högskolan och LRF. Åtgärden visar att det fanns ett behov av kurser i bioenergi och en demonstrationsanläggning på Plönningeskolan. Spridning av kunskap om gårdsbaserade biogasanläggningar kan leda till nya affärsmöjligheter för lantbrukare, både lokalt och regionalt (kanske också nationellt och internationellt). Mycket har redan gjorts. Bland annat för de cirka 100 lantbrukare som har gått grundläggande biogasutbildning under 2010. Ett annat utvecklingsområde är att gårdar tillsammans investerar i en biogasanläggning, för att både använda och sälja gas till en extern aktör, antingen för uppvärmning eller för fordonsgas. I exempelvis Tvååker och söder om Laholm är två nätverk på väg att skapa nya lösningar.