Utbyggingsprosjekt Valle / Presteseter - Biogassanlegg Alternative løsninger og investeringskostnader

Transkript

1 Utbyggingsprosjekt Valle / Presteseter - Biogassanlegg Alternative løsninger og investeringskostnader Notat utarbeidet av Johannes Stikbakke Lena Valle vgs

2 Biogassanlegg på Presteseter Viktig klimatiltak Et viktig og virkningsfullt klimatiltak knyttet til husdyrproduksjonen ved Lena- Valle videregående skole er å utnytte husdyrgjødsla i et biogassanlegg. Ved å utvinne biogass fra husdyrgjødsla reduseres utslipp av klimagassen metan, samtidig som biogassen er en fornybar energikilde som kan erstatte annen energi. Reduksjon av lukt fra husdyrgjødsel Et tilleggsmoment er at et slikt anlegg vil redusere lukt av husdyrgjødsel, noe som vil være utslagsgivende ved spredning av gjødsla. Fyrtårn i Oppland I følge Innovasjon Norge er det få eller ingen biogassanlegg knyttet til landbrukseiendommer i Oppland. Også landbruket må redusere sine klimagassutslipp og målsetningen er å redusere disse med 20% innen Her kan et biogassanlegg på Presteseter vise veg. Undervisning Et biogassanlegg på Presteseter vil være naturlig å trekke inn i realfagsundervisningen ved skolen. Det er lagt opp til å starte et tilbud i Energi- og miljøfag fra høsten Et biogassanlegg vil være sentralt i undervisningen også for de elevene. Det kan også tenkes et videre samarbeid med Energigården, Vitensenteret og Høgskolen i Gjøvik og andre skoler i regionen. Tilrettelegging for besøk av skoleklasser vil være aktuelt. Anslag på energiregnskap på Presteseter med biogassanlegg Energibehov ved presteseter Det totale forbruket av varmeenergi er beregnet til kwh pr år, mens behovet for elektrisitet er beregnet til kwh pr år (se tabell nedenfor). Her er det ikke tatt med energi til korntørke og det er forutsatt gjenvinning av varmeenergien i mjølka. Produksjon av energi i et biogassanlegg Et anslag er at det kan produseres kwh varme og kwh elektrisitet pr år. Dersom det kun produseres varme, vil det bli om lag kwh pr år (se vedlegg 1). En slik produksjon innebærer at det blir overskudd av energi på om lag kwh varme og kwh elektrisitet (se tabell nedenfor). Energi Produksjon, kwh Forbruk, kwh Overskudd, kwh Varme * Elektrisitet * Kun varme *

3 *Innsamlede data viser store variasjoner i total produksjon av energi pr år fra kwh til kwh basert på 4500 kubikk husdyrdgjødsel. Uansett hvordan anlegget driftes, vil produksjonen av biogass variere gjennom året, siden mye av energien i vinterhalvåret går med til å holde temperaturen i biogassanlegget oppe for å opprettholde biogassproduksjonen. Eventuelt overskudd av biogass kan fakles (brennes under åpen himmel), eller biogassen brennes i gassovn og overskuddsenergien kjøres i en varmeveksler og/eller i vannbårne sløyfer i bakken, slik det blant annet gjøres ved Yggeseth avfallspark. Alternative løsninger Det er to alternative teknologier som er aktuelle å bruke. Og de enkleste anleggene produserer kun varme. Nedenfor er disse kort presentert. 1. Biogassanlegg med biogassreaktor Waterment AS bruker en norsk utviklet teknologi i sine anlegg og disse har en langt lavere investeringskostnad enn tradisjonelle anlegg. Disse anleggene krever også mindre areal. Anlegget er konstruert slik at den henter ut den flytende delen av husdyrgjødsla fra gjødsellageret for så å pumpe bioresten tilbake til lageret. Dermed kreves det ingen ekstra investeringer i gjødsellager. Sentralt i disse anleggene er biogassreaktorer med mulighet til å styre produksjonen etter behov, til forskjell fra tradisjonelle anlegg hvor produksjonen i stor grad er gitt ut i fra anleggets størrelse. En forskjell er også at biogassreaktorene fra Waterment AS går på den flytende delen av husdyrgjødsla. Det er ikke data på hvordan biogassreaktoren vil fungere i tilfeller hvor husdyrgjødsla tilsettes substrat for å øke produksjonen av biogass. Investeringskostnader: Biogassanlegg med biogassreaktor Investeringskostnad Kr Drift/vedlikehold 0,35 kr/kwh*

4 2. Tradisjonelt biogassanlegg med utråtningtanker I tradisjonelle anlegg, levert fra blant annet Nærenergi AS, produseres biogassen i råtnetanker. Normalt kreves en samlekum, en til to råtetanker og et lager for biorest. Dette i tillegg til ordinært gjødsellager. Slike anlegg finnes det flere av i Norge, blant annet ved Tomb landbruksskole. Investeringskostnader: Biogassanlegg med biogassreaktor Investeringskostnad Kr Drift/vedlikehold 0,35 kr/kwh* Utvidelsesmuligheter Produksjon av elektrisitet av biogass Ved å installere en gassmotor med generator for produksjon av elektrisitet, vil anlegget få større fleksibilitet når det gjelder anvendelse av energien. Campus Presteseter vil da bli sjølforsynt med elektrisitet. Overskudd elektrisitet kan selges til et kraftselskap til spotpris. En annen mulighet er å selge strømmen til for eksempel Sykehuset Innlandet. På lengre sikt kan det for eksempel brukes til å lade elbiler til ansatte ved Sykehuset Innlandet. Dette forutsetter at det bygges ladestasjoner for elbiler. Investeringskostnad Energi Investeringskostnad Montering/installasjon Driftskostnad 0,45 kr pr kwh Kostnadene inkluderer installasjon og utstyr som er nødvendig for å kunne selge strøm til kraftleverandør. Utvidelse med solceller Høgskolen i Hedmark, avdeling Evenstad, har investert i et solcelleanlegg og erfaring derfra viser at det er fullt mulig å få et godt utbytte av solcelleanlegg også i Norge. Anlegget er levert med en garantert minste effekt på 80% etter 25 år. Solcelleanlegg Evenstad Investeringskostnad kr Kvadratmeter med solceller 450 Årlig produksjon kwh Produksjon pr kvadrat meter 140 kwh

5 Utvidelse med solfangere På sikt kan også anlegget utvides med solfangere. Det vil øke varmeproduksjonen vesentlig. En forutsetning for en slik løsning er at det er avsetning for varmen som produseres. Produksjon av drivstoff Oppgradering av biogass til drivstoff vil være det beste alternativet sett fra et miljøperspektiv. Det er da mulig å erstatte fossilt drivstoff med fornybar energi. Biogassanlegget på Presteseter kan produsere gass tilsvarende om lag liter diesel. Forbruket av diesel til anleggsmaskiner (inkludert traktorer) er på liter pr år ved Lena-Valle videregående skole, avdeling Valle. Av dette kan om lag liter erstattes av biogass på kort sikt. I liter diesel I kwh Produsert energi av biogass Presteseter Bruk av biogass i eget gårdsbruk Rest til andre formål Som tabellen ovenfor viser, vil et biogassanlegg på Presteseter kunne levere nok biodrivstoff til maskinparken og mer til. Det betyr at Lena-Valle videregående skole i en slik situasjon kan kjøre maskin- og bilparken på biogass. Et anlegg for oppgradering av biogass er kostbart. Tall som er hentet inn fra Cleanergy viser at kostnadene regnet om til pr liter diesel vil være på samme nivå som prisen på anleggsdiesel. Det er usikkert hvordan kostnadsbildet blir på et så lite anlegg som på Presteseter. Tiltak for å øke gassproduksjonen vil raskt redusere kostnadene og det ble nevnt fra Cleanergy at en dobling av produksjonen ville halvere kostnaden pr liter diesel. Tall fra Nærenergi AS viser at et slikt anlegg koster om lag 5 millioner kroner. Gassen fra et slikt anlegg må fraktes til et anlegg for ytterligere komprimering, slik at gassen kan fylles på kjøretøy. Videre dekker ikke kostnaden blant annet gassflasker og eventuell påfyllingsstasjon. Energi Investeringskostnad Drift/vedlikehold 0,85 kr/kwh* - Omregnet til diesel 8,50* kr pr liter diesel Pris anleggsdiesel 8,05 kr pr liter diesel Pris diesel til privat 13,00 kr pr liter diesel * Prisene er usikre. Aktuelle substrat for å øke gassproduksjonen er matavfall og rester fra grønnsaksproduksjon på Toten, i tillegg til økt tilgang til husdyrgjødsel. Tilsetting av substrat Det er mest aktuelt å bruke matavfall. Pr i dag har GLØR mulighet til å levere godkjent matavfall til bruk i biogassanlegg. Kostnaden er 50 kr pr tonn matavfall. Ved å tilsette noen kilo matavfall pr tonn husdyrgjødsel vil gassproduksjonen økes betydelig og en vil kunne få en fordobling av produksjonen.

6 Investeringskostnader knytter seg til en tank for lagring av matavfall og pumpe til å dosere ut matavfallet. Investeringsstøtte Investeringer i biogassanlegg støttes med 40% fra Innovasjon Norge. Et oppgraderingsanlegg vil kunne få inntil 25% støtte fra Innovasjon Norge. I tillegg kan det være mulig å få støtte fra ENOVA. Der er det to program som er aktuelle. Det er «Støtte til energieffektive nybygg» og støtte til transport. Innovasjon Norge og ENOVA vil samsnakke, slik at det totale støttenivået sannsynligvis ikke blir høgere sjøl om Oppland Fylkeskommune får støtte fra begge institusjoner.

7 Oppsummert Biogassproduksjon på Presteseter kan ha følgende profiler: 1. Presteseter er selvforsynt med elektrisitet og varme. Overskudd av varme og elektrisitet selges fortrinnsvis til Sykehuset innlandet 2. Presteseter er selvforsynt med elektrisitet og varme og i samarbeid med Sykehuset Innlandet tilbys ladestasjon for elbiler. Overskudd av varme og elektrisitet selges fortrinnsvis til Sykehuset innlandet. 3. Presteseter produserer biogass til transportformål. Skolen blir selvforsynt på drivstoff. Overskudd av oppgradert biogass selges. 4. Presteseter produserer varme basert på biogass. Overskudd av varme selges fortrinnsvis til Sykehuset Innlandet. Se for øvrig vedlegg 2 om ulike framtidsscenario.

8 Vedlegg 1 Produksjon av energi Et biogassanlegg på Presteseter basert på 4500 kubikk husdyrgjødsel vil kunne produsere om lag kubikk rågass med et metaninnhold på 65%. Det tilsvarer en energimengde på kwh. Av dette går ca kwh med til å holde biogassreaktoren i gang med rett driftstemperatur. Det vil også bli et tap i forbrenningsmotoren. Et estimat er at anlegget kan levere kwh elektrisitet og kwh varme. Forbruk av energi På Presteseter vil det være behov for om lag kwh til oppvarming av lokaler og varmtvann og om lag kwh elektrisitet til å drifte blant annet mjølkerobot, lys og vifter. Det er forutsatt bruk av varmegjenvinning fra blant annet mjølka. Det innebærer at det blir et overskudd av energi fra biogassanlegget. Her er det nødvendig å påpeke at det er ikke før biogassanlegget og husdyrproduksjonene er i drift at de endelige tallene kommer på plass. Energiinnhold i ulike energibærere 1 m3 råbiogass (60% metan) = 6,24 kwh 1 m3 oppgradert biogass (97 % metan) 10,1 kwh 1 m3 naturgass = 11 kwh 1 liter bensin = 9,6 kwh 1 liter diesel = 10,1 kwh 1 liter E 85 = 6,6 kwh

9 Vedlegg 2 Framtidsscenario Arbeidsplassen arbeidstakerens kraftverk Elbil er vanlig og på mange arbeidsplasser lades elbilene fra firmaets solcelleanlegg. Det er gunstig av flere årsaker - solenergien lagres i elbilene etterhvert som den høstes der hvor elbilen står på dagtid og med bruk av elbiler erstattes fossilt drivstoff med fornybar solenergi. En elbil bruker fra 1,1 (Nissan Leaf) til 2,2 kwh pr mil (Tesla model S) 95% av energien hentet ut fra nett går til å drive elbilen framover Et solcelleanlegg på 450 kvadratmeter som produserer kwh pr år vil teoretisk kunne levere nok energi til å kjøre mil med en Nissan Leaf. Med 4 mil tu/retur jobb blir det jobbreiser pr år, eller nok energi til 37 reiser til og fra jobb pr dag. Biogass bondens foredlede gull Landbruket produserer sitt eget drivstoff. Oppgradert biogass fra biogassanlegg gjør at landbrukets maskiner kjører på fornybar energi.