Energi i trelastindustrien

Transkript

1 Energi i trelastindustrien Verdisetting av biprodukter og bedre energiutnyttelse Henning Horn, Treteknisk Fagdag biprodukter i samarbeid med KlimaTre-prosjektet

2 Denne presentasjonen Biobrenselfuktighet - en viktig parameter Verdisetting av biprodukter FoU prosjekt Fremtidens energisagbruk Energioppfølging for å effektivisere prosessene på sagbruket

3 Energiforbruk på sagbruket Rå flis 11 % Tørr flis 13 % Bark 51 % Diesel 0,4 % Olje 1 % Tilfeldig kraft 1 % Fastkraft 23 % Kilde: Bransjenettverket 2001

4 Biobrenselfuktighet en viktig parameter Sammenhengen mellom brennverdi og fuktighet på massebasis [kwh/kg] H e, kg = f (F r ) H e, kg = H n - (H n +0,69) x F r Sammenhengen mellom brennverdi og fuktighet på løsvolumbasis [kwh/lm 3 ] H e, lm 3 = f (F r, FM, ρ) = H e, kg x (1+F r /(1-F r )) x ρ x FM

5 Brennverdi på masse og volumbasis for granbark Effektiv brennverdi [kwh/lm 3 ] [kwh/lm³] [kwh/kg] Effektiv brennverdi [kwh/kg] 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % Biobrensel fuktighet

6 Innblanding av tørrere fyrstoff i barken Hvilken mengde tørrstoff bør blandes inn i barken for å opprettholde forbrenningen? Teoretisk tilnærming: Beregne total brennverdi for bark/flis miksen Antar en fuktighet i flis på 23 % Fuktighet på barken varierer

7 Brennverdieer for bark og flis Brennverdi [kwh/lm 3 ] Brennverdi flis Brennverdi bark Fuktighet, biobrensel [%]

8 Brennverdi i brenselmiks Brennverdi [kwh/lm 3 ] Brennverdi, Bark Fuktighet, biobrensel [%]

9 Brennverdi i brenselmiks Brennverdi, Bark Brennverdi i miks (90/10), MC flis =23 % Brennverdi [kwh/lm 3 ] Fuktighet, biobrensel [%]

10 Brennverdi i brenselmiks Brennverdi, Bark Brennverdi i miks (90/10), MC flis =23 % Brennverdi i miks (65/35), MC flis =23 % Brennverdi [kwh/lm 3 ] Fuktighet, biobrensel [%]

11 Beregning av brenselmiks (Nærmere beskrevet i Treteknisk rapport nr. 79)

12 Priskalkulator for biobrensel

13 Innveiing av biobrensel lønnsomt med tiden?

14 Energieffektivisering på sagbruk En måte å øke overskuddet av biprodukter for videresalg 2-årig prosjektsamarbeid Treteknisk Moelven Wood AS Moelven Timber AS Single-Phase Power AS Alfsen og Gunderson AS Blant annet kartlegging av energiflyt gjennom automatisert EOS Installasjon av energimålere

15 Fremtidens energisagbruk - bakgrunn Energipriser og endret markedssituasjon Ønske om et beslutningsverktøy for nye investeringer Gjøre sagbruk bedre rustet i nedgangstider. Innføring av teknologi som gir flere ben å stå på Sterkt nasjonalt og internasjonalt fokus på energieffektivisering og bioenergi

16 Dagens tilstand. Kartlegging av sagbrukene

17 Kartlegging av energiflyten på et sagbruk

18 Installasjon av fjernavleste målere og avlesning

19 Introduksjon av ny teknologi Introduksjon av energieffektive teknologier som er nye for norsk sagbruksindustri på den måten at de ikke er vanlige i bruk Intern pelletproduksjon Intern brikettproduksjon Fjernvarme til nærliggende industri og bebyggelse Røykgasskondensering og tørking av biomasse Kraftproduksjon gjennom kogenerering fra restvarme Energioppfølging og energisparing

20 Fremtidens energisagbruk Røykgasskondensering Kogen. kraftverk Frekvensstyring av el. utstyr Utnyttelse av avkast luft/ventilasjonsvarme Salg av fjernvarme Energieffektiv drift av tørkeprosessen: - Frekvensstyring vifter - Optimale aerodynamiske forhold - Logistikk for kortere lastintervaller - Varmeveksling/varmegjenvinning - etc. Videreforedling/produksjon av biobrenselprodukter (briketter/pellets etc.) på sagbruket Tørking/bedre utnyttelse av bark/biobrensel

21 Modelutvikling skjermdump fm kwh = 15.2 GWh

22 Biproduktfordeling sagbruk

23 Eksempel I Inndata: Data for trelastproduksjon for beregning av tilgjengelig volum biprodukter sm 3 / 15.2 GWh (brennverdi) - Foredling på sagbruket (pelletering eller brikettering) - Investeringshorisont: 4 år - Avkastningskrav:13 % - Årlig lånerente: 6.5 % - Antatt årlig prisøkning pellets/briketter : 1.5 % - Antatt årlig økning på biobrensel: 1.0 % Beregning: - Maksimal investeringskostnad - Netto nåverdi

24 Eksempel Foredling Teknologi Biobrensel Pelletering Brikettering Tilgjengelig biobrensel[fm 3 ] Investeringsperiode [år] 4 Avkastningskrav [%] 13.0 Lånerente [%] 6.5 Initiell salgspris[øre/kwh] Energimengde [MWh/år] Antatt årlig prisøkning [%] Maksimal investeringskostnad [EUR] Netto nåverdi[eur]

25 Foredling

26 Eksempel II Fjernvarmeleveranse Teknologi Biobrensel DHN 1 DHN 2 Tilgjengelig biobrensel[fm 3 ] Investeringsperiode [år] 4 Avkastningskrav [%] 13.0 Lånerente [%] 6.5 Tilgjengelig varme [GWh] 12.2 Initiell salgspris[øre/kwh] Energimengde [MWh/år] Antatt årlig prisøkning [%] Maksimal investeringskostnad [NOK] Netto nåverdi [NOK]

27 Fjernvarmeleveranse

28 Noen konklusjoner fra dette prosjektet Det er utviklet en model for å hjelpe sagbrukene til ta avgjørelser omkring fremtidige investeringer i teknologi for en mer effektiv utnyttelse av sine biprodukter Fjernvarme fra sagbruk er pr i dag den mest attraktive nye løsningen Videreforedling inne på sagbrukstomten kan bli økonomisk attraktivt, men hjemmemarkedet i Norge er usikkert Kraftproduksjon med Stirling teknologi kan dekke noe av det interne kraftbehovet. Mer FoU er ønsket.

29 Kraftproduksjon Et prosjekt inni prosjektet Installasjon av et kraftverk basert på Stirlingteknologi Teknologieier: Single-Phase Power AS Den største Stirlingmotoren som er bygd siden 1950 tallet (med tanke på stempelvolum)