Transcript Energiproduksjon

Energi i trelastindustrien
Verdisetting av biprodukter
og bedre energiutnyttelse
Henning Horn, Treteknisk
Fagdag biprodukter i samarbeid med KlimaTre-prosjektet
www.treteknisk.no
Denne presentasjonen
•
•
•
Biobrenselfuktighet - en viktig parameter
Verdisetting av biprodukter
FoU prosjekt – Fremtidens energisagbruk
•
Energioppfølging for å effektivisere
prosessene på sagbruket
www.treteknisk.no
Energiforbruk på sagbruket
Rå flis
11 %
Tørr flis
13 %
Bark
51 %
Diesel
0,4 %
Fastkraft
23 %
Olje
1%
Tilfeldig kraft
1%
Kilde: Bransjenettverket 2001
www.treteknisk.no
Biobrenselfuktighet – en viktig
parameter
•
Sammenhengen mellom brennverdi og
fuktighet på massebasis [kWh/kg]
He, kg = f (Fr)
He, kg = Hn - (Hn+0,69) x Fr
•
Sammenhengen mellom brennverdi og
fuktighet på løsvolumbasis [kWh/lm3]
He, lm3 = f (Fr, FM, ρ)
= He, kg x (1+Fr/(1-Fr)) x ρ x FM
www.treteknisk.no
700
7
600
6
500
5
400
4
300
3
200
2
[kWh/lm³]
100
1
[kWh/kg]
0%
20 %
40 %
60 %
Biobrensel fuktighet
www.treteknisk.no
80 %
100 %
Effektiv brennverdi [kWh/kg]
Effektiv brennverdi [kWh/lm3]
Brennverdi på masse og
volumbasis for granbark
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
www.treteknisk.no
Brennverdieer for bark og flis
Brennverdi flis
Brennverdi bark
3 000
Brennverdi [kWh/lm3]
2 500
2 000
1 500
1 000
500
0
0
www.treteknisk.no
10
20
30
40 50 60 70 80
Fuktighet, biobrensel [%]
90
100
Brennverdi i brenselmiks
Brennverdi, Bark
Brennverdi [kWh/lm3]
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
500
0
0
10
www.treteknisk.no
20
30 40 50 60 70 80
Fuktighet, biobrensel [%]
90 100
Brennverdi i brenselmiks
Brennverdi, Bark
Brennverdi i miks (90/10), MC flis =23 %
Brennverdi [kWh/lm3]
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
500
0
0
10
www.treteknisk.no
20
30 40 50 60 70 80
Fuktighet, biobrensel [%]
90 100
Brennverdi i brenselmiks
Brennverdi, Bark
Brennverdi i miks (90/10), MC flis =23 %
Brennverdi i miks (65/35), MC flis =23 %
Brennverdi [kWh/lm3]
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
500
0
0
10
www.treteknisk.no
20
30 40 50 60 70 80
Fuktighet, biobrensel [%]
90 100
Beregning av brenselmiks
(Nærmere beskrevet i Treteknisk rapport nr. 79)
www.treteknisk.no
Priskalkulator for biobrensel
www.treteknisk.no
Innveiing av biobrensel –
lønnsomt med tiden?
www.treteknisk.no
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
www.treteknisk.no
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
www.treteknisk.no
Dagens tilstand. Kartlegging
av sagbrukene
www.treteknisk.no
Kartlegging av energiflyten på
et sagbruk
www.treteknisk.no
Installasjon av fjernavleste
målere og avlesning
www.treteknisk.no
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
www.treteknisk.no
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.
www.treteknisk.no
Videreforedling/produksjon av
biobrenselprodukter
(briketter/pellets etc.) på
sagbruket
Tørking/bedre utnyttelse
av bark/biobrensel
Modelutvikling – skjermdump
9 000 fm3
15 234 393 kWh = 15.2 GWh
www.treteknisk.no
Biproduktfordeling sagbruk
www.treteknisk.no
Eksempel I
Inndata: Data for trelastproduksjon for beregning
av tilgjengelig volum biprodukter
9 000 sm3 / 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
www.treteknisk.no
Eksempel – Foredling
Teknologi
Biobrensel Pelletering
Tilgjengelig biobrensel[fm3]
Brikettering
9 000
Investeringsperiode [år]
4
Avkastningskrav [%]
13.0
Lånerente [%]
6.5
Initiell salgspris[øre/kWh]
12.5
33.1
23.0
Energimengde [MWh/år]
15 234
15 586
15 350
1.0
1.5
1.5
8 526 413
5 068 232
Antatt årlig prisøkning [%]
Maksimal investeringskostnad
[EUR]
Netto nåverdi[EUR]
www.treteknisk.no
-
8 107 607 11 678 566 10 261 222
Foredling
www.treteknisk.no
Eksempel II –
Fjernvarmeleveranse
Teknologi
Biobrensel
Tilgjengelig biobrensel[fm3]
DHN 1
DHN 2
9 000
Investeringsperiode [år]
4
Avkastningskrav [%]
13.0
Lånerente [%]
6.5
Tilgjengelig varme [GWh]
12.2
Initiell salgspris[øre/kWh]
12.5
56.2
22.0
Energimengde [MWh/år]
15 234
12 188
12 188
1.0
2.9
2.9
Antatt årlig prisøkning [%]
Maksimal investeringskostnad
[NOK]
Netto nåverdi [NOK]
www.treteknisk.no
-
14 963 457
-
8 107 607 15 073 592 11 575 593
Fjernvarmeleveranse
www.treteknisk.no
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.
www.treteknisk.no
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)
www.treteknisk.no