HALM TIL ENERGI. Status, teknologier og innovation i Danmark 2011

Transkript

1 HALM TIL ENERGI Status, teknologier og innovation i Danmark 2011

2

3 Halm til energi Status, teknologier og innovation i Danmark 2011 Udgivet af Agro Business Park A/S, Niels Pedersens Allé 2, 8830 Tjele, Omslag Flemming Nielsen, Story2Media ApS Forfatter Torben Skøtt, BioPress Redaktør Henning Lyngsø Foged, Agro Business Park A/S Layout Flemming Nielsen, Story2Media, og Mette Toft Christensen, Agro Business Park A/S Dato August 2011 Halm til energi status, teknologier og innovation i Danmark 2011 er udarbejdet i regi af projekt Netværk for biomasse til energi, der medfinansieres af EUs Regionale Udviklingsfond samt Forsknings- og Innovationsstyrelsen, og har deltagelse af Agro Business Park (projektledelse), Det Biovidenskabelige Fakultet ved Københavns Universitet (KU Life), Institut for Jordbrugs- og FødevareInnovation (AgroTech), Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet ved Aarhus Universitet (DJF) samt Nationallaboratoriet for Bæredygtig Energi ved Danmarks Tekniske Universitet (Risø DTU). Rapporten er også støttet af projektet Enercoast med midler fra Interreg North Sea Regionprogrammet og Region Midtjylland. Yderligere bidrager Innovationsnetværket for Biomasse (INBIOM), som er medfinansieret af Forsknings- og Innovationsstyrelsen.

4 Indhold Dansk energipolitik... 6 Halm som energiresurse... 8 Halmhåndtering Halm til gården og naboerne Halm til fjernvarme Halm til kraftvarme Emissioner og restprodukter Halm til bioethanol Halm til forgasning Virksomheder med kompetencer inden for anvendelse af halm til energi Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

5 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

6 Dansk energipolitik Δ Siden 1976 har Danmark haft en aktiv energipolitik med en betydelig vægt på vedvarende energi. Det langsigtede mål er at blive uafhængig af fossile brændsler, og frem mod 2020 skal Danmark være blandt de tre lande i verden, der løfter sin andel af vedvarende energi mest. I 1976 fik Danmark sin første energiplan Dansk Energipolitik 1976, og siden da har Danmark været kendt som et land med en aktiv energipolitik med vægt på effektiv energianvendelse, energibesparelser og vedvarende energi. I dag er det regeringens langsigtede vision, at Danmark skal være uafhængig af fossile brændsler. Danmark skal være blandt de tre lande i verden, der løfter sin andel af vedvarende energi mest frem mod 2020, hvor målet er, at 30% af energiforsyningen skal være baseret på vedvarende energi. Den danske energipolitik i dag er blandt andet baseret på et energiforlig, der blev indgået mellem et stort flertal af Folketingets partier den 21. februar Ifølge aftalen skal energiforbruget i 2011 være reduceret med 2% i forhold til 2006, og andelen af vedvarende energi skal i 2011 være på 20%. Forliget udløber den 1. januar 2012, så et nyt forlig skal være på plads i løbet af efteråret OMSTILLING AF ENERGISYSTEMET Det danske energisystem, der i 1970 erne næsten udelukkende var baseret på importeret olie og kul, er i dag karakteriseret ved en stor spredning på forskellige energikilder. Der er sket en løbende udbygning med vedvarende energi, herunder især vindkraft, bioaffald, biogas og halm. De foranstaltninger, der har fremmet denne udvikling, er blandt andet pristillæg, politiske aftaler om etablering af bestemte former for vedvarende energi samt afgiftsfritagelse på biomasse. Sidstnævnte har blandt andet betydet, at et stort antal husstande, landejendomme og fjernvarmeværker op gennem 1980 erne valgte at skifte olien ud med biomasse. I 1993 indgik et stort flertal af Folketingets partier en biomasseaftale, der pålagde de centrale kraftværker at aftage 1,4 millioner tons biomasse om året, heraf mindst 1 million tons halm. Oprindeligt skulle målet have været nået i år 2000, men aftalen blev revideret flere gange undervejs, og først i 2009 faldt de sidste brikker på plads. Det skete, da Fynsværket indviede en ny kraftværksblok til tons halm om året. Siden 1980 erne er der sket en decentralisering af den danske energiproduktion, således at produktionen af el og varme finder sted mange steder i landet, hvor det tidligere var elproduktionen på nogle få centrale værker, der dominerede billedet. Kraftvarme og fjernvarme baseret på overskudsvarme har vundet en betydelig udbredelse, og det har bidraget til, at Danmark i dag er et af de mest energieffektive lande i verden. Det er lykkedes at holde energiforbruget stort set konstant, mens der har været en økonomisk vækst på omkring 80% siden I 1990 vedtog det danske Folketing den såkaldte Varmeforsyningslov, som gav energiministeren vidtrækkende beføjelser til at regulere brændselsvalget i fjernvarmeværker og decentrale kraftvarmeværker. På baggrund af den lov er en lang række kul- og naturgasfyrede fjernvarmeværker omstillet til naturgasfyrede kraftvarmeværker, ligesom en række mindre fjernvarmeværker er omstillet til biobrændsler. Foto: Torben Skøtt/BioPress Foto: Torben Skøtt/BioPress I 1993 fik de centrale kraftværker et pålæg om at aftage 1,4 millioner tons biomasse om året, heraf mindst 1 million tons halm. Siden 1980 erne er der sket en decentralisering af den danske energiproduktion, således at produktionen af el og varme i dag finder sted på mange mindre anlæg. 6 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

7 KYOTO-PROTOKOLLEN Det er ikke mange årtier siden, at energipolitikken primært blev betragtet som et nationalt anliggende, men i dag er det i høj grad internationale forhold, der sætter rammerne for den danske politik på området. Udviklingen på de globale energimarkeder, liberaliseringen af energisektoren og vores klimaforpligtigelser i henhold til Kyoto-protokollen er i stigende grad kommet til at præge den danske energisektor. Målsætningen i Kyoto-protokollen er, at de industrialiserede lande som et gennemsnit over perioden skal reducere deres udslip af drivhusgasser med mindst 5% i forhold til niveauet i EU skal samlet set reducere sit udslip med 8%, men der er forskel på, hvor store forpligtigelser de enkelte medlemslande har påtaget sig. Danmark og Tyskland skal således reducere deres udslip med hele 21%, mens andre lande som for eksempel Portugal, Spanien og Grækenland får lov til at øge deres udslip af drivhusgasser. Danmark har som et af de få lande tilsluttet sig artikel 3.4 i Kyoto-protokollen, og dermed skal ændringer i jordens kulstofindhold indregnes i klimaregnskabet. Det kan få betydning for anvendelsen af biomasse, idet for eksempel udnyttelsen af halm reducerer jordens kulstofpulje, mens flerårige energiafgrøder som pil øger mængden af kulstof i jorden. Den manglende kulstoflagring ved at fjerne halm fra landbrugsjorden kan dog kompenseres ved dyrkning af efterafgrøder, og CO 2 -gevinsten ved at bruge halm til energiformål er væsentligt større end den effekt, som den manglende kulstoflagring medfører. På trods af vanskeligheder med at finde international konsensus om en opfølgning på Kyoto-protokollen efter 2012, vil der fortsat ske en indsats for at reducere udledningen af drivhusgasser. KLIMAKOMMISSIONEN I september 2010 udgav Klimakommissionen en rapport, der viser, at Danmark kan blive uafhængig af fossile brændsler i 2050, og det kan vel at mærke ske, uden at det belaster samfundsøkonomien. Klimakommissionens analyser viser, at det vil koste omkring 0,5% af bruttonationalproduktet at lave en fuldstændig omstilling til et grønt energisystem eller nogenlunde det samme, som det vil koste, hvis vi fortsætter med at bruge kul, olie og gas. Det skyldes, at vores nuværende energisystem vil blive dyrere på grund af stigende priser på fossile brændsler og CO 2 -kvoter, og det vil stort set opveje de investeringer i ny energiteknologi, der skal gøre det muligt at blive selvforsynende med vedvarende energi. Ifølge Klimakommissionen vil de centrale elementer i et grønt energisystem være: Energibesparelser. Havvindmøller, der kan levere en stor del af den elektricitet, som bliver rygraden i et fremtidigt energisystem. Biomasse, der kommer til at spille en vigtig rolle, dels som brændstof i transportsektoren og dels til produktion af el og varme, når vindmøllerne ikke kan dække behovet. Fjernvarme og varmepumper til opvarmning af boliger. El og biobrændsler til transportsektoren. Intelligent anvendelse af el, hvor forbruget i højere grad end i dag er i stand til at følge produktionen. Danmark er, så vidt Klimakommissionen har kunnet konstatere, det første land i verden, der nu kommer med konkrete bud på at løse klimaproblematikken og energiforsyningen sammen. På baggrund af Klimakommissionens rapport vil den danske regering i 2011 komme med et oplæg på, hvordan visionen om et fossilfrit energisystem kan realiseres. Produktion af vedvarende energi i PJ Varmepumper mv. Bioaffald Biogas Træ Halm Vind Figur 1. Produktion af vedvarende energi i perioden Kilde: Energistyrelsen. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

8 Halm som energiresurse Δ Halm er en betydelig energiresurse, men det er også et besværligt brændsel, som kan forårsage tæringer i blandt andet kraftværkskedler. Anvendelsen af halm til energiproduktion er øget markant siden 1980 erne, men der er fortsat over to millioner tons halm i overskud, og med det rigtige sortvalg kan overskuddet blive endnu større. Det er ikke mange årtier siden, halm blev betragtet som et besværligt spildprodukt, som blot skulle skaffes af vejen hurtigst muligt. Den del af halmen, der ikke kunne anvendes til foder og strøelse, blev typisk brændt af på markerne, men i 1991 blev den form for afbrænding forbudt, og siden da er der kommet mere fokus på at bruge halm til energiformål. Den største fordel ved at bruge halm i energisektoren er, at det er et CO 2 -neutralt brændsel, der ikke bidrager til at forøge atmosfærens indhold af drivhusgasser. I dag bliver halm primært brugt som brændsel i individuelle gårdanlæg, på fjernvarmeværker og i store kraftværker, men i fremtiden vil man formentlig også bruge halm til fremstilling af gas og bioethanol. DONG Energy har således brugt betydelige beløb på at udvikle nye teknologier til energiproduktion fra halm, og man har blandt andet etableret et pilotanlæg til fremstilling af bioethanol og er i færd med at etablere et anlæg til termisk forgasning af halm. Fordelen ved at omdanne halm til gas er, at det giver bedre muligheder for at udnytte brændslet på eksisterende kulfyrede værker. HALM SOM BRÆNDSEL Halm indeholder normalt 14-20% vand, der fordamper under forbrænding. Det tørstof, der er tilbage, består af knap 50% kulstof, 6% brint, 42% ilt samt små mængder kvælstof, svovl, silicium og andre mineraler som alkali og klorid. Askeindholdet kan variere mellem 2 og 10%, men i gennemsnit er det på omkring 4%. Halm fra afgrøder dyrket på sandjord har normalt det laveste askeindhold, derefter kommer halm fra muldjord, efterfulgt af halm fra lavbundsjord, der har det største askeindhold. Brændværdien er højest ved det laveste askeindhold, så det kan være en fordel at bruge halm fra sandjord til fyringsformål. Asken fra halmfyring kan blive klæbrig allerede ved 600 C, og det har betydning for kraftværkerne, hvor man ønsker en høj damptemperatur for at opnå en høj elvirkningsgrad. Nye kedeltyper og bedre stållegeringer har dog med tiden reduceret problemet, men kraftværkerne betragter fortsat halm som et mere problematisk brændsel end træ. RESURSER Opgørelser over de tilgængelige halmresurser har ofte givet anledning til en del debat, og det kan være svært at komme med et entydigt svar på, hvor store resurser der vil være tilgængelige i årene fremover. Landbruget skal jo ikke bare levere råvarer til energisektoren. Der skal også produceres foder og fødevarer, tages hensyn til naturbeskyttelse og udvaskning af næringsstoffer, ligesom der bør tages højde for jordens kulstofpulje. Hvis landmanden vælger at nedmulde halmen, vil det øge jordens indhold af kulstof, og det har betydning for klimaregnskabet som omtalt på foregående side. Når halm skal bruges som brændsel, må vandindholdet ikke overstige 20%. Ved højere vandindhold er der risiko for, at halmballerne bliver for hårde og kompakte, ligesom et højt vandindhold øger risikoen for kondensdannelse og tæringer. Der er i årenes løb blevet udarbejdet en lang række analyser af de tilgængelige halmresurser i såvel Danmark som i udlandet, og selvom der kan være stor forskel på de enkelte undersøgelser, er det generelle resultat, at resurserne er langt større end det aktuelle forbrug. Tilstedeværelsen af klor og alkali i røggassen kan være et problem ved forbrænding, da stofferne bliver til natriumklorid og kaliumklorid, der er stærkt aggressive og forårsager tæringer i kedler og rør særligt ved høje temperaturer i kraftværker. Det gælder altså om at bruge halm med et lavt indhold af skadelige stoffer, og her spiller vejret en væsentlig rolle. Halm, som efter modning og især efter høst har fået meget regn og er blevet gråt, er langt mindre aggressivt end gul halm, som kun har fået begrænsede mængder regn. Men håndtering og transport af halm kan være meget omkostningskrævende, så selv om resurserne er til stede, er det ikke det samme, som at der er økonomi i at udnytte halmen. Mens energitræ i dag er blevet en international handelsvare, så er halm fortsat noget, der primært handles inden for de enkelte regioner. I princippet er der dog intet til hinder for, at halmpiller vil kunne handles over landegrænserne, men det er bare ikke sket endnu. 8 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

9 Foto: Torben Skøtt/BioPress

10 Halmproduktion i millioner tons 7 Halmproduktion i millioner tons Ikke bjærget Til strøelse Øvrige Vinterbyg Vårbyg 2 Til foder Til energiformål Vinterhvede Figur 2. Årlig halmproduktion og anvendelse af halm til forskellige formål i Danmark. Kilde: Danmarks Statistik. Figur 3. Årlig halmproduktion fordelt på afgrøder. Øvrige afgrøder er blandt andet raps og forskellige kornsorter. Kilde: Danmarks Statistik. DANSKE RESURSER Et godt pejlemærke for størrelsen af halmresurserne i Danmark kan findes i Danmarks Statistik, der hvert år opgør den samlede årlige produktion af halm samt anvendelsen til forskellige formål (se figur 2). Heraf fremgår det, at der i perioden i gennemsnit har været en samlet halmproduktion på 5,5 millioner tons om året, hvoraf de 3,4 millioner tons er blevet anvendt i landbruget og til energiformål. Der er således et årligt halmoverskud på omkring 2,1 millioner tons, som ikke bliver bjærget. Spørgsmålet er imidlertid, hvor sikkert halmoverskuddet er estimeret, og hvor meget overskuddet kan variere fra år til år. Jo større andel af halmen der ønskes anvendt, desto vigtigere bliver det, at forudsigelserne holder stik ikke mindst af hensyn til forsyningssikkerheden. Forbruget af halm til foder og strøelse kan variere en del mellem de enkelte år, men set over en længere periode er der ikke tale om de store udsving. En øget interesse for, at halmen skal blive på jorden, kan reducere udbuddet af halm til energiformål især hvis der fra politisk side bliver taget initiativer til at fremme nedmuldning af halm. Arealet med kornproducerende afgrøder har vist sig at være relativt konstant, men der kan være markante variationer på udbyttet fra år til år. Årsvariationer udgør derfor en af de største kilder til usikkerhed i halmmængden. UDBYTTET AFHÆNGER AF SORTEN Markforsøg med vinterhvede i høståret 2008 har dokumenteret, at forholdet mellem halm og kerne i høj grad afhænger af sorten. Blandt 10 forskellige sorter vinterhvede blev der således målt fra kg halm pr. 100 kg kerne, så valg af kornsort kan være en af mulighederne for bevidst at tilstræbe et større halmudbytte. Gødningsforsøg har desuden vist, at andelen af halm i vinterhvede reduceres med stigende gødningsmængde, men da gødningsmængden er bestemt ud fra gældende normer, vil det formentlig ikke få nogen større betydning i praksis. I figur 3 er vist den samlede halmproduktion for forskellige afgrøder, baseret på tal fra Danmarks statistik. Der skal dog ikke ændres meget på forholdet mellem kerne og halm for at give et betydeligt udsving i produktionen af halm. Hver gang mængden af hvedehalm ændres med 1 kg pr. 100 kg kerne, Vigtige parametre for brændstofværdien af halm, træflis og kul. Gul halm er bjærget umiddelbart efter høst, mens grå halm har fået lidt regn, inden det bliver presset og bjærget. Gul halm Grå halm Træflis Kul Vandindhold 10-20% 10-20% 40-50% 12% Aske 4% 3% 1% 12% Kulstof 42% 43% 50% 59% Brint 5% 5% 6% 4% Ilt 37% 38% 38% 7% Klorid 0,75% 0,20% 0,02% 0,08% Kvælstof 0,35% 0,41% 0,30% 1,00% Svovl 0,16% 0,13% 0,05% 0,80% Brændværdi 14,4 MJ/kg 15,0 MJ/kg 10,4 MJ/kg 25,0 MJ/kg 10 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

11 Foto: Torben Skøtt/BioPress Forholdet mellem halm og kerne afhænger i høj grad af sorten. Hvis man vælger de mest halmrige sorter inden for vinterhvede, vil det teoretisk set være muligt at øge den samlede halmmængde med tons om året. vil det således ændre den samlede produktion af hvedehalm i Danmark med ikke mindre end tons. Da halmudbyttet fra vinterhvede som nævnt kan variere mellem 35 og 53 kg halm pr. 100 kg kerne, vil det teoretisk set være muligt at ændre den samlede halmmængde med tons om året. I praksis bliver der selvfølgelig dyrket mange forskellige kornsorter, men tallene illustrerer potentialet for at øge den samlede halmmængde ved at vælge sorter med meget halm. UDENLANDSKE RESURSER På EU-plan udarbejder Eurostat statistikker for anvendelsen af bioenergi i de enkelte medlemslande, men det er desværre ikke muligt at underopdele bioenergien i for eksempel træ, halm og husdyrgødning. Det europæiske miljøagentur har udgivet et par rapporter, hvor man har beregnet de potentielle biomasseressourcer i EU. Under hensyntagen til at der også skal sikres en fortsat fødevareproduktion og beskyttelse af naturarealer og miljø, er det miljøagenturets vurdering, at det fremtidige bioenergipotentiale vil være på op imod 300 millioner tons olieækvivalenter eller godt tre gange så meget som det samlede forbrug i I Holland har professor André Faaij fra Utrecht University beregnet, at det teoretisk set vil være muligt at dække hele verdens energiforbrug med biomasse i Forudsætningen er et langt mere effektivt landbrug end det, vi har i dag. De helt store muligheder for at optimere produktionen af bioenergi findes i blandt andet Østeuropa, Afrika og Sydamerika, men der er også gode muligheder for, at produktionen kan optimeres i de vestlige lande. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

12 Halmhåndtering Δ Halm til energisektoren bliver næsten udelukkende leveret som storballer eller Hesstonballer, som de også kaldes. Et enkelt sted har man dog valgt at lave halmballerne om til piller, inden de leveres ind til kraftværket. Det er en fordyrende proces, men til gengæld letter det håndteringen på værket, ligesom lagrene kan reduceres væsentligt. Foto: Torben Skøtt/BioPress Håndtering af halm har udviklet sig til en selvstændig disciplin inden for landbruget med en maskinpark, som primært større landbrug og maskinstationer investerer i. Siden 1980 erne, hvor storballepressere kom på markedet, har landbruget investeret betydelige beløb i halmpressere, ladvogne og lagerhaller for at kunne levere halm til energisektoren. BALLETYPER I dag anvender kraftværker og fjernvarmeværker næsten udelukkende storballer eller Hesstonballer, som de også kaldes. Småballer, rundballer og ministorballer bliver primært brugt til gårdanlæg og til de landbrug, som anvender halm til foder og strøelse. Efter høst ligger halmen i lange baner på jorden, parat til at blive presset i baller. De fleste landmænd vil gerne have halmen fjernet hurtigst muligt, så de kan komme i gang med at etablere næste års afgrøde, men det kan faktisk være en god idé at lade halmen ligge et par dage eller uger. Hvis halmen får en regnbyge eller to (grå halm) og vel at mærke når at blive tør igen inden presning, får man et bedre brændsel, fordi flere af de problematiske stoffer som klor og alkali bliver udvasket. I praksis er det dog de færreste landmænd eller maskinstationer, der benytter den metode, da det ikke har nogen indflydelse på afregningen til varmeværker og kraftværker. Her er det udelukkende vægt og vandindhold, der tæller. Storballer måler cirka cm, og vægten ligger typisk på lidt over et halvt ton. Længden på ballerne kan dog reguleres fra 110 til 275 cm, men af hensyn til landevejstransport er en længde på 240 cm mest passende. Der har i en kort årrække været udført forsøg med at bruge snittet halm, opmagasineret i store markstakke for på den måde at reducere omkostningerne til håndtering af halmen. De første undersøgelser pegede på, at man på den måde kunne halvere prisen for halm til energisektoren, men de praktiske problemer var betydelige, og konceptet blev opgivet midt i 1990 erne. Halmudbyttet ligger typisk på omkring tre tons per hektar, men det afhænger naturligvis af sorten, jordens frugtbarhed og vejrliget. Storballer har på mange måder vist sig at være et velfungerende system til håndtering af halm, men det giver desværre en dårlig udnyttelse af lastbilernes kapacitet. Der kan nemlig kun være 24 storballer på et lastvognstræk, svarende til cirka 12 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

13 Foto: Torben Skøtt/BioPress Med teleskoplæsser kan halmballerne stables væsentligt højere end med gaffeltruck og frontlæsser. 12 tons halm, og det er under halvdelen af, hvad lastvognen må læsse. Den dårlige udnyttelse af kapaciteten giver ikke kun højere transportomkostninger. Det giver også ekstra udgifter til håndtering af halmballerne og dårlig udnyttelse af lagerkapaciteten. Omregnet til tons viser det sig, at der er en forskel på 2,5 minutter pr. ton fra læsning med gummiged til læsning med frontlæsser. Det lyder måske ikke af meget, men ved læsning af den ene million ton, som elværkerne aftager om året, kan det medføre en ekstra arbejdsindsats på godt timer. Der har i årenes løb været gjort mange forsøg på at øge storballernes vægt, men det er aldrig rigtig kommet til at fungere i praksis. Nye kraner bliver dog dimensioneret til at kunne klare en ballevægt på omkring et ton, så det er formentlig kun et spørgsmål om tid, før storballer med en vægt på op imod et ton bliver et almindeligt syn på landets halmværker. En anden løsning er de såkaldte mediballer, som Nexø Halmvarmeværk og Præstegårdens Maskinstation har udviklet. Her har man skåret 30 centimeter af højden på storballerne, så der kan være 36 baller med en samlet vægt på 15 tons på hvert lastvognstræk. Systemet kræver blot mindre justeringer af kraner og halmpressere, så normalt vil der ikke være behov for nyinvesteringer. HÅNDTERING Ved læsning af halm anvendes frontlæsser, rendegraver, gummiged, teleskoplæsser eller minilæsser. Der er i princippet ikke den store forskel på de tre første typer, der alle er baseret på en frontmonteret læsser. På de større værker foretages aflæsningen normalt med en løbekran, der griber fat om et lag på både forvogn og anhænger samtidig. Det vil sige, at kranen læsser 12 baller ad gangen svarende til to løft for at aflæsse et lastvognstræk. Når ballerne hænger i kranen, vejes de og analyseres for vandindhold. Derefter afsættes ballerne på lageret, så de senere med samme kran kan placeres på transportbåndet, der fører til forbrændingsanlægget. På de mindre varmeværker anvendes hovedsageligt truck, der aflæsser en-to baller ad gangen. I forbindelse med aflæsningen vejes hele læsset, og der udtages prøver for at bestemme vandindholdet i halmen. Som det fremgår af figur 4, tager det næsten lige så lang tid at læsse af med en kran som med en truck, men for truckens Teleskoplæssere har derimod en større løfteevne, og de rækker længere, så halmballerne kan stables højt, hvilket reducerer lageromkostningerne. Teleskoplæssere bliver derfor mere og mere udbredte. Minilæsseren er knap så udbredt, men den er meget handy og kan komme ind, hvor andre må give op. Som det fremgår af figur 4 er arbejdsbehovet størst ved læsning med frontlæsser og mindst ved gummiged og teleskoplæsser, der altid er i stand til at læsse to baller ad gangen. Foto: Torben Skøtt/BioPress Storballer føres frem til halmsnitteren på Køge Biopillefabrik. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

14 vedkommende skal der tillægges tid til vejning og analyse af vandindhold, så det samlede tidsforbrug bliver knap 50% højere. Hertil kommer, at der skal bruges ekstra tid på at flytte ballerne, hvis lageret skal fyldes helt op. HALMPILLER En anden mulighed er at presse halmen i baller, som derefter laves til piller, inden de leveres ind til værket. Produktionen af piller er en fordyrende proces, men til gengæld kan transportomkostningerne minimeres især hvis halmen skal transporteres over lange afstande. Håndteringen på værkerne kan også simplificeres, ligesom lagrene kan reduceres væsentligt. De store halmlagre, kraner, transportanlæg og halmsnittere kan erstattes af høje siloer med påfyldning i toppen ved hjælp af blæsere og automatisk tømning fra bunden. Det vil medføre besparelser, samtidig med at generne med støv og halmrester helt eller delvist kan elimineres. af halmpiller foregår via søvejen for at undgå tung lastbiltransport gennem København. Pillefabrikken i Køge har en kapacitet på tons halmpiller om året, men i de senere år er der kun blevet produceret tons piller om året. Halmen leveres som storballer af landmænd på Sjælland og Lolland-Falster, og håndteringen på værket er identisk med de systemer, der findes på et almindeligt kraftværk. Presning af pillerne foregår ved hjælp af damp fra et nærliggende kraftvarmeværk, og energiforbruget til processen udgør kun nogle få procent af pillernes brændværdi. Amagerværket i København, der er ejet af Vattenfall, har siden 2003 fyret med halmpiller, som bliver fremstillet på Køge Biopillefabrik cirka 50 kilometer syd for København. Transporten Halmhåndtering i minutter pr. balle 1,0 0,8 Vejning og analyse 0,6 0,4 0,2 0 Rendegraver Gummiged Truck Løbekran Figur 4. Arbejdsbehov ved læsning og aflæsning af halm. Ved aflæsning med truck skal der bruges ekstra tid på vejning og analyse af vandindholdet i halmen. Derudover skal der bruges tid på at flytte ballerne, hvis lageret skal fyldes helt op. Kilde: Videncenter for Halm- og Flisfyring. 14 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

15 Losning af halmpiller ved Amagerværket. Foto: Torben Skøtt/BioPress

16 Halm til gården og naboerne Δ Individuelle halmfyr har gennemgået en rivende udvikling, siden de første anlæg kom på markedet sidst i 1970 erne. Virkningsgraden er blevet fordoblet, samtidig med at udslippet af skadelige stoffer er reduceret markant. Flere landmænd vælger i dag at investere i de lidt større fyr, så naboerne også kan få billig og miljøvenlig varme gennem et fjernvarmenet. Efter den første energikrise i 1973 begyndte mange at se sig om efter en billigere og mere sikker varmekilde end olie, og for landmændene var det naturligt at vende blikket mod de store halmmængder, som hvert år blev brændt af på markerne. Op gennem 1970 erne begyndte flere maskinfabrikker derfor at fremstille små simple halmfyr, der var beregnet til småballer. Senere kom også halmfyr til rundballer og storballer, ligesom der blev udviklet automatiske fyringsanlæg, der krævede minimal pasning. Overordnet set findes der to typer halmkedler: Manuelt fyrede anlæg eller portionsanlæg, som de også kaldes, og automatisk fyrede anlæg. Portionsfyret er den mest simple anlægstype (se figur 5), hvor hele halmballer fyres ind i kedlen manuelt. Er der tale om anlæg til småballer, foregår det ved håndkraft, mens der typisk bruges en frontlæsser, hvis der er tale om anlæg til rundballer eller storballer. Ekspansionsbeholder Lagertank Pumpe Røgrør Forbrændingsluft Blæser Ildfast murværk Vandfyldt låge Forbrug Figur 5. Portionsfyret halmfyr med lagertank. 16 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

17 Foto: Torben Skøtt/BioPress Foto: Torben Skøtt/BioPress Portionsanlæg til storballer. Automatisk fyret anlæg til snittet halm. En portionsfyret kedel er relativt billig, driftsomkostningerne er minimale, men der skal bruges en del tid på at fjerne aske og tilføre nyt brændsel. De automatisk fyrede anlæg består af en halmkedel og et doseringsanlæg, som igen består af et transportbånd en såkaldt halmbane samt en opriver, der findeler halmen, inden den føres ind i kedlen ved hjælp af en snegl eller en blæser. Anlæggene er generelt noget dyrere end de manuelt fyrede anlæg, ligesom driftsomkostningerne er højere, men til gengæld er behovet for pasning minimalt. skorstenen, og det giver en dårlig fyringsøkonomi og et dårligt miljø. Ældre halmkedler består typisk af et vandkølet kammer, hvor skorstenen er koblet på i den ene ende, mens forbrændingsluften tilføres i den modsatte ende. Med en sådan udformning vil der være en tendens til, at gasserne ryger uforbrændt op gennem skorstenen, men det kan heldigvis gøres bedre. Mange nyere kedler er udformet, så gasserne tvinges forbi luftdyserne, og det giver en langt større sandsynlighed for, at gasserne bliver antændt og omsat til varme i stedet for at forurene omgivelserne. VIRKNINGSGRADER OG MILJØFORHOLD Virkningsgraderne for de første halmfyr var kun på 30-40%, og det var ikke altid rart at være nabo, når landmanden fyrede op under halmen. I 1976 begyndte Danmarks Jordbrugsforskning imidlertid at teste halmfyrene og hjælpe fabrikanterne med produktudvikling, og for at sætte yderligere skub i udviklingen indførte Energistyrelsen i 1995 en tilskudsordning, hvor tilskuddets størrelse afhang af, hvor effektiv kedlen var. Det førte til markante forbedringer af halmfyrene, idet virkningsgraderne steg fra de oprindelige 30-40% til over 80% (se figur 6). Samtidig med at fyrene blev mere effektive, faldt udslippet af kulilte markant (se figur 7). Kulilte er ikke i sig selv skadeligt for omgivelserne i små koncentrationer, men det er et udtryk for, hvor meget fyrene forurener. Er der meget kulilte i røgen, vil der også være en række andre skadelige stoffer i røgen. Det drejer sig blandt andet om sod og tjærestoffer, hvoraf sidstnævnte består af diverse organiske syrer og de såkaldte PAHer, der kan være kræftfremkaldende. Tilstedeværelsen af disse stoffer er udtryk for en ufuldstændig forbrænding, og den mest fornuftige måde at fjerne dem på er ved at forbedre forbrændingen, så stofferne afbrændes, samtidig med at varmen udnyttes. Det sker ved at sikre en høj temperatur i brændkammeret. Halm og andre former for biomasse udvikler nemlig gasarter, som først antændes ved en temperatur på o C. Bliver temperaturen for lav, ryger gasserne uforbrændt op gennem Figur 7 viser indholdet af kulilte i røgen fra manuelle og automatisk fyrede halmfyr i perioden Som det fremgår af figuren, er der stor forskel på udslippet fra de enkelte fyr, men tendensen er ikke til at tage fejl af: Halmfyrene er blevet væsentligt mere miljøvenlige med årene, og de automatisk fyrede anlæg er generelt bedre end manuelt fyrede anlæg. KEDLEN SKAL VÆRE FOR LILLE Mange fristes til at købe et halmfyr, der er rigeligt stort bare for en sikkerheds skyld, men det er ikke nogen god idé. Det giver ofte et dårligt miljø og en dårlig økonomi. Det rigtige valg er en kedel, der er for lille til at dække varmebehovet på den koldeste dag. En halmkedel er nemlig mest effektiv ved fuld last, så jo større kedlen er, jo større er risikoen for, at den kommer til at arbejde ved dellast en stor del af året. Den optimale kedelstørrelse vil typisk være på 75% af behovet på den koldeste dag. I de få perioder om året, hvor halmkedlen ikke kan dække forbruget, må oliefyret startes op, eller man kan vælge at lade en elpatron klare opgaven. Manuelt fyrede anlæg bør altid være udstyret med en lagertank, så varmen ikke nødvendigvis skal aftages i samme tempo, som den produceres. Især i sommerhalvåret, hvor varmeforbruget er lavt, kan en lagertank være med til at sikre en fornuftig forbrænding. Lagertanken er ofte en særskilt tank, som placeres oven på kedlen, men der kan også være tale om en færdig unit med kedel og lagertank. Tanken bør normalt kunne rumme liter vand for hver kg halm, som fyrrummet kan indeholde. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

18 Virkningsgrader for halmfyr i procent Automatiske halmfyr Manuelle halmfyr Figur 6. Virkningsgrader for manuelle og automatisk fyrede halmkedler i perioden , hvor der regelmæssigt blev udført test af kedler på Forskningscenter Bygholm. Kilde: Danmarks Jordbrugsforskning. CO-emission i procent 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0, Automatiske halmfyr Manuelle halmfyr Figur 7. Udslippet af kulilte for manuelle og automatisk fyrede halmkedler i perioden , hvor der regelmæssigt blev udført test af kedler på Forskningscenter Bygholm. Er der meget kulilte i røgen, vil der også være andre skadelige stoffer, som kan genere beboerne og de nærmeste naboer. 18 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

19 Mange af de automatiske anlæg vil også opnå en bedre forbrænding, hvis de bliver tilsluttet en lagertank. Derved kan et helt døgns varmebehov bliver produceret i løbet af måske seksotte timer, og man undgår mange opstarter og nedlukninger, som typisk er det, der generer naboerne. Erfaringerne med nabovarme er generelt meget positive. For landmanden vil det typisk være en økonomisk gevinst, forbrugerne er glade for at kunne få billig varme, og når der er billig varme, er lugten fra det nærliggende landbrug måske ikke så slem endda. NABOVARME 60% af alle danske husstande bliver i dag forsynet med fjernvarme, men markedet for traditionelle fjernvarmeværker er efterhånden ved at være mættet. Det kan være vanskeligt at få økonomi i et fjernvarmeværk til de helt små byer, og derfor er der opstået et nyt begreb kaldet nabovarme. I princippet kan det være en hvilken som helst husstand, der forsyner naboerne med varme, men i praksis er det ofte driftige landmænd, som vælger at investere i en større halmkedel end nødvendigt for at kunne levere varme til de omkringboende. Ligesom ved gårdanlæg bør halmkedlen dimensioneres, så den kan levere 70-80% af behovet på den koldeste dag. Derved opnås den bedst mulige fyringsøkonomi både i vinterperioden og om sommeren, hvor forbruget er minimalt. I den kolde vinterperiode suppleres med en oliefyret kedel, der er dimensioneret, så den kan klare hele forbruget, hvis halmkedlen får et driftsstop. For at nabovarme skal være en succes, er der nogle grundlæggende forudsætninger, man skal være opmærksom på: Ejendommene skal normalt ligge lige så tæt som i almindelig bymæssig bebyggelse for at undgå for store ledningstab. Storforbrugere som skoler, plejehjem og virksomheder kan være afgørende for projektets økonomi. Forbrugerne skal kunne opnå en besparelse ved at skifte oliefyret ud med nabovarme. Forbrugerne skal være sikret stabile og billige varmepriser i minimum 10 år. Foto: Maskinfabrikken Faust De nabovarmeanlæg, der er etableret i Danmark, varierer fra nogle få op til husstande. Langt hovedparten er etableret af landmænd, der selv har betydelige mængder halm til rådighed, og som derfor er i stand til at levere billig varme til de omkringboende. Portionsanlæg bliver ofte installeret i en særskilt bygning for at undgå, at en eventuel brand breder sig til gårdens bygninger. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

20 Halm til fjernvarme Δ Halmfyrede fjernvarmeværker kan være et billigt og miljøvenligt alternativ til andre opvarmningsformer især hvis anlægget er placeret i et område med stort halmoverskud. For år tilbage var der en tendens til, at fjernvarmeværkerne foretrak flis som brændsel, men i dag er der ikke den store forskel på økonomien i halm- og flisfyrede varmeværker. Foto: Torben Skøtt/BioPress Halmfyrede fjernvarmeværker har været opført i Danmark siden 1980, og i dag er der cirka 55 værker i drift. Flere af værkerne er opført i et tæt samarbejde med lokale landmænd, og enkelte steder har det været landmændene, der har stået for såvel etablering som drift af anlægget. Værkernes effekt varierer fra cirka 500 kw op til 12 MW, og den tekniske udformning spænder vidt, selvom der naturligvis er systemer, som bliver brugt på stort set alle anlæg. Når et varmeværk skal investere i et nyt anlæg til biobrændsler, står de over for et grundlæggende valg: Skal det være et anlæg til tørt brændsel som halm eller til vådt brændsel som skovflis? Teknisk set kan det nemlig ikke lade sig gøre at bruge den samme kedel til både våde og tørre brændsler, men derudover er der ret vide rammer for, hvilke brændsler kedlen kan håndtere. Det drejer sig primært om at have de rigtige systemer til håndtering og indfødning af brændslet. På et tidspunkt var der 61 halmfyrede varmeværker i Danmark, men omkring år 2000 valgte flere værker at skifte halmanlæggene ud med nye anlæg til flis. Det hang sammen med, at flisprisen faldt på grund af en betydelig import af træ fra Baltikum, og flere anlæg havde dårlige erfaringer med de kontrakter, der i sin tid var blevet indgået med halmleverandørerne. Mange af de første halmværker havde nemlig valgt at indgå langvarige, indeksregulerede kontrakter med landmændene, og det havde været en dyr fornøjelse for flere af værkerne. I dag bliver halmen primært handlet på det frie marked via licitationer, og det har gjort halmen mere konkurrencedygtig med det resultat, at der igen er begyndt at komme gang i udbygningen af halmfyrede varmeværker. Spørgsmålet, om et halm- eller flisanlæg er mest fordelagtigt, handler især om lokale forhold. Halm handles primært i lokalområdet, hvorimod flis er blevet en international handelsvare. Bliver værket placeret i et område med stort halmoverskud, kan det give lave varmepriser og en kærkommen indtægt til de lokale landmænd. Halm er generelt et billigere brændsel end flis (se figur 8), men til gengæld er værket lidt dyrere, ligesom driftsudgifterne er større end ved et flisfyret anlæg. På samme måde som ved gårdanlæg er det god latin at dimensionere anlægget, så halmkedlen kun kan dække cirka 70% af den maksimale belastning (se figur 9). Med den størrelse vil kedlen skulle præstere cirka 25% af den maksimale effekt i sommerhalvåret, og det giver mulighed for at opretholde en fornuftig virkningsgrad. Bliver halmkedlen for stor, 20 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

21 kommer anlægget til at køre på dellast i en stor del af året, og det betyder lavere virkningsgrad og større miljøbelastning. En varmeakkumuleringstank kan være med til at udjævne belastningen hen over året, og i de få perioder om vinteren, hvor halmfyret ikke kan dække behovet, må varmeforsyningen suppleres med et oliefyr. HALMHÅNDTERING PÅ VÆRKET Alle halmfyrede fjernvarmeværker anvender i dag enten storballer eller mediballer, der er cirka 30 cm lavere end storballer. Det er normalt landmanden eller en maskinstation, der sørger for leverancerne af halm til varmeværket, men enkelte steder er det varmeværket, der har ansvaret for transport og opmagasinering af de mange tons halm. Transporten foregår med traktortræk, hvis leverandøren bor tæt på varmeværket og med lastbil ved de lidt større afstande. Aflæsning på værket sker typisk med teleskoplæsser eller med truck, der normalt kan tage to baller ad gangen. Flere nyere trucks er endvidere udstyret med specielle fangarme, der kan få fat på de baller, som står længst væk på ladet. På den måde kan et helt lastbiltræk tømmes fra kun den ene side af vognen. Halmen afregnes efter vægt og vandindhold. Vejning af halmlæsset foregår enten på en brovægt eller en såkaldt platformsvægt. Brovægten er langt den hurtigste at arbejde med, da der kun skal foretages to vejninger, mens platformsvægten kræver, at trucken kører op på vægten med hvert læs. En brovægt er til gengæld to-tre gange dyrere end en platformsvægt, så det er en afvejning mellem tidsforbrug og investering, der skal afgøre, hvilken løsning der er mest velegnet til det enkelte værk. Inden aflæsning bliver vandindholdet bestemt med et måleinstrument, der er forsynet med et spyd, som stikkes ind i de enkelte halmballer. Et vandindhold på 14-15% er optimalt. Ved et vandindhold på 18-20% vælger nogle værker at reducere prisen, og kommer vandindholdet op på omkring 25%, vælger de fleste værker at kassere halmen. Grønne og våde klumper i halmen vil normalt også føre til, at halmen bliver afvist. Et halmlager er pladskrævende, så de fleste værker har kun lager til omkring en uges forbrug ved fuldlast. Der bliver typisk stablet fire baller i højden i afmærkede felter, så kranen automatisk kan placere ballerne på et transportbånd en såkaldt halmbane, hvorfra ballerne køres hen til opriveren eller direkte ind i fyret. Enkelte af de helt små værker har ikke nogen kran, så her skal ballerne placeres manuelt på halmbanen. KEDLENS UDFORMNING En halmkedel er naturligvis designet til halm, men langt de fleste anlæg vil også kunne håndtere andre former for biomasse, blot der er tale om tørt brændsel. Flere anlæg har således gode erfaringer med at supplere med kornafrens, kirsebærskaller, tørt og rent træaffald etc. Halmkedler kan have forskellige udformninger, men stort set alle anlæg er udstyret med en vibrationsrist i bunden, hvor forbrændingen foregår. Risten er inddelt i flere forbrændingszoner, og den kan bevæges frem og tilbage, så den brændende halm transporteres hen mod askeudtaget. Forbrændingen kan styres i hver zone ved tildeling af større eller mindre mængder primærluft. Hovedparten af halmens energiindhold består af flygtige gasser, der afbrændes i fyrrummet over risten. Udformning af fyrrummet og styring af lufttilførslen er afgørende for at sikre Brændselspriser i kroner/mwh 800 Gasolie Fuelolie Naturgas Naturgas (markedspris) Træpiller Flis Halm Figur 8. Udviklingen i brændselspriser til fjernvarmeværker i perioden 1997 til andet halvår af Kilde Dansk Fjernvarme. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

22 Foto: Torben Skøtt/BioPress Foto: Torben Skøtt/BioPress Vandindholdet i halmen bliver kontrolleret inden aflæsning. Er vandindholdet på over 25% bliver det normalt afvist. Halmballerne placeres på lageret med en gaffeltruck. Ballerne skal stilles inden for de gule afmærkninger, så kranen automatisk kan hente ballerne på lageret. en korrekt forbrænding af de forskellige gasarter, hvoraf flere først antændes ved en temperatur på ºC. Bliver gasserne ikke brændt af, ryger de op gennem skorstenen, hvilket betyder dårlig virkningsgrad og forurening af omgivelserne. Efter fyrrummet ledes røggasserne gennem konvektionsdelen, hvor varmen overføres til kedelvandet. Det sker typisk via en række lodrette, vandfyldte rør. De fleste anlæg er endvidere udstyret med en såkaldt economizer en slags varmeveksler, som er i stand til at trække den sidste varme ud af røgen, inden den ledes op gennem skorstenen. HELBALLER ELLER SNITTET HALM Langt hovedparten af de halmfyrede varmeværker anvender snittet halm, men der findes også anlæg med skiveskåret halm, ligesom der er enkelte anlæg, hvor halmballerne fyres direkte ind i kedlen også kaldet cigarfyring. Sidstnævnte havde især deres storhedstid op gennem 1980 erne, men anlæggene er hastigt på retur, da de har meget svært ved at leve op til nutidens miljøkrav. Systemet med skiveskåret halm består af en indfødningskasse, som vipper halmballen op på højkant. Når der er behov for nyt brændsel, skærer en hydraulisk kniv en skive af halmballen, der efterfølgende skubbes ind i kedlen. Det er et forholdsvist enkelt princip og kan betragtes som en mellemting mellem cigarfyring og fyring med snittet halm. Ved snittet halm er der placeret en opriver mellem halmbanen og kedlen. Opriverne kan have forskellige udformninger, men i princippet går det ud på at bringe halmen tilbage til samme tilstand, som før den blev presset. Der har i tidens løb været udført mange forsøg med at undgå halmpressere og oprivere og i stedet føre den snittede halm direkte fra marken ind til varmeværket. Umiddelbart virker det som en oplagt løsning, men de praktiske problemer med at opbevare og håndtere løst halm har været så store, at systemet nu er helt opgivet. Kedler med snittet halm har generelt høje virkningsgrader og lave emissioner. Når halmen først er snittet, er det nemmere at styre tilførsel af brændsel og luft, end hvis halmen fyres ind som hele baller. Til gengæld er både anlægs- og driftsomkostninger lidt højere end for helballefyr, men det opvejes normalt af en højere virkningsgrad. Anlæg med snittet halm skal altid være udstyret med en sikkerhedssluse mellem opriveren og kedlen for at undgå, at der går ild i halmen uden for kedlen. MILJØFORHOLD Miljøbelastningen fra halmfyrede varmeværker har stor bevågenhed fra myndighedernes side, ligesom lokalbefolkningen naturligvis har en klar interesse i, at anlægget ikke generer naboerne. Alle halmfyrede fjernvarmeværker i Danmark er således udstyret med posefiltre, der nedsætter mængden af flyveaske, så der ikke spredes partikler ud over nærområdet. Indholdet af CO (kulilte) i røgen er et mål for, hvor effektiv forbrændingen forløber. Et højt indhold af CO giver en lav virkningsgrad, røgen lugter, og den vil formentlig indeholde PAHer, som kan være kræftfremkaldende. Det er forholdsvis enkelt at måle indholdet af kulilte, og myndighederne stiller strenge krav til, hvor meget kulilte der må være i røgen. Kvælstofoxider (NOx) i røgen kan transporteres over lange afstande og blive omdannet til for eksempel salpetersyre, der kan medføre skader på skove, søer og bygninger. Derudover kan kvælstofforbindelser fra luften medføre overgødskning af næringsfattige naturområder som højmoser og heder. Kvælstofoxider kan endvidere nedsætte lungefunktionen hos personer med astma og bronkitis, men her er det især NO 2 og ikke så meget NO, der er problemet. NO x kan fjernes fra røgen, men anlæggene er kostbare, så de bliver praktisk taget aldrig installeret på fjernvarmeværker. 22 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011

23 Effektbehov i MW 3,0 2,5 2,0 Spidslast 1,5 1,0 Eftersyn 0, Driftstimer (8.760 timer på et år) Halmfyring Oliefyring Figur 9. Halmkedlen bør dimensioneres, så den kan dække cirka 70% af den maksimale belastning. Ved spidslast og eftersyn dækkes varmebehovet af et oliefyr. Kurven viser fordelingen af halm og olie for et 3 MW fjernvarmeværk med en 2 MW halmkedel. Kilde: Videncenter for Halm- og Flisfyring. Det er også muligt at rense røgen for svovldioxid (SO 2 ), men ligesom for NO x er anlæggene for dyre til, at de halmfyrede fjernvarmeværker vil investere i teknologien. Ved at rense røgen for svovldioxid vil man ellers kunne undgå at betale svovlafgift til staten, men det vil kræve investeringer i både afsvovlingsanlæg og måleudstyr, der skal dokumentere, at grænseværdierne overholdes. Flere anlæg har i perioder udført forsøg med at installere anlæg til røggaskondensering for at opnå en bedre virkningsgrad, men de fleste steder er anlæggene blevet opgivet efter få års drift. I Høng nord for Slagelse har man imidlertid installeret et helt nyt anlæg til røggaskondensering, som både kan forbedre virkningsgraden med omkring 10% og samtidig fjerne indholdet af svovl. Hvis det bliver en succes, kan det meget vel blive standard på såvel nye som ældre anlæg især hvis det bliver muligt at fritage anlæggene for svovlafgift, uden at der installeres dyrt og kompliceret måleudstyr. Foto: Torben Skøtt/BioPress Foto: Torben Skøtt/BioPress Halmlager på Terndrup Fjernvarmeværk. Transporten fra lageret til fyret foregår med en automatisk styret kran. Lageret kan rumme halm til cirka en uges drift i vinterhalvåret. Aflæsning af halm på Thisted Fjernvarmeværk. Bemærk, at gaffeltrucken er i stand til at at hente de halmballer, der står længst væk på ladet. Med en almindelig gaffeltruck skal aflæsningen ske fra begge sider af vognen. Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark

24 Halm til kraftvarme Δ Kraftvarmeanlæg baseret på halm er en dansk specialitet. Siden 1980 erne er der brugt betydelige forskningsmidler på at udvikle en teknologi, der gør det muligt at bruge halm på kulfyrede værker og etablere rene halmfyrede kraftvarmeanlæg. Foto: Torben Skøtt/BioPress Et kraftværk består i grove træk af en kedel, et dampkredsløb, en turbine og en elgenerator. I kedlen omsættes brændslet til varme, og energien herfra overføres til et dampkredsløb og videre til turbinen, der er koblet til en elgenerator. Når dampen har passeret turbinen, bliver den kondenseret til vand ved hjælp af kølevand fra havet, inden den igen returneres til kedlen. På et traditionelt kraftværk er det kun 40-45% af brændslet, der omsættes til elektricitet. Resten af energien forsvinder op gennem skorstenen og med kølevandet ud i havet. Et kraftvarmeværk producerer elektricitet på samme måde som et kraftværk, men i stedet for at køle dampen fra turbinen med havvand bruges returvand fra et fjernvarmenet, som dermed bliver opvarmet. Ved både at producere el og varme bliver 85-90% af brændslet udnyttet til energiformål, og da der ikke kræves havvand, kan anlæggene placeres i alle byer, hvor der er et tilstrækkeligt stort varmebehov. I Danmark har kombineret el- og varmeproduktion høj prioritet, også når det gælder kraftværker, der er placeret tæt ved havet. Tidligere var der primært tale om meget store anlæg, placeret tæt på store byer som København, Århus og Odense, men i 1996 indgik Folketinget en energipolitisk aftale, der blandt andet indebar, at der skulle bygges nye decentrale kraftvarmeværker til biomasse, affald og naturgas. Det førte blandt andet til opførelsen af verdens første halmfyrede kraftvarmeanlæg i Haslev i Siden da er der opført yderligere 10 halmfyrede værker, og i Studstrup ved Århus er et kulfyret kraftværk ombygget, så det kan fyre med en blanding af kul og halm. Udviklingen tog for alvor fart efter 1993, hvor Folketinget vedtog den såkaldte Biomasseplan, der pålagde de centrale 24 Halm til energi - status, teknologier og innovation i Danmark 2011