Produktion af energipil og anvendelse af grønflis - varme og el. Henrik Kofoed Nielsen HØGSKOLEN I AGDER GRIMSTAD

Transkript

1 Produktion af energipil og anvendelse af grønflis - varme og el Henrik Kofoed Nielsen HØGSKOLEN I AGDER GRIMSTAD

2 Eller: Har energiafgrøder en fremtid i Norge?

3 Biomasseproduktion til energiformål Raps Sukkerroe Pil (+63 % på 15 år) Takkeklap (russerkål) Elefantgræs Klinte Energikorn Jordskok Sorrel (Rumex OK-2) Poppel Dodder Rørgræs Hestebønne Solsikke Kløvergræs Hamp Staudehirse Majs

4 Hvorfor energiafgrøder? Biomasse i en forudsigelig kvalitet og mængde er vigtigt for en leverandør af varme og evt. kraft baseret på bioenergi. Biomasse fra energiafgrøder har normalt forudsigelige egenskaber. Produktionsomkostningerne normalt større end for affald fra skovindustrien, men produktionsog høsteomkostningerne for pil er lavere end for skovflis (Svebio). Energiafgrøder på agerjord medfører ofte reduceret erosion og udvaskning af næringsstoffer. Energiafgrøder kan benyttes til f.eks. rensning af jord og spildevand.

5 Anvendelser - markeder Energi Byggematerialer Isolering Plader/finer etc. Støjskærme Legepladser Miljø Drikkevand Spildevand Jordrensning CO 2 binding Industrien Medicin Plasterstatning Farve Kompositter

6 Nasjonalt senter for fornybar energi - ENERGIPARKEN HØGSKOLEN I AGDER GRIMSTAD

7 Energiafgrøder Juni 2004 Pil, stiklinger pr. daa (750 m²) Salix schwerinii x Salix viminalis 'Steffan' og 'Aage' Salix viminalis 'Christina' 2002 (Korgpil) Salix dasyclados 'Gudrun' 2005 (Fløyelsvier) (Salix schwerinii x Salix viminalis) x Salix viminalis 'Tordis' Poppel, 90 stiklinger Populus trichocarpa 'Spirit' og 'Muhle Larsen 2002 (Kjempepoppel) Populus trichocarpa x Populus maximoviczii 'O.P Rørgræs, 3 kg frø pr. daa (750 m²) Phalaris arundinacea 'Bamse' (Strandrør)

8 Pasning Jord: Sandjord (jordart nr. 5), tilført 5 cm slamkompost i 2002 (=32 kg N/daa) Gødskning: Op til 10 kg kvælstof pr. daa pr. år i form af handelsgødning. Vanding og sprøjtning: Undladt.

9 Høst Pil plantet april marts: Høstet 50% 2004 februar: Høstet 20% 2006 april: Høstet alt Levetid år Rørgræs sået juli 2002 Høstet første gang marts 2004 Levetid år

10 Rørgræs Høst 30/ / /4-06 Udbytte, kg TS /daa Vandindhold, % 11,9 8,6 25,4 Brændværdi, MJ/kg TS 16,6 16,46 16,88 Askeindhold, % TS 2,6 2,3 3,0

11 Udbytte pil Christina Aage Steffan Klon 1. år 2. år 4. år Tons tørstof pr. daa efter fire års tilvækst (Kunze 2006)

12 Udbytte i pil og poppel Pil Christina Aage Steffan 1+3 år, 2006, kg TS /(daa*år) år, 2006, kg TS /(daa*år) år, 2006, kg TS /(daa*år) Poppel O.P. 42 Muhle L. Spirit 4 år, 2006, kg TS /(daa*år) Energiudbytte pr. daa pr. år: kwh (tør, nedre brændværdi) η fotosyntese = 0,6 % Vandindhold: % kwh (våd, nedre brændværdi)

13 Klima og tilvækst i pil Daglig højdetilvækst for nye skud fra to år gamle planter høstet februar Christina Aage Steffan Graddage (5º) cm /d ag o g ºC /d ag

14 Højdetilvækst pr. time HØJDETILVÆKST [cm/h] 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Aage Gudrun Tordis 0,0 13:00 17:00 21:00 01:00 05:00 09:00 13:00 17:00 21:00 01:00 05:00 09:00 13:00 MÅLETIDSPUNKT JULI 2005 Højdetilvækst pr. time for tre nyplantede pilekloner. Klokken 13:00 betyder tilvækst fra kl. 13:00-14:00. Tordis var 329 cm ved vækstafslutning (Kunze 2005).

15 Vandindhold i bundter Vandindhold, 9/8 16,4 14,5 15,9 18,7 17,1 14,6 16,8 16,3 16,9

16 Brændbare gasser i pil % Tørstoffets gasindhold og skudalder (Kunze 2006) Christina Aage Steffan Klon 2 år 3 år 4 år

17 Varme og strøm Forgasning af pil og poppel fra Energiparken: 20 % CO 1,5 % CH 4 15 % H 2 Offenburg, Tyskland 0,5-0,7 kwh strøm pr. kg tørstof η el =11-15 % (brændværdi ved 6-9% vand) Forsøg ved 24,6 % vand umulig Medstrøms skaktforgasser cyklon benzinmotor generator (Kunze 2006)

18 Viking forgasser 25 % el Verdensrekord i denne skala 25 kw el! Næste skridt: Weiss 250 kw el

19 Varme Thermi nator Stralsund, Tyskland

20 Kedelydelser, 50 kw kedel 50 Kedelydelse [kwth] Hvid søjle: Træflis Sort søjle: Brænde Christina Aage Steffan Pappelmix Kunze (2006) Trætype CO Træflis Brænde Klon [ppm] [ppm] Christina Aage Steffan Poppelmix >

21 Produktionsomkostninger Sandjord Pil direkte leveret har her en omkostning på 13 øre/kwh ved 50 km transport og et udytte på 500 kg/daa/år Kilde: Jesper Graversen og Morten Gylling (2002): Energiafgrøder til fastbrændselsformål - produktionsøkonomi, håndteringsomkostninger og leveringsplaner. Fødevareøkonomisk Institut: s. 20

22 Elefantgræs Kun 13,5 % overlevede den første vinter. 85 % overlevede den følgende vinter. Siden har alle planter overlevet såvel vintre som flytning til en række. Op til 346 cm høje i Miscanthus x giganteus

23 RUMEX OK-2 Sorrel, Rumex patientia x Rumex tianschanicus 'Rumex OK-2' høstes tør Dansk allerede BioEnergii nr. juli-august : Juni m² sået 16.&18. maj g_upload/9dde8a8 6bc39c815ad93f4e 52cbe3ebf/petrikov a_stovik_porost_2 006.jpg

24 Pil og Agder Renovasjon I 2001 anvendte 25 svenske lossepladser pil til lækagevand og afvandingsvand fra slam. I 2006 plantede Agder Renovasjon 2000 stiklinger fra Høgskolen i Agder af pil og poppel.

25 Miljø-, energi- og landbrugspolitik. Markedsudvikling for træflis. Har energiafgrøder en fremtid i Norge? Skovindustriens udvikling. Supplerende markeder bygningsindustrien +