Danske landmænd som energiproducenter

Transkript

1 Danske landmænd som energiproducenter

2 Pjecen er udarbejdet af Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret, Planteavl, december Pjecen er gratis og kan bestilles i Netbutikken:

3 Ny strøm til bioenergien Samfundet skal bruge energi - såvel til el som varme. Nu har stigende oliepriser og krav om forsyningssikkerhed igen sat fokus på vedvarende energi. I august 2006 satte 50 energifolk - forskere, projektledere, udviklere og rådgivere - hinanden stævne på Dansk Landbrugsrådgivnings Landscenter i Skejby. De var samlet for at blive opdateret om det nyeste inden for bioenergi, diskutere med hinanden, blive inspireret og danne netværk Mødet viste, at udviklingen af bioenergien bestemt ikke står stille. Der sker en masse på flere fronter, men der er også brug for at skabe ny viden for at få det optimale ud af bioenergien. I denne pjece har vi plukket godbidder fra dagens mange input og suppleret med nogle generelle informationer om energiafgrøder og bioenergi. Vi håber pjecen kan give landmænd, konsulenter og andre interesserede et indblik i, hvilke muligheder bioenergien rummer. Se pjecen som en status på, hvor bioenergien er anno 2006 og få ideer til landbrugets rolle som energiproducent. Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier

4 I dag er pil med ca ha den mest udbredte flerårige energiafgrøde Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier Flerårige energiafgrøder De flerårige energiafgrøder er bl.a. slætgræs pil elefantgræs sorrel poppel rørgræs switchgrass jordskok Fordele Det er vigtigt at se de flerårige energiafgrøder (f.eks. pil og elefantgræs) som andet end energiafgrøder. De har en række fordele, bl.a. kan nævnes: de reducerer udvaskningen af nitrat betydeligt i forhold til f.eks. korn forbruget af pesticider er særdeles lavt driftsomkostningerne er lave fyringskvaliteten er god landmandens økonomiske udbytte af f.eks. pil kan være på højde med andre landbrugsafgrøder. Ulemper Blandt ulemperne kan nævnes: arealet bliver bundet mange år ud i fremtiden kvælstofnormerne er generelt lave dyrkningen skal læres produktionen kræver nye maskiner Hvorfor ikke større arealer? Når energiafgrøderne har så mange positive sider, kan man undre sig over, at der ikke er større arealer med afgrøderne allerede. Det skyldes: at der foreløbigt er tilstrækkeligt med halm, flis m.m. at der er stor usikkerhed ved dyrkning af flerårige afgrøder at landbrugs-, miljø- og energipolitikken ikke har været tilstrækkelig koordineret at aftagerne fortrinsvis er interesseret i store arealer. Nye perspektiver I de senere år har vi set, at energiafgrøderne rummer større potentialer, end man troede for få år siden. Forædlingen har således betydet, en udbyttefremgang i de nye pilekloner på 63 procent prisen for at plante elefantgræs er faldet med 80 procent. Med inspiration fra indlæg af Uffe Jørgensen, Danmarks JordbrugsForskning. Arealet med energiafgrøder udgør i dag under 3% af det samlede danske landbrugsareal.

5 Skov og energiskov Træ er den største bioenergikilde i Danmark, men over halvdelen af det træ, vi brænder af, er importeret. Da træet udgør en betragtelig del af det danske energiforbrug, er der stor risiko for, at vi fremover kommer til at mangle træ til produktion af energi. Hvor kommer træet fra? Det træ, som vi brænder af til energiformål kommer fra: træaffald fra træindustrien flis og resttræ fra de danske skove flis og lignende fra energiskov. Træaffald er billigst og dækker 25% af det træ, der brændes af. Det dyreste træ produceres i energiskoven. I skoven er flis og træaffald et biprodukt, hvor der kun er udgifter til høst. Derfor er dette træ billigere end træ fra energiskov. I dag er der næsten ingen energiskov i Danmark. Træ til energi er en næsten fuldt bæredygtig produktion. Asken bringes tilbage til skoven, og skoven skal ikke gødes. Med inspiration fra indlæg af Niels Heding og Claus Felby, KVL. Den mængde energi, vi får fra træ, svarer til godt otte procent af det danske olieforbrug. Træpiller er for tiden meget populære til fyring hos private Udvinding og genbrug, TJ Registreret import, TJ Skovflis Brænde Træpiller Træaffald

6 Flerårige afgrøder kan mere end levere energi Mange landmænd kan ikke umiddelbart se fordelene ved at dyrke flerårige energiafgrøder, men afgrøderne har nogle sidegevinster, som gør dem interessante for såvel landmænd som miljømyndigheder. Ikke mindst er udvaskningen af kvælstof lav fra jorde med flerårige afgrøder, og derfor er de attraktive at bruge, når grundvandet og miljøet skal tilgodeses. Sideeffekter Når non-food-afgrøder som f.eks. pil dyrkes på brakarealer, får man mere harmonijord, og dermed kan man have flere husdyr på ejendommen. Energiafgrøderne giver en større biodiversitet med mulighed for flere vilde dyr på arealet. Mange landmænd er glade for en rigere natur, og dertil kommer muligheden for en større jagtleje. Man kan dyrke energi til eget forbrug Dyrkning af flerårige afgrøder kan være med til at sikre grundvandet. Udnyt paletten af muligheder: Energi Grundvandbeskyttelse Jagt Harmonijord Projekt på Samsø På Samsø i et område med stor produktion af grønsager brugte man elefantgræs til at fortynde kvælstofindholdet i det nedsivende jordvand. Grønsagsproduktionen forholdsvis store tab af næringsstoffer blev opvejet af elefantgræssets evne til at opsamle kvælstof. Projekt ved Ringkøbing Fjord I oplandet til Ringkøbing Fjord arbejder landmænd, forskere, miljømyndigheder og rådgivere sammen om at udvikle konkrete anvisninger på, hvordan man kan reducere landbrugets påvirkning af miljøet. Et af midlerne er de flerårige energiafgrøder, og amtet har bevilget økonomisk tilskud til etablering af energipil. Med inspiration fra indlæg af Irene Wiborg, Landscentret. En god dialog mellem miljømyndigheder og landbruget er vigtig, når miljøet skal forbedres. Energiafgrøderne kan ofte være en vigtig brik i løsningerne.

7 Energiafgrøder til biogasproduktion Produktion af biogas kan løse en række problemer med husdyrgødningen. Når husdyrgødningen har været gennem biogasanlægget indeholder det mere plantetilgængeligt kvælstof og lugter mindre. For at få produktionen af biogas til at forløbe optimalt er det imidlertid nødvendigt at tilføre mere end gylle. Industriaffald er udmærket, men der er ved at være knaphed på affald af god kvalitet, og det kan især være vanskeligt at skaffe industriaffald i yderområderne. Nye anlæg I stedet for industriaffald kan man bruge energiafgrøder. Ved at tilføre energiafgrøder til biogasanlægget får landbruget fuld kontrol over råvarerne til biogasproduktionen. Derfor har man i forbindelsen med projektering af to biogasprojekter i Østjylland valgt at designe anlæggene til gylle og energiafgrøder. Biogasanlæg kan sammenlignes med en komave. Man skal ikke overfodre anlægget, men ved at øge opholdstiden i tanken, kan biogasanlægget også omsætte tungt omsætteligt materiale som f.eks. halm. Egnede energiafgrøder Det er muligt at anvende flere forskellige energiafgrøder, bl.a. majs, grønkorn og græs. Med den nuværende afregningspris på el fra biogasanlæg kan disse anlæg maksimalt betale 45 øre pr. kg tørstof. Derfor er det nødvendigt at spare på omkostningerne til dyrkningen, og biomassen skal helst høstes grøn for at få det højeste gasudbytte. På lerholdig jord giver foderroer det potentielt størst energiudbytte. Herefter følger majs og elefantgræs. Hvede inklusive halm er på niveau med majs. På sandet jord er græs konkurrencedygtig med roer og majs. Med inspiration fra indlæg af Peter Jakob Jørgensen, Planenergi og Henrik B. Møller, Danmarks JordbrugsForskning. Projekterede biogasanlæg Kronjylland Djursland 1 anlæg 2 anlæg 400 t biomasse pr. dag t biomasse pr. dag Investering 47 mill. kr. investering ca. 117 mio. kr ha energiafgrøder ha energiafgrøder Erfaringer fra praksis tyder på en synergieffekt, når energiafgrøder tilsættes biogasanlægget Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier

8 Foto: Jens Bo Holm-Nielsen Meget energimajs i Tyskland og Østrig Siden 2000 er antallet af biogasanlæg i Tyskland og Østrig steget kraftigt. Østrig I Østrig er der etableret ca. 200 gårdbiogasanlæg, efter der blev indført en særlig støtteordning i Der anvendes især majsensilage og græs, som omsættes enten i biogasanlæg sammen med husdyrgødning eller i rene energiafgrødeanlæg. Tyskland I Tyskland er der nu ca biogasanlæg, og der dyrkes energimajs på ha svarende til 8-9% af det samlede tyske areal med majs. I Tyskland får ejerne af biogasanlæggene ca. dobbelt så meget for den producerede el, som man gør i Danmark, og det har fået mange til at etablere et gårdanlæg. Prismæssigt kan majs til energiformål konkurrere med majs til foder. Krav til energimajs I modsætning til fodermajs, er stivelsesindholdet i energimajs ikke vigtigt. Majssorter til energi skal: kunne producere en stor mængde biomasse pr. ha forblive grønne og vokse længere tid om efteråret end silomajs have et tørstofindhold på 30-33% Med inspiration fra indlæg af Jens Bo Holm-Nielsen, Ålborg Universitet, Esbjerg. Paradigmeskift syd for grænsen: Energiafgrøder er nu ligeværdige med foder og fødevarer Citat: Jens Bo Holm Nielsen

9 Biomasse til transport eller strøm og varme? En større produktion af vedvarende energi kan mindske klimaproblemerne øge forsyningssikkerheden give udvikling og innovation skabe afsætning for jordbrugets produkter give beskæftigelse på landet Man bør fokusere på at skabe synergi mellem forskellige bioenergiformer og produktionen af foder og fødevarer, så alle dele af biomassen anvendes til det bedst egnede formål. Energikvalitet Et at de spørgsmål, der debatteres i dag, er, hvordan vi skal anvende den tilgængelige biomasse. Beregninger viser, at det er mest energieffektivt at brænde biomassen af i kraftvarmeværker og dermed omdanne biomassen til strøm og varme. Andre argumenterer for, at det er bedst at anvende biomassen til at producere flydende transportbrændstoffer. Europas afhængighed af olie er i dag størst på transportområdet, og de nuværende forbrændingsmotorer kan ikke køre på el. Desuden leverer transportsektoren 28% af EU s CO 2 -udslip. Det er her diskussionen om energikvalitet kommer ind det handler ikke kun om joule eller kalorier, men også om i hvilken form energien er lagret Ethanol og biodiesel har den fordel, at de øger forsyningssikkerheden til transportsektoren. Flydende biobrændsler og biogas har desuden den fordel i forhold til vind-, sol- og bølgeenergi, at de kan lagres. Hvorfor satse på biomasse til transport? Danmark er EU s eneste nettoeksportør af olie, men vi har nu brugt over halvdelen af de kendte danske reserver, og ifølge en prognose fra EU vil 90% af olien i 2030 skulle importeres. Særligt transportsektoren er afhængig af fossil olie, og EU har sat sig det mål, at 5,75% af transportbrændstofferne i 2010 skal udgøres af biobrændstoffer. Den danske regering har afsat 60 mio. kr. på finansloven for Disse penge skal sikre, at Danmark anvender 0,1% biobrændstoffer i transportsektoren. I første omgang er der tale om at iblande biodiesel til f.eks. bybusser. Med inspiration fra indlæg af Charles Nielsen, Dong Energy; Birgitte Ahring, DTU og Claus Felby, KVL. Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier

10 Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier Bioenergipark Tønder Projekt Tønder Biofuel er udnævnt til et fyrtårnsprojekt i Sønderjyllands Amt og Schleswig-Holstein. Grunden, hvorpå anlægget skal ligge, er udpeget, og netop nu venter man på, at de politiske rammebetingelser kommer på plads, så man kan tage det første spadestik. Tønderprojektet satser på produktion af bioethanol, biodiesel og biogas. Bioethanol skal produceres på basis af hvedekerner, biodiesel på rapsfrø og biogas på gylle med supplement af restprodukter fra de øvrige produktioner. De økonomiske beregninger viser, at ethanol produceret på det kommende værk vil kunne fremstilles til en pris på ca. 3 kr. pr liter. Denne pris er for tiden konkurrencedygtig med importeret brasiliansk ethanol. Projektet forventes at skabe 95 nye arbejdspladser. Med inspiration fra indlæg af Peter B. Nissen, Projekt Tønder Biofuel. Ethanol fra værket vil være konkurrencedygtig med brasiliansk ethanol Foto: Jens Tønnesen, Dansk Landbrugs Medier 10

11 2. generationsanlæg på vej I Danmark arbejdes der på at udvikle 2. generationsanlæg, hvor bioetanol kan produceres af både halm og kerner. Maxifuel-konceptet Maxifuel-konceptet er et 2. generationsanlæg. Der er netop indviet et pilotanlæg på DTU, som skal vise konceptets værd i større skala. Maxifuel konceptet betegnes som et kulstofslagteri, hvor alle kulstofatomer skal anvendes, hvor de giver størst værdi, og alt bliver brugt. Det, der ikke kan omdannes til ethanol, bruges til fast brændsel eller biogasproduktion. Det kan opnås store fordele ved at lade ethanolfremstilling gå hånd i hånd med kraft-varmeproduktion. Anlægget er designet, så det er muligt at skrue op og ned på mængder af forskellige output. Enzymer er vigtige i processen, og en stor del af omkostningerne går til enzymindkøb. Det forventes, at denne omkostning vil falde, når teknologien udvikles. Med inspiration fra indlæg af Birgitte Ahring, DTU. IBUS-projektet For tiden er IBUS-anlæget det største forsøgsanlæg i EU, der kan omdanne halm til ethanol. Det har stået på Fynsværket, men er nu flyttet til Skærbækværket. Anlægget kan behandle 1 t halm pr. time og er designet til råvarer med over 50% tørstof i store partikler. I det bedste forsøg gav 1 t halm 130 kg ethanol. Der mangler stadig noget udviklingsarbejde, bl.a. er der problemer med, at de bakterier, som danner ethanol, til en vis grad hæmmes af biprodukter ved forgæringen. I fremtiden forventer man også at kunne omdanne hemicellulose til ethanol. Der er lavet en særlig forbehandling af halmen, som gør det muligt for bakterierne at omdanne halm til ethanol. Samtidig fjernes kalium, hvilket nedsætter askeindholdet i halmresten og gør den behandlede halm mere attraktiv til afbrænding. Omkostningerne ved produktion af ethanol på IBUS-forsøgsanlægget er stadig højere end ved 1. generations ethanolproduktion. Med inspiration fra indlæg af Anne Belinda Thomsen, Forskningscenter Risø. Maxi-fuel-anlægget blev indviet i september

12 Før du går i gang... Overvejer du at gå i gang med at producere energi, er det en god idé at overveje disse punkter. Er der afsætning for den afgrøde, du overvejer at producere? Er det f.eks. energipil, så skal du finde en opkøber til pilen. Det kan være et fjernvarmværk, som anvender flis, eller det kan være en mellemhandler, som sælger flis videre til varmeværker. Hvordan passer afgrøden ind på ejendommen og i sædskiftet? Der er f.eks. grænser for, hvor meget raps man kan dyrke på bedriften uden at løbe ind i sædskiftesygdomme. Har man en kvægbedrift, er det vigtigt, at der er tilstrækkelige arealer til grovfoderproduktion mm. Undersøg hvordan energiafgrøden skal dyrkes Man hører ofte, at en afgrøde som energipil har givet alt for lavt udbytte, men tit er årsagen til det lave udbytte, at afgrøden ikke er blevet passet. Før man går i gang, er det derfor vigtigt at holde sig for øje, at de flerårige afgrøder som energipil og elefantgræs kræver mere pleje og pasning end egentlig skov. Check, at energiafgrøden kan dyrkes i overensstemmelse med enkeltbetalingsordningen Der er to muligheder for at dyrke pil og elefantgræs med tilskud fra enkeltbetalingsordningen. Man kan udnytte sine udtagningsrettigheder. Man kan tegne energikontrakt og benytte almindelige betalingsrettigheder. Poppel 12 I Danmark er der endnu kun en lille produktion af pileflis, men det bliver måske anderledes i fremtiden.

13 Økonomi og støttemuligheder På nuværende tidspunkt - december er økonomien pæn ved dyrkning af energiraps, men den er ikke prangende for de flerårige afgrøder eller afgrøder til biogas. For at få økonomi i produktionen er det helt afgørende, at producenter af energiafgrøder er opmærksomme på diverse støtteordninger. Raps til flydende biobrændstof I dag er raps den eneste landbrugsafgrøde, som anvendes til flydende brændstof. Ca. 80 procent af den rapsolie, der produceres i Danmark, bruges til biodiesel i vores nabolande. Raps kan dyrkes med almindelige betalingsrettigheder evt. med energitilskud, hvis der tegnes kontrakt med en opkøber. Ved at tegne energikontrakt kan man opnå et energitilskud på ca. 335 kr./ha. Vær dog opmærksom på, at en del af dette tilskud typisk går til administrationsgebyr til opkøberen. Raps til energiformål kan også dyrkes som nonfood med kontrakt på udtagne arealer. Hvis man har udtagningsrettigheder, kan man opnå enkeltbetalingstilskud på arealet. Også ved denne ordning skal der tegnes kontrakt med en opkøber. Korn til energiformål I dag må korn ikke brændes af i kraft/varmeværker over 0,25 MW, og vi har ingen produktion af ethanol i Danmark. På sigt kan man dog sagtens forstille sig, at korn eller andre afgrøder vil blive dyrket til energiformål. I forhold til enkeltbetalingsordningen vil afgrøderne i givet fald være stillet som en rapsafgrøde. Flerårige afgrøder som kun kan anvendes til nonfood formål Der er som nævnt to muligheder for at dyrke pil, elefantgræs eller lavskov. Man kan udnytte sine udtagningsrettigheder ved at dyrke nonfoodafgrøder uden kontraktpligt. Hvis der tegnes energikontrakt, kan man dyrke de flerårige energiafgrøder på almindelige betalingsrettigheder. Kravene ændrer sig løbende Enkeltbetalingsordningen kører indtil 2012, men der sker løbende justeringer af procedurer mm. Det er derfor vigtigt at holde sig orienteret om, hvad der kræves for at opfylde kravene i de forskellige ordninger. Plantning af pil er effektiv, når der benyttes specialudstyr. Foto: Kathrine Houge Madsen 13

14 Vil du vide mere? Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret Planteavl Energipil: Miscanthusavlere i Danmark Energipolitik og statistikker fra Energistyrelsen Forskningscentre og universiteter, som arbejder med bioenergi Foto: Kathrine Houge Madsen 14

15 Elefantgræs skal høstes om vinteren eller i det tidlige forår, når afgrøden har lavt vandindhold. Hvad betyder det? Bioethanol Sprit produceret af biomasse så som roer, korn og majs. Biodiesel Produceres af olieholdige plantedele - f.eks. raps. I 2005 blev der produceret ca. 100 mio. liter biodiesel fra rapsfrø på Emmelev A/S Energiafgrøde Afgrøder hvor hovedparten af afgrøden anvendes til energiformål. Kan typisk opdeles i 3 hovedgrupper afgrøder til fast brændsel (f.eks. pil, elefantgræs). afgrøder til flydende brændstoffer (f.eks. raps til biodiesel og korn og sukkerroer til ethanol). afgrøder til biogas (f.eks. energimajs, græs, helsæd). Energiskov Skovplanter som på relativt kort tid kan producere store mængder biomasse til energiformål. Typisk pil, poppel eller stødskydende træer. Enkeltbetalingsordningen EU s afkoblede landbrugsstøtteordning, som startede i Danmark i 2005 og udløber i generations etanolanlæg Der er ingen klar definition af, hvad der menes med første og anden generations ethanolanlæg. Ved 1. generations ethanolanlæg taler man normalt om produktion af ethanol baseret på sukkerroer, korn- og majskerner. 2. generations ethanolanlæg Man bruger ofte udtrykket 2. generation anlæg, når der er tale om også at anvende restprodukter som halm eller affald. Her er det nødvendigt med en forbehandling med bl.a. enzymer, som nedbryder træstof mm., før bakterier eller gær er i stand til at omdanne det organiske indhold til ethanol. 15

16 Fokus på energiafgrøder og bioenergi Meget tyder på, at energiafgrøder og bioenergi vil blive en større del af dansk landbrug fremover. På Landscentret forbereder vi os på udviklingen ved at samle teoretisk og praktisk viden om dyrkning af energiafgrøder og anvendelse af bioenergi. Vi planlægger forsøgs- og demonstrationsaktiviteter, som kan give danske landmænd og rådgivere et godt grundlag, når de skal dyrke energiafgrøder eller producere bioenergi. Samtidig søger vi kontakt til andre interessenter, deltager i møder og samler erfaringer fra Danmark og udlandet. Dermed håber vi at kunne fungere som formidler og brobygger, for de danske landmænd, som fremover vælger også at være energiproducenter. Læs mere om bioenergi og dyrkning af energiafgrøder på Her finder du bl.a. Dyrkningsvejledninger for energiafgrøder Overblik over afsætningsforhold Oplysninger om støttemuligheder Afgrødernes betydning for miljøet Du er velkommen til at kontakte Kathrine Hauge Madsen på tlf.: med spørgsmål, gode ideer og nye informationer. Leicht Design