Methanemissioner fra Biogasanlæg Økonomiseminar 08.12.2014 Torben Kvist (tkv@dgc.dk) Øvrige projektdeltagere: Lars Jørgensen Steen D. Andersen Kasper Stefanek Martin Nørregaard Hansen Dansk Gasteknisk Center Dansk Gasteknisk Center Dansk Gasteknisk Center AgroTech AgroTech Projektet er støttet af ForskEL-ordningen under Energinet.dk
Indhold Baggrund Kort om AgroTech og DGC Metode Målinger Beskrivelse af typiske lækager
Baggrund Ønske om at fremme biogassens rolle i fremtiden Udnyttelse af hele biogasproduktionen - Plukke de lavt hængende frugter Biogas er afhængig af Grønt omdømme
En ny anledning til at lækagebestemmelse FNs krav om emissionsopgørelser. Hidtil er der regnet med at metanemission er 40 % lavere for gylle, der er afgasset i biogasanlæg end for ikke behandlet gylle. Nu skal opgørelsen deles op efter -bidrag fra stald -bidrag fra biogasanlæg -bidrag fra efterlagring af afgasset gylle
Dansk Gasteknisk Center er en rådgivnings- og udviklingsvirksomhed inden for energi og miljø med fokus på arbejder med alle energigasser herunder naturgas, bygas, biogas og brint har Testcenter for grønne Gasser og bla. akkrediteret til at udføre målinger af gasflow og metankoncentration
AgroTech Er et GTS-institut indenfor landbrug og fødevareproduktion Har mange års erfaring med måling af emissioner fra husdyrproduktion Har identificeret lækager og målt metanemission på samlet 30 biogasanlæg Agrotech udbyder som de eneste i Norden ydelsen: identifikation af lækager og måling af metanemission. Se agrotech.dk for yderligere oplysninger
Metode Litteratur studie Undersøgelse af egnede metoder Detektion af lækage Optisk - IR kamera Kvantificering af tab fra lækager Flow Måleblænde Pitotrør Koncentration of CH 4 FID Mikro- og lab GC Foto akustisk IR
Sampling Sampling Metanbestemmelse sker på jorden Måling fra krumme flader
Udvælgelse af biogasanlæg Tilbud om deltagelse i projektet er sendt til ca 20 fællesanlæg ca. 40 gårdanlæg Vi modtog 19 positive tilbagemeldinger Disse blev tilsendt et spørgeskema 14 blev besvaret 10 anlæg blev udvalgt til måling De 10 anlæg repræsenterer Nyere/ældre anlæg Større/mindre anlæg Forskellige leverandører
Projektforløb Fase 1: Målekampagne på 10 biogasanlæg. Vinter 2013/14. Fase 2: Biogasanlæggene udfører reparationer. Sommer 2014. Målekampagne på samme anlæg efter reparation. Efterår 2014.
Foreløbige resultater af målinger fase 1 Biogas anlæg # Anlægstype Antal lækager Samlet årlig metanemission Årlig metan produktion Metantab Mistet indtjening pga. tab [ 1000 m3] [ mio. m3] [procent ] [kr./år] 1 Gårdanlæg 10 1,6 0,3 0,6% 8.000 2 Gårdanlæg 4 4,4 0,5 3 Gårdanlæg 0 0 0,1 0,0% 0 1,0% 22.000 4 Gårdanlæg 5 3,9 0,5 0,8% 19.000 5 Gårdanlæg 2 10 1,2 0,9% 51.000 6 Fællesanlæg 3 28 1,3 2,1% 138.000 7 Fællesanlæg 14 276 4,9 8 Fællesanlæg 3 123 1,2 5,7% 10% 1.382.000 617.000 9 Fællesanlæg 11 131 3,9 3,4% 656.000 10 Fællesanlæg ----------------------------------------Ingen måling-------------------------------------------------- Antaget metanpris: 5 kr./m 3
De enkelte lækager
Resulter fase 1 betydning af størrelse 95 % af samlet tab skyldes én lækage for et anlæg Gårdanlæg
Resulter fase 1 betydning af alder
Resulter fase 1 og 2 Måling mangler Ønsker ikke at reparere
Usikkerheder Fejlkilder ved måling Måling af metankoncentration ( ±10 %) Måling af gasflow ( ±10-15 %) Måling af tryk på sample-stedet ( ±10-15 %) Tryk i reaktor ( ±30 %?) Andre forhold Detektion af læk (finder vi dem alle?) - (0-5) %? Opsamles hele metanmængden - (0-5) %? Er der variation i tanktryk? Er anlægge repræsentative?
Usikkerheder -suger vi gassen ud af anlægget? Estimeret fejl målt Beregnet pga. "udsugning" CH4 konc. undetryk sampling Luftflow Metantab Metantab Sted ppm Pa l/s m3/år m3/år - Læk 1 54-0,3 117 180 0,8-0,4% Læk 2 62-2,9 112 187 7,9-4,2% Læk 3 49-0,1 116 163 0,2-0,1% Læk 4 33-2 134 129 3,8-2,9% Læk 5 65-5 131 222 16-7,2% Læk 6 507-12 118 1.272 210-16% Læk 7 2077-0,5 130 6.677 49-0,7% Samlet 8.830 288-3,3%
Metanlækage 1
Metanlækage 1
Metanlækage 2
Metanlækage 2
Metanlækage 2 let at reparere
Metanlækage 3
Metanlækage 3
Metanlækage 4
Metanlækage 4
Konklusion Der er udviklet en metode til bestemmelse af lækager Der er fundet 50 læk på 9 biogasanlæg Metanemissionen varierede mellem 0 og 10 % af produktionen. Samlet tab udgør metanemissionen 4,6 % af produktion for de 9 besøgte anlæg. De fleste lækager er lette reparerer Det kan ikke konkluderes at de 4,6 % er gældende på nationalt plan (pga. beskedent statistisk grundlæg) Stort potential for øget indtjening