KOD skal da i biogasanlæggene Henrik Wenzel SDU Life Cycle Engineering www.sdu.dk/lifecycle Gastekniske dage 2018 8.-9. maj 2018, Hotel Legoland, Billund, Danmark
SYFRE - Synergi i fynske ressourcestrategier Kommuner og affaldsselskaber SDU COWI Fælles fynsk projekt 2016-2018
Madaffald set fra tre forskellige vinkler 1. Hvorfor KOD? 2. Hvorfor biogas? 3. Hvorfor opgradering og lagring på nettet?
SYFRE s scenarier Fælles forudsætning Separat henteordning for madaffald Separat henteordning for papir/pap
Hvorfor KOD? - hvordan nås bedst målet om 50% genanvendelse i 2022? Eksisterende system + Separat indsamling af tørt, genanvendeligt når typisk ikke 50% Eksisterende system + separat indsamling af madaffald + separat indsamling af papir/pap + genanvendelse af træ fra genbrugsstationer når de 50 %. Økonomisk attraktivt at konvertere madaffald fra forbrændingsafgift til bio-pulp med indtægt. Denne ordning anbefales
Hvorfor KOD? - hvordan sikres at systemet er robust ift. fremtidigt krav om 65% genanvendelse? Genvundet og sendt til videre oparbejdning (1000 tons/år)
Hvorfor KOD? - hvordan sikres at systemet er robust ift. fremtidigt krav om 65% genanvendelse? Genvundet og sendt til videre oparbejdning (1000 tons/år) + 6 % mere fra GBP brændbart Indsamling og transport er den altafgørende omkostning Dens betydning stiger fra 77 % i referencen til omkring 90 % i et fremtidig system med øget kildesortering og separat indsamling
Hvorfor KOD? - er Fyn stor nok til KOD anlæg? Individuelle anlæg til madaffald forbehandling er 2-10 gange dyrere end et fælles fynsk anlæg pr. ton affald behandlet Fyn er stor nok til at være vært for et anlæg stordriftsfordelene er ikke væsentlige ud over de fynske mængder De små kommuner Odense Fyn
Madaffald set fra tre forskellige vinkler 1. Hvorfor KOD? 2. Hvorfor biogas? 3. Hvorfor opgradering og lagring på nettet?
Madaffald set fra tre forskellige vinkler 1. Hvorfor KOD? 2. Hvorfor biogas? 3. Hvorfor opgradering og lagring på nettet?
Hvorfor biogas og opgradering? - et spørgsmål om at optimere energisystemet og spare på biomassen Hvordan designer vi fremtidens VE system? Vindkraft + solkraft Biomasse System design Elektricitet Varme Transport og hvordan optimerer vi systemets brug af biomasse til bioenergi?
Vedvarende energi scenarier Energistyrelsen 2014, energinet.dk 2010, 2015 og 2018, Klimakommissionen 2010, IDA 2006, 2009 og 2015, CEESA 2011, Syddansk Universitet 2014 Tre forskellige grundscenarier: Biobrændsler Elektrificering Brint Små FV-net Store FV-net Individuel varme el- Alm. forbrug Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Vedvarende energi hvordan gør vi det? - Biobrændsels scenarier 50 PJ/år Små FV-net 630 PJ/år Kraft/varme Fyr/kedel Biobrændstof produktion Store FV-net Individuel varme el- Alm. forbrug Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Vedvarende energi hvordan gør vi det? - El scenarier 100 PJ/år Varmepumpe/el-kedel Små FV-net 450 PJ/år Kraft/varme Fyr/kedel Biobrændstof produktion Store FV-net Individuel varme el- Alm. forbrug Procesvarme Let/kort transport Tung/lang transport
Vedvarende energi hvordan gør vi det? - Brint scenarier 300 PJ/år Varmepumpe/el-kedel Små FV-net 250 PJ/år Kraft/varme Fyr/kedel Elektrolyse Store FV-net Individuel varme el- Alm. forbrug Procesvarme Biobrændstof produktion Let/kort transport Tung/lang transport
VE system designs 2050 VE ressourcer VE scenarier 2050 - energistyrelsen og SDU PJ/år 800 Biobrændsels scenarier El scenarier Brint scenarier 700 600 500 400 300 200 Brint Vind Biomasse 100 0 ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU
VE system designs 2050 VE ressourcer PJ/år 800 VE scenarier 2050 - energistyrelsen og SDU Biobrændsels scenarier El scenarier Brint scenarier 700 120 GJ pr. prs./år 600 500 400 Brint Vind 40 GJ pr. prs./år 300 200 Biomasse 100 0 ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU
VE system designs 2050 VE ressourcer PJ/år 800 700 Biobrændsels scenarier VE scenarier 2050 - energistyrelsen og SDU El scenarier Brint scenarier 120 GJ pr. prs./år Globalt gennemsnit iflg. IPCC 600 500 400 300 200 100 Brint Vind Biomasse 40 GJ pr. prs./år 0 ENS SDU ENS SDU ENS SDU ENS SDU Selv det mest avancerede VE scenario anvender dobbelt så meget biomasse, som de 10 30 GJ/prs./år, der er til rådighed som globalt gennemsnit i henhold til IPCC (2011)
Kriterier for bæredygtig bioenergi 1. Så billigt som muligt 2. Skab plads til vindkraft og solkraft: op til 250 300 PJ/år 3. Prioriter biomassen til de vigtigste formål 1. Føde/foder 2. Materialer/kemikalier 3. Transportbrændstoffer 4. Stand-by el ved underskud af vind/sol 4. Integrer brint 5. Udnyt procesvarme 1. Fra biomasse konvertering 2. Fra brintproduktion 3. Fra brændstof produktion 6. Skab fleksibilitet fx mellem brændstofproduktion og stand-by el produktion 7. Skab synergi med landbruget 1. Afgrøde optimering og sam-produktion af foder/energi (græs/kløver raffinering) 2. Co-substrat til gyllebiogas undgå at miste gyllebiogas potentiale 3. Returner næringssalte (N, P, K) og svært nedbrydeligt kulstof (C) til markjorden 8. Incitamentstruktur centrale versus decentrale anlæg Biogas er billigste alternative transportbrændstof Prioritering til transportbrændstof og stand-by el sikrer klimagevinst i mange år frem modsat prioritering til el og varme, der snart er VE baserede CO 2 i biogas er relativt nem at opgradere og CH 4 indeholder 4 H pr. C Procesvarme fra elektrolyse og hydrogenering af biogas passer i skala til mellemstore fjernvarmenet og er nem integrerbar overalt i Danmark Hver borgmester sit anlæg Gasmotorer/turbiner er billigste stand-by el-produktion KOD til biogas giver optimal synergi med landbruget