Produktion af energipil og anvendelse af grønflis - varme og el Henrik Kofoed Nielsen HØGSKOLEN I AGDER GRIMSTAD
Eller: Har energiafgrøder en fremtid i Norge?
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
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.
Anvendelser - markeder Energi Byggematerialer Isolering Plader/finer etc. Støjskærme Legepladser Miljø Drikkevand Spildevand Jordrensning CO 2 binding Industrien Medicin Plasterstatning Farve Kompositter
Nasjonalt senter for fornybar energi - ENERGIPARKEN HØGSKOLEN I AGDER GRIMSTAD
Energiafgrøder Juni 2004 Pil, 1.600 stiklinger pr. daa (750 m²) Salix schwerinii x Salix viminalis 'Steffan' og 'Aage' 2002. Salix viminalis 'Christina' 2002 (Korgpil) Salix dasyclados 'Gudrun' 2005 (Fløyelsvier) (Salix schwerinii x Salix viminalis) x Salix viminalis 'Tordis' 2005. Poppel, 90 stiklinger Populus trichocarpa 'Spirit' og 'Muhle Larsen 2002 (Kjempepoppel) Populus trichocarpa x Populus maximoviczii 'O.P. 42-2002. Rørgræs, 3 kg frø pr. daa (750 m²) Phalaris arundinacea 'Bamse' 2002. (Strandrør)
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.
Høst Pil plantet april 2002 2003 marts: Høstet 50% 2004 februar: Høstet 20% 2006 april: Høstet alt Levetid 20-25 år Rørgræs sået juli 2002 Høstet første gang marts 2004 Levetid 10-15 år
Rørgræs Høst 30/3-04 19/4-05 24/4-06 Udbytte, kg TS /daa 665 800 654 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
Udbytte pil 6 5 4 3 2 1 0 Christina Aage Steffan Klon 1. år 2. år 4. år Tons tørstof pr. daa efter fire års tilvækst (Kunze 2006)
Udbytte i pil og poppel Pil Christina Aage Steffan 1+3 år, 2006, kg TS /(daa*år) 1177 898 916 2+2 år, 2006, kg TS /(daa*år) 653 1148 1166 4 år, 2006, kg TS /(daa*år) 882 1271 894 Poppel O.P. 42 Muhle L. Spirit 4 år, 2006, kg TS /(daa*år) 708 1004 1029 Energiudbytte pr. daa pr. år: 3200-6320 kwh (tør, nedre brændværdi) η fotosyntese = 0,6 % Vandindhold: 44-63 % 2439-5621 kwh (våd, nedre brændværdi)
Klima og tilvækst i pil Daglig højdetilvækst for nye skud fra to år gamle planter høstet februar 2004. 19.05.2004 02.06.2004 16.06.2004 30.06.2004 14.07.2004 28.07.2004 11.08.2004 25.08.2004 08.09.2004 22.09.2004 06.10.2004 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Christina Aage Steffan Graddage (5º) cm /d ag o g ºC /d ag
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 7.-9. 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).
Vandindhold i bundter Vandindhold, 9/8 16,4 14,5 15,9 18,7 17,1 14,6 16,8 16,3 16,9
Brændbare gasser i pil % 84 82 Tørstoffets gasindhold og skudalder (Kunze 2006) 80 78 76 74 72 70 Christina Aage Steffan Klon 2 år 3 år 4 år
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)
Viking forgasser 25 % el Verdensrekord i denne skala 25 kw el! Næste skridt: Weiss 250 kw el
Varme Thermi nator Stralsund, Tyskland
Kedelydelser, 50 kw kedel 50 Kedelydelse [kwth] 45 40 35 30 25 20 15 Hvid søjle: Træflis Sort søjle: Brænde 10 5 0 Christina Aage Steffan Pappelmix Kunze (2006) Trætype CO Træflis Brænde Klon [ppm] [ppm] Christina 651 82 Aage 431 124 Steffan 309 230 Poppelmix >2000 234
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
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 2006. Miscanthus x giganteus
RUMEX OK-2 Sorrel, Rumex patientia x Rumex tianschanicus 'Rumex OK-2' høstes tør Dansk allerede BioEnergii nr. juli-august. 81 2005: 4 30. Juni 2006 88 m² sået 16.&18. maj 2006 http://aa.ecn.cz/im g_upload/9dde8a8 6bc39c815ad93f4e 52cbe3ebf/petrikov a_stovik_porost_2 006.jpg www.biom.cz
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.
Miljø-, energi- og landbrugspolitik. Markedsudvikling for træflis. Har energiafgrøder en fremtid i Norge? Skovindustriens udvikling. Supplerende markeder bygningsindustrien +