ENERGIPIL SOM BRÆNDSEL TIL FJERNVARME Erfaringsindsamling fra testfyringer Af Jørgen Pedersen, AgroTech Oktober 2012
Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer Af Jørgen Pedersen, AgroTech
INDHOLD SAMMENDRAG... 4 INDLEDNING... 5 FORMÅL... 5 MATERIALE OG METODE... 6 Assens Fjernvarme... 6 Trustrup-Lynggby varmeværk... 6 Metode til erfaringsindsamling... 6 Analyse af partikelstørrelsesfordeling i pileflis... 7 BAGGRUND... 7 Kort om dyrkning og høst af pil... 7 Kort om Høstmaskiner... 8 Finsnitter... 8 Helskudshøster... 9 Rundballehøster... 10 Billets... 10 RESULTATER... 11 Trustrup-Lyngby Varmeværk... 11 Supplerende oplysninger fra varmeværket vedr. de tre test... 12 Test 1... 12 Test 2... 12 Test 3... 13 Kommentar vedr. aske- og energiindhold... 14 Assens Fjernvarme... 14 Supplerende oplysninger fra Assens Fjernvarme vedr. de to test... 15 Test 1... 15 Test 2... 15 Udbytter i pil... 15 Fra Assens Fjernvarme... 15 Fra Vestjylland... 18 Fra Landsforsøg... 18 Partikelstørrelsesfordeling i pileflis... 18 Analyseresultatet... 19 Andre resultater vedr. partikelstørrelse... 20 KONKLUSION... 21 AFSLUTTENDE BEMÆRKNING... 22 BILAG 1... 23 BILAG 2... 24 REFERENCER... 25 Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 3
SAMMENDRAG Projektet har været en undersøgelse af brændselsegenskaberne ved pileflis. Undersøgelsen er gennemført på Trustrup-Lyngby Varmeværk og Assens Fjernvarmeværk i perioden 2011-12. I undersøgelsen er der indsamlet driftserfaringer fra de to værker. Der er endvidere indsamlet udbytte- og dyrkningsdata fra leverandører af pileflis til Assens Fjernvarmeværk, og der er gennemført analyse af partikelstørrelsesfordeling i pileflis. De indsamlede data vedr. udbytte og partikelstørrelsesfordeling er sammenholdt med resultater fra tidligere undersøgelser. Projektet har vist, at pileflis generelt set er et velegnet og attraktivt brændsel på flisfyrede varme- og kraftvarmeværker. Værkerne er meget opmærksomme på kvaliteten af pileflisen og ønsker sig en flis med grov struktur. Endvidere er der ønske om, at vandindholdet i pileflis er på niveau med vandindholdet i skovflis, det vil sige omkring 30-40 %; skovflis udgør langt hovedparten af den flis, som værkerne anvender. Flis produceret af friske pileskud med finsnitter vil typisk have et vandindhold på 50-60 %. En så våd flis vil af nogle værker blive fravalgt i vinterperioden, hvor der er krav til sikker og høj kedelydelse. Andre værker vil blot blande den våde pileflis med andre, mere tørre typer af flis og kan således anvende det nærmest året rundt. Hvis pileskuddene høstes som helskud, der efterfølgende får lov til at tørre i en periode inden flishugningen, kan der produceres en pileflis med et vandindhold, der er på linje med, hvad der er typisk i skovflis. Analyse af partikelstørrelsesfordeling viser, at pileflis høstet med finsnitter i reglen kan opfylde kravene til kvalitetsklasserne Fin, Mellem og Grov. En opgørelse af de høstede udbytter i pil blandt de avlere, der leverede pileflis til Assens Fjernvarme, viste et relativt lavt udbytte i gennemsnit blot 5,1 tons TS/ha/år. Dette ligger på niveau med, hvad der er fundet i opgørelser fra andre undersøgelser. Blandt hovedårsagerne til lavt udbytte er ringe bonitet på dyrkningsarealerne og for ringe held med ukrudtsbekæmpelsen. Sidstnævnte formodes kun at være et overgangsfænomen, indtil landmændene har lært kunsten. Med det nuværende forbrug af brændselsflis forventes de ca. 5500 ha, som pt. er tilplantet med pil, at kunne dække ca. 3 % af flisforbruget i Danmark. Der rettes en tak til Dansk Fjernvarme for finansiering af dette projekt via Dansk Fjernvarmes F & U konto. Jørgen Pedersen AgroTech Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 4
INDLEDNING Ifølge Energistyrelsen (2012) blev der i 2011 anvendt omkring 1,8 mio. tons flis i energiproduktionen i Danmark. Heraf blev 1,2 mio. tons produceret indenlands, mens ca. 0,6 mio. tons blev importeret. Energistyrelsens statistik er opgjort på energi-/brændselstype og anvendelsesområder. Skovflis indgår i statistikken som en selvstændig kategori, og ifølge styrelsen omfatter Skovflis alle typer brændselsflis, herunder må det formodes også flis fra energipil. I Danmark er arealet med energipil ca. 5500 ha (NaturErhvervstyrelsen, 2012). En væsentlig del heraf er tilplantet de seneste 3-4 år, hvorfor det er sparsomt med data for udbytter for de sidst tilplantede arealer. På grundlag af forskellige opgørelse over udbytter i pil opnået i praksis kan der beregnes et sandsynligt udbytte fra arealet med pil i Danmark. Ved et gennemsnitligt udbytte på 6 tons TS/ha/år vil den samlede produktion af pileflis løbe op på 33.000 tons TS svarende til 530 TJ (Larsen, 2012). Den samlede energimængde i pileflis udgør således 3,1 % af det samlede energiforbrug fra Energistatistikkens kategori Skovflis, nemlig 17.108 TJ (Energistyrelsen 2012). En betydelig del af pilearealet består af marker, hvor dyrkningsforholdene langt fra er optimale (gamle, lavtydende sorter, ringe jordbund, stærkt ukrudtsbefængt mv.). I takt med at gamle og dårlige marker erstattes med nye pilearealer, vil udbyttet på en tiltagende andel af pilearealet efter alt at dømme stige op mod 9-10 tons TS pr. år. Det kan med andre ord forudses, at der i løbet af få år vil være et stigende udbud af pileflis. Afsætning af pileflis sker under de vilkår, som markedet sætter, og varmeværkerne må betragtes som værende den primære aftagergruppe til pileflis. Ud over pris lægger købere også vægt på kvalitet og forsyningssikkerhed. En spørgeundersøgelse gennemført af brancheorganisationen Dansk Fjernvarme (2012) viser, at varmeværkerne generelt er tilfredse med pileflis. Der er dog klare ønsker til en bedre kvalitet, især ses det gerne, at vandprocenten i pileflis kommer ned på niveau med regulær skovflis. Der er endvidere i branchen interesse for at få belyst, hvorvidt kvaliteten af pileflis har sammenhæng med alder på skud ved høst og jordbundsforholdene på dyrkningsarealet. Med andre ord er det relevant at få belyst, om de nævnte forhold har betydning for brændselsegenskaberne ved pileflis. FORMÅL Formålet med projektet har været at undersøge brændselsegenskaberne hos pileflis i relation til pilens voksested og skudalder ved høst. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 5
MATERIALE OG METODE Den anvendte metode til vurdering af brændselsegenskaber ved pileflis har været at indsamle driftserfaringer fra flisfyrede varmeværker. Til dette formål er der indsamlet erfaringer fra to værker: Assens Fjernvarme A.m.b.a. Trustrup-Lyngby varmeværk. Driftserfaringerne er indsamlet under normal drift af værkerne. Assens Fjernvarme Værket er et såkaldt decentralt kraftvarmeværk med fyring på kølet rist (air spout fyring). Der anvendes udelukkende træflis som brændsel. Ifølge værkets hjemmeside var brændselsanvendelsen i sidste driftsår (12 mdr. i perioden 2011/12) 443.378 GJ, hvoraf 0,10 % var dækket af olie. Anvendes Energistyrelsen omregningsfaktor på 9,30 GJ/ton skovflis, har forbruget af træflis været 47.627 tons i driftsåret. Trustrup-Lynggby varmeværk Værket er et decentralt varmeværk, og det anvender udelukkende træflis som brændsel. Ifølge den seneste årsrapport for værket var varmeproduktionen på værket i driftsåret (2011/12) 13.289 MWh. Dette svarer til ca. 5.700 tons skovflis, når Energistyrelsens omregningsfaktor benyttes, og der regnes med en brændsels-udnyttelse på 90 %. Metode til erfaringsindsamling Erfaringsindsamling er sket via en vejledning/spørgeskema med en række spørgsmål, som har skullet besvares i forbindelse med anvendelsen af pileflis på værkerne. Driftslederen på værket har registreret følgende: Den periode, hvori erfaringsindsamlingen foregik Forbruget af pileflis i perioden Vandindhold i pileflisen Kedeleffekt (middel/min/maks.) Røggastemperatur Iltprocent i røggas Mængde varme produceret Mængde aske Mængde af evt. slagger Evt. belægning Andre væsentlige forhold eller problemer Desuden indeholdt vejledningen en anvisning på prøveudtagning af det anvendte pileflis. Se spørgeskemaet i bilag 1. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 6
På Assens Fjernvarme er der indsamlet erfaringer fra fyring med pileflis fra et enkelt forløb, nemlig i januar 2012 i forbindelse med pilehøsten i vinteren 2011/12. Pileflisen er tilvejebragt værket via selskabet Biobrændsel Assens A/S (BaS), som ejes af Assens Fjernvarme. Selskabet er oprettet med henblik på at sikre en stabil forsyning af pileflis til værket. I foråret 2009 indgik BaS kontrakt om dyrkning af energipil med en række landmænd primært på Fyn, og kort derefter blev der etableret pil på ca. 90 ha hos i alt 12 landmænd. Siden da er der indgået kontrakt med flere landmænd om endnu flere hektarer. Ud over driftserfaringerne er der i resultatdelen i afsnittet om udbytter i pilen, vist en opgørelse over de høstede udbytter hos de 12 landmænd, som har leveret flis til BaS i denne vinter. Der er til sammenligning vist udbytteresultater fra opgørelser i andre undersøgelser. Ved Trustrup-Lyngby varmeværk er der indsamlet driftserfaringer fra tre forløb: 1. Medio maj 2011 2. Maj/juni 2012 3. Medio juni 2012 I sidste periode (3.) er der indsamlet driftserfaringer fra fyring med poppelflis. Resultaterne fra erfaringsindsamlingen gennemgås separat for hvert forløb. Analyse af partikelstørrelsesfordeling i pileflis Der er foretaget en enkelt analyse af partikelstørrelsesfordelingen i det anvendte pileflis i undersøgelsen. Flisen er klassificeret i henhold til den gældende kvalitetsbeskrivelse på området. Kvalitetsbeskrivelsen, som er godkendt af Danske Skoves Handelsudvalg, er anført under afsnittet om Partikelstørrelsesanalyser i resultatdelen. Her er ligeledes vist resultater fra analyser udført på pileflis indsamlet i andre sammenhænge. Analyserne er gennemført af Center for Skov & Landskab; der er anvendt soldmaskine med roterende solde. Resultatet for hver prøve er et gennemsnit af tre delanalyser. BAGGRUND Kort om dyrkning og høst af pil Pil etableres som rækkekultur i velkultiveret jord om foråret. Afstanden mellem rækkerne er hyppigst skiftevis 75 cm og 150 cm. I etableringsåret er det afgørende, at der udføres en effektiv ukrudtsbekæmpelse for at sikre et ordentlig udbytte i første høstrotation såvel som de efterfølgende. Efter første vækstsæson slås pileskuddene af for at fremme sideskudsætningen på planterne; den afslåede biomasse efterlades på marken. Første høst finder sted i tredje eller fjerde vækstsæson, dvs. når skuddene er to eller tre år gamle. Derefter høstes der med to eller tre års mellemrum, indtil pilekulturen opnår en alder af 18-20 år, hvorefter den sløjfes. En pilemark må under normale omstændigheder tilføres 120 kg N om året (den såkaldte kvælstof-kvote). Normalt tilføres der dog ikke gødning i etableringsåret, men først året efter, når pilen er slået af. Derefter tilføres der gødning i første og måske også i andet år pr. høstrotation. Der tilføres altid gødning i vækstsæsonen lige efter en høst, på det tidspunkt er marken ryddet, og det er let at udbringe gødningen. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 7
Gødningstilførsel i andet vækstsår kan ofte være besværlig eller umulig, da pil allerede på en vækstsæson præsterer en betydelig vækst i højden. Ofte tilfører pileavleren i stedet to års gødning i det første vækstsår efter en høst. Hvis høstrotationen løber over tre år, undlades en evt. tredje gødningstilførsel som regel. Gødningstilførslen kan ske i form af husdyrgødning (gylle) eller kunstgødning. I etableringsåret og i første vækstsæson i hver høstrotation foretages der ukrudtsbekæmpelse. Erfaringer viser, at ukrudt særligt i etableringsfasen har stor indflydelse på høstudbyttet. Ukrudtsbekæmpelsen kan være kemisk såvel som mekanisk. Kort om Høstmaskiner Finsnitter Langt hovedparten af den pileflis, der produceres i Danmark, høstes med selvkørende finsnitter, der høster og flishugger pileskuddene i én arbejdsgang. Finsnitteren er konstrueret til høst af slætgræs og helsædsafgrøder (majs/korn). Ved høst af pil er maskinerne monteret med specialskærebord, der afskærer pileskuddene og fører dem ind i maskinen, hvor selve flishugningen foregår. Derudover kan tilpasningen til høst af pil omfatte anvendelse af diagonaldæk frem for radialdæk og evt. diverse plade- eller bøjleforstærkninger som beskyttelse mod påvirkninger fra pileskud/- stubbe. Diagonaldæk er stærkere end radialdæk og ikke nær så udsatte for punkteringer fra pilestubbene det kan nemlig ikke undgås, at der af og til køres direkte oven på stubbene, eksempelvis i foragre og ved vendinger. Der høstes to rækker af gangen med en indbyrdes afstand på 75 cm. en såkaldt dobbeltrække. Høstmaskinens hjul kører mellem dobbeltrækkerne, dvs. i mellemrummet på de 150 cm og skræver dermed hen over dobbeltrækken. Der kan på forreste aksel på maskinen være monteret bælter i stedet for hjul. Det giver en væsentlig bedre farbarhed på arealer med blød jordbund. Pil høstes normalt i vinterperioden, hvor jorden oftest er vandmættet og blød. Perioder med vedvarende og ret hård frost kan gøre selv blød jordbund hård, hvorfor høst i frostperioder selvsagt foretrækkes. En finsnitter kan under optimale forhold og ved at benytte separate køretøjer til transport af den høstede flis fra høstmaskinen til den midlertidige marklagerplads, høste godt og vel 1 ha/time ved et udbytte niveau på 35-45 tons flis pr. time. Der kan være flere forhold, som begrænser kapaciteten: Blød jordbund øger risikoen for, at maskinerne kører fast. Ukurante marker og små arealer, hvor maskinen kører langsomt eller hyppigt skal foretage vending, hvilket er tidsforbrug uden høst. Meget kraftige og tykke skud kan være et problem for skærebordet normalt vil skud med en tykkelse på op til 7 cm dog ikke volde høstproblemer. Laveste kapacitet (0,6-0,7 ha/time) opnås, når finsnitteren høster flisen over i en efterspændt vogn, som skal tømmes i en markstak, der typisk ligger et stykke væk fra, hvor der høstes = spildtid ved kørsel. Højeste kapacitet opnås, når der er flere traktorer med vogne, som finsnitteren kan høste direkte over i. Jo større afstand der er mellem marken og flislageret, desto flere frakørselskøretøjer er der behov for, der kan holde finsnitteren kørende uden afbrydelser. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 8
Pris for udrustning af finsnitter til høst af pil er op mod 1 million kr., hvilket omfatter: Skærebord (som udgør langt hovedparten af investeringen). Ombygning af hydrauliksystem. Evt. andre dæk (diagonaldæk i stedet for alm. landbrugsdæk). Evt. ekstra beskyttelsesskærme. Finsnitter høster 2-årige pileskud. Flisen blæses direkte over i en frakørselsvogn. Fra høstdemonstration i Ulfborg, marts 2012. Helskudshøster En mindre del af pilearealet i Danmark høstes som hele skud, hvilket vil sige, at det enkelte pileskud høstes som ét, helt stykke. Høsten sker med en specialkonstrueret maskine, der afskærer, griber og samler de høstede helskud. Skuddene lagres i en bunke, typisk i forageren, hvor de blot ligger direkte på jorden. Alternativt kan de lagres på et stativ, så skuddene ikke er i berøring med jorden. Fordelen herved er, at luft kan cirkulere under og op gennem bunken, hvilket skaber gode betingelser for tørring i hele stakken. Hvis lagringen forløber hen over sommeren, kan der opnås en markant reduktion i vandindholdet i skuddene og dermed den flis, der produceres af de tørrede skud. Skuddene hugges til flis med en almindelig flishugger. Målinger udført i FarmTest af Høst (Pedersen, 2011) af pil viste, at høstkapaciteten ved høst med helskudshøster er ¼ til ¾ ha pr. time, svarende til ca. 15-45 tons helskud pr. time. Høj kapacitet er kun realistisk, hvis der anvendes frakørselsvogne. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 9
Høst af pil med helskudshøster. Høstede helskud af pil lagt på jorden. Som alternativ til finsnitter findes der bugserede (traktormonterede) maskiner, der udfører den samme type arbejde, altså høster og flishugger pilen i én arbejdsgang. Flere nyudviklede maskiner forventes markedsført inden for de nærmeste år. Rundballehøster Med den såkaldte Biobaler høstes pileskud i form af rundballer. Ballerne måler ca. 1,22 (højde) x 1,30 (diameter) meter og vejer typisk 400-500 kg. Ballerne kan lagres udendørs med mulighed for, at der kan ske naturlig tørring af biomassen. Det angives, at vandindholdet kan falde til ca. 30 % i løbet af to måneder. Maskinen kan høste skud med en tykkelse på op til 10 cm. (Savoie el al., 2010). Med en kraftig rotor forrest på maskinen slås skuddene af, og der sker herved en vis grov knusning af skuddene, inden de føres videre ind i pressekammeret. Rundballepresseren efterspændes en traktor, som kører (skræver) hen over pilerækkerne. Skuddene glider således ned under maven på traktoren, inden de høstes; der høstes en dobbeltrække ad gangen. Rundballerne har en størrelse, der gør, at de kan erstatte rundballer af halm ved fyring i et portionsfyret halmfyr. De er endvidere ikke tungere, end at de kan håndteres med de maskiner en landmand almindeligvis har til rådighed, dvs. traktor med frontlæsser eller teleskoplæsser. Alternativt kan ballerne neddeles/flishugges i en grenknuser. Biobaleren produceres i Canada af Anderson Group, og den forhandles i Danmark. Billets Når pil høstes med en lettere ombygget sukkerrørshøster, klippes pileskuddene i 10-20 cm lange stykker, de såkaldte billets. Disse billets lagres typisk i aflange og ret høje dynger også kaldt miler, hvori der er gode betingelser for lufttørring af pilestykkerne. Selv om dyngen er relativ bred og samtidig høj, kan der efter alt at dømme foregå en luftcirkulation helt ind i kernen af milen, da billets ikke falder sammen og lukker af for luften, sådan som pileflis i bunke gør det. Der er sandsynligvis ingen varmeudvikling i miler af billets. Den frie luftcirkulation må forventes at medføre en (væsentlig) tørring af pilestykkerne. Fra England, hvorfra høst af pil som billets er kendt, forlyder det, at vandindholdet kan komme under 30 % ved sommertørring. Billets skal inden anvendelse til brændsel hugges til flis. Ifølge en bruger af billetssystemet i England, skal der anvendes en specialkonstrueret flishugger til flisning af billets. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 10
Pil høstet som billets, England, marts 2011. RESULTATER Her gennemgås de indsamlede driftserfaringer fra anvendelse af pileflis på de to test -værker. Derefter gennemgås udbytteresultaterne fra høst af pil til Assens Fjernvarme, og til sammenligning anføres data fra andre udbytteopgørelser. Og endelig vises resultatet fra analyser af partikelsstørrelsesfordelingen i pileflis fra dels dette projekt og dels andre undersøgelser. Trustrup-Lyngby Varmeværk Ved Trustrup-Lyngby Varmeværk er der gennemført to testfyringer med pileflis og én med poppelflis. Oprindeligt indgik poppel ikke i projektplanen, men varmeværket fik ved et tilfælde adgang til en mindre mængde poppelflis, og resultaterne er ekstraordinært medtaget her. Tabel 1 herunder viser registreringerne fra fyringstestene. Alle tre testfyringer er gennemført ved relativ lav kedellast, dvs. ca. 20-25 % af mærkeeffekt. Varmeværket har ikke ønsket at gennemføre test med pileflis i vinterperioden. Årsagen hertil er, at kedlen ifølge driftslederen på varmeværket ikke kan opnå fuld ydelse (MW) ved fyring med pileflis alene. I vinterperioden skal varmeværket have sikkerhed for, at der kan produceres tilstrækkelig med varme til fjernvarmenettet, og man ventede derfor med fyringstestene til forsommerperioden, hvor varmetrækket fra værket er begrænset. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 11
Tabel 1. Gennemførte registreringer og supplerende beregninger fra testfyring med pile- og poppelflis på Trustrup-Lyngby Varmeværk. Test nr. 1 2 3 Flis Pil Pil Poppel Testens periode Maj, 2011 Maj/Juni, 2012 Juni, 2012 Testens varighed, timer 60 510 48 Anvendt mængde pileflis, tons 19 156 16,25 Vandindhold i pileflis, % 34 43 48 Min 0,70 0,65 0,85 Kedeleffekt, MW/h Maks 1,01 1,25 1,15 Middel 0,81 0,84 1,00 Kedelbelastningsgrad i gns., % 20,3 20,3 25,0 Røggastemperatur, C 179 202 216 Iltprocent i røggas, % 9,1 8,7 9,2 Produceret energimængde, MWh 51 441 44 Mængde aske, kg 15 150 5 Mængde slagger, kg 175 3200 150 Mængde tørstof i flis, tons 12,54 88,92 8,45 Aske + slagger i % af indfyret flis 1,0 2,1 1,0 Aske + slagger i % af indfyret tørstof 1,5 3,8 1,8 Prod. varme pr. ton flis, MWh/ton 2,7 2,8 2,7 Prod. varme pr. ton TS, MWH/ton 4,1 5,0 5,2 Supplerende oplysninger fra varmeværket vedr. de tre test Test 1 Varmeværket betegner flisen som tørt, og vandindholdet er da også lavt i forhold til den anvendte flis i de to andre test. Flisen er produceret af pileskud, der var ca. 8 år gamle og dyrket på mosejord. Skuddene er fældet med en skovningsmaskine om vinteren og herefter blot lagt på jorden i marken. Efter nogle måneder dvs. sidst på foråret (maj) er skuddene hugget til flis med en flishugger og kørt direkte ind på varmeværket. Værket karakteriserer flisen som værende i stor fraktionsstørrelse ; se analyse af partikelstørrelsesfordeling, tabel 6. Varmeværket oplevede ingen problemer under testen. Alt kørte fint, og brændslet var af rigtig god beskaffenhed. Denne positive oplevelse med pileflisen skal ses i lyset af, at flisen har haft en stor lighed med skovflis (dvs. ca. 8 år gamle pileskud, relativt tykke skud, flishugning med regulær flishugger, og relativt tørt flis med lavt askeindhold). Test 2 Pileflisen til denne test stammer fra 3 år gamle skud, der er høstet med selvkørende finsnitter. Flisen er i normal størrelsesfraktion og med god fugtighed (43 % vand). Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 12
Vandindholdet i flisen må siges at være ret lavt. Normalt er vandindholdet 50-60 % i flis fra to-tre årige pileskud, som er høstet med finsnitter i vinterperioden. Naturlig tørring under markforhold i perioden fra høst i vinter til anvendelsen 3-4 måneder senere i maj/juni har således medført et fald i vandindholdet i flisen på omkring 10 procentpoint. Test 3 I denne test er der anvendt flis af poppelskud, der var 2 år gamle ved høst. Varmeværket oplyser, at flisen var i meget lille og/eller meget trådet fraktionsstørrelse med mange små stikkere (småpinde uden egentlig træ-ved, nærmest som affald fra en hæk ). Der var en god fugtighed i flisen med en vandprocent på 48 %. Flisen havde en tydelig sød lugt, som vådt hø, og der var antydning af sammenbrænding i flisen. Værket konkluderer, at flisen var af en meget ringe kvalitet, og at poppel med denne kvalitet ikke kan anbefales til brug i vores kedel. Der er ved testen anvendt 85 rummeter poppelflis, og vægten var 16,28 tons, hvilket er MEGET lidt for et læs flis, som værket skriver. Med andre ord: Vægtfylden har været lav, kun 0,191 ton/rm. Med et vandindhold på 48 % betyder dette, at der kun har været 99 kg tørstof pr. rm. Ifølge ELSAM projektet (1994) er der ca. 145 kg tørstof pr. rm i pil. En tredjedel mindre tørstof pr. lastvognstræk medfører, at transportomkostningerne bliver en halv gang større for poppel sammenlignet med pil. Varmeværket vurderer, at der skal en bedre (dvs. større) fraktionsstørrelse til, før brændslet er interessant. En bedre størrelsesfraktion vil muligvis reducere flisens rumvægt, hvilket har negativ betydning for transportomkostningerne. Egenskaberne ved flis af poppel kan næppe bedømmes alene på resultaterne fra denne test. Flisen stammede fra et mindre areal, hvor dyrkningen slog fejl kort tid efter etablering. Sagen var den, at træerne (mere eller mindre) væltede som følge af meget våd jord og anden fysisk påvirkning. Ejeren valgte derfor at fælde træerne og begynde forfra. Træerne blev høstet med helskudshøster og efterfølgende hugget til flis med en almindelig skovflishugger. Ifølge virksomheden Forstmiljø, der står bag dyrkningskonceptet Energipoppel, kan en poppelavler vælge mellem to dyrkningsmodeller: 1. Intensiv 2. Ekstensiv I den intensive dyrkningsform er der 6000-7000 planter pr. ha, og skuddene høstes, når de er to år gamle. Høsten kan foretages med en finsnitter, der høster og flishugger i én arbejdsgang. Ved ekstensiv dyrkning er der ca. 2500 planter pr. ha, og høstrotationen er 6-10 år. Høsten sker med skovningsmaskine og/eller fældeudkører. Efterfølgende flishugges stammerne. Indtil nu er det yderst sparsomt med høsterfaringer fra dyrkningen af energipoppel. Det må dog forventes, at poppel, der dyrkes efter principperne for ekstensiv dyrkning, vil kunne producere en flis, der har samme gode egenskaber som den pileflis, der blev anvendt i test nr. 1. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 13
Hvad angår energipoppel, der er dyrket efter den intensive metode, må der afventes flere driftserfaringer. Sandsynligvis vil flis af poppel, der er høstet med finsnitter, besidde samme beskaffenhed som flis høstet af pil med en skudalder på 2-3 år. Som varmeværkets kommentarer ovenfor viser, er flis høstet fra 2-3 årige skud ganske tilfredsstillende. Arealet med energipoppel er stærkt stigende og når i 2012 op på ca. 1800 ha. (NaturErhvervstyrelsen, 2012). Kommentar vedr. aske- og energiindhold I tabel 6 er indholdet af aske i flisen (i tabellen slået sammen til aske og slagger) beregnet på grundlag af de oplyste mængder om aske/slagger og mængde flis, der er anvendt. Det bemærkes, at askeindholdet er særligt højt i flisen i test 2, faktisk dobbelt så højt som i test nr. 1 og nr. 3. Årsagen hertil kendes ikke, men sandsynligvis skyldes det forurening af flisen med jord/sand måske opstået under håndtering i forbindelse med transporten fra mark til værk. Til sammenligning kan anføres data for træpiller, som typisk indeholder 0,3-1,0 % aske af tørstof (Videncenter for Halm og Flisfyring, 2001. A.). Den producerede varmemængde er sat i forhold til den anvendte mængde flis (og tørstofmængde). Opgørelsen viser ikke nogen nævneværdig forskel mellem testene, og energiindholdet ligger samlet set omkring 2,7-2,8 MWh/ton. Assens Fjernvarme Ved Assens Fjernvarme er der gennemført to testfyringer med pileflis. Der er ikke opsamlet data på mængderne af aske og slagger fra fyringstestene. Pileflisen er indfyret i blanding med anden flis med et lavere vandindhold. Tabel 2 herunder viser registreringerne fra fyringstestene. Begge testfyringer er gennemført i januar, dvs. under vinterforhold. Pileflisen er indfyret i blanding med anden og tørrere type(r) flis. Test nr. 1 2 Flis til test Pil Pil Testens periode Januar, 2012 Januar, 2012 Testens varighed, timer 24 24 Anvendt mængde pileflis, tons 38,7 53,3 Vandindhold i pileflis, % 57,5 57,4 Anden flis anvendt, type Gummitræ Baltisk Fynsk + baltisk Anden mængde flis, tons 119,4 8,1 126,8 Vandindhold i anden flis, % 35-40 25-40 25-40 Kedelbelastning, tons flis/h Min 17,0 17,0 Maks 21,0 20,3 Middel 19,4 19,0 Røggastemperatur, C 135-160 146-159 Produceret energi Varme El Varme El Produceret energimængde, MWh 328 114 327 112 Mængde aske, kg Ikke målt Ikke målt Mængde slagger, kg Ikke målt Ikke målt Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 14
Supplerende oplysninger fra Assens Fjernvarme vedr. de to test Test 1 Værket antyder, at samfyringen med gummitræ skabte visse udfordringer særligt i starten af testen. Især kræver gummitræ meget luft, og det tog nogle timer af få indstillet parametrene. Hertil kommer, at der ca. midtvejs i testen i et tidsrum på knapt to timer fejlagtigt blev indfyret baltisk flis sammen med pileflisen. Det gav driftsforstyrrelser med for høj belastning af røggassugeren. For testen som helhed var andelen af pileflis 23 % w/w, og fyringen forløb uden væsentlig lastreduktion. Værket vurderer, at iblandingen af pileflis i det indfyrede brændsel ikke har haft nævneværdig betydning for hverken mængden af aske eller mængden af slagger. Ligeledes var der tilsyneladende heller ingen effekt på belægningen i kedlen den var uændret ved testens afslutning. Værket anfører, at strukturen på pileflisen var fin. Dette stemmer overens med, hvad der er gældende for pil høstet med finsnitter, se afsnit om partikelstørrelsesfordeling. Test 2 Værket skriver, at i starten af testen måtte lasten reduceres, da den fynske flis, som udgjorde hovedandelen i det indfyrede blandingsbrændsel i testen, var vådere end forventet, nemlig med et vandindhold på ca. 45 % mod forventet 30-35 %. Den våde flis blev derfor blandet med noget tørrere flis fra værkets egen lagerbeholdning, hvorefter lasten kunne øges. Ved at blande pileflisen med tørt (32 % vandindhold) fynsk skovflis, kunne lasten øges til 20-20,3 tons flis/time. Andelen af pileflis i det indfyrede brændsel var for testen som helhed 29,6 % w/w. Mængden af flyveaske og slagger har været på normalt niveau. Og belægningen i kedlen blev en lille smule større i løbet af testen. Det er ikke muligt at vurdere, hvilken betydning anvendelse af pileflis har haft i den forbindelse. Værket konkluderer, at testene har vist, at anvendelsen af pileflis giver en række udfordringer for driftspersonalet, hvad angår at sikre maksimal el-produktion og vagtfri drift uden udkaldsalarmer. Udbytter i pil Fra Assens Fjernvarme I projektet er der indsamlet udbyttedata fra i alt 12 pileavlere, der har solgt pileflis til Assens Fjernvarme i vinteren 2012. Data stammer fra marker, hvor pilen er etableret i foråret 2009. Efter første vækstsæson blev pilen slået ned i vinteren 2009/2010. Pilens skudalder var ved 1. høst af pilemarkerne i januar-marts 2012 således to år. I tabel 3 angives for hver avler, hvor stort et areal der er høstet. Udbyttet er anført i tons pileflis og energimængde (GJ) og er desuden omregnet til tons tørstof (tons TS) pr. år og pr. ha under hensyntagen til, at skudalderen ved høst var 2 år (dvs. første vækstsæson er ikke medregnet i gennemsnitsberegningen). Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 15
Tabel 3. Udbytter i pil høstet på Fyn i vinteren 2011/2012. Pilen er etableret i 2009 og slået af efter første vækstsæson. Avler,nr. Areal, ha Tons flis i alt GJ i alt Tons TS/ha/år 1 7,33 177,84 1142,05 5,1 2 8,96 307,92 2082,78 8,9 3 1,21 16,62 128,54 3,3 4 5,17 200,38 1341,08 8,4 5 4,46 135,74 934,83 6,8 6 3,52 47,94 331,57 3,0 7 6,96 75,98 507,47 2,4 8 5,46 75,76 532,35 3,2 9 6,21 141,88 956,29 5,0 10 16,79 309,36 2268,71 4,4 11 12,58 461,78 3082,97 8,0 12 9,70 148,28 943,95 3,2 Gennemsnitsudbyttet for de 12 avlere var 5,1 tons TS/ha/år ved høst af to-årige skud. Tabel 4 nedenfor sammenfatter data vedr. dyrkningsforholdene hos de tolv avlere. Pilen dyrkes på vidt forskellig jordbund, lige fra grov sandjord (avler nr. 7) til lerjord (flere af avlerne). Samtlige avlere tilfører gødning, de fleste i to ud af de tre dyrkningsår, enkelte har tilført gødning i alle tre år. Alle foretager også ukrudtsbekæmpelse, de fleste i to ud af tre dyrkningsår og enkelte i alle tre år. Tabel 4. Tabellen viser jordtypen på pilearealerne hos de tolv avlere (jf. tabel 3), samt hvornår der er tilført gødning og foretaget ukrudtsbekæmpelse. Gødningstilførsel Ukrudtsbekæmpelse Avler, nr. Jordtype 2009 2010 2011 2009 2010 2011 1 JB5 Nej Ja Ja Ja Ja Ja 2 Muldjord Nej Ja Ja Ja Ja Nej 3 Ingen opl. do. do. do. do. do. do. 4 JB2-JB6 Ja Ja Nej Ja Ja Nej 5 JB4 Ja Ja Nej Ja Ja Nej 6 Mosejord, lerjord Ja Ja Nej Ja Ja Ja 7 JB1-JB4 Nej Ja Nej Ja?? 8 Stiv jord Ja Ja Nej Ja Ja Nej 9 Ingen opl. do. do. do. do. do. do. 10 Lerjord Ja Ja Ja Ja Ja Nej 11 Gl. fjordbund Ja Ja Ja Ja Ja Nej 12 Mager jord Ja Ja Nej Ja Ja Nej Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 16
Der er, som det ses i tabel 4, stor variation i udbyttet avlerne imellem, lige fra 2,4 tons TS /ha/år til 8,9 tons TS/ha/år. Denne meget store variation kan næppe forklares alene på grundlag af dyrkningsoplysningerne i tabel 4. Ganske vist er der stor forskel på de arealer, som de forskellige pileavlere har anvendt til piledyrkningen, men der er ikke nogen entydig sammenhæng mellem en ringe/mager jord (lavt JB nr.) og et lavt udbytte eller mellem en god jordtype (lerjord/muldjord (højt JB nr.) og et højt udbytte. Og samtlige avlere har tilført gødning og foretaget ukrudtsbekæmpelse. Så hvad kan årsagen da være? Her må der nok peges på ukrudtsbekæmpelsen. Landmændenes egne erfaringer er, at rettidighed er altafgørende for et godt resultat. Det er i pil nemlig meget vigtigt, at ukrudtsbekæmpelsen udføres på det helt rigtige tidspunkt og med det rigtige middel, for ikke dels at beskadige pileplanterne dels at ramme ukrudtet på det optimale tidspunkt og med den rette dosering. Og dét har vist sig at være en vanskelig kunst at mestre i pil. Konsekvensen har været, at der nogle steder har været et meget tæt ukrudtsdække, hvilket har negativ indflydelse på pilens produktion. Der kan naturligvis også være andre forhold, som kan have haft betydning, fx vandforsyningen, høstforholdene, vildtskader mv., hvilket ikke er nærmere belyst i dette projekt. Nedenfor er vist billeder fra nogle af de marker, hvis udbytte er angivet i tabel 3. Billederne er fra dels en pilekultur, der har ydet relativt meget (avler nr. 2), dels fra et areal med et temmeligt ringe udbytte (avler nr. 12). Eksempel på pilemark med relativt godt udbytte; jf. avler nr. 2 i tabel ovenfor. Januar 2012, umiddelbart inden høst. Eksempel på pilemark med ringe udbytte; jf. avler nr. 12 i tabel ovenfor. Januar 2012, umiddelbart inden høst. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 17
Til sammenligning med de opnåede udbytter på Fyn anføres herunder udbytteopgørelser fra andre undersøgelser. Fra Vestjylland Fra Vestjysk landboforening foreligger der data over udbytter i pil høstet i Vestjylland i vinteren 2011-2012. Alderen på de høstede skud var hos samtlige avlere to år. Pilemarkerne var etableret i foråret 2009 på nær et par enkelte steder, hvor markerne først var etableret i 2010. Pilen var alle steder slået af efter første vækstsæson, undtagen på de marker, hvor pilen var etableret i 2010. Udbytteopgørelsen viser, at der i gennemsnit er høstet 3,9 tons tørstof pr. ha pr. år med en variation fra 2,4 til 8,9 tons tørstof pr. ha pr. år. Fra Landsforsøg I Oversigt over landsforsøgene i 2010 og 2011 (Videncentret for Landbrug, 2010; 2011) er der afrapporteret udbyttedata fra to spørgeundersøgelser. 2010 I 2010 indgik ca. 50 landmænd i undersøgelser, hvoraf der er opnået brugbare data fra 11 landmænd. Undersøgelsen viste at: Pilemarkerne var relativt små, ofte mindre end 5 ha Udbyttet i pileflis lå mellem 2 og 10 tts/ha/år Det typiske udbytteniveau var 4-7 tts/ha/år Vandindholdet i pileflisen var 50-55 %. 2011 I 2011 indgik ca. 65 pileavlere i undersøgelsen, hvoraf der er opnået brugbare data fra 16 pileavlere. Undersøgelsen viste at: Pilemarkerne var relativt små, ofte mindre end 5 ha Udbyttet svingede meget fra 0,7 til 16,6 tts/ha/år Det typiske udbytteniveau var 2-8 tts/ha/år Skudalderen var typisk 2-3 år Vandindholdet var 52-57 %. De fire dataopgørelser over udbytte i pil dyrket og høstet under almindelige dyrkningsforhold viser, at udbyttet typisk ligger omkring ca. 4-7 tons ts/ha/år. Der er ganske betydelig variation med enkelte højdespringere, der når tæt på de 10 tons ts/ha/år. Omvendt er der andre, som stort set intet har avlet. Partikelstørrelsesfordeling i pileflis Der er udført en analyse af partikelstørrelsesfordelingen af den pileflis, som er anvendt ved den første test (test nr. 1) på Trustrup-Lyngby Varmeværk i maj 2011, se tabel 6. Analysen er en fraktionering af flisen i forskellige størrelsesklasser. Disse størrelsesklasser er defineret i den af Danske Skoves Handelsudvalgs godkendte kvalitetsbeskrivelse. Kvalitetsbeskrivelsen opererer med fem kvalitetsklasser (fin, mellem, grov, air spout og forgasning), alt efter hvordan partiklerne i den analyserede flis er fordelt i de forskellige størrelsesklasser, se tabel 5. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 18
Tabel 5. Partikelstørrelsesfordelingen for fem kvalitetsklasser af flis. Kvalitetsbeskrivelsen er godkendt af Danske Skoves Handelsudvalg (Videncenter for Halm- og Flisfyring 2001 B.). Se bilag 2 for en teknisk beskrivelse af de fem kvalitetsklasser. Betegnelse Soldskuffe Fin Mellem Grov Air Spout Forgasning % % % % % Smuld 3,15 mm < 10 < 8 < 8 > 2 < 4 Småt 3,15 mm < X < 8 mm < 35 < 30 < 20 > 5 < 8 Mellem 8 mm < X < 16 mm Stor 16 mm < X < 45 mm < 60 1) 1) 1) 1) 1) > 60 2) < 25 Ekstra stor 45 mm < X < 63 mm < 2,5 < 6 1) < 15 > 60 3) Overstor > 63 mm < 0,25 < 0,6 < 3 < 3 Overlang 10 100-200 mm < 1,5 < 3 < 6 < 4,5 < 6 Overlang 20 > 200 mm 4) 0 < 0,5 < 1,5 < 0,8 < 1,5 1): Ingen krav 2): Disse to klasser skal tilsammen udgøre mindst 60 % 3): Disse tre klasser skal tilsammen udgøre mindst 60 % 4): Partikler med følgende dimensioner må ikke forekomme: - længere end 500 mm med en diameter > 10 mm - større end 30 x 50 x 200 mm. Analyseresultatet Tabel 6. Analyse af partikelstørrelsesfordeling i pileflis høstet foråret 2011. Pileskuddene, der var ca. otte år gamle ved høst, er høstet med helskudshøster og efterfølgende neddelt med almindelig flishugger. Nederst i tabellen er vist, hvilke kvalitetsklasser den analyserede pileflis opfylder kravene til. Betegnelse Soldskuffe Fraktion (% af totalvægt) Smuld 3,15 mm 2,9 Småt 3,15 mm < X < 8 mm 4,7 Mellem 8 mm < X < 16 mm 16,6 Stor 16 mm < x < 45 mm 70,6 Ekstra stor 45 mm < x < 63 mm 4,5 Overstor > 63 mm 0,6 Overlang 10 100-200 mm 0,0 Overlang 20 > 200 mm 0,0 Kvalitetsklasse Overholdes kravene? Fin Mellem Grov Air Spout Forgasning Nej Nej Ja Ja Ja Pileflisen overholder kravene til kvalitetsklasserne Grov, Air Spout og Forgasning. Kravene til Fin og Mellem er derimod ikke opfyldt. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 19
Andre resultater vedr. partikelstørrelse I tabel 7 nedenfor er vist analyseresultater fra to tidligere undersøgelser af partikelstørrelsesfordeling i pileflis høstet med finsnitter. I FarmTest Høst af pil (Pedersen, 2011) er der lavet analyse af partikelstørrelsesfordelingen i tre prøver af pileflis, høstet på tre forskellige lokaliteter (A, B og C). Fra en høstdemonstration ved Ulfborg i marts 2012 er der analyseret én prøve af pileflis fra hver af de tre finsnittere, som kørte ved demonstrationen (Lokalitet D). Følgende kan oplyses om de fire pilemarker: Lokalitet A: Pilekultur 3 år, skudalder 2 år, udbytte 18 tons TS/ha Lokalitet B: Kultur 5 år, skudalder 2 år, ingen oplysninger om udbytteniveau Lokalitet C: Kultur 16-20 år (flere arealer af forskellig alder), skudalder 2-3 år, udbytte 24,4 tons TS/ha Lokalitet D: Kultur 3 år, skudalderen 2 år, udbytte 13,8 tons TS/ha. De seks analyserede flisprøver er høstet med fire forskellige finsnittere, benævnt Maskine 1 til 4: Maskine 1 har høstet prøve 3 og 6 Maskine 2 har høstet prøve 1 og 2 Maskine 3 har høstet prøve 4 Maskine 4 har høstet prøve 5. Tabel 7. Analyse af partikelstørrelsesfordeling i seks prøver af pileflis. Prøve 1-3 er fra FarmTest Høst af pil (Pedersen, 2011), mens prøve 4-6 er fra høstdemonstration ved Ulfborg, marts 2012. Fraktion (% af totalvægt) Betegnelse Soldskuffe FarmTest 2011 Høstdemonstration marts 2012 Prøve 1 Prøve 2 Prøve 3 Prøve 4 Prøve 5 Prøve 6 Mask. 2 Mask. 2 Mask. 1 Mask. 3 Mask. 4 Mask. 1 Smuld 3,15 mm 5,2 3,2 6,5 4,0 1,9 1,7 Småt 3,15 mm < X < 8 mm 16,8 7,7 18,9 10,1 8,4 5,1 Mellem 8 mm < X < 16 mm 49,2 46,5 44,6 26,2 33,4 19,2 Stor 16 mm < x < 45 mm 28,5 42,2 30,0 59,7 56,3 74,0 Ekstra stor 45 mm < x < 63 mm 0,2 0,3 0,0 0,0 0,0 0,0 Overstor > 63 mm 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Overlang 10 100-200 mm 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Overlang 20 > 200 mm 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Kvalitetsklasse Fin Ja Ja Ja Ja Ja Nej Overholdes kravene? Mellem Ja Ja Ja Ja Ja Ja Grov Ja Ja Ja Ja Ja Ja Air Spout Ja Ja Ja Ja Nej Nej Forgasning Nej Nej Nej Nej Nej Ja Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 20
Fire af de seks prøver opfyldte kravene til fire af de fem kvalitetsklasser for flis, mens to af dem opfyldte kravene til 3 af de 5 klasser. Til analysen af prøve 1 var der knyttet følgende kommentar: Der var en del fuglereder, dvs. barktrævler, der er skåret over under flisningen, men filtret sammen til klumper. Analyserne viser, at maskinerne generelt kan opfylde kravene til de tre mindste flisklasser (fin, mellem og grov). De flisfyrede varmeværker ønsker en relativ grov flis, hvilket altså kan opfyldes. KONKLUSION Projektet har vist, at pileflis kan anvendes som brændsel på varmeværker og kraftvarmeværker, og at værkerne finder pileflis attraktivt. Dette gælder uanset om flisen er produceret med finsnitter eller via flisning af helskud med almindelig flishugger; i reglen ønsker værkerne sig en ret grov flis. Analyser af partikelstørrelsesfordelingen i flisprøver viste, at pileflis høstet med finsnitter generelt set opfylder kravene til kvalitetsklasserne Fin, Mellem og Grov og ofte også Air Spout, men derimod ikke kravene til klassen Forgasning. Pileflis høstet med finsitter har en struktur, der typisk er lidt finere end skovflis. De anvendte flispartier i denne undersøgelse var generelt set tilfredsstillende for værkerne. Høst med finsnitter og produktion af pileflis fra 2- eller 3-årige skud forventes at blive den mest udbredte driftsform i fremtiden, og analyserne viser således, at denne driftsform kan levere en fliskvalitet, som værkerne efterspørger. Flis fra nyhøstet pil har typisk et vandindhold på 50-60 %, hvilket er markant mere end i almindelig tør skovflis. Pileflis, der har ligget i en periode efter flisning, eller flis der er produceret af pileskud, der er høstet nogle måneder forud for flishugningen, har et vandindhold, der er på niveau med skovflis. Pileflis med højt vandindhold, medfører visse begrænsninger og udfordringer for værkerne. Dels kan krav til sikker og høj kedelydelse betyde, at våd pileflis fravælges i perioder, hvor der er behov for stor kedelydelse, dels kan der være behov for at blande den våde flis med anden, mere tør skovflis. Sidstnævnte løsning er kun mulig på værker med flere påslag, hvorfra forskellige typer flis kan blandes valgfrit. Opgørelserne over de høstede udbytter dels fra data indsamlet i dette projekt dels fra andre undersøgelser viser, at der er endog meget stor variation mellem avlerne, og at det gennemsnitlige udbytte er relativt lavt. Det kan der være flere grunde til, men især to skal fremhæves. For det første dyrkes pilen ofte på jord med ringe bonitet (mager jord, mosejord mv.). For det andet er det mange avleres erfaring, at bekæmpelse af ukrudt i pil let kan mislykkes, hvorved pilen får alt for vanskelige vækstvilkår. Dyrkning af pil og især ukrudtsbekæmpelsen er nyt land for landmænd, hvorfor problemerne med for ringe ukrudtsbekæmpelse sandsynligvis blot vil være midlertidig. Det forventes, at pilemarker vil præstere en højere ydelse i næste, dvs. anden (og efterfølgende) høstrotation(er). Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 21
AFSLUTTENDE BEMÆRKNING Gennemførelsen af projektet i henhold til formålet og projektbeskrivelsen i øvrigt har været alvorlig hæmmet af flere uforudsete forhold. For det første har det ikke været muligt at skaffe de typer af flis, som skulle have været anvendt til at påvise en evt. betydning af dyrkningsforhold og skudalder på flisens brændselsegenskaber. Adgangen til egnet pileflis var så begrænset, at der ikke var mulighed for at finde de typer, der kunne opfylde vores formål eller tilfredsstille værkerne. Der kunne med andre ord ikke gennemføres forsøgsserier, hvor forsøgsvariablen var flisens skudalder og/eller flisens dyrkningsforhold. Det har således ikke været muligt at gennemføre forsøg med forskellige materialer under kontrollerede forhold og sammenligne resultaterne. For det andet var det ikke forudset, at Assens Fjernvarme blandede pileflisen med andre typer af flis. Blandingsforholdet mellem pil og anden flis var i størrelsesordenen 20 % w/w pil og 80 % w/w andet (tørrere) flis. I det forhold viste det sig var det muligt at få indtryk af, om anvendelsen af pileflis medfører andre driftsbetingelser end ellers. Resultatet af testene på Assens Fjernvarme var, at pileflis er et brændsel som kræver en lidt anden drift af værket, og at der er øget risiko for driftsproblemer, særligt hvis der anvendes (for) store mængder pileflis. Men derudover kan der fra de to test ikke siges noget om pileflisen som brændsel i relation til formålet. For det tredje blev pileflisen fra de enkelte pileavlere ikke holdt adskilt på Assens Fjernvarme, hvorfor der ikke var styr på, hvor pileflisen kom fra (i relation til jordtype) i de to testforløb. For det fjerde er der ikke som oprindeligt tilstræbt gennemført testforløb ved henholdsvis sommer- og vintertide. Trustrup-Lyngby Varmeværk ønskede ikke at fyre med pileflis om vinteren, da driftslederen vurderede, at der ville være betydelig risiko for nedgang i kedelydelse og evt. andre driftsproblemer. Der er således kun gennemført test ved lav last i forsommerperioden. Assens Fjernvarme havde ikke adgang til pileflis i sommerperioden. For det femte har værkernes udtagning/arkivering af prøver af pileflisen været særdeles mangelfuld trods klare aftaler og en tydelig vejledning i testskemaet. Dels er der ikke udtaget prøver af alle de testede flispartier, dels var prøverne i enkelte tilfælde (alt) for små, og dels var prøverne ved Assens Fjernvarme uden videre smidt ud, angiveligt på grund af skimmelvækst i flisen. Udbyttet af alle disse mangler var, at der kun kunne gennemføres partikelstørrelsesanalyse på én prøve fra testene. Som supplement til denne analyse er der lavet analyse af pileflis fra en høstdemonstration i marts i år; resultaterne herfra er afrapporteret i denne rapport. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 22
BILAG 1 Nedenstående spørgeskema (i komprimeret version) er anvendt i forbindelse med indsamling af driftserfaringer ved testfyring med pileflis på Assens Fjernvarme og Trustrup-Lyngby Varmeværk. Projekt: Energipil som brændsel til fjernvarme erfaringsindsamling fra testfyringer Testfyring med pileflis. Følgende skal registreres i forbindelse med testfyring: Testtidspunkt Mængde flis (pil og andet) der anvendes Vandindhold i flis (pil og andet) Kedeleffekt (middel/min/maks.) Røggas temperatur Ilt procent i røggas Mængden af varme produceret fra pileflisen Mængde aske Mængde af evt. slagger Evt. belægning i kedel Andre væsentlige forhold eller problemer Bemærkninger i øvrigt? Udtagning af prøver af pileflis Der udtages en repræsentativ prøve af pileflisen for hver avler. Hver prøve skal være på ca. 100 liter, som opbevares i en lufttæt plastpose. Prøverne skal mærkes med navn og adresse på den pågældende avler. Prøverne gemmes på varmeværket. De skal senere bruges til analyse af tørstof og aske i pileflisen, partikelstørrelsesfordelingen samt evt. også brændværdi. Hvis pileflisen blandes med en anden slags flis, skal blandingsforholdet anføres: Mængde pileflis Mængde anden type flis. Det skal oplyses, hvad den anden type flis er, og hvad vandindholdet i flisen er (evt. udtages der en prøve, der gemmes i en lufttæt plastpose). Efter testen sendes skemaet med resultaterne retur til AgroTech. Prøverne mærkes med navn på den enkelte avler og gemmes indtil videre på værket. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 23
BILAG 2 I kvalitetsbeskrivelsen for brændselsflis er de fem klasser af flis beskrevet med følgende, se nedenstående: Teknisk beskrivelse af de fem kvalitetsklasser for flis: Fin flis er beregnet til villafyr, som bruger snegle til transport af flisen. Disse snegle er af mindre dimension og meget følsomme over for overlange og overstore partikler. Mellem flis er beregnet til institutionsfyr, hvor en finere flis end grov flis ønskes. Grov flis er beregnet til fjernvarmeanlæg med ristefyring, hvor flisen normalt skubbes ind i fyret. Her ønskes en grov flis (store partikler) og en begrænset mængde smuld. Air spout flis er beregnet til anlæg med indkaster eller air spout. Disse anlæg behøver en vis mængde smuld, men er samtidig lidt følsomme over for overlang. Forgasningsflis er en ekstra grov flis med en meget begrænset mængde smuld og andre fine partikler. Denne flis er beregnet specielt til mindre forgasningsanlæg. (Videncenter for Halm- og Flisfyring, 2001. B.) Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 24
REFERENCER Dansk Fjernvarme, 2012. Spørgeundersøgelse udført af Dansk Fjernvarme blandt organisationens medlemmer. Internt papir. Ikke off. ELSAM projekt (1994). Helårsforsyning af pil til kraftvarmeforsyning. Landbrugets Rådgivningscenter, Forskningscenteret for Skov & Landskab. 224 s. + bilag. Energistyrelsen 2012. Energistatistik 2011. 60 s. http://www.ens.dk/da- DK/Info/TalOgKort/Statistik_og_noegletal/Aarsstatistik/Documents/Energistatistik%202011.pdf Larsen, S.U. (red.) (2012). Evalueringsrapport Pil. BioM projekt. 99 s. (Under forberedelse.) NaturErhvervstyrelsen 2012. http://naturerhverv.fvm.dk/ Pedersen, J. (2011). FarmTest Høst af pil. Videncenteret for Landbrug Planteproduktion og AgroTech, 2011. (kræver log-in). https://www.landbrugsinfo.dk/tvaerfagligeemner/farmtest/maskiner-og-planteavl/sider/pl_11_674_farrmtest.pdf Savoie, P. et al. 2010. Round bale harvest of short-rotation willow and poplar at three sites in Ontario. Confidential Research Report. Agriculture and Agri-Food, Canada. Videncenter for Halm- og Flisfyring (2011). A. Brændselsdata. Videnblad 155, Videncenter for Halm- og Flisfyring. http://www.videncenter.dk/videnblade-dok/vb-155.htm Videncenter for Halm- og Flisfyring (2011). B. Ny godkendt kvalitetsbeskrivelse for brændselsflis. Videnblad 160, Videncenter for Halm- og Flisfyring. http://www.videncenter.dk/videnbladedok/vb160.pdf Videncentret for Landbrug (2010). Udbytter i pilemarker. I: Oversigten over Landsforsøg 2010, s.185. Videncentret for Landbrug (2011). Udbytter i pilemarker, høstet vinteren 2010 til 2011. I: Oversigten over Landsforsøg 2011, s.190. Energipil som brændsel til fjernvarme Erfaringsindsamling fra testfyringer. 2012 25