Tillbaka till Frågelådan


Utbildning inom biogas/bioenergi

Fråga:
Med vilka utbildningar kan man rikta in sig på biogas/bioenergi-branschen?

Svar från webbredaktören på Bioenergiportalen:
Du anger inte vilken typ av utbildning du är intresserad av, men jag förutsätter att det är någon form av lite längre eftergymnasial utbilning.

Flera yrkeshögskolor har praktiska utbildningar inriktade mot biogas/bioenergi, till exempel yrkeshögskolorna i Skara (BYS), Hallsberg (SKY) och Varberg (Campus Varberg)   På www.yrkeshogskolan.se  kan man enkelt söka efter aktuella utbildningars som är beviljade av Myndigheten för yrkeshögskolan.

På universitet och högskolor finns gott om program med energiinriktning, och vissa av dem har också en tydlig inriktning mot bioenergi. Vid Linnéuniversitetet  kan man till exempel läsa till högskoleingenjör med inriktning bioenergiteknik.

Men även många andra ingenjörs- och civilingenjörsutbildningar innehåller kurser inom ämnena bioenergi och biogas. Vid högskolor och universitet finns dessutom ett flertal kurser inom området. www.studera.nu  ger en bra överblick över studieutbudet.

Att hitta rätt i utbildningsdjungeln är inte lätt. Bästa tipset är att ta kontakt med en studievägledare, som finns på gymnasieskolor, komvux, folkhögskolor och universitet och högskolor. Du kan gå till vem som helst av dem. Det spelar ingen roll om du inte är student än eller ens tänker plugga just där.

Det är också bra att kolla upp arbetsmarknaden innan man bestämmer sig för att börja läse en viss utbildning. På Arbetsförmedlingens webbplats finns något som heter Yrkeskompassen . Där finns information om arbetsmarknadsläget och framtidsutsikter för olika yrken som Arbetsförmedlingen gör prognos på.

 


  


Tjäna energi på sänkt vattentemperatur

Fråga:
Jag har extern pelletseldning som verkar mot en vattentank på 90 liter i värmepannan. Detta styrs med termostat på ca 10 graders intervall, dvs på- och avstängning av pelletsbrännaren. Tidigare hade jag ett intervall på mellan ca 75-85 grader. Detta har berott på en troligen överdriven Legionellarädsla. Nu har jag intervall mellan ca 55-65 grader. Hur mycket energi kan man tjäna på att sänka temperaturen i en vattentank från 75-85 till 55-65 grader?

Svar från Lars Neuman, energi- och teknikrådgivare, LRF Konsult:
Om man värmer tankens 90 liter till 80 grader från en kallvattentemperatur på ex. 8 grader, så har det tillförts 7,5 kWh. När man ändrar termostaten till intervallet 55-65 grader och värmer till i medeltal 60 grader så minskar värmetillförseln till 5,4 kWh. Räknesnurran på Bioenergiportalen avrundar dessa tal till 8 och 5 kWh, men skillnaden är alltså mer exakt 2,1 kWh.

Jag vet inte hur du använder vattentankens värmelagring, men jag har två reflektioner om att sänka temperaturen med 20 grader. Den ena är att du får mindre förluster till omgivningen, vilket är positivt. Den andra reflektionen är att minskningen av lagringskapaciteten med 2,1 kWh kan ha en praktisk betydelse, t.ex. i form av antal duschar på morgonen.

 


 

Energiinnehåll hästgödsel

Fråga:
Hur mycket får man ut i kWh/kg ts om man eldar hästgödsel - och hur mycket om man gör biogas?

Svar från Mats Edström, forskare på JTI: 
Förbränning
Hästgödselns kalorimetriska värmevärde är ca 20,5 MJ/kg torrt askfritt bränsle (= 5,7 kWh/ torrt askfritt bränsle)och det effektiva värmevärdet ca 19,1 MJ/kg torrt askfritt bränsle (= 5,3 kWh/ torrt askfritt bränsle).

TS-halten för hästgödsel kan variera en hel del liksom innehållet av aska. Följande värden antas för kalkylen nedan:
• TS-halt är 30 % av våtvikten
• Innehållet av aska är 16,7 % av torrsubstansen.

Inkluderas askan i bränslet blir effektiva värmevärdet 4,4 kWh/kg ts.
Detta är dock inte den värmemängd som kan utvinnas från en panna som eldar hästgödsel. Om detta bränsle eldas i en panna som inte har rökgaskondensering (dvs att en hel del av den värme som utvecklas vid förbränningen åtgår för att förånga vattnet som finns i hästgödseln) och en pannverkningsgrad på 85% kan maximalt 0,59 kWh värme utvinnas/kg hästgödsel. Är pannan försedd med rökgaskondensering kanske det går att utvinna 1,1 kWh värme/kg hästgödsel.

I praktiken går det inte att enbart elda hästgödsel som har en ts-halt på 30%. Det finns två vägar att gå om man ändock vill elda hästgödseln:

1) Hästgödseln sam-eldas med ett energirikt bränsle som t.ex. pellets/halm/flis
2) Hästgödseln torkas till minst en ts-halt på 50 % innan den förbränns.

Rötning
Baserat på satsvisa utrötningsförsök med hästgödsel bedömer jag att det vid rötning går att utvinna ca 170 liter metan/kg organiskt material. Detta motsvarar 1,4 kWh metan/kg ts. Omsatt till våtvikt medför detta en metanproduktion på 0,42 kWh/kg hästgödsel. Om biogasen eldas i en gaspanna med 90 % verkningsgrad utvinns alltså 0,38 kWh värme/kg hästgödsel. Noterbart är att det åtgår minst 10% av denna värmemängd för att driva rötningsprocessen så nettoproduktionen av värme skulle alltså bli 0,34 kWh/kg hästgödsel.

Mängden hästgödsel som rötas i svenska biogasanläggningar är mycket liten. Detta beror delvis på att det är svårt att omsätta hästgödselns torrsubstans till metan, dels beroende på att hästgödseln kan orsaka tekniska problem rötningsprocesser som baserar sig på våt rötningsteknik. Jag bedömer dock som att biogasbranschen tittar på detta gödselslag som en möjlig framtida råvara för biogasproduktion. 

 


 

Varvtalsstyrda fläktar

Fråga:
Drar varvtalsstyrda fläktar mindre energi än flera mindre fläktar som startas stegvis?

Svar från Erik Hellsvik, vd Akron:
Om man i ett system med litet tryckbehov jämför en stor väggmonterad varvtalsstyrd fläkt med parallellmonterade småfläktar, som tillsammans drar lika mycket effekt som den stora vid fullt varv, blir svaret: Ja!

Förklaringen ligger i att fläktens tryckförluster (dåligt chassi och installation) är proportionella mot lufthastigheten (i fläkten) i kvadrat. När man minskar varvtalet på den stora minskar lufthastigheterna och därmed fläktens tryckförluster.

I det andra fallet blir det tvärtom större tryckförluster. Exempel: Om man stänger av en av två parallella småfläktar som tillsammans gav luftflödet 100+100=200 så ökar luftflödet från 100 till kanske 120 på den fläkt som är kvar i drift. Tryckförlusterna i denna ökar då från 100 till 144. Vi har nu alltså en fläkt som levererar 120 luft och tryckförluster på 144 i fläkten.

Om man istället varvar ner den stora fläkten så att luftflödet minskar från 200 till 120, kommer tryckförlusterna samtidigt minska från till 100 till 36. Det nya flödet var i båda fallen 120 men i det ena fallet ökade tryckförlusterna till 144 och i det andra minskade de till 36.

Om tryckförlusterna i fläkten är små i förhållande till systemets tryckbehov spelar skillnaden kanske inte så stor roll men om de är stora i förhållande till systembehovet kan det snabbt bli dyrt. Det kan naturligtvis finnas andra aspekter som gör att man ändå måste ha parallellmonterade fläktar.

 


 

Verkningsgrad på fläktar

Fråga:
När det gäller verkningsgrad och energiförbrukning på ladugårdsfläktar, är det stor skillnad på en ny fläkt och en som är 20 år gammal? Hur stor skillnad kan det vara?

Svar från Erik Hellsvik, vd Akron:
Fläktars verkningsgrad bestäms av en rad energiförluster.

  • 10-20% av tillförd elenergi försvinner i motorn, motorn behöver kylas. Det finns bra och dåliga motorer.
  • 5-20% försvinner vid strömningsförluster vid själva skoveln (friktion och virvlar), detta gör att luften värms upp någon tiondels grad.
  • Ytterligare energi går förlorad när luften skall passera osnyggheter i fläktchassit, tex när luft med hög hastighet rundar skarpa hörn vid motorkonsolen. Här kan det vara riktigt illa. Typiska förluster är 10-20%.
  • Till sist kan fläktinstallationen i sig vara bra eller dålig. Har luften fri passage till och från fläkten eller sitter det störningar i vägen? Normalt tappar man här mellan 0-10%.

De bästa motorernas verkningsgrad är nuförtiden något högre än för t ex 20 år sedan. Det samma gäller fläkthjul vilket beror på att vi som utvecklar fläkthjul har tillgång till bättre datorkraft nu - vi kan med rimliga insatser utföra allt mer avancerade beräkningar och på så sätt "putsa på" verkningsgraden.

Uppskattningsvis har man, på de allra bästa motorerna och på de allra bästa fläkthjulen, minskat förlusterna med 10 % vardera. Den bra motorns förluster har t ex minskat från 10 till 9 % och det bra fläkthjulets från 5 till 4,5 %. En fläkt med bra hjul och motor kan alltså utnyttja ca 75 % av tillförd elenergi men det är alltså inga svårigheter att dra på sig strömningsförluster i chassi och installation så att verkningsgraden endast blir ca 50 %.

Den energi som finns kvar i luften efter alla dessa förluster är tillgänglig för själva systembehovet, t ex ventilation eller torkning. Även här gäller det att se upp så att behovet inte blir onödigt stort. Kanske har man för trånga kanaler, igensatta filter eller annat.


 

Biogas från svingödsel 

Fråga:
Om jag producerar biogas på min egen gård av 6000 m3 gödsel från slaktsvin, hur använder jag bäst gasen för att få ihop det ekonomiskt?

Svar från Mats Edström, forskare på JTI:
Sammansättningen på gödsel kan variera mycket från gård till gård. Därför bör man analysera dess sammansättning och gärna variationen under året innan man börjar räkna mer noggrant på förutsättningarna för att bygga en biogasanläggning.

Exempel:

  • Från svinflytgödsel med 5 % ts-halt kan utvinnas ca 10 m3 metan/m3 flytgödsel

    Från svinflytgödsel med 8 % ts-halt kan utvinnas ca 16 m3 metan/m3 flytgödsel (Energiinnehållet i 1 m3 metan är ca 10 kWh)

De ekonomiska förutsättningarna för gödselrötningsanläggning beror av huvudsakligen på:

  • Kapitalkostnaderna, dvs investeringen och hur snabbt den ska skivas av
  • Driftkostnaderna som huvudsakligen består av underhåll av mekanisk utrustning i anläggningen, vid kraftvärmeproduktion är underhållet på motorn den enskilt största underhållsposten.
  • Intäkter från energi. Vid kraftvärmeproduktion kan högsta ersättningen för el nås då man ersätter gårdens egen elanvändning.
  • Ersättningen blir lägre för elektricitet som säljs ut på nätet. Det är också viktigt att det finns ett stort värmebehov helst året runt på eller i anslutning till gården dit värmen kan säljas.

För att belysa hur kalkylerna kan slå utgående från antagna förutsättningar redovisas på kalkylexempel nedan.

Kalkylexempel 1:
På uppdrag av Länsstyrelserna i Uppsala och Stockholms län har JTI genomfört en biogaskalkyl för en typgård med integrerad svinproduktion där den sammanlagda gödselmängden flyt- och fastgödsel som ska rötas är 20 000 ton per år där gödselblandningen har en ts-halt på 10 %. Resultaten finns i denna rapport.

Typgården antogs bygga en rötkammare med totalvolym på ca 1600 m3. Vidare antogs biogasen användas för kraftvärmeproduktion med installerad el-effekt på 200 kW. Anläggningen beräknade producera ca 3700 MWh biogas per år (motsvarar 370 m3 olja). Från denna biogas utvinns 1340 MWh el och 1820 MWh värme. Investeringen för att bygga anläggningen bedömdes vara 10 Mkr. Gården antas kunna sälja en större mängd värme som genererar en årlig intäkt motsvarande 550 000 kr/år! Med dessa förutsättningar blev produktionskostnaden för elektriciteten 94 öre/kWh. Om gården fick ett investeringsstöd på 1,8 Mkr sjönk produktionskostnaden för elektriciteten ned till 77 öre/kWh. Om det istället utgick ett produktionsstöd på biogas från gödsel på 20 öre/kWh biogas, sjönk produktionskostnaden för elektriciteten ned till ca 40 öre/kWh!

Kalkylexempel 2:
I rapporten Best available technologies for pig manure biogas plants in the Baltic Sea region beräknas ekonomin för 3 olika storlekar på biogasanläggningar som huvudsakligen rötar svingödsel. I denna studie fanns det ett fokus att beräkna hur läckaget av växtnäring till sjöar och hav påverkades av att gödselrötning. Detta medförde att alla de tre biogasanläggningarna hade inkluderade utrustning för avvattning av den rötade gödseln.

Den minsta av dessa typanläggningar rötar 9650 ton flytgösdel per år med en ts-halt på 5,5 %. Även här antogs biogasen användas för kraftvärmeproduktion. Anläggningen beräknades producera ca 1180 MWh biogas per år (motsvarar 118 m3 olja). Investeringen för att bygga anläggningen bedömdes vara 5,7 Mkr. Hälften av värmeöverskottet antogs kunna säljas till en ersättningsnivå på 36 öre/kWh värme. Utan investeringsstöd eller andra stöd beräknades produktionskostnaden för elektriciteten vara ca 190 öre/kWh elektricitet.


Värmeåtervinning från mjölk 

Fråga:
Hur mycket värme kan man återvinna årligen från en daglig produktion på 950 liter mjölk, om man kopplar en plattvärmeväxlare till kylsystemet?

Svar: 
Att ta tillvara värmen i 950 liter mjölk kan spara cirka 33 kWh per dag, dvs ca 12 000 kWh per år.

Du kan själv räkna på hur mycket värme kan du återvinna från din mjölk med Bioenergiportalens räkneverktyg.


 

 

Bookmark and Share
Senast uppdaterad: 2013-02-14
Skriv ut
6744270