Förstudie småskalig pelletanvändning i Chile

Syftet med denna förstudie var att undersöka vilka förutsättningar finns för pelletvärmesystem och om marknaden i Chile kan vara intressant för svenska företag som tillverka den typ värmesystem. De viktigaste resultaten är:1.Träpellets finns tillgängliga i Chile tillverkade av tre företag med en total tillverkningskapacitet av 100000 ton. En typ pellets finns på marknaden som har ungefär samma kvalitet som svensk tillverkade pellets.2.Än så länge finns i Chile bara ett företag som tillverkar pelletskaminer. Det finns ytterligare företag som importerar pelletskaminer och pelletspannor från Europa. 3.På grund av det milda klimatet har bostadshus inga vattenburna värmedistributionssystem eller även inga värmesystem alls.4.Mest vanliga är enkla vedkaminer. Det finns potential att ersätta dessa kaminer speciellt i storstadsområdet där deras användning har inskränkts på grund av de höga utsläppen de orsakar och där gas, el eller olja för uppvärmning kan ersättas.5.Priser för svenska pelletkaminer är för höga för att kunna konkurrera på den chilenska marknaden.6.På grund av det milda klimatet och de höga kostnaderna för vattenburna värmedistributionssystem kommer vattenburna värmesystem att ha även i framtiden bara en liten marknad.

Trätorn : Kan det vara något för svensk vindkraft i skogsmiljö?

Inom ramen för projektet Energi- och miljökompetenscentrum vid Högskolan Dalarna haren kortare förstudie kring tekniken som används av Timber Tower GmbH för högavindkrafttorn i trä gjorts. Huvudsyftet med studien har varit att titta närmare på teknikenoch dess potential för svensk landbaserad vindkraft samt utreda vad detta kan innebära förregionen.Trenden för landbaserad vindkraft i skogsmiljö går mot allt högre torn. Skogsmiljön gör attden marknära turbulensen och vindgradienten blir större än över t.ex. hav vilket gör detmer föredelaktigt att använda högre torn.Tekniken som Timber Tower GmbH använder är att bygga tornet på plats med en koniskhålstomme av plana paneler av korslimmat limträ (som annars främst används vidbyggnation av höga hus med massivträstomme). Tekniken är skyddad av ett flertalpatentansökningar varav minst en är beviljad.Vid en jämförelse mellan trätorn och svetsade ståltorn (som är den dominerandetorntekniken idag) kan det konstateras att trätornstekniken är ekonomiskt intressant.Framförallt blir trätornen mer intressanta i jämförelse med ståltornen vi ökande höjder (>100 m) pga. dess transportfördelar. Vidare bör det nämnas att de torntekniker somanvänds idag vid höjder runt 140 m och högre främst är fackverkstorn i stål ochhybridtorn med en hög bas av förspänd betong och övre delen i stål.Då ett typgodkännande av ett vindkraftverk gäller torn och turbin är det i praktiken alltidturbintillverkaren som prissätter och levererar ett komplett vindkraftverk. Medutgångspunkt i regeringens planeringsram för svensk vindkraftutbyggnad (20 TWh/årlandbaserad vindkraft 2020) kan dock marknadsvärdet för torn uppskattas till 2-3 miljarderkr/år fram till 2020. För trätorn motsvarar detta en årlig potentiell volym på ca 190 000 m3.Slutsatsen i denna korta studie är att det är tekniskt möjligt att designa ett trätorn i rimligadimensioner för en 2-3 MW turbin med navhöjd ca 140 m och att detta sannolikt även ärekonomiskt intressant. Då ett trätorn blir något lättare än motsvarande ståltorn går det åtmindre energi för att göra ett trätorn. Hur mycket mindre är dock osäkert pga. den storaspridningen i siffror för energiåtgång för stålproduktion och i praktiken blir skillnadenäven leverantörsberoende. Eftersom andelen förnyelsebar energi är betydligt större vidtillverkningen av materialet för trätornen kommer trätornet att ge en betydande sänkningpå utsläppt CO2e/kWhel jämfört med motsvarande verk med ståltorn. Ett annat argumentför trätorn är förenklade transporter jämfört med t.ex. svetsade ståltorn eller hybridtornmed prefabricerade betongelement.Om tekniken etableras kan det i förlängningen leda till en regional påverkan i form av ökatlokalt innehåll i vindkraftprojekten t.ex. genom ökade råvaruleveranser (eg. sågat ochtorkat virke), lokal produktion av korslimmat limträ eller exempelvis bildande avspecialiserade montagefirmor. Det största hindret för tekniken just nu är dessmarknadsintroduktion och acceptans samt typgodkännande tillsammans med en för svenskmarknad intressant turbinleverantör. För att få acceptans för tekniken krävs byggande ochutvärdering av minst ett verk med trätorn. En intressant storlek för marknaden är en 2-3MW turbin med navhöjd ca 140 m. Ett sådant verk skulle i så fall få det högstavindkrafttornet i Sverige och sannolikt det högsta vindkrafttornet i trä i världen. Byggandetav ett första verk med trätorn skulle sannolikt även kräva ett behov av stödfinansiering föratt täcka en projektörs ökade risk. Då flera vindkraftetableringar i regionen uppvisar godaproduktionsresultat (med Tavelberget som gott exempel) visar det att regionen ärintressant för introduktion och utvärdering av ny teknologi.

Småskalig rökgasrening : metoder för att minska utsläppen från småskalig biobränsleeldning

Emissioner (utsläpp) från biobränsleeldning och därtill hörande hälsorisker har varit föremål för stora forskningssatsningar. Detta arbete avser att sammanställa olika åtgärder som kan vidtas inom småskalig biobränsleeldning för att ytterligare minska utsläppen. Arbetet bygger på en litteraturstudie där databaser och Internet har genomsökts efter litteratur och publikatio-ner, som redovisar olika tekniker för utsläppsminskningar. Undersökningen ska ge en över-blick över olika tekniker för emissionsminskning och dessutom försöka kvantifiera minsk-ningspotentialen med respektive teknik.Genomgången visar på en rad olika möjligheter för att minska emissionerna. Det innefattar primära åtgärder som optimal eldstadsutformning och att elda rätt. Stora minskningar kan också göras genom att styra lufttillförseln på ett bra sätt, till exempel genom stegad lufttillför-sel och användning av gassensorer. Mer avancerad teknik för att styra start och stopp samt eventuell effektreglering av brännare kan också minska emissionerna. Solvärme minskar emissionerna under sommarhalvåret genom att ersätta låglastdriften, som har högst emissioner per producerad kWh. Gemensamt för ovanstående åtgärder är, att de också ökar systemens verkningsgrad och därmed finns ett ekonomiskt motiv till att genomföra åtgärderna.Tekniker för aktiv rening, som elektrostatiska filter och katalysatorer, har svårare att komma ut på marknaden, då de inte ger några ekonomiska vinster för brukaren. Här krävs i så fall att myndighetskraven skärps.För att minska emissionerna från småskalig eldning ur ett nationellt perspektiv är det främst från den småskaliga vedeldningen som emissionerna måste minskas. Här kan man snabbast nå minskningar genom utbildning av dem som eldar med ved samt genom att införa ackumula-tortankar. Emissioner från lokaleldstäder blir svårast att minska då det fortfarande installeras icke miljögodkänd utrustning och då livslängden för dessa eldstäder är mycket lång.

Provningsmetod för sol- och biovärmesystem : Systemprestanda och emissionsdata

SP i Borås och SERC, Högskolan Dalarna har i samverkan tagit fram en systemprovnings-metod där kompletta sol- och pelletsvärmesystem har provats i laboratorium under sex dygn. Plus två inledande dygn för termisk stabilisering av systemet. Provningen innefattar verklig-hetstrogna lastfall för två sommardagar, två vinterdagar, och två vår/höstdagar. Syftet är att få fram information om systemets helårsprestanda och systemfunktion genom en kortare tids provning. Vid mätningarna som genomförts vid Högskolan Dalarna har syftet också varit att undersöka systemens emissionsprestanda. Emissionsmätningarna ingår normalt inte i system-provningen, eftersom det skulle öka kostnaderna för att genomföra proven. Ett komplett system inklusive regulatorer provas med undantag för solfångaren, som utgörs av en dator-styrd rigg för att kunna skapa en repeterbar solvärmemängd från en systemspecifik solfångar-krets.Totalt har sju olika sol-pelletsystem provats samt ett referenssystem som utgörs av en kombi-panna utan solvärme. Dessutom har det inom projektet genomförts en jämförande provning mellan SP och Högskolan Dalarna på samma system. Provningsmetoden som utvecklats i detta projekt har visat sig kunna uppfylla målen, det vill säga kunna jämföra systemprestanda mellan olika system och uppskatta årsprestandan. Till detta har även eventuella driftsproblem i systemen kunnat identifieras så att dessa kan åtgärdas och systemen förbättras. För att förbättra provningsmetoden och öka noggrannheten i utvärderingen föreslås ett antal åtgärder inför en fortsatt provning. De viktigaste förändringarna är att se till att pannans och systemets laddstatus är så lika som möjligt vid början av sexdagarssekvensen, liksom vid sekvensens slut. Detta kräver två olika åtgärder: dels att de inledande två dygnen är identiska med de sista två dygnen och att panna triggas igång ett par timmar innan sekvensens början och slut, så att risken minskar att pannan levererar värme till tanken vid sekvensens början och slut. Vidare föreslås att en ny metod skall användas för att mäta värmeavgivningen till rummet från kaminer och att dess noggrannhet undersöks.För att åstadkomma exakt rätt last och solvärmetillskott vid provningen skall riggen använda en teknik med kontinuerlig kompensation av last och solvärmetillskott så att uppmätt och önskad energimängd alltid blir densamma i alla provningar. Detta förenklar även handhavan-det vid provningen och underlättar utvärderingen. För att kunna ge bättre återkoppling och kunna ge råd till hur systemen skall förbättras bör tanktemperaturen alltid mätas i några punk-ter och att förlustkoefficienter för panna och tank tas fram genom ett separat avsvalningsprov.Systemprovningen visar generellt att det är gynnsamt att kombinera pelleteldning med sol-värme. Pelletpannor har en låg verkningsgrad under låglastperioden och med solvärme kan pannan stängas av när driftsförutsättningarna är som sämst. Hög pannverkningsgrad liksom en väl fungerande ackumulatortank och styrsystem har visat sig vara avgörande för att erhålla höga systemprestanda i denna provningsmetod. Pannverk-ningsgraden över mätperioden är betydligt lägre än för motsvarande pannor under stationär drift på full effekt. Detta beror på att driftstiden för brännaren endast utgör en liten del av hela provningsperioden och därför blir pannans egenskaper under stilleståndsperioderna desto viktigare för systemets prestanda. Under stilleståndsperioderna är det värmeförlusterna till rummet som är avgörande för prestandan, medan värmeförlusterna har en försumbar inverkan på verkningsgraden när pannan eldas på full effekt enligt provningsmetoden för pannor EN 303-5. Resultaten pekar alltså på att de normala prestandaprovningarna för pannor enligt EN 303-5 inte ger någon garanti för att pannan är effektiv under verklighetstrogen drift och att provning vid stationär effekt inte heller styr utvecklingen mot bättre isolerade pannor och därmed effektivare sol- och biovärmesystem.Solfångarens prestanda och storlek har också relativt liten inverkan på den totala systempres-tandan. Solfångarprovning som garanterar solfångarens prestanda är viktigt för att garantera solfångarnas kvalitet och prestanda, men alltså inte på något sätt avgörande för att uppnå höga årsprestanda i kombinerade sol- och biobränslesystem Det finns uppenbarligen en stor förbätt-ringspotential för denna typ av system och den utvecklade provmetoden är ett mycket viktigt redskap för att effektivisera sol- och biovärmesystem.Emissionsfaktorer redovisade som medelvärde för hela provningssekvensen (sex dygn) var mellan 192 och 547 mg/MJ för CO, mellan 61 och 95 mg/MJ för NO, mellan 6 och 45 mg/MJ för TOC och mellan 31 och 116 mg/MJ för partiklar. För CO och NO ligger värdena inom de intervall som redovisas från forskningsprogrammet "biobränsle hälsa och miljö BHM. Upp-mätt medelkoncentration av kolväten och partiklar ligger betydligt högre än de emissionsfak-torer som redovisas av BHM.Andelen av emissionerna som släpps ut under start/stopp sekvenserna ligger mellan 63 och 96 % för CO-utsläppen och mellan 48 och 93 % av TOC-utsläppen. För partiklar är motsvarande andel mellan 30 och 39 % och för NO endast 10 till 21 %. Det betyder att styrningen av brän-naren och emissionskarakteristiken under start/stopp-blir mycket avgörande för hur mycket CO och TOC som släpps ut och att nuvarande metoder för miljömärkning av pelletpannor som baseras på stationära mätningar enligt EN 303-5 inte leder till att emissioner av CO och TOC minimeras på årsbasis.

Effektiviseringspotential för värmesystem med sol och pellets : Parameterstudier, emissionsfaktoreroch simuleringsresultat

Syftet med denna studie är att hitta driftsbetingelser som sänker pelletsförbrukning och utsläpp och därmed även de totala kostnaderna för ett värmesystem. Värmesystemet har två huvudsakliga energikällor; sol och pellets. En elpatron används också, för att täcka upp med värme när solen lyser med sin frånvaro och pelletsystemet inte har hunnit börja leverera värme,till exempel i samband med start av brännaren. Lasten utgör värme till ett småhus av dagens standard och tappvarmvattenbehov.