Energi och framtiden
Post on 08-Jan-2016
33 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
Energitekniskt centrum i Piteå1
Energi och framtiden
Professor Rikard Gebart
Energitekniskt Centrum i Piteå
Energitekniskt centrum i Piteå2
Energi och Norrbotten
• 940 Norrbottningar jobbar med energi (SCB, 2003)– Vattenkraft, energibolag,
processindustri etc.– Antalet väntas öka
• Mycket lönsamma företag som både producerar och konsumerar energi
• Spännande utveckling på gång som kan ge nya lönsamma affärer
Energitekniskt centrum i Piteå3
Energikompetens i Norrbotten
ETCFoU-hotell, tillämpad forskning,
pilotanläggningar, konsulttjänster,industriuppdrag, utredningar
Norrbottens EnergikontorNätverk, initiering/ledning av
projekt, framtagande av underlag,statistik,
informationsspridning
Glommers MiljöenergiFörsöksstation för biobränsle, rådgivning, produktutveckling,
pelletstillverkning och distribution
LTUUndervisning, forskning
IndustrinLKAB, SSAB, Kappa, m.fl.
Energitekniskt centrum i Piteå4
Spännande utveckling i länet - skogsbaserat bioraffinaderi
• Kan ersätta 30% av Sveriges förbrukning av bensin och diesel
• Fördubblar intäkterna från massabruken• Förbättrar den internationella
konkurrensförmågan• Genererar nya arbetstillfällen (ny
process)• Minskar utlandsberoendet för drivmedel
Energitekniskt centrum i Piteå5
Dagens massabruk
Pulp Chips
Saw mill
Pulp mill Paper mill
Wood for fuel
Chips for fuel
Sawn goods
Fuel pellets
Paper/CartonPulp wood
Energitekniskt centrum i Piteå6
Morgondagens massabruk
• Nya affärsmöjligheter• Kompetens och resurser
Pulp chips
Saw mill
Paper mill
Wood for fuel
Chips for fuel
Sawn goods
Fuel pellets
Paper/Carton
Tall oilTerpentine
District heating
Chemicals
Bio-Diesel fuel
Green Electricity
Pulp wood Pulp mill
Forest residues
”BioRefinery”
Metanol fuel
Energitekniskt centrum i Piteå7
Varför har det inte hänt tidigare?
Major Events and Real World Oil Prices, 1970-2005(Prices adjusted by CPI for all Urban Consumers, 2005)
$-
$10
$20
$30
$40
$50
$60
$70
$80
$90C
onst
ant $
2005
per
bar
rel
1973 Arab Oil Embargo
Iranian Revolution; Shah Deposed
Iran-Iraq War Begins; oil prices peak
Saudis abandon "swing producer" role; oil prices collapse
Iraq Invades Kuwait
Gulf War Ends
Asian economic crisis; oil oversupply; prices fall sharply
Prices rise sharply on OPEC cutbacks, increased demand
Prices fall sharply on 9/11 attacks; economic weakness
Prices spike on Iraq war, rapid demand increases, constrained OPEC capacity, low inventories, etc.
Saudi Light
Imported RAC
Source: EIA
Källa: US Department of Energy
????
Energitekniskt centrum i Piteå8
Högt oljepris – drivmedel från svartlut blir hyperintressanta
FuelEnergy Content
Eurocent per liter
Eurocent per kWh
Eurocent per kg
Fuel cost per km 1)
(Eurocent)
Ethanol, from wheat2)
5.90 kWh/liter
55 9.3 69 7.3
Ethanol, from forestry feedstock2)
5.90 kWh/liter
33 - 342) 6.5 49 – 56 5.2 – 5.9
Methanol, 150 USD/ton Spot price average, Eur.
4.33 kWh/liter
12 2.9 16 2.3
DME 215 USD/ton 5.27 kWh/liter
15 2.9 22 1.9
Gasoline, 85 USc/gal
8.72 kWh/liter
222) 2.5 27 2.3
City diesel, 85USc/gal
9.77 kWh/liter
22 2.2 27 1.5References: 1) Basic Data for “Jämförelseprojektet” (The Comparison Project), STEM, Dec-2001
Standard car, gasoline =3.4 MJ/ km Standard car, methanol, (=ethanol?)= 2.86 MJ/km 0.794
kWh/kmStandard car, diesel =2.43 MJ/km
2)Ny Teknik (a weekly Swedish technology magazine), Nr 9, 28 Febr, 2002, sid 12-13.
3) Energiläget 2001. Swedish CO2 tax at 0.53 SEK/kg CO2 for fossil fuels
corresponds for fossil methanol an extra cost of 70 USD/ton on top of the spot price 100 USD/ton.
Grönt bränsle från
massabruken!
Energitekniskt centrum i Piteå9
Drivmedel från förgasning av svartlut (eller biomassa)
• Hög konverteringsgrad:– Metanol– Dimetyleter (DME) (gasformigt dieselbränsle)– Vätgas
• Lägre verkningsgrad:– Syntetisk bensin och diesel med Fischer-
Tropsch processen
• Om all svartlut konverteras till metanol/DME kan 30% av Sveriges behov täckas
Energitekniskt centrum i Piteå10
Svartlutsförgasning – en nyckelteknik
Raw gas
GREEN LIQUOR
Condensate
BLACK LIQUOR
GAS COOLER
REACTOR
QUENCH
Whiteliquor
Feed water*
LP-steam*
MP-steam*
Weak wash
GASIFICATION
GAS ANDSMELT
SEPARATION
GAS COOLING AND CLEANING
OXYGEN
Atomisingmedia
Coolant
SULFUR REMOVAL
SHORT TIMECONTACTORS
CLEAN, COOLSYNTHESIS
GAS (to flare)
* In DP1 cooling water
Chemrec’s gasifier DP1 in Piteå, Sweden
Energitekniskt centrum i Piteå11
Två alternativ med svartlutsförgasning
• Tillverkning av drivmedel:– 30 % av Sveriges bensin och diesel kan ersättas med bränsle från
bruken– Samma eller lägre produktionskostnad som fossila drivmedel
• Produktion av el:– Ökningen jämfört med idag motsvarar Umeälvens produktion– Högre verkningsgrad än sodapannan ger konkurrenskraftigt pris
• Massabruken är den ideala startpunkten för framtidens bioraffinaderi
– Råvaruförsörjning och hantering– Bred kompetens– Vana att hantera kemikalier och en komplex process– Lägre investeringskostnad pga befintlig infrastruktur
Energitekniskt centrum i Piteå12
Svartlutsförgasning – Sverige och Norrbotten världsledande
• Världens första trycksatta Chemrec-förgasare DP-1 finns i Piteå (kostnad c:a 60 MSEK)
• Ett nationellt forskningsprogram på svartlutsförgasning runt DP-1 (c:a 12 MSEK/år)
• Programmet koordineras av ETC• Forskare från LTU, ETC, UmU, STFI, KI,
Chalmers, Chemrec• En stor del av nyckelkomponenterna till DP-1
har levererats av länets företag (IVAB m.fl.)
• Kan vi utnyttja försprånget?• Kommer det första bioraffinaderiet att byggas i
Norrbotten?
Energitekniskt centrum i Piteå13
Utvecklingsanläggningen i Piteå
•Första förgasningsexperimentet i september 2005•Ska ge underlag för konstruktion av större förgasare
Energitekniskt centrum i Piteå14
Finansiering
2/8/2005 1 CHEMREC
Swedish National BLG Program - Funding (Million SEK)
BLG Programmet ABLuleå Technical University, Mid Sweden University , Umeå University, Chemrec AB
BLG R & D Center(R & D Program)
Coordinator: ETC
Development Plant DP-1(Investment & Operation)
Responsible: Chemrec KB
9.0
STEM(Swedish EnergyAgency)
ChemrecAB
Mistra(Research
Foundation)
Swedish P&Pand Forest
Industry
Vattenfall(Utility)
CountyAdministrative
BoardNorrbotten
18.3 20.98.0 10.0 10.0 3.0 30.3
STEM(Swedish EnergyAgency)
45.2 25.0
Energitekniskt centrum i Piteå15
Organisation
BLG AB
Research program Development plant DP1
0: Synthesis
1: Hot reactor
2: Quench and CCC
Program council
3: Smelt formation
Construction
Development program
Design of DP2
4: Carbon conversion
5: Auto-causticizing
6: New pulping methods
7: Purging of NPEs
8: Materials for hot GL
Scientific Board
Sponsors
100 MSEK
Energitekniskt centrum i Piteå16
Varför sker utvecklingen av svartlutsförgasning här?
• Kompetens och infrastruktur finns här
• Intresserade bruksledningar finns här
• Teknikutvecklarna (Chemrec) har investerat och etablerat sig här
• Innebär en möjlighet att skapa nya projekt av samma karaktär
Energitekniskt centrum i Piteå17
Klart för start!
Energitekniskt centrum i Piteå18
Tiden är rätt för ett byte till ny teknik i Skandinavien
0
2
4
6
8
10
12
1950-1954
1955-1959
1960-1964
1965-1969
1970-1974
1975-1979
1980-1984
1985-1989
1990-1994
1995-1999
Nu
mb
er o
f R
eco
very
Bo
ilers
Norway
Finland
Sweden
Energitekniskt centrum i Piteå19
Syngas Syngas
Power $3.8 billion
Or
Liquid Fuels/Chemicals$5.5. billion
O2
Pulp$5.5 billion
BL GasifierWood Residual GasifierCombined Cycle SystemProcess to manufacture Liquid Fuels and Chemicals
Vision för framtiden
Manufacturing
CO2
Extract Hemicellulosesnew products chemicals & polymers
$3.3 billion
Black Liquor & Residuals
Net Revenue Assumptions:Acetic Acid - $1.73/gallon Purchased Electricity - $43.16/MWHEthanol - $1.15/gallon Exported Electricity - $40.44/MWHPulp - $100/ton net profit Renewable Fischer Tropsch Fuel - $57/bbl
Steam, Power & Chemicals
Energitekniskt centrum i Piteå20
Från massabruk till bioraffinaderi
• Utveckling av massabruken mot bioraffinaderi ger:– Ökade intäkter från nya produkter– Ökad konkurrenskraft mot formidabla
konkurrenter (Sydamerika och Sydostasien)
– Bränslen och kemikalier från en förnyelsebar källa
– Minskat utlandsberoende
Energitekniskt centrum i Piteå21
Finns det andra spännande möjligheter i Norrbotten?
• Småskalig kraftvärme med förgasning• Förädling av energigrödor från övergiven
åkermark• Förbrännings- och förgasningsutrustning
för “svåra” bränslen• Extraktion av värdefulla produkter från
massaprocessen• Smarta lösningar i gruv-, metallurgi- och
massaprocesser
Energitekniskt centrum i Piteå22
Energi och framtiden i Norrbotten
• Viktigt med billig och miljövänlig energi (el, drivmedel, uppvärming)
• Satsa på: utbildning, forskning, utvecklingsprojekt, pilotanläggningar, demoanläggningar
• Nya bioraffinaderier medför:– Hållbara drivmedel produceras i länet– Nya affärsmöjligheter för länets företag– Markanvändningen kommer att förändras– Konkurrensfördel för Sverige och Norrbotten
top related