Lukk søk

Biobrensel som oppstartbrensel i avfallsenergianlegg

Prøvebrenninger hos Statkraft Varme AS og Klemetsrudanlegget AS viser at biobrensel ikke uten videre kan erstatte fossil olje og gass i opp- og nedkjøring av energigjenvinningsanlegg.
Av: Kine Martinussen | Publisert: 26. juni 2017 | Fagområde: Energigjenvinning

Årsaken er at det er avgjørende med en kontrollert oppvarming som følger en definert temperaturkurve, typisk 50°C i timen, for å ikke skade eller forringe murverket. Dette styres klart best med olje- eller gassfyring, spesielt i det lavere temperaturområdet. 

Erfaringer fra Danmark viser derimot at fra 350°C og opp til 850°C anses det å være teknisk forsvarlig å benytte biobrensel, noe som allikevel kan bety vesentlige utslippsreduksjoner og kostnadskutt.

Utslipps- og kostnadskutt

I dag benytter alle avfallsforbrenningsanlegg med energigjenvinning i Norge fossil olje og gass til oppstart av kalde ovner og kjeler etter for eksempel revisjonsstans. Dette forbruket utgjør inntil 1 prosent av energiproduksjonen fra anlegget.

Dersom fornybar bioenergi kan erstatte fossile brensler i oppstart av anleggene, vil det både ha en miljøgevinst ved redusert utslipp av klimagasser, samt en økonomisk gevinst ved bruk av rimeligere energikilder.

Avfall Norges faggruppe for energigjenvinning initierte derfor en studie for å se nærmere på om det er mulig å bruke fast biobrensel for oppstart av ovn. Prosjektet ble delvis finansiert av Avfall Norges FoU-midler, dels av energigjenvinningsanleggene, i tillegg til egeninnsats fra Norsk Energi.

Biobrenselkilder

I Norge er skogsavfall av gren, rot og topp (GROT) og skogsflis det reneste og lettest tilgjengelige biobrenselet.

Det rimeligste trebrenselet er trolig returtreflis (RT-flis), og benyttes i dag i en rekke biobrenselanlegg som har langt enklere renseutrustning enn avfallsforbrenningsanlegg. Dette brenselet har erfaringsmessig relativt høyt askeinnhold, og er derfor ikke like «lett brennbart» som jomfruelig virke.

Problemer med varme og støv

Forsøkene i rapporten viser at GROT og skogflis vil kunne gi praktiske problemer i anlegget. Blant annet fører brenselet til høy støvbelastning på avgass-systemer samt filtre, og det er utfordrende å kontrollere temperaturen.

I prøvebrenning med GROT på Klemetsrudanlegget steg temperaturen brått etter tre og en halv time, samtidig som utslippene av karbonmonoksid, støv og nitrogenoksider økte.

Driftspersonellet la frem hypotese om at fukten i brenselet etterhvert er dampet ut, og at det tørre brenselet da brant svært godt, og medførte svært rask og kraftig temperaturstigning i ovnen. 

Det mindre brennbare RT-flis kan derfor virke gunstig for bedre temperaturkontroll, men kan på den andre siden medføre en høyere støvbelastning, slik som en erfarte for skogsflis.  Senja Avfall IKS ved Finnsnes har benyttet rent trebrensel for oppfyring og nedkjøring av ovn i flere år. De benytter rent trevirke fra sortert returtre og rivningsvirke som kvernes før det fyres opp i tom ovn. De oppgir å ha gode erfaringer med dette, men har ikke gitt noen nærmere opplysninger om forbrennings- og utslippsforhold under oppfyring.

Erfaringene fra Senja, samt fra forsøkene med skogsflis og GROT, tyder på at godt sortert returtrevirke vil kunne være godt egnet oppstartsbrensel i avfallsforbrenningsanlegg. Dette bør undersøkes nærmere.

Hovedkonklusjonene fra studien er at

  • For å beskytte murverket anbefales fortsatt olje/gassfyring for oppstart av kald ovn opp til ca. 350 °C
  • Fast biobrensel av rett kvalitet kan trolig benyttes som oppstartsbrensel fra 350°C og opp til 850°C. 
  • Skogsflis og GROT synes imidlertid ikke å være veldig godt egnet, da det kan by på enkelte praktiske og miljømessige utfordringer mht. dårlig forbrenning ved lav temperatur, dårlig temperaturkontroll, stor støvbelastning på avgassystem og filter, samt forhøyede CO-utslipp. Disse forholdene kan muligens avhjelpes med f.eks. støttefyring med olje eller gass.
  • RT-flis kan potensielt være et bedre egnet brensel, da det erfaringsmessig har høyere askeinnhold, noe som er positivt mht. forbrenningsegenskaper for god temperaturkontroll, og dessuten er rimeligere enn jomfruelig skogsbrensel. Det er imidlertid usikkerhet mht. støvbelastning og utslipp fra RT-flis. Det har dessverre ikke være praktisk mulig å få gjennomført forbrenningstester med RT- flis i dette prosjektet, så det er derfor ikke mulig å trekke noen konklusjoner om dette her. 
  • Selv en delvis erstatning av olje/gass med rimeligere biobrensel vil over tid kunne gi en betydelig klimagevinst, samt også økonomiske besparelser, kanskje i størrelsesorden 50-100000 NOK pr. år for anlegg i størrelsen. 
  • Et alternativ til fast biobrensel kan eventuelt være å benytte bioolje (helt eller delvis). Det vil også gi tilsvarende reduksjon i klimagassutslipp, men neppe noen økonomisk besparelse med dagens priser.