Biomasse SPOK ApS Biomasse kraftvarme

BiomasseudviklingskortlægningSPOK ApSBiomassekraftvarmeudviklingskortlægningRapport udarbejdet for Energistyrelsen, Eltra og Elkraft Systemmed projektoversigtMarts 2003Kontor: +45 35360219 CVR-#: 25 04 21 82 SPOK ApSFax: +45 35374537 www.spok.dk Blegdamsvej 4, 1. tv.Mobil: +45 28110219 E-mail: consult@spok.dk DK-2200 København N

BiomasseudviklingskortlægningDenne rapport er udarbejdet forEnergistyrelsen, Elkraft System og EltraafSPOK ApSBlegdamsvej 4 – 1. tv.2200 København NvedHans Chr. SørensenTlf: 3536 0219Fax: 3537 4537E-mail: consult@spok.dkmarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning3Indhold1 Indhold1 INDHOLD ............................................................................................................... 32 SAMMENDRAG .................................................................................................... 53 INDLEDNING ........................................................................................................ 74 FORMÅL OG AFGRÆNSNING.......................................................................... 94.1 METODE........................................................................................................... 104.2 DEFINITIONER.................................................................................................. 115 RAMMEBETINGELSER FOR ANVENDELSE AF BIOMASSE TILKRAFTVARME ........................................................................................................... 125.1 ENERGIPOLITISKE MÅLSÆTNINGER .................................................................. 125.2 DANSKE STØTTEORDNINGER TIL BIOMASSEBASERET KRAFTVARME................. 145.3 INTERNATIONALE PÅVIRKNINGER .................................................................... 155.4 ØKONOMISKE FORUDSÆTNINGER..................................................................... 176 STATUS FOR ANVENDELSEN AF BIOMASSE OG FREMTIDIGTPOTENTIALE .............................................................................................................. 206.1 BIOMASSE SOM RESSOURCE ............................................................................. 206.2 STATUS FOR ANVENDELSE AF BIOMASSE I FORHOLD TIL DEN FYSISKERESSOURCE .................................................................................................................. 226.3 TEKNOLOGISK UDFORDRING VED ANVENDELSE AF BIOMASSE ......................... 236.4 OPNÅEDE RESULTATER .................................................................................... 246.5 FREMTIDIGE ANLÆGSPLACERINGER I DANMARK ............................................. 256.6 INTERNATIONALE UDVIKLING.......................................................................... 267 TEKNOLOGISPOR............................................................................................. 297.1 TILVEJEBRINGELSE OG FORBEHANDLING AF BIOBRÆNDSLER........................... 317.2 KARAKTERISERING AF BIOBRÆNDSLER............................................................ 347.3 MINDRE FORBRÆNDINGSANLÆG...................................................................... 367.4 MOTORER, TURBINER OG ORC-ANLÆG ........................................................... 377.4.1 Stirlingmotor........................................................................................... 377.4.2 ORC-anlæg ............................................................................................. 397.5 STORE FORBRÆNDINGSANLÆG ........................................................................ 407.5.1 Ristefyrede anlæg.................................................................................... 407.5.2 Suspensionsfyrede anlæg ........................................................................ 457.5.3 Fluid-bed anlæg...................................................................................... 487.6 FORGASNINGSANLÆG ...................................................................................... 497.6.1 Modstrømsforgasning ............................................................................. 517.6.2 Medstrømsforgasning ............................................................................. 537.6.3 Trinvis forgasning................................................................................... 557.7 RESTPRODUKTER ............................................................................................. 608 AKTØRERNES UDMELDINGER..................................................................... 628.1 PRODUCENTER OG UDVIKLERE AF ANLÆG ....................................................... 628.2 FORSKERNE ..................................................................................................... 638.3 KONKLUSION ................................................................................................... 63SPOK ApS marts 2003

Indhold4Biomasseudviklingskortlægning9 ANALYSE OG ANBEFALINGER .....................................................................659.1 ANALYSE .........................................................................................................659.2 ANBEFALINGER ................................................................................................6610 REFERENCER .................................................................................................6811 OVERSIGT OVER PROJEKTER..................................................................7012 OVERSIGT OVER SPECIELT UDSTYR.....................................................9313 SPØRGESKEMAER ......................................................................................100marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning5Sammendrag2 SammendragDen danske udvikling inden for udnyttelse af biomasse til kraftvarme-formål er deseneste 20 år nået langt, målt efter en international målestok. Det drejer sig både ombedre udnyttelse af energien i brændslet og om opnåelse af højere el-virkningsgrad.På området ”anvendelse af halm” er dansk teknologi således førende i verden, mens vipå området ”anvendelse af træbaserede brændsler” hører til blandt de førende. Dettegælder såvel forskningsmæssigt som industrielt.Produktion af varme og fjernvarme ved anvendelse af biomasse er i dag en kommercielttilgængelig teknik med de i dag gældende brændselsafgifter. Produktion af kraftvarmepå basis af biomasse er teknisk mulig, men kun virksomhedsøkonomisk interessant, hvisder ydes tilskud til elprisen og/eller anlægsomkostningerne, eller hvis en væsentligmængde affaldstræ eller andet affald er til stede lokalt. Udviklingspotentialet inden forbiomassebaseret kraftvarme er derfor betinget af opnåelsen af løsninger, der forbedreranlæggenes økonomi væsentligt.Den politisk målsætning om udbygning med decentral kraftvarme baseret på biomasseer ikke opfyldt. Årsagen hertil er dels, at den teknologiske udvikling ikke har nået etstade, hvor driftsøkonomien er interessant i forhold til de givne rammebetingelser, ogdels at teknologien ikke har nået et stade, hvor den er fuldt ud kommerciel.På baggrund af analysen af spørgeskemaundersøgelsen kan det konkluderes:Markedet:• at leverandørerne har manglende tiltro til markedet og rentabiliteten i en produktionaf forgassere• at anlæg bør sigte mod en afsætning både i Danmark og i udlandet, da der ellersikke vil være tilstrækkeligt markedsgrundlag for en industriel udviklingBiobrændslet:• at omkostningerne skal reduceres• at der skal skabes grundlag for en international markedsdannelseForgasningsanlæg:• at teknologien er på et stade, hvor næste skridt vil være afprøvning i fuld skala,• at behovet for finansiering af afprøvning i fuld skala langt overskrider de midler,der er til rådighed, hvorfor få udviklingsspor bør udvælges med henblik på afprøvningunder driftslignende forhold,• at det vil være hensigtsmæssigt at tilpasse prototypeanlæggene således, at derkan ske en udnyttelse af fælles faciliteter.SPOK ApS marts 2003

Sammendrag6BiomasseudviklingskortlægningForbrændingsanlæg:• at der allerede finder en struktureret udvikling sted, hvor samarbejdet sker sammenmed målgruppen,• at der er behov for yderligere videnopbygning på området ”særlige biobrændsler”.Restprodukter• at restprodukter skal gøres genanvendelige f.eks. til gødning eller til cementproduktion• at der bør etableres et demonstrationsanlæg for oparbejdning af restprodukter.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning7Indledning3 IndledningAnvendelsen af biomasse i energisektoren har været i rivende udvikling allerede fraenergikrisens start i 1970’erne. Indtil først i 1980-erne blev biomasse i Danmark hovedsageligtanvendt enten i individuelle fyringsanlæg eller i fjernvarmeværker. En undtagelseherfra var anvendelsen af affaldstræ til produktion af procesdamp og el i et parvirksomheder med en stor mængde træbaserede restprodukter.I 1980-erne besluttede politikerne, at der skulle ske en omlægning fra kul til biomasseog gas. Samtidigt blev det vedtaget, at alle fjernvarmeanlæg og forbrændingsanlægskulle omstilles til kraftvarmeproduktion.Disse beslutninger betød, at der de kommende år skete en markant udvikling hos deaktører, der beskæftiger sig med forbrænding og kraftvarmeproduktion.Dansk udvikling inden for forbrændingsområdet havde allerede i 1980-erne en fremtrædendestilling målt internationalt, idet forbrændingsanlæg baseret på dansk teknologi tilaffald og store kraftvarmeanlæg baseret på kul og træaffald var blandt verdens førendemålt i brændselsudnyttelse og el-virkningsgrad. Der var således et godt udgangspunktinden for både industri og forskning til at tage den nye udfordring op.Udfordringen bestod i at udvikle miljømæssigt acceptable fyrings- og forgasningsanlægtil samtidig produktion af varme og el med udnyttelse af affald, halm og skovflis, herundermindre anlæg, samt at udvikle anlæg til samfyring af biomasse med kul og gas.Endvidere bestod udfordringen i at opnå størst mulig udnyttelse af brændslernes energiindholdog bedst udnyttelse af restprodukterne.Den politisk målsætningen udtrykt gennem Energi 21 fra 1996 illustreres af Tabel 1. Tilillustration af målopfyldelsen kan det oplyses, at der i Danmark til energiformål i året1995 blev anvendt 57,3 PJ biomasse og i året 2000 66,0 PJ, begge tal eksklusive biogas(12). Målsætningen er således i år 2000 kun opfyldt 36%. Siden er målene i Energi 21justeret, som det fremgår af afsnit 5.Energi 21 mål for tilvæksten i biomasseforbrug 1995-2005 2000Centrale kraftværker 17,0 PJ 7 PJOmstilling af 40 fjernvarmeværker til biomasse kraftvarme 3,0 PJ105 nye barmarksprojekter 2,5 PJ 1,7 PJ350 blokvarmecentraler med et varmebehov større end250 kW uden for kollektivt forsynede områder1,5 PJSamlet tilvækst 24 PJ 8,7 PJTabel 1 Energi 21 målsætningen for tilvæksten i biomassebaseret kraftvarme samt status år2000. Kilder: (7), (12), (25) og (34).Siden slutningen af 1980-erne er andelen af biobrændselsanlæg med el-produktionsteget jævnt samtidig med en stigning i brændselsudnyttelsen med mere end 10 procentpoint.Dette kan illustreres ved, at brændselsudnyttelsen ved kraftvarmeanlægget iHaslev (1989) var 81%, mens det ved anlæggene i Ensted, Avedøre og Sakskøbing(2000) er op til 93%. Samtidig hermed er el-virkningsgraden steget, hvilket er væsentligt,da varmen ikke altid fuldt ud kan udnyttes, f.eks. i sommerperioden.SPOK ApS marts 2003

Indledning8BiomasseudviklingskortlægningInternationalt er der op gennem 1990-erne sket en udvikling, der understøtter den danskeudvikling for så vidt angår omlægningen til biomasse kraftvarme. Det drejer sig omfølgende tre områder:• vedtagelsen af Kyoto protokollen, hvorved bekæmpelsen af bidrag til drivhuseffektener kommet i fokus som en drivkraft, der også internationalt kan bringeudnyttelsen af biomasse fremad• vedtagelsen af EU’s direktiv fra september 2001 (15) om anvendelse af vedvarendeenergi i elforsyningen, som vil forstærke denne tendens• fremkomsten af EU’s hvidbog om vedvarende energi (13), der fokuserer på forsyningssikkerheden.I dag kan viden om forbrænding og forgasning af biomasse i Danmark karakteriseresved, at danske virksomheder og forskningsinstitutioner har en fremtrædende stilling påverdensmarkedet for kraftvarmeanlæg baseret på træ og en førerstilling for kraftvarmeværkerbaseret på halm og affald.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning9Formål og afgrænsning4 Formål og afgrænsningEnergistyrelsen, Elkraft System og Eltra besluttede i foråret 2001 at gennemføre enkortlægning af udviklingen på forbrændings- og forgasningsområdet i forbindelse medbiomassebaseret kraftvarme. Udnyttelsen af affald indgik ligeledes. Det overordnedemål med kortlægningen var, at den skulle kunne danne basis for formuleringen af fremtidigestrategier og herigennem medvirke til en præcisering af udviklingsbehovet.Kortlægningen skulle desuden lette vurderingen af indkomne ansøgninger til de respektivestøtteprogrammer og således medvirke til at opnå en mere stringent prioritering afde knappe danske forsknings- og udviklingsmidler inden for forbrænding og forgasningaf biomasse.Et vigtigt element i kortlægningen var en spørgeskemaundersøgelse til aktørerne påbiomasseområdet. Med kortlægningen var det hensigten at etablere dels et samlet billede,dels et billede af hvert teknologiområde med hensyn til at opnå en oversigt overhidtil opnåede resultater, teknologiens nuværende stade og fremtidige behov.Kortlægningen blev gennemført i 2001 af konsulentfirmaet SPOK ApS ved Hans Chr.Sørensen for Energistyrelsen, Eltra og Elkraft System. Projektoversigten i afsnit 11findes som selvstændigt dokument med mulighed for søgning og sortering. Spørgeskemaernefindes på CD kun hos de tre opdragsgivere.I 1995 udarbejdede Hans Chr. Sørensen en tilsvarende kortlægning af behovet for biomasseforskningog –udvikling omfattende områderne forbrænding og termisk forgasning(4).Energistyrelsen, Eltra og Elkraft System har selv udarbejdet en resumé-rapport baseretpå kortlægningen.Denne rapport udgør Kortlægningsrapporten og er baseret på en spørgeskemaundersøgelsesuppleret med interview og en høring på et seminar den 4. december 2001 for etrepræsentativt udvalg af aktører inden for området. Konklusionerne fra dette seminar erindarbejdet i rapporten.På opdragsgivers vegne takkes alle, der har bidraget til kortlægningen gennemførelse.Kortlægningen kan ses som et udtryk for et samarbejde mellem projektudbyderne EFPog PSO og et ønske om en bevidstliggørelse af den viden, der er dissemineret i sektoreni dag.Kortlægningen kan endvidere ses som en opfølgning på Forslag til Bioenergi Udviklingsprogramfra 1995 (5) og den seneste strategiplan (år 2000) fra Udvalget for miljøvenligproduktion af el og varme, MEV (20).SPOK ApS marts 2003

Formål og afgrænsning10Biomasseudviklingskortlægning4.1 MetodeUdgangspunktet for kortlægningen er allerede udarbejdede årsrapporter, statusrapporter,perspektivredegørelser, afrapporteringer af projekter og lignende, samt en rundspørge,der giver aktørerne mulighed for at beskrive deres hidtidige indsats, deres fremtidigestrategi og behov for forskningsindsats og samtidig give et bud på den fremtidige udvikling.De angivne spørgeskemaer er gengivet som bilag til rapporten. Hertil kommer enlignende opgørelse for de enkelte teknologiske delområder, hvorunder det konkretiseres,hvilke installationer, f.eks. større laboratorieudstyr, pilot- eller demo-anlæg, der skønnesat være behov for.Der er udsendt spørgeskema til 142 potentielle aktører inden for området. Der kom 25svar tilbage repræsenterende langt hovedparten af de aktive inden for FoU-området.Adskillige aktører afleverede flere udfyldte skemaer dækkende forskellige teknologier.Spørgeskemaundersøgelsen er gennemført i perioden april til maj 2001. Interview ergennemført i den efterfølgende periode frem til november 2001.Udviklingskortlægningen beskrives i fire hovedområder:• status for den hidtidige anvendelse,• de fremtidige perspektiver,• kortlægning af den hidtidige forsknings- og udviklingsindsats og• beskrivelse af behov for forskning og udvikling.Hovedvægten lægges på biomasse inklusiv husholdningsaffald, der anvendes til forbrændingog forgasning. På basis heraf gives oplæg til en prioritering af den fremtidigeudvikling.Området biogas er ikke medtaget, ligesom teknologier til produktion af bioethanolheller ikke er medtaget, jævnfør opgavebeskrivelsen i afsnit 13.Kortlægningen omfatter alle projekter inden for biomasseområdet gennemført medstøtte fra EFP-, UVE- eller PSO-programmerne, der er igangsat i perioden januar 1998til maj 2001. Endvidere er medtaget projekter for i alt 12 mio. kr. omfattende ”Demonstrations-og udviklingsprogrammet vedrørende produktion og anvendelse af energiafgrøder”støttet af Landbrugsministeriet. Enkelte længerevarende projekter, der er igangsatinden januar 1998, er også medtaget, således at kortlægningen giver en fyldestgørendestatus for aktiviteterne og potentialet inden for området biomasse anvendt tilkraftvarmeproduktion medio 2001. Den danske indsats i forhold til den internationaleudvikling er søgt perspektiveret ved fokusering på eksisterende forsøgs- og pilotanlæg.Projekter, der ikke har modtaget støtte fra EFP-, UVE- eller PSO-programmerne, f.eks.firmainterne projekter og EU projekter, er kun medtaget, hvis de er registreret i Risøsenergidatabase.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning11Formål og afgrænsning4.2 DefinitionerUd fra en forbrændings- og forgasningsmæssig synsvinkel er følgende opdeling afbiomassen anvendt:• Overskudsprodukter fra landbrug: halm.• Træ: brænde, skovflis og resttræ fra industrien.• Affald fra husholdninger og industri.• Energiafgrøder: pil, elefantgræs, helsæd og lignende.I og med at rammebetingelserne for biomasseanvendelse fastlægges af beslutningertruffet inden for en række forskellige ressortområder, er det ikke helt uvæsentligt, hvadder forstås som biomasse i forskellige kontekster. I Lov om CO 2 -kvoter for elproduktion(L. 375 af 2. juni 1999) specificeres følgende brændselstyper som CO 2 -neutrale: halm, skovflis, brænde, træpiller, træaffald, biogas, fiskeolie og affald. Dissebrændselstyper vil alle kunne anvendes til VE-produktion. Imidlertid vil en række af deovennævnte brændsler kunne karakteriseres som affald, hvorved de risikerer at blivepålagt affaldsafgift (2). Skellet mellem biomassebrændsler og affald er altså ikke krystalklartog udviser væsentlige variationer mellem forskellige lande (3). Med vedtagelsenaf EU IPPC direktivet, se afsnit 5.3, må der på længere sigt forventes en mere ensartetdefinition.I rapporten skelnes mellem forsknings-, udviklings-, og driftsaktiviteter defineret som:• Forskningsaktiviteter: Frembringelse af viden om processer og deres styring afrelevans for udvikling af teknologier.• Udviklingsaktiviteter: Frembringelse og videreudvikling af teknologier medhenblik på kommerciel udnyttelse af biomasse kraftvarme og problemløsning iforbindelse med drift af anlæg.• Driftsaktiviteter: Etablering og drift af anlæg på kommercielle vilkår. Driftsaktiviteteromfatter således ikke forsknings- eller udviklingsaktiviteter, om end sådanneaktiviteter ofte er tilknyttet idriftsatte anlæg.Den grundlæggende forskel mellem forskning og udvikling, som her defineret, er således,at forskningsaktiviteter stiller ”hvorfor” spørgsmål, hvor udviklingsaktiviteterstiller ”hvordan” spørgsmål.SPOK ApS marts 2003

Rammebetingelser12Biomasseudviklingskortlægning5 Rammebetingelser for anvendelse af biomasse tilkraftvarmeRammebetingelserne beskrevet i det følgende omfatter en gennemgang af energipolitikken,der op gennem de seneste 25 år har dannet ramme for udnyttelsen af biomasse iDanmark. Der er ikke gennemgået de bagvedliggende politikker, der mange gange tagerudgangspunkt i miljø-, energi, landbrugs- og beskæftigelsesmæssige hensyn.Rammebetingelserne for anvendelse af biomasse til forbrænding og forgasning i kraftvarmesammenhænger både i Danmark og i udlandet i hastig udvikling og afspejler istigende omfang såvel nationale som internationale politiske prioriteringer. De internationalehensyn er derfor omtalt i et selvstændigt afsnit.Biomassen som ressource kunne være medtaget under rammebetingelserne, men ervalgt beskrevet i det efterfølgende afsnit om Status.5.1 Energipolitiske målsætningerBaggrunden for den situation, som den biomassebaserede kraftvarme står i i dag, erpræget af den danske energipolitik gennem de seneste 25 år. Den energipolitiske baggrundbeskrives her især med udgangspunkt i udgivelsen "Træ til energiformål" (30) fra1999.De to første danske energiplaner fra 1976 og 1981 udstak, med udgangspunkt i brændselsforsyning,samfundsøkonomiske og miljømæssige hensyn, retningslinierne forenergisektorens udvikling i 1980'erne. Op gennem 80'erne blev olie- og gasfelterne iNordsøen kraftigt udbygget, ligesom det landsdækkende naturgasnet blev anlagt. Deførste støtteordninger for udnyttelse af halm og flis blev igangsat, og via voksendeafgifter på fossile brændsler blev det muligt at gøre biomasse konkurrencedygtigt sombrændsel. De første flisfyrede kraftvarmeværker blev bygget, og antallet af flisfyredefjernvarmeværker voksede kraftigt.I 1986 indgik den danske regering en energipolitisk aftale, der bl.a. indebar, at derskulle opføres decentrale kraftvarmeværker med en el-effekt på i alt 450 MW, heraf ca.100 MW biomassebaseret.I 1990 kom den tredje energihandlingsplan Energi 2000, som introducerede målet omen bæredygtig udvikling af energisektoren. Planen var bl.a. oplæg til et ambitiøst forsøgpå at øge anvendelsen af miljøvenlige brændsler. I Energi 2000 blev de miljøvenligebrændsler defineret som naturgas, sol, vind og biomasse (halm, træ, gylle og husholdningsaffald).Medtagelsen af biomasse er begrundet ud fra, at den er CO 2 -neutral, at denbidrager til forsyningssikkerhed, at den sparer udenlandsk valuta, at den skaber danskearbejdspladser, og at den udnytter affaldsprodukter fra landbrug, skovbrug, husholdningog industri.Målene i Energi 2000 skulle nås gennem en bred vifte af aktiviteter: energibesparelser,afgift på CO 2 -udledning, omstilling til brug af miljøvenlige brændsler ved kraftvarme-marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning13Rammebetingelserproduktion, anlægs- og driftsstøtte til kollektiv varmeforsyning, støtte til etablering afbiobrændselskedler i landdistrikter mv.For at iværksætte aktiviteterne i Energi 2000 blev Energiministerens vidtrækkendebeføjelser i Varmeforsyningsloven anvendt til at regulere brændselsvalget i blokvarmecentraler,fjernvarmeværker og decentrale kraftvarmeværker. Dette blev gjort ved såkaldte"specifikke og generelle forudsætningsskrivelser" til kommuner og anlægsejere itre tidsmæssigt forskudte faser. De "specifikke forudsætningsskrivelser" beskrev detaljeretomstillingen til miljøvenlige brændsler over for udvalgte kommuner og anlægsejere.Derudover blev der til alle landets kommuner udsendt "generelle forudsætningsskrivelser",der beskrev muligheden for frivilligt at ændre brugen af kul og olie til mere miljøvenligtbrændsel. Fase 1 forløb i perioden 1990-1994 og omhandlede omstilling af endel kul- og naturgasfyrede fjernvarmeværker, der skulle omlægges til naturgasfyret,decentral kraftvarme. Derudover skulle mindre fjernvarmeværker uden for de storefjernvarmenet omlægges til biobrændsler. Fase 3 startede i 1996 og er ikke afsluttet. Detvar forudsat, at mindre, gasfyrede fjernvarmeværker skulle konverteres til naturgasfyret,decentral kraftvarme, samt at øvrige fjernvarmeværker blev omlagt til biobrændsler.I juni 1993 indgik regeringen, Det Konservative Folkeparti, Venstre og SocialistiskFolkeparti en aftale om øget brug af biomasse i energiforsyningen med særligt henblikpå anvendelse i de centrale kraftværker. Kraftværkerne blev med Biomasseaftalen af 14.juni 1993 forpligtet til at anvende 1,2 millioner tons halm og 0,2 millioner tons træflisfra år 2000. I en tillægsaftale fra juli 1997 besluttedes, at 0,2 millioner tons af halmforpligtigelsenkunne erstattes af træflis, samt at biomassemålsætningen skulle gælde ienergienheder (19,5 PJ).I Reformopfølgningsaftalen af 22. marts 2000 enedes de politiske partier bag aftalen omat forlænge fristen til udgangen af år 2005. Samtidigt besluttedes, at de første 2-3 nyebiomassebaserede kraftvarmeværker i kraftværksregi skulle opføres med udgangspunkti faste afregningspriser (fastsat i L. 205 – Forslag til lov om ændring af lov om elforsyningog lov om miljøbeskyttelse, fremsat 28. marts 2001). Anlæg herudover prisfastsættesved udbud.For de mindre anlæg var der følgende hovedpunkter i den oprindelige biomasseaftale fra1993:• 11 byer i naturgasområder inden for fase 1 og fase 2, der endnu ikke havde omstillettil naturgasfyret kraftvarme, kunne vælge mellem biobrændsel og naturgassom brændsel. Der var mulighed for udskydelse til år 2000, bl.a. for at afventekommercielt tilgængelig teknologi inden for biomasseområdet.• Fase 2 byer uden for naturgasområder kunne vente med omstilling til år 1998,såfremt der valgtes biomassebaseret kraftvarme.• 6 byer i fase 3 kunne vente med omstilling til biomassebaseret kraftvarme til år2000.• Ca. 60 mindre byer i fase 3 skulle senest ved udgangen af år 1998 være omstillettil biomassebaseret fjernvarme.SPOK ApS marts 2003

Rammebetingelser14BiomasseudviklingskortlægningMed tillægsaftalen fra 1997 kom der følgende justeringer for de mindre anlæg:• Der blev tilladt biomassebaseret kraftvarme i naturgasområder.• Kommunerne skulle prioritere kraftvarme på biogas, lossepladsgas og andet forgassetbiomasse.• 7 byer kunne fortsætte den nuværende fjernvarmeforsyning til biomassebaseretkraftvarme var teknisk og økonomisk hensigtsmæssig.Den fjerde energiplan, Energi 21, kom i 1996 og fastholdt målsætningerne fra Energi2000. Desuden blev der opstillet en række nye, langsigtede målsætninger frem til år2030, bl.a. en målsætning om at halvere CO 2 -udledningen i år 2030 i forhold til år 1990.Biomasse skulle bidrage med 85 PJ i år 2005 og 145 PJ i år 2030, bl.a. gennem øgetbrug af halm og træflis i de centrale elværker, øget udbygning af decentral kraftvarmepå halm og træflis og adgang til etablering af biobrændselsanlæg i områder, der tidligerevar reserveret for naturgas.5.2 Danske støtteordninger til biomassebaseret kraftvarmeI statsligt regi er der siden 1980 ydet tilskud til forskning og udvikling på energiområdetunder Energiforskningsprogrammet (EFP). Endvidere er der siden 1981 ydet tilskud tiludvikling, demonstration og information om vedvarende energi under Udviklingsprogrammetfor Vedvarende Energi (UVE). I november 2001 blev tilskudsrammen reduceretfra 110 mil. kr. årligt til 40 mil. kr. årligt. UVE programmet blev nedlagt.Som led i aftalen fra 1986 iværksatte elværkerne et forsøgs- og demonstrationsprogramfor at indhente tekniske og økonomiske erfaringer som grundlag for den videre udbygning.Udviklingsarbejdet blev finansieret af forbrugerne over elprisen. Udviklingsarbejdemed denne form for finansiering er af de systemansvarlige virksomheder fortsat fremtil etablering (se nedenfor).Energistyrelsen iværksatte i 1995 "Opfølgningsprogrammet for decentral kraftvarme påfaste biobrændsler" for på den måde at koordinere og optimere udviklingen på området(9). I 2001 omfattede programmet 14 demonstrationsanlæg, som fordelte sig på forskelligebrændsler og teknologier. Programmet havde sekretariat hos Energistyrelsen ogblev finansieret over UVE-programmet. I 2001 blev UVE-ordningen som nævnt nedlagtog hermed også Opfølgningsprogrammet. Der blev dog besluttet at yde tilskud til afviklingog afrapportering af programmet.Fra 1992 kunne Energistyrelsen med den såkaldte Værkpulje inden for en årlig rammepå 25 mio. kr. støtte aktiviteter til fremme af decentral kraftvarme og udnyttelse afbiobrændsler. Værkpuljen blev også nedlagt i 2001.Det har været muligt for virksomheder at søge om støtte fra CO 2 -midlerne til udviklingog etablering af CO 2 -reducerende tiltag. Under denne pulje er der blevet givet støtte tilvirksomheder til teknologiudvikling af biomassebaseret kraftvarme.Et bredt flertal i Folketinget indgik den 3. marts 1999 en aftale om en lovreform forelsektoren. Ifølge el-loven skal den systemansvarlige virksomhed sikre, at der udføresmarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning15Rammebetingelserforsknings- og udviklingsprojekter, der er nødvendige for udnyttelsen af miljøvenligeel-produktionsteknologier (den såkaldte PSO-ordning). Ordningen administreres af deto danske systemansvarlige virksomheder Elkraft System og Eltra. Det første PSOprogramblev iværksat i 1998, og der har siden været udarbejdet et årligt program baseretpå et offentligt udbud inde for en årlig ramme på 100 mio. kr. En række projekter,der tidligere var administreret og finansieret af elværkerne, blev overført til administrationhos de systemansvarlige.5.3 Internationale påvirkningerEU’s HvidbogPå grundlag af EU’s ”Hvidbog om vedvarende energi” (13) besluttede Ministerrådet imaj 1998 en resolution, der anser en målsætning om at fordoble andelen af vedvarendeenergi i EU’s energianvendelse fra 6% i 1998 til 12% i 2010 som en nyttig vejledningfor EU’s videre engagement.Hvidbogens prioriterede foranstaltninger for biomasse er følgende:• Blanding af flere brændsler til erstatning af fossile brændsler.• Nye fjernvarme- og køle-net.• Bedre adgang til opgraderede brændsler som flis og granulat samt mere intensivudnyttelse af affald.• Nye opskalerede forgasningssystemer baseret på blanding af biomasse og affaldmed kapacitet på 25-50 MW eEU’s VE-direktivI september 2001 vedtog EU et direktiv om fremme af el-produktion baseret på vedvarendeenergikilder som opfølgning på Hvidbogen. Direktivet indeholder ikke direktestøtteordninger til vedvarende energi, men indeholder en række krav om afrapporteringaf VE-andele, gennemsigtighed for forbrugerne og gennemgang af nationale administrativeprocedurer, som hindrer udbygningen af VE.Det mest konkrete krav er, at der pr. 27. oktober 2003 skal kunne udstedes oprindelsesgarantierfor VE-el til de markedsaktører, som måtte ønske det. Garantierne skal gøredet muligt for producenterne at dokumentere, at den elektricitet, de sælger, stammer fraVE-anlæg. Inden samme dato skal medlemsstaterne vurdere deres nationale love ogadministrative procedurer med henblik på at fjerne hindringer for øget VE-produktion,forenkle regler og procedurer og sikre, at reglerne er objektive. Endvidere skal rapportenindeholde en stillingtagen til, hvilke foranstaltninger der skal træffes for at letteadgangen til forsyningsnettet for elektricitet fra vedvarende energikilder.Ifølge direktivet skal medlemsstaterne endvidere hvert femte år vedtage rapporter medvejledende nationale mål for det fremtidige forbrug af elektricitet fra vedvarende energikilder.Rapporterne skal også redegøre for, hvilke foranstaltninger der er gjort eller vilblive gjort for at nå disse vejledende mål. Hvert andet år skal medlemsstaterne redegørefor i hvilken grad, det er lykkedes at opfylde de vejledende nationale mål.SPOK ApS marts 2003

Rammebetingelser16BiomasseudviklingskortlægningSenest oktober 2005 skal kommissionen vurdere de forskellige nationale støtteordningertil fremme af VE. Hvis det er nødvendigt, skal vurderingen følges af forslag til fællesskabsrammerfor ordninger til støtte af VE.Direktivforslag om fremme af kraftvarmeMed baggrund i EU’s klimaændringsprogram m.m. kom der i 2002 et forslag til direktivom fremme af kraftvarmeproduktion på grundlag af efterspørgslen efter nyttevarme(kom/2002/0415). Direktiv­forslaget vil også omfatte kraftvarme baseret på VE oglægger sig indholdsmæssigt meget op ad VE-direktivet.Direktivforslaget opererer med vigtigheden af harmoniserede definitioner af kraftvarme- og af højeffektiv kraftvarme. Derudover er de væsentligste elementer i forslaget, ligesomfor VE­direktivet, forslag om oprindelsesgarantier for kraftvarmeproduktion, overvejelserom opstilling af vejledende nationale mål, herunder nationale analyser af potentialer,fjernelse af administrative barrierer og sikring af adgang til forsyningsnettet.Direktivforslaget opererer også med et krav om gradvist aftagende støtte til kraftvarme,efterhånden som miljøomkostninger internaliseres i el-markedsprisen.Direktivforslag om handel med CO 2 -kvoterDen 9. december 2002 blev der opnået politisk enighed om forslaget til et direktiv omhandel med CO 2 -kvoter. Ifølge direktivforslaget vil el- og varmeproduktionsanlæg meden indfyret effekt over 20 MW, ligesom en række andre sektorer, fra 2005 skulle havetildelt CO 2 -kvoter eller købe disse på et EU-marked for at kunne udlede CO 2 .Det forventes, at prisen på CO 2 -kvoterne vil blive indregnet i el-markedsprisen, og pådenne måde vil elektricitet fra VE-anlæg få en relativ konkurrencefordel, idet de ikkeudleder CO 2 og dermed ikke har udgiften til køb af kvoter.Koyoto-protokollenIkrafttræden af Kyoto-protokollen vil betyde, at der lægges begrænsninger på alle i-landenes udledning af CO 2 i årene 2008-12. Protokollen indebærer endvidere, at der kanhandles med CO 2 -kvoter mellem landene, samt at der gives kredit for CO 2 -reducerendeprojekter som gennemføres i andre i­lande (Joint Implementation Measures, JI) eller i u-landene (Clean Development Measures, CDM).I december 2002 ratificerede Canada, Polen og New Zealand Kyoto-protokollen. Herefterer det af i-landene kun USA, Australien, Schweiz, Rusland, Monaco og Liechtenstein,som ikke har ratificeret. USA og Australien har meddelt, at de ikke agter at ratificere.For at Kyoto-protokollen kan træde i kraft, er det nødvendigt, at Rusland ratificerer.Det har de meddelt, at de vil, men godkendelsesproceduren internt i Rusland forventesat tage så lang tid, at ratifikationen ikke kan ske før september 2003.Med vedtagelsen af Joint Implementation Measures i Bonn-aftalen og ratificering afKyoto-aftalen vil der ligeledes åbnes mulighed for, at biomasseanlæg etableret uden formarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning17RammebetingelserDanmarks grænser af danske virksomheder vil kunne godskrives den danske CO 2 -konto. Dette kan betyde, at den danske biomasseindsats på anlægssiden fremover ikkealene vil være bundet til Danmark, herunder danske rammebetingelser.Hvis protokollen træder i kraft, vil det således betyde, at danske energiselskaber ogandre CO 2 -udledende virksomheder vil kunne få en fordel af at bygge VE-anlæg i andrelande - både i- og u-lande.Renere teknologiMed vedtagelsen af EU IPPC direktivet (Integrated Pollution Prevention and Control),der trådte i kraft i januar 2000, lægges vægt på affaldsminimering. Som grundprincipskal affald undgås, og hvor dette ikke er muligt, skal affaldet genanvendes i størst muligtomfang. Hvis affaldet ikke kan genanvendes, skal det bortskaffes på en måde, dersikrer en effektiv energiudnyttelse. En konsekvens af dette direktiv kan forventes atblive, at afbrænding af visse affaldsfraktioner, der i dag betegnes som VE-brændsel,fremover ikke kan betegnes som VE-produktion.Emissionsforhold m.v.For biobrændselsanlæg gælder, at asken så vidt muligt ønskes genanvendt eller tilbageført.EU’s affaldsdirektiv stiller i dag krav, der ikke kan opfyldes af mange biomasseanlæg,f.eks. krav om en maksimal emission af NO x på 200 mg/Nm 3 . Selv om ren biomasse erundtaget fra disse krav, må det forventes inden for en kortere årrække, at kravet ogsåkommer til at gælde for biomassefyrede kraftvarmeanlæg. I EU’s IPPC direktiv (14) erkravet allerede i dag 200 mg/Nm 3 for kraftværker over 300 MW th .5.4 Økonomiske forudsætningerMarkedsprisen på el uden afgifter fastlægges i Danmark hovedsageligt baseret på produktionsomkostningernepå vandkraft og kulkraft (7). For at kompensere for de miljømæssigeulemper ved el baseret på fossile brændsler refunderes en del af omkostningernefor el produceret på biomasse. Størrelsen af sådanne tilskud er politisk bestemt.Typiske værdier af de enkelte delkomponenter ved omsætningen af biomasse fremgår afFigur 1. Specielt henledes opmærksomheden på forskellen mellem afregningsprisen forvarme og el.For de centrale kraftværker er de økonomiske rammer, som tidligere anført, fastlagt medReformopfølgningsaftalen af 22. marts 2000. Heri er fastsat, at de kommende 2-3 centraleanlæg skal etableres med udgangspunkt i faste afregningspriser, og at efterfølgendebiomasseanlæg skal prisfastsættes ved udbud.For decentrale kraftværker udfases tidligere fastprisordninger med el-reformen, såledesat fremtidige anlæg vil opnå en el-afregningspris på markedsprisen, der indtil videre erSPOK ApS marts 2003

Rammebetingelser18Biomasseudviklingskortlægningfastsat efter treledstariffens regler (41), hvilket er 30-35 øre/kWh 1 , plus maksimalværdienaf det kommende VE-bevis (10 til 27 øre). For driften af et biomassebaseret kraftvarmeværkkommer hertil indtægter fra salg af fjernvarme.Der er forslag om, at denne pris fastholdes i en ca. 10-årig periode (gøres afhængig affuldlasttimer på samme måde som ved vindmøller), hvorefter markedsprisen plus VEbeviserkommer til at gælde 2 .brændsel30-40 kr/GJvand3 kr/m 3el100 kr/GJTermisk procesel130-160 kr/GJ75-85 kr/GJ (netto udentilskud)varme65-100 kr/GJtørt affald300-500kr/tonsvådt affald20 kr/tonsgødning/kemikalier1.500 kr/tonsFigur 1 Omkostningerne for en række af delelementerne i biomassens omsætning tilel og varme. (Efter Henrik Flyver Christiansen, Energistyrelsen).I modsætning til el-afregningsprisen er fjernvarmeprisen ikke fast, men tillades at variere,således at prisen afspejler produktionsomkostningerne. Dette betyder, at anlæggetsøkonomi afspejles direkte i fjernvarmeprisen, hvorimod el-afregningsprisen for anlæggetsejer er bestemt udefra. I ”Økonomisk vurdering af vedvarende energi i et grønt elmarked”(25) fastsættes 70 kr./GJ som grænseværdi for acceptabel fjernvarmeproduktionspris.Imidlertid vil den acceptable fjernvarmepris/anlægsøkonomi fra anlægsejers synspunktaltid være så lav som muligt, og i særdeleshed helst ikke være højere end den fjernvarmepris,som forbrugerne er vant til at betale. I praksis betyder dette, at biomassebaseretkraftvarme skal være driftsøkonomisk konkurrencedygtig med konkurrerende fjernvarmeteknologier,når el-indtægten er indregnet.1 Beregnet som en vægtet pris, hvor forbrugerindeks indgår med 50% og kulprisindexet med 50%.2 Der sker for tiden politiske forhandlinger om specielle afregningspriser for anlæg under 25 MW e samtfor perioden ud over år 2003.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning19RammebetingelserDen varierende elpris betyder i praksis derfor, at der skal være en passende margin ielprisen, for at fjernvarmesiden ikke bringes i en situation, hvor det er varmeforbrugeren,der skal betale til el-delen.kr. Decentralt værk Centralt værkEl 2/3 ½Varme 1/3 ½Tabel 2 Omtrentligt forhold mellem indtægten fra produktion af el og varme.Prisforholdene illustreres af Tabel 2, hvor indtægtsgrundlaget for de decentrale og centralekraftvarmeværker er angivet. På det decentrale anlæg skal el-produktionen aftagestil fast pris, hvorimod det centrale værk skal tilpasse sin produktion alt efter de decentraleværkers produktion og f.eks. produktion af el fra vindmøller. Denne binding gørfleksibilitet vigtig for de centrale kraftværker, og resulterer i, at nogle kraftværkerkommer til at køre i korte perioder med store tab forbundet med opstart.Senest har VK-regering besluttet at prioritere ud fra følgende kriterier:• et velfungerende liberaliseret marked skal være den centrale basis for forsyninger• markedsmæssige rammer skal sikre opretholdelsen af en minimumskapacitet forel-produktionen• energiprisen skal afspejle de reelle omkostninger ved at producere energi, herunderde miljømæssige omkostningerDet Rådgivende Energiforskningsudvalg REFU har i (34) konkluderet, at denne prioriteringvil fremme en mere distribueret produktion af el, hvilket skulle fremme bl.a.biomasse-baseret el. I modsat retning trækker, at den hidtidige teknologiske udvikling imeget udpræget grad har været baseret på støtte fra offentlige midler, der er blevetkraftigt beskåret. REFU har således konkluderet, at en opnåelse af eksterne tilskud harværet en vigtig del af betingelsen for at opnå intern prioritering i virksomhederne.SPOK ApS marts 2003

Status og fremtidigt potentiale20Biomasseudviklingskortlægning6 Status for anvendelsen af biomasse og fremtidigtpotentialeDen globale udvikling inden for biomasseanlæg er karakteriseret ved, at langt hovedpartenaf anlæggene er anlagt i områder, hvor der findes en stor biomasseressource i formaf et restprodukt, der ofte skal bortskaffes. Dette er typisk for anvendelse til kraftvarme if.eks. USA, Sverige og Finland. Det betyder samtidig, at anlæggene er udformet medhenblik på en effektiv udnyttelse af den lokale ressource. Sådanne biomasseanlæg harvist sig sårbare i den situation, hvor den lokale biomasseressource bortfalder (26).Den danske strategi for biomasseudviklingen markerer en afvigelse i forhold til dettemønster, idet planerne for udbygningen med biomasse nødvendigvis implicerer inddragelseaf andre ressourcer som f.eks. halm, samt anlæg af en størrelse der nødvendiggørtransport af ressourcen over væsentlige afstande.Dansk energi- og miljøpolitik har resulteret i, at en række virksomheder inden for energisektorenhar været i stand til at etablere eksport af ydelser inden for udstyr og rådgivning.Dette har også været tilfældet inden for biomasseområdet, hvor den årlige eksportde seneste år vurderes at udgøre op mod en milliard kroner (11). Til illustration af eksportenspotentielle størrelse kan det anføres, at alene eksportindtægten fra et enkeltbiomassebaseret kraftvarmeanlæg på 35 MW beløber sig til 5-700 mio. kr.6.1 Biomasse som ressourceBiomasse i form af træ, halm og husholdningsaffald kan betragtes som naturlige råmaterialer,hvor energiudnyttelse kun er ét blandt flere anvendelsesområder.De danske ressourcer inden for træaffald og skovflis aftages i dag af eksisterende anlæg,hvorfor udvidet anvendelse heraf skal ske ved import (32). International handel medbiomasse, specielt træpiller og råtræ rettet mod energiformål, har været under kraftigudbygning de seneste år. Allerede nu ses tendenser til stigende handel med biomasseover landegrænser, ligesom det gennem flere år har været tilfældet med elproduktionen.Tendensen forstærkes af, at en række aktører vil have et væsentligt incitamenttil at benytte importerede brændsler til at holde prisniveauet nede. I Figur 2 ervist, hvorledes den internationale handel med biomasse går på kryds og tværs alene iEuropa.Mængden af halm i Danmark til energiformål vil dels være afhængig af udnyttelseninden for økologisk landbrug og dels være afhængig af de årlige vækstbetingelser.Halmhøsten giver således årlige udsving på op til 300%. Dette betyder, at den andel afhalmressourcen, der kan forventes anvendt, ligger noget under den potentielt maksimaleressource. Endvidere er der en vis usikkerhed knyttet til arealanvendelsen for halmproduktionenset over det tidsrum, som kraftvarmeværkerne typisk afskrives over.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning21Status og fremtidigt potentialeBIOMASS TRADEIN EUROPENORWAYSWEDENFINLANDTotal biomass tradeinside EU memberstates 1 Mtoe/aESTONIAIRELANDDENMARKLATVIARUSSIALITHUANIAUNITEDKINGDOMHOLLANDRUSSIABELO-RUSSIABELGIUMGERMANYPOLANDLUX.CZECH. REP.UKRAINEFRANCESLOVAK REP.SWITZERLANDAUSTRIAMOLDOVAPORTUGALSPAINNORTHERNAFRICAHUNGARYSLOVENIACROATIABOSNIA - YUGOSLAVIAHERCEGOVINAITALYMONTENEGROALBANIAGREECEJAPAN, TURKEY,HONG KONG,ARAB EMIRATESROMANIABULGARIAFOREST RESIDUESINDUSTRIAL BY-PRODUCTS(sawdust, bark, chips)DOMESTIC FIREWOODWOOD WASTESREFINED WOOD FUELS(pellets, briquettes)PEATOTHER (src, straw)EU-KARTTA1.CDR/1000Figur 2 Den europæiske handel med biomasse år 2000. Kilde EU.I den i 2001 afsluttede analyse af energiafgrødernes indpasning i energisektoren (32)opstilles tre scenarier for mængden af tilgængeligt halm i Danmark i 2015:• et referencescenarium, hvor den hidtidige udvikling fremskrives,• et miljøscenarium, hvor der tages højde for en øget miljøbevisthed, samt• et liberaliseringsscenarium, hvor konkurrencevilkårene har øget betydning.For referencescenariet forventes et mindre fald i mængden af halm til energiformål fraknapt 30 PJ i år 2000 til godt 27 PJ i år 2015, mens der for miljøscenariet forventes enhalvering af halmmængden til energiformål. I liberaliseringsscenariet forventes halmmængdenat stige til ca. 39 PJ i år 2015.Energiafgrøder ventes iht. analysen (32) ikke før om 10 år at udgøre en væsentlig ressource.Det konkluderes, at denne ressource dels er meget afhængig af landbrugspolitikkeninden for EU og dels ikke vil blive afsat, uden at det sker på kontrakt med aftageren.En lav verdensmarkedspris på korn kan dog fremrykke tidspunktet for udnyttelsenaf f.eks. helsæd til energiformål. Prisen for produktion af energiafgrøder ved levering tilaftager beregnes til 35-38 kr./GJ, hvilket ligger noget over prisniveauet for halm ogskovflis, jævnfør Figur 3.Mængden af husholdnings- og industriaffald, der i dag udgør en meget stor del af dendanske biomasseressource til energiformål, vil på længere sigt være usikker. DetteSPOK ApS marts 2003

Status og fremtidigt potentiale22Biomasseudviklingskortlægningskyldes den overordnede prioritering af genbrug, der har fortrin frem for forbrænding.Det anses derfor ikke for muligt at øge denne ressource til energiformål i forhold tildagens anvendelse.Udviklingen i prisen gennem de seneste 10 år for biomasseressourcen sammenholdtmed fossile brændsler fremgår af Figur 3. Det ses, at prisen for halm og træflis gennemhele perioden har været meget konstant.140kr/GJ120100806040fuelg-olien-gashalmflist-piller20090 91 92 93 94 95 96 97 98 99 0 1 2ÅrFigur 3 Udviklingen i brændselsprisen de seneste 10 år. (Efter Viktor Jensen,Danmarks Fjernvarmeforening).6.2 Status for anvendelse af biomasse i forhold til den fysiske ressourceI Tabel 3 er illustreret udviklingen i det danske biomasseforbrug i perioden 1990-2000.PJ 1990 1995 2000Halm 4,0 6,3 7,0Træ 4,3 5,6 7,5Affald 14,6 21,6 29,0Tabel 3 Biobrændselsforbrug til el- og/eller varmeproducerende anlæg1990-1999, enhed TJ. Kilde: Energistatistikken 1999 3I 2000 udgjorde den samlede danske biomasseanvendelse til fjernvarme- og kraftvarmeproduktion58,7 PJ, hvoraf 35% anvendtes i forbindelse med kraftvarme (Energistatistikken,2000 (12)). Til forståelse af succesen ved udbygningen med biomasse er det3 Omfatter brændselsinput til el, fjernvarme, individuel varmeforsyning og eget procesforbrug af varme iTJmarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning23Status og fremtidigt potentialevigtigt at være opmærksom på, at et meget stort antal varmeværker er konverteret tilkraftvarme i perioden.Som konklusion kan anføres, at lidt under halvdelen af den samlede indenlandske biomasseressourceallerede er udnyttet. Dette gælder især for affald, hvor næsten heleressourcen i dag udnyttes til kraftvarme.6.3 Teknologisk udfordring ved anvendelse af biomasseSiden slutningen af 1980-erne er andelen af biobrændselsanlæg med el-produktionsteget jævnt samtidig med en stigning i brændselsudnyttelsen med mere end 10 procentpoint.Dette kan, som tidligere anført, illustreres ved, at brændselsudnyttelsen vedkraftvarmeanlægget i Haslev (1989) var 81 %, mens det ved anlæggene i Ensted, Avedøreog Sakskøbing (2000) er op til 93 %. Samtidig hermed er el­virkningsgraden steget,hvilket er væsentligt, da den CO 2 -frie el-produktion fortrænger produktion på kondenskraftværker.Overordnet set har den tekniske udfordring bestået i at udvikle miljømæssigt acceptablefyrings- og forgasningsanlæg til samtidig produktion af varme og el med udnyttelse afhalm, skovflis og affald, herunder mindre anlæg, samt at udvikle anlæg til samfyring afbiomasse med kul og gas. Endvidere har udfordringen bestået i at opnå størst muligudnyttelse af brændslernes energiindhold og bedst mulig udnyttelse af restprodukterne.Anvendelsen af biomasse til varme- og el-produktion i dampbaserede anlæg er normaltforbundet med et ønske om at opnå den højst mulige el-virkningsgrad. Dette stillerspecielle krav til materialer, da tryk og temperatur skal være så høje som muligt. Ensådan udvikling peger helt naturligt i retning af store anlæg. I modsat retning trækkerønsket om at udnytte varmeproduktion på fjernvarmemarkeder i mindre byer, hvilketforudsætter udvikling af teknologier til decentral produktion.Anvendelse af biomasse til kraftvarmeformål giver store teknologiske udfordringer. Pågrund af brændslets inhomogene og varierende natur stilles der betydelig krav til håndterings-og indfødningssystemer. Biobrændsler har endvidere til forskel fra fossilebrændsler et stort indhold af alkalier og klor, hvilket ofte resulterer i uønsket belægningsdannelseog korrosion som følge af høj temperatur og tryk.En tredje udfordring er genanvendelse af restprodukter fra anvendelse af biobrændslertil energiformål. Restprodukterne bliver problematiske at anvende/udnytte, da de typiskhar for stort indhold af tungmetaller. Udnyttelsen kræver oparbejdning eller udspredelseover et uhensigtsmæssigt stort areal.Ud fra en forbrændings- og forgasningsmæssig synsvinkel kan biomassen opdeles i tohovedtyper:• de træagtige biobrændsler, hvor der i dag ingen væsentlige problemer er medudnyttelsen• de græsagtige biobrændsler, hvor der fortsat er store uløste problemer relaterettil brændslets indhold af alkalier, klor, tungmetaller etc. Dette resulterer ofte iuønsket belægningsdannelse og korrosion som følge af høj temperatur og tryk,ligesom restprodukterne bliver problematiske at anvende/udnytte, da de typiskSPOK ApS marts 2003

Status og fremtidigt potentiale24Biomasseudviklingskortlægninghar for stort indhold af tungmetaller, således at gødningsstoffer ikke kan nyttiggøres• halm og husholdningsaffald indeholder mange af de samme bestanddele som degræsagtige brændsler og giver tilsvarende problemer.Det er således ikke tilfældigt, at udnyttelsen af træ til kraftvarme er nået længst indenfor biomasseområdet, samt at det er de relativt store anlæg, der karakteriserer de kommercielleanlæg.Halm betragtes som et af de vanskeligste biomasseprodukter at anvende. Dansk forskningog udvikling har de seneste år været koncentreret om udvikling af teknologier tilhalmfyring. En teknologisk succes inden for dette område vil derfor give mulighed foranvendelse af mange udenlandske rest­produkter af den græsagtige type.6.4 Opnåede resultaterI Energistyrelsens "Opfølgning på Energi 21" fra sommeren 1999 (3) blev status forudviklingen opsummeret som:• Kraftværkerne havde i sommeren 1999 igangsat eller planlagt projekter på decentraleog centrale kraftværker til ca. 0,6 millioner tons biomasse, svarende tilca. halvdelen af målsætningen.• Få fjernvarmeværker var omstillet, hvilket skyldes, at der er tekniske og ikkemindst økonomiske hindringer for en rentabel kraftvarmeproduktion baseret påhalm, flis og lignende, især for små anlæg (7).• Der var etableret 10-15 barmarksprojekter baseret på biobrændsler. Til gengælder biomasseforbruget i de allerede etablerede barmarksprojekter blevet størreend forventet, således at målsætningen om 2,5 PJ måske alligevel nås.Siden 1999 er der ikke sket markant videre udvikling i omlægningen af mindre, decentraleværker og mindre institutionelle anlæg til biomassebaseret kraftvarme. Udviklingenhar endvidere været begrænset af naturgassens hidtidige fortrinsstilling.Udviklingen på de centrale værker har derimod været betydelig siden 1999. I Reformopfølgningsaftalenaf 22. marts 2000 enedes de politiske partier bag Biomasseaftalen omat forlænge fristen til udgangen af 2005. Efter en folketingsbeslutning fra maj 2001 blevder indgået aftale med de to store, danske kraftværksselskaber, Energi E2 og Elsam, omudmøntning af Biomasseaftalen ved anvendelse af biomasse på navngivne, centraleanlæg. Der blev desuden indgået aftale om sikring af værkernes økonomi. Siden 1999 erder etableret eller planlagt ny biomasseanvendelse på 5 værker, svarende til ca. 13 PJ.Med de planlagte værker vil biomasseanvendelsen på de kraftværksejede decentrale ogcentrale værker antage 21 PJ/år, altså noget over forudsætningen (19,5 PJ/år), og biomassepålæggetvil være opfyldt i 2005 (22).Den endelig udmøntning af Biomasseaftalen betyder sandsynligvis, at kraftværkernesindsats i de kommende år vil koncentrere sig om at sikre en fornuftig drift af de konkreteværker, snarere end igangsættelse af nye projekter i Danmark. I Tabel 4 kan ses enmarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning25Status og fremtidigt potentialeliste over de decentrale og centrale biomassebaserede kraftvarmeanlæg, som er etablereti Danmark.År bar graderCHalm/Træ/AffaldEl-effektbruttoVarmeydelseAnlæg Idriftsat Teknologi Tryk TemperaturBrændselVirkningsgradelVirkningsgrad totalMW MJ/s % %Amager 2 1972/2003 Dampturbine 93 450 H 70 190 26,7Ansager 2001 Forg./stirling - - T 0,035 0,13 18,0 80,0Assens 1999 . Dampturbine 77 525 T 5,15 11,34 27,5 88,0Avedøre 2 2002 Dampturbine 300 585 T 535 510 50,0 94,0hovedkedelAvedøre 2 2001 Dampturbine 310 583 H 45,0 51,7 43,0 -biokedelEnsted biokedel1998 Dampturbine 216 535 H/T 39,70 88,0 41,7Grenaa 1992 Dampturbine 92 505 H 19,60 60,0 22,3 -Harboøre 1993 Forgasning - T 1,50 4,0 23,4 85,9Haslev 1989 Dampturbine 67 435 H 5,40 13,0 25,4 86,4Herning 1982/2002 Dampturbine 115 525 T 95 174 -Hjordkær 1997 Dampturbine 28 380 T 0,60 3,01 14,6 88,0Høgild 1994 Forgasning - T 0,13 0,35 21,7 80,0Junkers-7 1987 Dampturbine 93 525 T 9,50 20,4Junkers-8 1998 Dampturbine 93 525 T 16,4 29,2Masnedø 1996 Dampturbine 92 522 H/T 10,10 23,0 28,1 91,9Måbjerg 1993 Dampturbine 67 520 H/T 30,00 67,0 27,0 87,4Rudkøbing 1990 Dampturbine 60 450 H 2,55 7,50 22,8 89,7Sakskøbing1999 Dampturbine 93 542 H 12,20 23,4 31,9 93,2Slagelse 1990 Dampturbine 67 450 H/A 12,30 28,0 29,0 92,0Studstrup 2002 Dampturbine 270 540 H 375 484 42,0 81,04 Østkraft 1995 Dampturbine 80 525 T 37 35 32 -Tabel 4 Eksisterende og nye danske kraftvarmeanlæg baseret på biomasse.Kilde: Direkte input fra Eltra og Elkraft System samt (9).6.5 Fremtidige anlægsplaceringer i DanmarkOpførelsen af nye kraftvarmeværker i de kommende 5 til 15 år vil nok hovedsageligfinde sted i forbindelse med udskiftning af udtjente anlæg, samt udskiftning af anlægmed utilstrækkelige miljøegenskaber.For de centrale kraftværker gælder, at udbygningen på kort sigt må forventes atstagnere, når Biomasseaftalen er opfyldt. På længere sigt er der et potentiale foretablering af nye anlæg, efterhånden som de eksisterende kraftværksblokke udfases.SPOK ApS marts 2003

Status og fremtidigt potentiale26BiomasseudviklingskortlægningFor etablering af decentrale anlæg er det samlede potentiale 4 opgjort til 320 MWinstalleret el-effekt (25). Som følge af den reviderede biomasseaftale er dette potentialenu udvidet, idet der er skabt mulighed for at etablere anlæg i områder, der er/har væretudlagt til naturgas. Det samlede potentiale for konvertering af naturgasfyrede anlæg eropgjort til ca. 200 værker med en samlet kapacitet på i alt 500 MW installeret effekt. Defleste af disse anlæg er imidlertid relativt nye, hvilket betyder, at det i en lang rækketilfælde vil vare adskillige år, inden der opstår behov for at foretage nye investeringer,hvis der ikke fra politisk side eller gennem ændrede markedsvilkår i øvrigt skabesgrundlag herfor.Den installerede kraftværkskapacitet i EU (21) er knap 600 GW. Såfremt biomasse pålængere sigt skal udgøre en betydelig del af el-produktionen i EU, vil markedet forbiomassefyrede kraftværker være stort. Med den nævnte kapacitet i EU på ca. 600 GWvil en målsætning om en biomasseandel på f.eks. 5% i år 2020 betyde, at der skaletableres ca. 2.000 MW pr. år i den mellemliggende periode.Undersøgelser hos de systemansvarlige viser 5 , at hvis biomasseanlæg i år 2030 skaludgøre 5% af den samlede produktionskapacitet i Norden, så skal der i gennemsnitetableres 150-200 MW hvert af de kommende år. Der vil således på lang sigt være ettilstrækkeligt potentiale til at understøtte en industriel udbygning, hvis Kyoto protokollenføres ud i livet.Omlægningen til biomassebaseret kraftvarme vil på kort sigt hindres af, at fjernvarmekapacitetenallerede for en forholdsvis stor dels vedkommende er beslaglagt af andreanlægstyper, der stadig har en væsentlig restlevetid. På mellemlangt og langt sigt vil derspecielt for anlæg mindre end 10 MW e være mulighed for placering af flere hundredeanlæg (20) og (25).6.6 Internationale udviklingI udlandet finder anvendelse af biomasse til varme- og el-produktion primært sted, hvorbiomassen er et affaldsprodukt, der er let tilgængelig. Eksempler er affald fra træbearbejdendevirksomheder samt affald fra papir- og celluloseproduktion. Det er såledestypisk de skandinaviske lande og USA, der har udnyttet biomasseaffald til kraftvarmeproduktion,se Tabel 5. Anlæggene anvender meget forskellige brændsler, som typisk erbestemt af lokale forhold.Ingen lande har som Danmark udnyttet halm i stor skala i centrale kraftværksanlæg. Derer derfor afsætningsmæssige muligheder for dansk udviklet teknologi til halmfyring tilde lande, der planlægger udnyttelsen af lignende afgrøder.4 Omfattende eksisterende biomasseforsynede fjernvarmeværker, nye fjernvarmesystemer (barmarksprojekter),træindustrielle virksomheder, større landbrugsejendomme og større offentlige institutioner udenfor kollektivt forsynede områder.5 Personlig information fra Eltra og Elkraft System modtaget under udredningsarbejdet.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning27Status og fremtidigt potentialeSamlet el-produktion Biomasse el-produktionLand 1999 1999 2005 2010 1999 %GWh GWh GWh GWh kraftvarmeØstrig 59 1,8 4,2 5,4 93Danmark 39 1,8 3,7 4,1 89Finland 69 8,7 9,8 10,7 99Frankrig 520 2,9 32Tyskland 551 9,4 12,7 15,9 0Italien 259 1,8 15,0 27,9 43Norge 122 0,3 20Spanien 206 2,9 7,3 16,3 49Sverige 155 3,4 4,6 5,9 100UK 363 7,7 17,8 39,3 0Samlet 2.344 40,7 75,1 125,5 45USA 3.910 63,5 84,0 86,0 55Tabel 5 Forventet udbygning af el-produktionen baseret på biomasse iudvalgte lande samt hvor stor en andel biomassekraftvarme i1999 udgjorde af den samlede biomasse-el. Kilde IEA (33).Anvendelsen i udlandet sker enten som samproduktion med kul (typisk USA) og somselvstændige anlæg, der leverer procesdamp til virksomhedens produktionsanlæg (Skandinavien).Generelt kan det siges, at de eneste anlægstyper, der endnu har fundet kommercielanvendelse, er: CFB-forgassere ved atmosfærisk tryk (19).Der er i nogle få lande opført avancerede forgasningsanlæg af fluid-bed typen baseret påforskellige affaldsbrændsler (skovflis, sukkerrør og lignende). Anlæggene er alle karakteriseretved ikke at kunne markedsføres på kommercielle vilkår med de nuværenderammebetingelser.I de kommende år forventes en kraftig udbygning af biomasseaktiviteterne i lande somHolland, Italien, Storbritannien, Tyskland og USA.I de fleste lande er det i dag kun rentabelt at anvende biomasse til el-produktion, hvisbiomassen findes som affald eller der findes støtteordninger. Dette ses tydeligt af deninternationale udvikling inden for biomasse kraftvarme, hvor der næsten udelukkende eropført anlæg baseret på affald, der er let tilgængeligt eller som skal bortfjernes. Det ersåledes politisk bestemte vilkår, der er stærkt medvirkende til at fastlægge, hvorledesden fremtidige udvikling vil forløbe.I Tabel 6 er givet et overblik over de mest betydende udenlandske anlæg, der er sat idrift igennem de senere år, med en kort beskrivelse af de umiddelbart mest interessanteaspekter. For en mere uddybende gennemgang af den internationale udvikling henvisestil (19), der opdateres løbende.SPOK ApS marts 2003

Status og fremtidigt potentiale28BiomasseudviklingskortlægningPlacering Type og brændsel Effekt År, status(MW th )Co-firing gasifiersZeltweg, A CFB, hvor gassen fødes ind i 10 1998, i driftkulstøvfyret kedel, bark, savsmuld,træpillerLahti, SF CFB, hvor gassen fødes ind i 60 1998, i driftkulstøvfyret kedel, kul sammenmed træ, papir, sorteret plastikAmer, NL CFB med gasrensning, der fyres 80 2000, i driftind i kulstøvfyret kedel, forurenettræVermont, USA Batelle forgasser, hvor gassenfødes i træfyret kedel, træflissammen med elefantgræs ogsukkerrør60 2000, i drift periodevis,demonstrationsanlægIGCC, Integrated gasification and combined cycleVärnamo, SE Tryksat CFB, varmgas rensning,demonstrationsanlæg, træ ogtræ/halm blanding18 1995, I drift 8.500timer, men stoppetpga. økonomi2x15 1992/2000, i driftperiodevis43 2003, indkøring,demonstrationsanlæg25 2002, indkøringGreve i Chianti,ICFB forgasser, TPS, sorteretaffaldCascina, I CFB, Lurgi, træ flis og affald fratræbaserede afgrøderArbre, UK CFB, TPS, våd træflis, herunderpilGussing, A CFB, Lurgi, træflis 8 2001, i driftFixed- and fluid-bed gasifiersEspenhaim, DE Fixed bed, våd gasrensning, træ 4 1997, i driftfra bygningsaffaldFlere steder, A Gruebl, træ forgasser 0,05 1990 -, i drift på 5gårdeLondonderry, Modstrømsforgasser, delvist 0,2 1992, i drift somUKenergiafgrøderdemonstrationInterlaken, CH Pyroforce forgasser, højtemperatur0,2 2000, indkøringSE og SF Bioneer modstrømsforgasser, 4-5 1985 -, i drift 5 stedertræ, tørv og affaldSF og 4 SEQuebec, CA Biosyn BFB, produktion af 10 1984, demoanlægmethanol, træ- og landbrugsaffaldTabel 6 Udvalgte udenlandske forgasningsprojekter af demonstrations- eller kommerciel karakter.Kilder: (1), (16), (17), (18), (19), (23), (24), (26), (27), (28), (35), samt diverse Internetadresser.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning29Teknologispor7 TeknologisporI dette afsnit gives en beskrivelse af udviklingen inden for de enkelte fagområder omhandlendetermisk omsætning af biomasse til kraftvarmeformål. Opdelingen kan illustreressom vist i Figur 4 og omfatter følgende teknologispor:1. Tilvejebringelse og håndtering af biomasse2. Karakterisering af biomasse3. Mindre forbrændingsanlæg4. Motorer, turbiner og ORC-anlæg5. Større forbrændingsanlæg6. Forgasningsanlæg7. RestprodukterEmissionerBrændslerTermiske processer(forbrænding, forgasning)Produkter,el, varmeAffald, restprodukterFigur 4 Opdelingen af projekter er sket ud fra en række af delelementerne ibiomassens omsætning til el og varme. (Efter Søren Houmøller, dk-TEKNIK).SPOK ApS marts 2003

Teknologispor30BiomasseudviklingskortlægningDer findes, som illustreret i Figur 5 en række forskellige teknologier til omsætning affaste biobrændsler.Gasturbine 1200°CBiologiskDampturbine 580°CForgasningStirlingmotor 700°CDirekteKonv. forbrændingsmotor 600°CORC 400°CFigur 5 Teknologier til omsætning af faste biobrændsler. (Efter HenrikFlyver Christiansen, Energistyrelsen).Figur 5 illustrerer, at der er vide muligheder for at omdanne biomasse til el. I Danmarkanvendes processer som både termisk forgasning og direkte forbrænding i forbindelsemed dampturbiner og stirlingmotorer. Termisk forgasning anvendes desuden i forbindelsemed konventionelle forbrændingsmotorer (gasmotorer).Inden for hvert teknologispor er der i de fleste tilfælde anvendt følgende opdeling:• status• udenlandske aktiviteter• markedsmuligheder• energi- og miljømæssige perspektiver for Danmark• mål, uløste problemer, indsats• konkrete anbefalinger.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning31Tilvejebringelse af biobrændsler7.1 Tilvejebringelse og forbehandling af biobrændslerOmrådet omfatter aktiviteter fra produktion af biomasse til håndtering af denne påkraftvarmeværket. Indfødning af biomasse er typisk afhængig af den valgte teknologiog er derfor behandlet under de enkelte områder for termisk omsætning af biomasse.Biobrændsel omfatter som tidligere anført:• energitræ fra skovbruget og resttræ fra træindustrien• flerårige energiafgrøder: f.eks. pil (salix) og elefantgræs (miscantus)• halm og etårige energiafgrøder• affald, koncentreret om brændbart affald fra industrien og husholdningerneOmkostningen fra biomasseressourcen omfatter typisk op mod 40% af den samledeomkostning ved drift af et biomassefyret kraftvarmeanlæg (25). Det er derfor vigtigtikke alene at sikre sig, at ressourcen er tilgængelig, men også at prisen bliver så lav sommulig.StatusI afsnit 6.1 er der givet en beskrivelse af ressourcens størrelse. I (8) er angivet tal for desamfundsmæssige omkostninger for en række delprocesser ved frembringelse af biomasse.Det fremgår heraf, at omkostningerne ved tilvejebringelse og oparbejdning afbiomasse typisk vil udgøre mere end 50% af de samlede omkostninger.Etablering af projekter om egentlige energiafgrøder og driftsforhold i skovbruget er kuni begrænset omfang omfattet af bevillinger fra EFP og PSO, hvorfor oversigten overprojekter ikke er fuldstændig. Der er etableret et særligt program for dette område isamarbejde med Produktudviklingsordningen for landbrugs- og fiskeriprodukter ogProduktudviklingsordningen for skovbruget og træindustrien. Det samlede omfang afdette projekt er 12 mio. kr., hvor bidraget fra Energistyrelsen er på 4,5 mio. kr. Projekterunder dette program er omfattet af kortlægningen.En delrapport omhandler de langsigtede biomasseressourcer til energiformål (32). Herfraer i Tabel 7 gengivet forventede omkostninger for forskellige biomasseafgrøder.Kr./GJ Halm Pil HvedehelsædTriticalehelsædElefantgræsHvedekerneTriticalekerneMax 34,8 39,9 38,2 39,5 41,5 50,5 59,0Min 20,9 31,2 34,7 35,1 35,0 38,6 44,1Tabel 7 Forventede omkostninger an værk for udvalgte energiafgrøder. Kilde (32).Den samlede omkostning fra tilvejebringelsen af biomasseressourcen ved drift af etbiomassefyret kraftvarmeanlæg udgør som anført ovenfor op mod 40%. Problemstillingenillustreres af de konklusioner, der er opnået i forbindelse med ovennævnte studie afenergiafgrøder (32). Heri angives, at prisen, som kan betales af kraftværkerne ved samfyringmed kul og gas, er 30-34 kr./GJ, hvor den beregnede pris for produktion af energiafgrødenved levering til aftager, jævnfør Tabel 7, er 35-38 kr./GJ.SPOK ApS marts 2003

Tilvejebringelse af biobrændsler32BiomasseudviklingskortlægningDe seneste års undersøgelser har bl.a. omfattet:• undersøgelser med henblik på vurdering af kulstofbalancen og bæredygtighed afproduktionen, bl.a. i forhold til vandmiljøplanen• undersøgelser gennem de seneste 10 år til belysning af optimale dyrkningsmåderfor energiafgrøder, herunder indsamling af information fra udlandet• undersøgelser af forsyningskæder til levering af træbrændsel fra skov til kraftværk,herunder muligheden for at matche skovens produktionssystem medkraftværkernes behov• udvikling af teknik til oparbejdning af træflis• undersøgelse af forsvarlig opbevaring af træflis ud fra en sundhedsmæssig synsvinkel• undersøgelse af forbehandling af halm fra mark til de store kraftværker, herunderhåndtering af store halmballer og oprivning af halm. Et specielt område harværet vask af halm med henblik på at reducere indholdet af bl.a. klorid.• Udvikling af hestonhalmballer på op mod 1.000 kg, hvor binding kan ske på traditionelsnor (TK Energi).Udenlandske aktiviteterDer foregår en række aktiviteter i udlandet, hvor vidensniveauet er stort. Dansk deltagelsei IEA’s arbejde herom giver således god mulighed for informationsudveksling ogindhentning af viden.På halmområdet er Danmark næsten ene om at opbygge viden, mens der f.eks. i USA ergennemført mange undersøgelser med forskellige græsarter og affaldsprodukter fralandbruget.MarkedsmulighederEtablering af specialudstyr til håndtering af biomasse kan blive et specielt nicheområdefor de virksomheder, der arbejder tæt sammen med aftagerleddet, f.eks. kraftvarmeværkerne.Maskinindustrien, der arbejder med f.eks. udstyr til skovbruget, har allerederapporteret om eksport, selv om udenlandske virksomheder på verdensmarkedet måanses for at være dominerende inden for dette område.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkEn tilstrækkelig lav pris for biomassen er en forudsætning for, at de energi og miljømæssigemålsætninger omtalt i de foregående afsnit kan nås.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning33Tilvejebringelse af biobrændslerMål Uløste problemer Indsats- nedbringe prisen forbiomasse omfattendealle delelementer i forbindelsemed produktionog håndtering af biomasse- etablering af en markedsdannelsefor biomassensom råvare- forbedring af logistikkeni alle led- forbedring af biomassenslagerstabilitet- udvikling af effektivmetode til langtidslagringog håndtering afbiomasse, specielt skovflisog halm, uden tab afbrændværdi og genereringaf miljøproblemer- opnåelse af større energitæthedi biomassen- udvikling af biopillekoncept f.eks. mediblanding af nyttige til-- øge udbudet af egnedebiomasseressourcer- vurdering af dyrkningsmæssigeforholdsætningsstoffer- iværksættelse af dyrkningsforsøgTabel 8 Mål, uløste problemer og indsats for området: tilvejebringelse og forbehandlingaf biomasse.Konkrete anbefalinger• Vurdering af konklusioner i rapport om energiafgrøder samt formulering af projektermed størst effekt for billiggørelse af biomasseressourcen.• Etablering af projekter til reducering af omkostningerne til frembringelse oghåndteringen af biomasse, specielt halm.SPOK ApS marts 2003

Karakterisering af biobrændsler34Biomasseudviklingskortlægning7.2 Karakterisering af biobrændslerOmrådet omfatter karakterisering af biobrændslers grundlæggende karakteristika medhenblik på at kunne gennemføre en efterfølgende vurdering af deres opførsel/omdannelse,når de anvendes i forbrændings- og forgasningsprocesser. Her tænkesogså på parametre, der har betydning for såvel korrosion som belægningsdannelse iafhængighed af den aktuelle termiske proces. Området omfatter karakterisering af biomassebrændslermed henblik på anvendelse til både forsøg og til drift.De fleste problemer stammer fra biomassens indhold af en række mineralske stoffer:Ca, K, NH 4 , Cl, P, Cd etc., som findes i små, men stærkt varierende mængder. Dissestoffer betyder, at asken fra den termiske omsætning på den ene side udgør et gødningsmæssigtpotentiale og på den anden side udgør en forureningsmæssig risiko.Et vigtigt mål er standardisering af brændslerne gennem den europæiske standardiseringsorganisationCEN. Herigennem kan der etableres et egentligt europæisk marked forbiobrændsler med reducerede priser til følge.Det vil være optimalt, hvis en metode kan give de nødvendige karakteristika for etbrændsel, således at det efterfølgende er muligt at give tilstrækkelige oplysninger tilvurdering af håndteringsegenskaber (opbevaring, transport, indfødning m.v.) af forbrændings-eller forgasningsprocessens forløb og de deraf fremkomne restprodukterf.eks. tjære, emissioner og aske, eventuelt støttet af modelbetragtninger.Dette vil imidlertid næppe kunne praktiseres fuldt ud, da restprodukterne i langt højeregrad er afhængige af anlægsudformning/type og drift end af brændslet.Endvidere er biomasse et inhomogent biologisk materiale, hvorfor den teoretiske målsætningikke vil kunne ventes opfyldt uden et meget stort og uoverkommeligt dataarbejde,ligesom der ikke i dag er tilstrækkelig viden til at kunne definere de præciseprøvningsbehov. Der må derfor, afhængig af hver enkelt forbrændings- og forgasningsproces,ske en prioritering af de valgte parametre.Det er dog muligt at standardisere en række prøvningsmetoder for en række parametreaf mere grundlæggende karakterer, f.eks. densitet, fugtindhold, brændværdi, indhold afalkalier og klorider, men andre parametre kan dukke op.StatusDer er gennem de seneste 10 år gennemført en række projekter specielt hos dk-TEKNIK, Teknologisk Institut, kraftværkerne, Tech-wise, Forskningscentret for Skovog Landskab og DTU-KT. Gennem disse projekter er der opbygget en vigtig vidensdatabase,der har ført til, at vidensniveauet inden for en række områder i dag er på internationaltniveau.Der mangler fortsat en afklaring af hvilke parametre, der er relevante at undersøge for atfå et tilstrækkeligt billede af forhold vedrørende f. eks. udbrænding, slagge- og belægningsdannelseog egenskaber hos restprodukterne, dels for de enkelte biobrændsler ogdels ved kombi-fyring med andre brændsler.marts 2003SPOK ApS

BiomasseudviklingskortlægningUdenlandske aktiviteter35Karakterisering af biobrændslerDer finder tilsvarende aktiviteter sted i udlandet. Danmark deltager i CENstandardiseringenog i relevante IEA arbejdsgrupper, ligesom næsten alle de involveredeinstitutioner deltager i samarbejde med udenlandske institutter.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkEn tilstrækkeligt præcis karakterisering af biomassen er en forudsætning for, at deenergi- og miljømæssige målsætninger omtalt i de foregående afsnit kan nås og enforudsætning for etablering af et velfungerende internationalt marked.Mål Uløste problemer Indsats- fremme omsættelighedenaf biomasseressourcenog etablereegentligt internationaltmarked for biobrændsler- etablering af internationaltanerkendte standarder,der kan danne grundlagfor handel med biomasse- at udvikle laboratoriemålemetoderog onlinemålemetoder,der kananvendes ved afregningog processtyring, dvs.give tilstrækkelig informationom, hvorledesden termiske omsætningvil forløbe- etablering af parametre tilkarakterisering af forgasnings-og forbrændingsforløb,herunder parametretil karakterisering afbelægningsdannelse ogkorrosion- bestemmelse af fugtindholdog urenheder- deltagelse i standardiseringsarbejdeog etablerestandardisering af brændslernegennem CEN- afpasses i forhold til etableringaf konkrete anlæg ogudviklingen inden for tilgrænsendeforskningsområder,omfattende såvelden mere grundlæggendeanalyse af biomassens bestanddelesom den merepraksisnære anvendelseTabel 9 Mål, uløste problemer og indsats for området: karakterisering af biomasse.Konkrete anbefalingerUdviklingen af målemetoder til online måling af parametre af betydning for forbrændingsprocessen,på kort sigt fugtmåling. Derudover er parametrene brændværdi, askesammensætningog partikelfordeling interessante, specielt sammenholdt med konkreteteknologivalg for den videre omsætning,Støtte til international standardisering (CEN) for derved at give grundlag for den internationalehandel med biobrændsler med deraf følgende billiggørelse af biomassen ogsikring af forsyningssikkerheden.Udviklingen af sådanne metoder vil ikke kunne afsluttes inden for en overskuelig tid,hvorfor det anbefales at fastholde en vis minimumsindsats hos de relevante parter. Detvurderes, at de forholdsvis store projekter om ristefyring og suspensionsfyring på kraftværkernemed fordel kan struktureres, således at brændselskarakterisering indgår. Detteer allerede tilfældet i det såkaldte "fællesprojekt".Ved på denne måde at sikre en sammenhæng mellem karakterisering af biomasser (ogrestprodukterne) og den konkrete teknologi er der dog en fare for at overse problemstillingerforbundet med andre teknologier, f. eks. forgasning.SPOK ApS marts 2003

Mindre forbrændingsanlæg36Biomasseudviklingskortlægning7.3 Mindre forbrændingsanlægAnlæg af denne type vil typisk have en indfyret effekt på mindre end 10 MW th og en eleffektpå 2 til 3 MW e . El-produktion kan ske med konventionel dampturbine ellerdampmotor, men er med så lille effekt normalt ikke økonomisk attraktiv med dagensteknologi. Forbrændingsgassen skal ved kraftvarmeproduktion anvendes direkte i f.eks.en gasmotor eller en stirlingmotor. De enkelte teknologier for de el-producerende anlæger behandlet i afsnit 7.4.StatusForbrændingsgassen renses gennem tilpasning af forbrændingsprocessen, således atproduktgassen er egnet til motor- eller turbinedrift. Rensning af røggassen ved anvendelseaf katalysator eller tilsvarende processer er ikke rentabel ved anlæg af dennestørrelse.Op gennem 1990-erne gennemførtes en række udviklingsprojekter inden for området iet samarbejde mellem virksomheder (f.eks. DanTrim og Reka) og institutioner (dk-TEKNIK og DTU-MEK) med henblik på udnyttelsen af skovflis, halm og affald.I Danmark er følgende anlæg i drift: Hjordkær og Rudkøbing. De specifikke data fremgåraf Tabel 4. Nye anlæg af denne type vil ikke kunne besluttes inden for de gældendeøkonomiske rammer.Det er i dag en almen erkendelse, at flertrinsforbrænding er vejen frem for at kunneopnå tilstrækkelig renhed af gassen og tilfredsstillende emissionsforhold. Teknologiener i dag udviklet, således at forbrændingsgassen fra træflis kan anvendes ved f.eks. enstirlingmotor.Øvrige anvendelsesområder er ikke blevet opdyrket i Danmark siden sidste halvdel af1990-erne. Der er således ikke registreret igangværende udviklingsprojekter.Udenlandske aktiviteterI det sydtyske henholdsvis østrigske område har der været udfoldet store bestræbelserpå at konvertere træbaserede forbrændingsanlæg fra varme til kraftvarme.Mål Uløste problemer Indsats- nedbringeomkostningerne- opnåelse af tilstrækkelig ren forbrændingsgas,således at den kan anvendes direkte iforbindelse med den anvendte teknologifor produktion af el- ikke behandlet, daområdet ikke prioriteresTabel 10 Mål, uløste problemer og indsats for området: mindre forbrændingsanlæg.Konkrete anbefalingerDet vurderes, at udvikling inden for området ikke er nødvendig, da forgasningsteknologiernehar nået et sådant stade, at det umiddelbart synes mere lovende at satse på disseteknologier.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning37Motorer og turbiner7.4 Motorer, turbiner og ORC-anlægDampmotor- og turbineanlæg til små kraftvarmeanlæg (mindre end ca. 2 MW e ) vurderesikke økonomisk attraktive. Der har op gennem 1990’erne været arbejdet med udviklingaf sådanne anlæg (4) i Danmark, men uden succes, hvorfor de ikke behandles yderligere.Større damp- og turbineanlæg produceres ikke i Danmark, og der er ikke registreretdansk udvikling inden for området. Tilsvarende gør sig gældende for gasmotorer oggasturbiner. Disse områder behandles derfor ikke yderligere.7.4.1 StirlingmotorStirlingmotoren er baseret på en lukket kredsproces, hvor en arbejdsgas (brint, heliumeller luft) er spærret inde i en lukket enhed. Arbejdstemperaturen er typisk 700 o C.Energien tilføres ved afbrænding i et udvendigt brændkammer, hvorfor renheden afgassen ikke er så afgørende som ved en gasmotor. Teknikker for stirlingmotorer harværet kendt i årtier til f.eks. el-produktion i ubåde, men er først inden for de seneste 10-15 år søgt anvendt til mere traditionel el-produktion.StatusFor ca. 10 år siden startede udviklingen i Danmark (DTU-MEK og Babcock & WilcoxVølund RTD) af en stirlingmotor egnet til afbrænding af biomasse. Udviklingen koncentreredesom to motorer på 40 kW og 150 kW. Udviklingen for 150 kW enheden blevaldrig gennemført.I dag er udviklingen så vidt fremskredet, at en 35 kW motor baseret på træflis er afprøvetmed en el-virkningsgrad på 18% ubemandet i mere end 1.400 timer, og en 9 kWmotor baseret på naturgas og biogas er afprøvet med en el-virkningsgrad på 24% i ca.800 timer.Fire udviklingsprojekter omfattende stirlingmotorer er omtalt i oversigten. Der er ikkeregistreret forskningsrelaterede projekter inden for området, hvilket ikke er overraskende,da arbejdet er koncentreret om den teknologiske udvikling.DTU-MEK deltager i et EU-projekt, der sigter på udvikling af en 8-cylindret stirlingmotorpå 75 kW. Udviklingen er baseret på den 4-cylindrede stirlingmotor, og projektetomfatter en del forskning inden for numerisk optimering af stirlingmotorer.Udviklingsaktiviteterne finder i dag sted med udgangspunkt i aktiviteterne på DTU-MEK. Der forhandles med et par udenlandske virksomheder med henblik på fremtidigproduktion i Danmark. Produktionen vurderes at kunne etableres uden direkte tilknytningtil eksisterende kedel- eller motorproducent, der eventuelt vil kunne bidrage somunderleverandør. Kontakten til en virksomhed med en relevant salgsorganisation erderimod væsentlig.SPOK ApS marts 2003

Motorer og turbiner38BiomasseudviklingskortlægningUdenlandske aktiviteterDer finder en udvikling af stirlingmotoren sted i Tyskland og Østrig, hvor man ogsåsøger at anvende biomasse (træflis) som brændsel. Den danske udvikling skønnes atvære længst fremme teknologisk set. Flere andre steder i verden, f.eks. New Zealand,arbejdes med udvikling af stirlingmotorer beregnet til naturgas.Markedsmuligheder100 enheder á 35 kW ventes at blive den årlige produktion med henblik på de næremarkeder. Hvis markedet i Sydøstasien og Sydamerika også inddrages, vil markedetvære betydeligt større.Der sigtes foreløbig mod at etablere en produktion af 100 stk. pr. år af den 8-cylindredestirlingmotor på 75 kW, men potentialet i Europa menes at være større (250 - 500 stk.pr. år), særligt efter at der er indført regler i Tyskland, der medfører en afregningspris på0,1 € pr. kWh, og tilsvarende regler er indført i Østrig. Både i Østrig og Tyskland ermeget små anlæg omfattet af særligt gunstige vilkår.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkFortrængning af naturgas idet skovflis anvendes. Senere mulighed for andre brændsler:oparbejdet affald og halm, samt træ- og halmpiller.Mål Uløste problemer Indsats- en el-virkningsgradfor stirlingmotorenpå 25%,måske op mod30%- langtidsafprøvning af 35 kWmotor baseret på skovflis- opskalering til 150 kW- bedre brændselsudnyttelse- afprøvning af stirlingmotorenunder driftslignende forhold,10.000 driftstimer er nødvendigfor hver prototype, før denkan erklæres ”markedsmoden”- større brændselsfleksibilitet- tilpasning af stirlingmotoren tilmere vanskelige brændslerend træflis, f.eks. halm, affaldog biogasog opskalering kan finde sted- formulering af forsøgsprogram,når prototype klarTabel 11 Mål, uløste problemer og indsats for området: stirlingmotor.Konkrete anbefalingerDer er gennem UVE- og PSO-programmerne etableret grundlag for afprøvning af 5 stk.35 kW prototyper de kommende år.I tilfælde af succes bør dette følges op af en parallel udvikling mod andre brændsler, sågrundlaget for industriel interesse kan skabes, hvis de rette markedsbetingelser er tilstede.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning7.4.2 ORC-anlæg39Motorer og turbinerORC-anlæg er baseret på en lukket kredsproces, hvor arbejdsgassen er tryksat olie veden temperatur på typisk 350 o C. Energien tilføres ved afbrænding i et udvendigt brændkammer,ligesom ved stirlingmotoren. Som følge af den lavere medietemperatur vil elvirkningsgradentypisk ligge på maksimalt 15 til 18%StatusORC-anlæg med en el-virkningsgrad på op til 18% og en indfyret effekt på op til 3 MWer i dag kommercielt tilgængelig teknologi, der primært er afprøvet i forbindelse medvarmegenvindingsprojekter og geotermi. Der findes ingen udviklingsaktiviteter i Danmarkinden for ORC-området, hvilket i henhold til den danske forhandler skyldes manglendemulighed for afprøvning i fuldskala med træflis som brændsel.Udenlandske aktiviteterIkke analyseret, da området ikke har FoU aktører i Danmark.MarkedsmulighederAnvendelse inden for biomassesektoren i Danmark anses ikke at blive relevant forORC-anlæg som følge af den lave el-virkningningsgrad. Dette er naturligvis ikke ensbetydendemed, at der ikke kan ventes opstillet anlæg af denne type, idet konkrete forholdkan gøre teknologien attraktiv.Mål Uløste problemer Indsats- væsentligt højere - Afprøvning af ORC-anlæg - ikke behandletel-virkningsgrad sammen med biomasse 11 Det er umuligt at vurdere, om el-virkningsgraden af ORC-anlæg kan øges, men anvendelseind for andre områder viser ikke tegn herpå.Tabel 12. Mål, uløste problemer og indsats for området: OCR-anlæg.Konkrete anbefalingerORC-anlæg anbefales ikke inddraget i udviklingsprogrammerne som følge af dets laveel-virkningsgrad.SPOK ApS marts 2003

Store forbrændingsanlæg40Biomasseudviklingskortlægning7.5 Store forbrændingsanlægAnlæg af denne type har typisk en indfyret effekt på over 10-20 MW th . Der anvendesbrændsler af alle typer. Der findes tre anlægsvarianter, hvoraf de to første er dominerende:• ristefyrede anlæg, der enten fungerer alene eller i samkøring med andre, normaltstørre anlæg• suspensionsfyrede anlæg (støvfyring), hvor en del af det fossile brændsel typiskfortrænges af biomasse, også betegnet tilsatsfyring• fluid-bed anlæg.I alle tre anlægsvarianter kan biomasse være eneste brændsel eller tilsatsbrændsel sammenmed fossilt brændsel (f.eks. kul eller gas).7.5.1 Ristefyrede anlægRistefyring omhandler forbrænding i kedelanlæg, hvor der anvendes alle typer af biobrændsel,alene eller i kombination med andre brændsler, f.eks. gas eller kul. Anlægfindes inden for industrien, fjernvarmesektoren og kraftværkssektoren. Den indfyredeeffekt ligger typisk over 20 MW th . Anlæg af denne type er baseret på den traditionelleteknik ved el-produktion: en dampturbine drevet af overhedet højtryksdamp, der produceresi et separat kedelanlæg.Anlægskoncepterne består af enkeltstående kraftvarmeanlæg og anlæg, hvor en kedel erkoblet med et fossilt fyret anlæg.StatusDansk teknologi inden for anvendelse af kul, affald og træbaseret biomasse på ristefyredeanlæg er blandt de førende i verden.Forbrænding af biomasse har vist sig at resultere i problemer omfattende belægningsdannelse,korrosion og emission. På emissionsområdet er det specielt fremtidige grænseværdierfor NO x -emissionen, der kan blive en begrænsning for teknologiens anvendelse.I Danmark er følgende værker i drift: Assens, Avedøre 2’s biokedel, Enstedsværketsbiokedel, Haslev, Herning (samfyring med gas), Junckers, Masnedø, Måbjerg, Sakskøbingog Slagelse. De specifikke data fremgår af Tabel 4. Konceptet anvendes endvidereved traditionel affaldsforbrænding.De seneste 10 års forskning inden for området har resulteret i, at el-virkningsgraden harkunnet øges til et niveau, der betyder, at dansk teknologi fortsat er blandt de førendeinternationalt inden for anvendelse af træ og affald. Inden for halmfyring er dansk teknologiklart førende i verden. Typisk el-virkningsgrad for halmfyrede anlæg er ca. 30%,for affaldsfyrede anlæg 20-30% og for træfyrede anlæg over 40%. Ved samkobling medandre anlæg kan der opnås væsentlig højere el-virkningsgrad, f.eks. opnår det halmfyredeAvedøre 2’s biokedel en el-virkningsgrad på 43%.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning41Store forbrændingsanlægEn række grundlæggende problemer med indfødning, tilslagning og korrosion er løst.Det er ved højere indgangstemperatur lykkedes at hæve både total og elvirkningsgradenfra anlæg til anlæg, se Figur 6.Som følge af endnu ikke fuldt afklarede problemer, formodentlig grundet koblingen, erman dog ved Enstedværket løbet ind i uforudsete korrosionsproblemer i overhederen.1,75kWh/kg1,51,2510,750,50,250Haslev/SlagelseRudkøbingMasnedøEnstedAvedøre 2Figur 6 Udviklingen energiudnyttelse for halmfyrede kraftvarmeanlæg iDanmark gennem de seneste 10 år. Kilde E2 og Elsam.Anlæg baseret på træ, affald og halm må anses for en teknologi, der kan markedsføreskommercielt. Der er dog fortsat et betydeligt potentiale for opnåelse af højere elvirkningsgrad,specielt i forbindelse med fyring med halm og affald.I oversigten over udviklingsprojekter (U 4) er registreret to igangværende projekter hosE2 og Elsam inden for PSO programmet.I oversigten over forskningsprojekter er oplistet en lang række projekter, der gennemføreshos kraftværkerne (Elsam og E2), samt på DTU-KT (CHEK-programmet), DTU-MEK, dk-TEKNIK, Tech-wise samt virksomhederne FLS-Miljø og Babcock & WilcoxVølund RTD.Emnerne for FoU omfatter projekter inden for alle områdets fagdiscipliner, spændendehelt fra grundlæggende forståelse af partiklers forbrænding på risten over korrosion,slagge- og belægningsdannelse og emissionsforhold til modellering af hele kedelsystemet.Der er inden for det seneste år formuleret et såkaldt ”Fællesprojekt” under PSO og EFP,der samler en række af aktørerne i en koordineret indsats, der koordineres af kraftvær-SPOK ApS marts 2003

Store forbrændingsanlæg42Biomasseudviklingskortlægningkerne, hvor udviklingen tidligere i højere grad har været præget af enkeltstående projekterpå de enkelte forskningsinstitutioner.En række forsknings- og udviklingsprojekter katalogiseret under områderne: karakteriseringaf biobrændsler har relation til området forbrænding på rist.Aktiviteter inden for dette forskningsområde nyttiggøres også i forbindelse med udviklingenaf mindre forbrændingsanlæg og er en forudsætning for, at der kan ske en fortsatteknologisk udvikling inden for dette område, hvor der som anført i afsnit 7.3 ikkefindes formulerede forskningsprojekter.Udenlandske aktiviteterKonceptet har stor international udbredelse først og fremmest i Sverige og Finland, hvortræbaserede brændsler udnyttes. Forskning og udvikling finder sted flere steder i forbindelsemed anvendelse af kul, træ og sorteret affald.FoU inden for halmområdet er koncentreret om Danmark, men her er en internationaludvikling på vej, specielt i USA. Der er en tendens til, at vanskelige brændsler i udlandeti større omfang søges omsat i anlæg af fluid-bed typen.MarkedsmulighederPå 10 til 15 års sigt forventes denne teknologi at være hovedaftageren af dansk biomassetil kraftvarmeproduktion. Det skyldes først og fremmest, at der eksisterer anlæg, somkan ombygges til biobrændsler uden for store omkostninger. Endvidere er denne anlægstyperobust og billig i forhold til nye anlægstyper af fluid-bed typen. I flere tilfældekan ristefyrede anlæg anvendes samkoblet med kulstøvs- eller gasfyrede kedlerDen danske efterspørgsel af nye anlæg må anses for begrænset og vil blokere for virksomhedernesudvikling, hvis de alene tager udgangspunkt i det danske marked. Entilfredsstillende udvikling af et halmfyret anlæg inden for denne relativt prisbilligeteknologi vil kunne åbne mange døre til internationale markeder for anlæg til håndteringaf vanskelige brændsler.På mellemlangt sigt, dvs. inden for en 10 års tidshorisont, kan det forventes, at separateanlæg af denne type kan gå ind og erstatte et begrænset antal decentrale kraftvarmeanlæg,der i dag er baseret på gas, hvis teknologien ellers vil være konkurrencedygtig medteknologier nævnt under forgasningsteknologier.På længere sigt vil teknologien, hvis den er konkurrencedygtig i forhold til forgasningsteknologierne,skabe grundlag for udvikling af anlæg, der vil kunne aftage en biomassemængde,der modsvarer den kulmængde, der de kommende 10-15 år anvendes isamproduktion med biomasse.Tech-wise og FLS Miljø er i gang med en udredning om potentialet for danske kombianlæg.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning43Store forbrændingsanlægEnergi- og miljømæssige perspektiver DanmarkRistefyrede anlæg forventes på kort og mellemlangt sigt at udgøre en væsentlig andel afden kapacitet, der inden for kraftværks- og fjernvarmesektoren skal anvende biobrændsel.Derfor vil selv mindre forbedringer i virkningsgrad også på eksisterende anlæg havevæsentlig betydning for den samlede energiøkonomi ved anvendelse af biomasse.Mål Uløste problemer Indsats- reduktion af emissionengenerelt (NO x , CO, SO 2 ,HCl...)opnåelse af højedampdata udensamtidige korrosions-og belægningsproblemer(højst mulig elvirkningsgrad,større end 45%)- anvendelse afrestprodukterne- reduktion af NO xemissionen- minimering af korrosionsrisiko- reduktion af belægningsdannelse- at frigøre nyttige stoffermed f.eks. gødningsværdi- at undgå høj kulstofrest- at indkapsle uønskedekomponenter, f.eks. tungmetaller- deaktivering af katalysatorer- reduktion af NO x -dannelse- forbedring af proceskendskabbl.a. ved erfaringsopsamling,analyser og modellering- driftsoptimering 1- materialeudvikling under korrosiveforhold- brændselsmix og additiver sommulig vej til reduktion af korrosions-og belægningsproblemer 2- udvikling af system for separationaf asken eller lignende medhenblik på nyttiggørelse af denne3- udvikling af egnet katalysator- regenerering af katalysatorer- optimering af forbrændingsregulering1Med de eksisterende og planlagte anlæg af denne type forventes der fremover løbende atopstå en række driftsmæssige problemer omfattende f.eks. korrosion, belægningsdannelse ogemission. Løsningen af sådanne uforudsete problemer vil kræve eksistensen af et solidt vidensberedskab.Der vurderes derfor alene af denne grund fortsat at være et væsentligt forskningsbehovinden for området.2 Forståelsen af processerne ved anvendelse af forskellige biomassetyper, således at detlettere er muligt at udvide konceptet til anvendelse af f.eks. halm og energiafgrøder.3 Reduktion af askens indhold af kulstof, således at asken kan anvendes direkte i jordbruget. Enreduktion af kulstofindholdet vil naturligvis også betyde en bedre udnyttelse af biomassen.Tabel 13 Mål, uløste problemer og indsats for området: ristefyrede anlæg.Konkrete anbefalingerPå kort sigt anbefales det at koncentrere indsatsen om problemløsning forbundet medden stigende el-virkningsgrad, der er opnået ved de senest opførte anlæg og ønskesopnået ved helt nye anlæg.En stor del af forskningen kan derfor med fordel ske i tilknytning til det personale, derer ansvarlig for driften af eksisterende anlæg og tage udgangspunkt i opståede problemer.Dette kan dog give bevillingsmæssige problemer, da det er vigtigt hurtigt at tagefat i problemerne, samtidig med at bevillingssystemet normalt forudsætter en konkretansøgning.SPOK ApS marts 2003

Store forbrændingsanlæg44BiomasseudviklingskortlægningI kraftværksregi er iværksat det såkaldte ”fællesprojekt” om ristefyrede anlæg. Detteprojekt fortsættes med fokus på anvendelsen af indenlandske biomasseressourcer. Itilknytning til projektet etableres også aktiviteter med henblik på karakterisering afbiomasse samt løsning af emissionsproblemer, herunder nyttiggørelse af slagge og aske.På længere sigt bør der arbejdes mere grundlæggende med alle de vigtige problemstillinger:fyrrumsdesign, korrosions- og belægningsmekanismer, NO x -emissionen og askeseparation.Det vil være hensigtsmæssigt at arbejde med modellering af processen.Der bør gennemføres en løbende vurdering af, om konceptet på lidt længere sigt overhovedethar mulighed for at leve op til skærpede miljøkrav om askes nyttiggørelse ogbegrænsning af NO x -emissionen. I modsat fald skal indsatsen rettes mod bedst muligudnyttelse af de eksisterende anlægsinstallationer, formodentlig ved at de ristefyredeanlæg indkobles som samfyring med anlæg, der kan sikre at NO x -kravene er overholdt,samtidig med at driften af anlæggene gennemføres på en sådan måde, at asken kannyttiggøres.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning45Store forbrændingsanlæg7.5.2 Suspensionsfyrede anlægDette afsnit omhandler anlæg drevet i kraftværksregi med en typisk, samlet el-effekt påmere end 50 MW e , eller anlæg der drives i kombination med eksisterende anlæg, hvorel-effekten bliver større end 20-50 MW e .Ved suspensionsfyring (tilsatsfyring) forstås samtidig indfyring af mellem 0 og 100%biomasse (træ eller halm) på basis af den indfyrede energi sammen med hovedbrændsletkul eller naturgas. Biomassen har inden indfyringen været gennem en forbehandling,der f.eks. omfatter tørring, snitning og formaling. Evt. kan biomassen leveres til anlæggeti form af biopiller.En variant, der endnu ikke anvendt i Danmark, er at forkoble en biomasseforgasserforan det fossilt fyrede anlæg og lade produktgassen erstatte en del af det fossile brændsel.StatusDer er inden for de seneste 10 år gennemført en række forsøg med tilsatsfyring på centralekulfyrede anlæg, bl.a. Studstrupværket, Amagerværket, Herningværket og Vestkraft.Senest er Avedøre 2 og Studstrupværkets blok 4 sat i kommerciel drift.Danske og udenlandske forsøg og kommercielle erfaringer viser, at udnyttelsen af træbaseretbrændsel kan ske med op til 100 % af den indfyrede energi. For halms vedkommendedemonstrerede de tidligere forsøg i Studstrupværket drift med halmprocenterop til 20 % af den indfyrede energi.En række lande, specielt USA, udnytter træbaserede brændsler ved suspensionsfyring.For halms vedkommende har Danmark stort set været enerådende.Udnyttelsen af biomasse har vist sig at medføre nye problemer i forhold til ren fossilfyring. Problemerne varierer med udlægning af kedelanlægget og kan f.eks. være:• Korrosion og belægninger i fyrrum og specielt overhedere• Forgiftning af eventuelle katalytiske røgrensningsanlæg• Problemer med uforbrændt kulstof i asken og genanvendelse af flyveasken tilcementproduktion 6 .Halmprocenter op til 20% har i enkelte tilfælde vist sig muligt at anvende uden problemermed belægningsdannelse og nyttiggørelse af asken, men forsøgene på Studstrupværketviste store udsving i uforbrændt aske. Der var ikke installeret nogen form forkatalysator og NO x -reduktionsudstyr. Ved anvendelse af en voksende andel af biomasse- specielt halm - vil der opstå problemer med røggasrensning (SDR-katalysatorer tilNO x -reduktion) og belægningsdannelse. Det er endnu ikke afklaret, hvorvidt disseproblemer kan karakteriseres ved en tærskelværdi for samfyringsgraden, eller om f.eks.forgiftningen af katalysatoren sker proportionalt med mængden af indfyret halm.6 Der arbejdes dog på at få de internationale normmæssige begrænsninger på askens anvendelse i cementproduktionenfjernetSPOK ApS marts 2003

Store forbrændingsanlæg46BiomasseudviklingskortlægningDer er en løsning på vej i forbindelse med anvendelse af asken til cementproduktion fraop til 20% tilsatsfyring med halm. En fuldskala satsning med 20% tilsatsfyring af halmpå Herningværket sættes derfor i værk fra år 2003.E2 vil i modsætning hertil anvende store mængder halm i form af halmpiller efter ombygningenaf Amagerværkets to blokke inden for de kommende år. I forbindelse hermedetableres en fabrik for produktion af halmpiller.Der gennemføres nogle få PSO-støttede udviklingsprojekter om suspensionsfyring medhalm inden for Elsams område. Endvidere er der i løbet af de seneste år gennemført enrække projekter i kraftværksregi omhandlende specielt logistik og halmhåndtering.Der gennemføres i de kommende år en lang række grundlæggende forskningsprojekter,der tager udgangspunkt i problemstillingerne inden for området. Specielt skal det anføres,at CHEK-projekterne på DTU-KT i stort omfang tager udgangspunkt i denne typeanlæg, ligesom der på DTU-KT gennemføres forskningsprojekter om korrosion ogbelægningsdannelse i kraftværksregi.Udenlandske aktiviteterI udlandet (specielt USA, Sverige, Finland og Holland) er der gennemført en rækkeaktiviteter med tilsatsfyring på kulfyrede værker. Det er primært affaldstræ fra virksomhederi nærheden af kraftværkerne, der har givet anledning til tilsatsfyring. Der findessåledes allerede en stor viden internationalt, men dansk viden er på et højt internationaltniveau.Tilsatsfyring med vanskelige brændsler som halm har kun fundet sted på dansk initiativ,og viden og udvikling i Danmark er derfor førende internationalt.MarkedsmulighederAnvendelse af tilsatsfyring har stigende international interesse, da det er en billig ogeffektiv måde at anvende store mængder biomasse i kul- og gasfyrede kraftværksanlæg.Danske kraftværker og leverandører af f.eks. halmhåndteringsudstyr er internationaltblandt de førende, hvorfor der vil være et godt grundlag for eksport af udstyr og knowhow.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkTilsatsfyring vil sammen med ristefyring på kort og mellemlangt sigt udgøre den væsentligsteandel af kraftværkssektorens anvendelse af biobrændsel. Derfor vil selv mindreforbedringer i virkningsgrad også på eksisterende anlæg have væsentlig betydningfor den samlede energiøkonomi ved anvendelse af biomasse.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning47Store forbrændingsanlægMål Uløste problemer Indsats- fortsat at kunneudnytte biomasse ide mest avanceredefossilt baseredeanlæg 1- belægningsdannelse ogderaf følgende korrosion- optimering af og tilpasningtil de konkrete anlæg- yderligere forskning i korrosions-og belægningsmekanismer- forbedret forbehandling ogindfyringsteknik- forbedring af kedelteknologi- undersøgelse af tilsætning af- fleksibel udnyttelseaf forskellige typerbiomasse- nyttiggørelsen afasken ved samfyringen2- udvikling og optimering afforbehandling og indfyring- forgiftning af katalysatorertil NO x -reduktion er fortsatet kritisk problem- fuld udnyttelse af kulaskedelentil cementfremstilling- tilbageføring af gødningsstofferfra bioasken til jord-additiver til brændslet- design og eftervisning af lowNO x forbrænding- demonstration af katalysatordrifthhv. regenerering- udvikling af nye normer- udvikling og demonstration afseparationsprocesserog skovbrug1Det primære mål er fortsat at kunne anvende eksisterende anlæg bygget til kul- eller gasfyring,hvor danske kraftværker har opnået verdensrekorder i el-virkningsgrad og brændselsudnyttelse.Det er herefter målet at kunne anvende forskellige former for biomasse så billigt som muligtpå disse anlæg, gerne med så stor en fleksibilitet i brændselsvalg og samfyringsgrad sommuligt.2 For stor andel biomasse ved tilsatsfyring betyder, at asken ikke længere kan anvendes tilf.eks. cement og beton. Da asken samtidig er forurenet fra kulaskens indhold af miljøfarligestoffer, vil den ikke kunne nyttiggøres i land- og skovbruget. Askens kvalitet og anvendelighedskal vurderes, ligesom muligheden for at køre anlæggene batch-vis skal undersøges, såledesat der enten anvendes kul eller halm.Tabel 14 Mål, uløste problemer og indsats for området: suspensionsfyrede anlæg.Konkrete anbefalingerI kraftværksregi anbefales, at der på samme måde som ved ristefyrede anlæg etableres et”paraply-projekt” med det formål at samle og koordinere relevante forskningsressourcer,der arbejder inden for området ”tilsatsfyring af halm på gas- og kulstøvfyredeanlæg”. I tilknytning til projektet etableres også aktiviteter med henblik på karakteriseringaf biomasse samt løsning af emissionsproblemer, herunder nyttiggørelse af slaggeog aske. Projektet opdeles med kortsigtet og langsigtet målsætning.SPOK ApS marts 2003

Store forbrændingsanlæg48Biomasseudviklingskortlægning7.5.3 Fluid-bed anlægFluid-bed teknologien er udviklet op gennem 1980-erne og 90-erne med Elsam og detdaværende Aalborg Boiler som hovedaktører. Udviklingen kulminerede med opførelsenaf Grenaa Kraftvarmeværk, 80 MW th , der blev idriftsat i 1992. Den anvendte teknologivar baseret på finsk teknologi. Anlægget er udlagt til at udnytte et brændselsmiks på optil 50% halm og resten kul.Fluid-bed teknologien var i begyndelsen af 1990-erne den teknologi, der tillod denhøjeste andel indfyret halm. Erfaringerne fra Grenaa Kraftvarme viste, at alkalibestanddelenei halmen medførte korrosions- og belægningsproblemer. Efterfølgende har GrenaaKraftvarme demonstreret, at anlægget er velegnet til at brænde et bredt spektrum afrestprodukter.Et dansk demonstrationsanlæg i Elsam-regi tre gange større end Grenaa Kraftvarmeblev i midten af 1990-erne opgivet, som følge af den politiske målsætning om at udfasekul. Aktiviteterne i Danmark er herefter stoppet, og der findes ingen FoU projekterinden for området.Teknologiudviklingen inden for store fluid-bed anlæg er fortsat i udlandet, specielt iFinland, og der findes en lang række referencer, jævnfør Tabel 6. Teknologien er bedstegnet til brændsler med lavt indhold af klor og alkali.Da der ikke længere i Danmark finder FoU-aktiviteter sted i forbindelse med traditionelforbrænding, vil området ikke blive behandlet yderligere.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning49Forgasningsanlæg7.6 ForgasningsanlægForgasning bygger på kemisk omsætning af biomassen ved temperaturer over ca. 700°Cog ved tilsætning af forgasningsmiddel. Som forgasningsmiddel anvendes ofte atmosfæriskluft. Er produktgassen tilstrækkeligt fri for urenheder (tjære, partikler etc.) kan denanvendes direkte i gasmotorer eller gasturbiner. Forgasningsprocessen giver mulighedfor tilbageholdelse af korrosive stoffer i brændslet som klor og kalium. Forgasningefterfulgt af passende gasrensningsprocesser giver endvidere bedre mulighed for omsætningaf urene brændsler til kraftvarmeproduktion.Forgasning af biomasse, hvor gassen anvendes direkte i en gasmotor eller en gasturbine,ventes at give mulighed for opnåelse af en række fordele i forhold til mere traditionelforbrænding:• højere el-virkningsgrad, således at teknikken kan anvendes ved steder med begrænsetvarmegrundlag• større mulighed for at kraftvarmeanlæg kan komme ned i anlægsstørrelser under5 til 10 MW e• mulighed for at reducere miljøbelastningen (emissionen) ved vanskelige brændsler,idet forbrændingsgassen, der skal renses, kun udgør ca. en tredjedel af dengas, der skal renses ved traditionel forbrænding.Der er i dag fortsat en række ulemper:• uløste problemer med rensning af gassen og spildevandet• forholdsvis høje anlægsomkostninger• manglende driftserfaringer.Selve processen opdeles i pyrolyse og egentlig forgasning. Ved pyrolysen, der sætter igang ved opvarmning over ca. 250°C, frigøres blandt andet PAH og tjærestoffer. Vedselve forgasningen reagerer det resterende materiale (koksen) med forgasningsmidlet ogdanner CO, H 2 og CO 2 .Forgasningsanlæg kan designes forskelligt, og opdeles ofte i:• modstrømsanlæg• medstrømsanlæg• trinopdelte anlæg (fixed-bed og fluid-bed).I Tabel 15 er vist en oversigt over opdelingen i forgasningsteknologier anvendt i detfølgende.I Tabel 16 er vist en oversigt over demonstrations- og pilotanlæg inden for forgasningsområdetundersøgt med danske midler i den seneste årrække.SPOK ApS marts 2003

Forgasningsanlæg50BiomasseudviklingskortlægningFoUteknologierModstrømMedstrømTrinopdeltFixed-bedHarboøreAnsagerKommunekemiKN ConsultHøgildPeter SvendsenDTU Viking / BlæreHvirvelstømsforgasser (DTU)TK Energi (TCC)TK Energi (open core)dk-TEKNIK/ Biosynergi (open core)Fluid-bedLT-CFBLT-BIGLahtiTabel 15 Oversigt over forgasser teknologier undersøgt i Danmark de senere år.Navn År Brændsel Indfyret TypeeffektHarboøre 1993 Træflis 6 MW DemonstrationAnsager 2001 Træflis 200 kW DemonstrationKommunekemi 1998Affald (imprægnerettræ, garveriaffald mv.)600 kW ForsøgKN Consult 1998 Halm 100 kW ForsøgHøgild 1994 Træflis 500 kW DemonstrationPeter Svendsen 1999 Træpiller 50 kW ForsøgDTU / Viking100 kW / 80 kW Forsøg ogBlære1989- Træflis (halm)400 kW demonstrationHvirvelstrømsforgasser(DTU)2000 Træflis 10 kW ForsøgTK Energi (TCC) 1999 Træflis 250 kW ForsøgTK Energi (open 1998 Træflis 200 kW Forsøgdk-TEKNIK(Biosynergi)1998 Træflis 100 kW ForsøgLT-C 1998 Halm 50-75 kW ForsøgLT B G 2001 Træflis 50 kW ForsøgLahti (Finland) 1998Træbaserede brændslerog affaldsfraktioner45 MW ForsøgTabel 16 Oversigt over demonstrations- og pilotanlæg inden for forgasningsområdet undersøgtmed danske midler i den seneste årrække.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning51Forgasningsanlæg7.6.1 ModstrømsforgasningVed modstrømsanlæg flyder forgasningsmidlet i modsat retning af brændslet. Hervedopnås en relativt kold, men beskidt produktgas, idet pyrolysegassens indhold af tjære,PAH m.v. ikke forgasses. En fordel ved modstrømsanlæg er deres robusthed over forbrændslets kvalitet og fugtindhold (fugten drives ud inden selve forgasningszonen).Modstrømsanlæg er sammen med fluid-bed anlæg velegnet til håndtering af vanskeligebrændsler, hvor den tjæreholdige gas efterfølgende kan afbrændes i en kedel. Gassenskal renses, før den kan anvendes til drift af en gasmotor eller gasturbine.Modstrømsforgasning har været den mest anvendte teknologi i mere end 100 år i forbindelsemed produktion af bygas. Lovende resultater vedrørende katalytisk gasrensningskaber fra tid til anden fornyet interesse for processen, hvor 20-30% af energienafgives som tjære og pyrolyseolier. Anlægstypen er meget robust med hensyn tilbrændselskvalitet og anvendes derfor under visse forhold i udlandet som forkobletforgasser til anlæg, hvor produktgassen afbrændes i separat kedel.StatusBabcock & Wilcox Vølund RTD har i 1990’erne opført et 1,4 MW e anlæg i Harboøre.Anlægget anvender træ, herunder skovflis. Belægning med tjære har gennem flere årvoldt problemer. I dag fungerer forgasseren upåklageligt, men der produceres tjæreholdigtspildevand. Det ventes, at det tjæreholdige spildevandet f.eks. kan forstøves ind ibrændkammeret. Der er demonstreret en el-virkningsgrad på 32%. På anlægget i Harboøreer det konstateret, at anlægget kan reguleres fra 10 til 100% last. Anlægget er detforgasningsanlæg i Danmark, der er længst fremme med at demonstrere driftserfaringer.I Ansager er opført et anlæg på 200 kW i baseret på normalt træflis.På anlægget hos Kommunekemi på 600 kW i omsættes imprægneret træ, garveriaffaldm.v.KN Consult har udviklet en forgasser til halm, hvor der anvendes CO 2 ved forgasningen.Et forsøgsanlæg på 250 kW th er afprøvet med tilfredsstillende resultat. Der planlæggessammen med Løgstør Kommune installeret en prototype med en effekt på 500kW i .FLS Miljø har i samarbejde med Carbona og Galten varmeværk udviklet projekt for etanlæg på 2 MW e og 6 MJ/s fjernvarme. Konceptet er baseret på afbrænding af gassen pådampsiden, men kommunen har indtil nu ikke ønsket at opføre anlægget.Udenlandske aktiviteterTeknikken er afprøvet flere steder i udlandet, men ikke decideret rettet mod kraftvarmeproduktionmed direkte anvendelse af produktgassen til en gasmotor.MarkedsmulighederDet fremgår af afsnit 3, at der maksimalt kan ventes afsat 20-40 sådanne anlæg i Danmarkover de kommende 10 år. Da teknologien fortsat kræver en betragtelig udviklingstid,kan det angivne antal næppe anses for realisabelt inden for en 10 års horisont. Iudlandet vurderes markedet at være betydeligt, hvor der ikke allerede er etableret fjernvarmeanlæg,eller hvor fossilt fyrede anlæg skal udskiftes med biomasseanlæg.SPOK ApS marts 2003

Forgasningsanlæg52BiomasseudviklingskortlægningEnergi- og miljømæssige perspektiver DanmarkAnlæggene vil primært kunne fortrænge naturgasfyrede anlæg. Brændslet vil væretræflis samt anlæg til bortskaffelse af affald.Mål Uløste problemer Indsats- stabil drift med effektivgasrensning, så gassenkan anvendesproblemfrit til motordrift- en el-virkningsgrad påmere end 30%- tjærefraktionen kanikke nyttiggøres tilkraftvarmeproduktion- fortsat optimering af gasrensningsprocessen- langtidsafprøvning af prototype- optimering af denne baseret påindhøstede erfaringer- afprøvning af yderligere mindsten eller to nye prototyperTabel 17 Mål, uløste problemer og indsats for området: modstrømsforgasning.Konkrete anbefalingerFør det kan komme på tale at etablere yderligere demonstrationsanlæg, skal nuværendeanlæg demonstrere stabil drift for både forgasser og tilhørende motor, samt vise atmiljøkrav er overholdt.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning53Forgasningsanlæg7.6.2 MedstrømsforgasningVed medstrømsanlæg flyder forgasningsmidlet i samme strømretning som brændslet ogudtages efter glødelaget. Herved opnås en relativt varm og ren produktgas.Ved den traditionelle medstrømsforgasning anvendes en teknologi, der bl.a. blev anvendtunder anden verdenskrig. Processen er vanskelig at styre effektivt, og der vilderfor ofte være behov for rensning af gassen for tjærestoffer. Anlæg af denne typestiller krav om lavt fugtindhold i brændslet.StatusI Høgild er i 1994 etableret et anlæg baseret på en fransk teknologi, der er videreudvikleti Danmark. Anlægget er udlagt til en effekt på 135 kW e , og brændslet består af storestykker affaldstræ, som det imidlertid har været vanskeligt at fremskaffe. Efter en ombygningskulle anlægget være egnet til også at kunne anvende tørret skovflis. Målsætningenhar været at udvikle en simpel forgasser egnet til automatisk drift. Anlægget harværet forfulgt af mange børnesygdomme, senest er udmuringen revnet. Der har væretmotordrift på anlægget mere end 7.000 timer siden 1994. Det ventes, at elvirkningsgradenkan komme op på 20%.Et pilotanlæg på 50 kW i er opstillet hos Svendsen i Sønderjylland. Anlægget anvendertræpiller.Udenlandske aktiviteterDer finder en parallel udvikling sted i flere lande. Det danske udviklingsniveau er blandtde førende i verden.MarkedsmulighederDet fremgår af afsnit 3, at der er et dansk marked inden for de næste 10 år på noglehundrede anlæg til f.eks. barmarksprojekter og blokvarmecentraler. Det vurderes, at detudenlandske marked f.eks. i Centraleuropa er væsentligt større end en ren proportioneringefter befolkningstallet ellers betinger.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkAnlæggene vil primært kunne fortrænge naturgasfyrede anlæg. Brændslet vil væretræaffald og muligvis halm, hvis teknologien udvikles.Mål Uløste problemer Indsats- stabil ubemandet drift påforskellige brændselstypermed ren gas, deranvendes til motordrift- el-virkningsgrad 35-40%- reduktion af tjære ogpartikelindhold- varierende kvalitet træflis- forgasning af halmopsamling af erfaring fralangtidsdrift 1 omfattende:- holdbarhed komponenter- styring og regulering- brændselsfleksibilitet1 5-10.000 timerTabel 18 Mål, uløste problemer og indsats for området: medstrømsforgasning.SPOK ApS marts 2003

Forgasningsanlæg54BiomasseudviklingskortlægningKonkrete anbefalingerFør det kan komme på tale at etablere yderligere demonstrationsanlæg, skal de nuværendeanlæg demonstrere stabil drift for både forgasser og tilhørende motor, samt vise atmiljøkrav er overholdt.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning55Forgasningsanlæg7.6.3 Trinvis forgasningTrinvis forgasning er karakteriseret ved at pyrolyse og forgasning opdeles i to separatezoner/reaktorer. Pyrolysegassen kan herefter føres gennem en delvis oxidation ved højtemperatur, hvor tjærestoffer dekomponeres, inden gassen ledes til forgasningsreaktoren.Forsøg med to-trinsanlæg med tjærekrakning har vist, at efterfølgende tjærerensninghelt kan undgås.I Fluid-bed anlæg foregår pyrolysen og forgasningen i en reaktor med cirkulerendevarme partikler, f.eks. sand eller andet inaktivt materiale. Der skelnes mellem boblendeog cirkulerende fluid-bedreaktorer. Flere forskellige forgasningsprocesser kan implementeresved hjælp af denne teknik.I lavtemperatur cirkulerende fluid-bed (LT-CFB) forgasseren foregår pyrolysen i enseparat cirkulerende fluid-bed reaktor. Koksforgasningen foregår i en separat boblendebed reaktor, som i øvrigt leverer varme til pyrolyseenheden. I LT-CFB processen er derpå intet sted over 6-700 o C, hvilket betyder at kritiske komponenter (alkalier, klorider)for belægningsdannelse og korrosion kan frasepareres sammen med asken. Den produceredegas har imidlertid et højt tjæreindhold. Processen udvikles til forgasning af halm,men kan også tænkes anvendt til behandling af affaldsfraktioner, f.eks. forurenet træ.Det er i pilotskala demonstreret, at processen er effektiv til at tilbageholde kalium ogklor, samt har en acceptabel koksomsætning.Totrinsprocessen i fluid-bed version, LT-BIG (Low Tar Biomass Integrated Gassification),er en lavtjære totrinsforgasningsproces, der udvikles på basis af DTU’s totrinsforgasser.Ved anvendelse af boblende fluid-bedteknik forventes totrinsprocessen atkunne opskaleres. Der er bygget et pilotanlæg, som testes på DTU-MEK.Ved tryksat forgasning anvendes f.eks. tryksat fluid bed, hvor den rensede gas anvendesdirekte i en gasturbine kombineret med en dampturbine, der udnytter røggassen fragasturbine til dampproduktion for et såkaldt IGCC anlæg (Integrated Gasification CombinedCycle).Anlæg af typen forkoblet forgasser spænder fra helt små anlæg til anlæg i kraftværksstørrelse.Det er karakteristisk for anlæg af denne type, at de kobles på eksisterendeanlæg for enten at kunne øge deres kapacitet eller for at løse specielle forureningsproblemer,der ellers vil opstå ved samfyring, f.eks. sammenblanding af aske fra kulfyredeanlæg med aske fra afbrænding af forurenet træ. Det vil normal være dyrere anlægsmæssigtat etablere en forkoblet forgasser i forhold til fra starten at konstruere et enkeltanlæg til håndtering af biomassen. Specielle forhold som f.eks. miljøforanstaltningerkan imidlertid retfærdiggøre de større anlægsomkostninger, ligesom det kan være enbilligere mulighed for at udvide varme- eller el-effekten på et anlæg.StatusTrinvis forgasning baseret på biomasse har kun været demonstreret med en el-effektmindre end 1 MW e . Konceptet vil med kendt teknologi kunne udvikles til en væsentligtstørre effekt, men anlægsøkonomisk har teknologien ikke været attraktiv i mange årsom følge af de forholdsvis store investeringer forbundet hermed. De seneste år erkonceptet taget op til revurdering med brændsler, der har en veldefineret beskaffenhedog ikke er for fugtige. Hermed opnås, at gassen har et lavt indhold af tjære, således atSPOK ApS marts 2003

Forgasningsanlæg56Biomasseudviklingskortlægningbehovet for gasrensning reduceres. El-virkningsgraden ventes at kunne komme op på25%.dk-TEKNIK har udviklet et anlæg efter open core princippet. En prototype på 50 kW e(300 kW th ) har været i kontinuerlig motordrift i ca. 100 timer. Målsætningen er at udvikleen billig forgasser med lille behov for pasning og stor fleksibilitet i brændselsvalg.På langt sigt stræbes mod en effekt på 1 MW th . Der er bevilget penge til en længerevarendeafprøvning af en prototype på 80 kW e motor, termisk effekt ca. 180 kW th .På DTU-MEK er udviklet anlæg til motordrift sammen med bl.a. Rea Tech omfattendeudvikling af en to-trinsforgasser baseret på brændelspiller med en el-effekt på 100 kW e .Ved opskalering skal teknologien baseres på cirkulerende fluid bed.Der er gennemført vellykkede forsøg på DTU-MEK med hvedehalm på laboratoriemodeli skala 50 kW i . Langtidsforsøg skal i gang snarest, andre biobrændsler skal afprøvesog en opskalering til 500 kW skal analyseres med henblik på anvendelse til kraftværksbrug.FLS Miljø arbejder sammen med Carbona og Lemvig varmeværk om at udvikle etprojekt for et demonstrationsanlæg på 5 MW e og 10 MJ/s fjernvarme. Konceptet erbaseret på forgasning i en cirkulerende fluid bed og katalytisk gasrensning. Der findesplaner for yderligere et anlæg efter samme grundprincip i Skive, men med andre projektmæssigeforudsætninger. Teknologien anses for moden til demonstration, efter atder bl.a. i Finland er gennemført et stort udviklingsarbejde.TK-Energi arbejder sammen med Cirad i Frankrig på opskalering baseret på et fixedbed design og brændselstørring. Konceptet er demonstreret med tilfredsstillende resultatbaseret på træflis med en indfyret effekt på 300 kW th .Tryksat forgasning egner sig som følge af meget store anlægsomkostninger ikke tilanlæg under 50 MW e . Det er endvidere vanskeligt at anvende halmlignende brændslersom følge af højt alkaliindhold, hvorimod anvendelse af træ er dokumenteret i anlæg if.eks. Sverige og Finland. Kraftværkerne i Danmark har finansieret forsøg med skovflisi bl.a. Finland. Teknologien for tryksat forgasning af træ er kommercielt tilgængelig,men til en pris der er for høj for danske forhold, hvor anlæg typisk skal være mindre end30 MW e .Indfødning af tryksat produktgas fra biomasseanlæg til f.eks. gasfyrede CC anlæg kanvære rentabel, hvis anlægsstørrelsen er stor nok, termisk typisk over 60-70 MJ/s.Indfødning af halmlignende brændsler til tryksatte anlæg er en vanskelig disciplin.Viden er etableret hos TK-Energi bl.a. med baggrund i bevillinger fra det danske FoUsystem. TK-Energi har efterfølgende leveret sådanne anlæg på kommercielle vilkår tiludenlandske anlæg baseret på affald fra sukkerrør.Et helt nyt koncept omfattende omdannelse af ”flydende biobrændsler” som f.eks. sortlud fra papirindustrien, kloakslam og gylle er under afprøvning baseret på dansk udvikling.Det ventes, at behandlingsprisen for kloakslam på denne måde kan reduceres til dethalve. Teknologien er baseret på tryksætning og katalytisk rensning, og et pilotanlæg på500 kW e ventes etableret.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning57ForgasningsanlægDer er gennemført forsøg med forkoblet forgasser konceptet med koksbed ved dethalmfyrede anlæg i Haslev. Teknologien synes at virke, men konceptet med en koksrest,der skal anvendes til f.eks. opvarmning af en overheder, giver store uønskede bindinger.Konceptet er derfor søgt videreført uden anvendelse af en koksbed. Der foreligger teoretiskeovervejelser samt forsøg i lille skala ved DTU-MEK, der sandsynliggør, at konceptetkan opskaleres.Udenlandske aktiviteterSom det fremgår af (19) finder der udvikling sted inden for området adskillige steder iudlandet. Den efterfølgende beskrivelse kan derfor kun blive en simplificeret oversigt.Fluid-bed konceptet er afprøvet i flere lande og må betragtes som kommerciel teknologi,så længe der anvendes ensartet træ som brændsel. Der henvises til omtalen af anlæg iudlandet omtalt i Tabel 6.Der foretages omfattende udvikling i udlandet inden for området tryksat forgasning,specielt i Sverige, Finland, Tyskland og USA. Det er karakteristisk for den udenlandskeindsats, at den er koncentreret om kul og træbrændsler. I øvrigt henvises til oversigtenover udenlandske forgasningsanlæg nævnt i Tabel 6.Forkoblet forgasser konceptet er kendt fra USA (Battelle) og Finland (Lahti), hvor derdog ikke er anvendt halm. De udenlandske teknologier er kommercielt tilgængelige,men der er usikkerhed, om anlægstypen vil være økonomisk rentabel til dansk brug.Usikkerhed om driftssikkerhed og stabil drift spiller en væsentlig rolle ved denne vurdering.Se eksemplet fra Amer Tabel 6, hvor Lurgi har opgivet at føre teknologien videreunder nuværende betingelser.MarkedsmulighederPå 5 til 10 års sigt vil anlægskonceptet have gode muligheder for indpasning i danske oginternationale kraftvarmesystemer, da der i Danmark satses på en meget prisbillig løsningset i forhold til andre tilsvarende koncepter. Der er et stort potentiale for anlæg,hvor vanskelige brændsler, herunder også fraktioner af affald, kan anvendes.Fordelen ved fluid-bed koncepterne er, at de kan gå længere ned i effekt end tilfældet erfor traditionelle forbrændingsanlæg, da der anvendes gasmotor. Dette kræver imidlertid,at tjæreindholdet er tilstrækkeligt lavt, hvilket kan være vanskeligt at sikre ved brændsleraf varierende sammensætning.Det må forventes, at der inden for området tryksat forgasning kan etableres eksport afknowhow og hardware om delelementer omfattende forgasning af halm og tilsvarendevanskelige brændsler i kraftværksfyrede anlægDet er vanskeligt i Danmark at finde anlægsplaceringer for traditionelle anlæg. Helt nyekoncepter vil kun kunne finde anvendelse, hvis de er rentable i størrelser under 20MW e .I Danmark er der inden for de første 5 år begrænset mulighed for afsætning inden forområdet forkoblet forgassere, da der ikke findes anlægsmuligheder for anlæg af denstørrelse, som er påtænkt. Konceptet kan dog indpasses i almindelige kraftvarmeanlægSPOK ApS marts 2003

Forgasningsanlæg58Biomasseudviklingskortlægningbaseret f.eks. på naturgas, men vil i den forbindelse formodentlig være for dyrt i forholdtil konkurrerende teknologier.Ved naturgasfyrede anlæg hænger det sammen med, at gassen skal tryksættes for atkunne anvendes i gasturbinen. Derfor er den mest interessante variant formentlig tryksatfluid bed forgasning. De naturgasfyrede konventionelle kedler er få (Avedøre 2, Fynsværketog Skærbæk), så markedsmulighederne er små.På længere sigt vil teknologien være én blandt flere, der kan anvendes til afbrænding afaffald, hvis teknologien med ristefyring ikke anses for miljømæssigt forsvarlig, somfølge af manglende nyttiggørelse af asken eller for høj emission af NO x . Generelt set erteknologien egnet til anvendelse flere steder som følge af muligheden for anvendelse afforskellige brændsler.Alt tyder dog på, at brændsler til forgasningsanlæg skal være mere homogene for atkunne styres i processen. Det vil formentlig kræve en eller anden forbehandling (homogenisering)af brændslerne.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkFortrængning af naturgas med halm og affaldsfraktioner.Mål Uløste problemer Indsats- demonstrere forkobling afforgasser på kraftværkskedel- udvikle anlæg, hvor gassenkan anvendes til motordrift- gasrensning (alkalier)- uforbrændt kulstof i asken- ved motordrift: effektivgasrensning- opskalering (halm) 2- demonstration (træ)1 Storskala trinvis forgasning af affald, affaldsfraktioner og halm med henblik på efterfølgendeanvendelse af produktgassen i andre kraftvarmeanlæg, samlet termisk effekt 3-20 MW. Udviklingaf prisbilligt koncept, der kan konkurrere med f.eks. samfyring i kulstøvfyret kedel ellermed andre fossile brændsler. Det er målsætningen at have et anlægskoncept klar til kommercieltbrug om 5 til 10 år.2 Det er umuligt at forudse, hvilke problemer der kan opstå, men erfaringer fra udlandet viser, atsådanne opskaleringer ikke forløber problemfrit.Tabel 19 Mål, uløste problemer og indsats for området: trinvis forgasning.Konkrete anbefalingerDen igangsatte udvikling følges op med mulighed for støtte til etablering af 2-3 demonstrationsanlægmed forskellige brændsler omfattende de mest perspektivrige forgasningsteknologier,hvis den igangværende udvikling viser tegn på, at der findes løsningerpå de uløste problemer. Det er nødvendigt at begrænse antallet af demonstrationsanlægtil 2-3 for at sikre, at der i tilfælde af succes kan findes midler til etablering af næstegeneration af anlæg (se også afsnit 9.1 om Learning Curve).marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning59ForgasningsanlægHvis tryksat forgasning skal have en mulighed for at kunne udvikles i Danmark, skalder etableres en vidensopbygning og et industrielt miljø. Det må påregnes, at kun enmeget stor indsats af knowhow og udstyr vil kunne give resultat, og det er tvivlsomt, omdet overhovedet er muligt at nå et international niveau inden for en rimelig tid. Dennødvendige indsats skønnes at have et omfang på 50-100 mio. kr. over de næste 5 år,hvorfor det frarådes, at iværksætte aktiviteter inden for området, hvis ikke der på forhåndkan sikres sandsynlighed for at sådanne midler er tilstede.For området forkoblet forgasser vil der kun være få muligheder for anlæg på kort sigt.Det anbefales derfor, at der optages forhandlinger med de få potentielle anlægsejere, derkan tænkes at gå ind for teknologien, for dermed at skabe sikkerhed for, at næste skridtaf en eventuel succesfuld første fase af udviklingen overhovedet har mulighed for atkunne blive videreført. Hvis de pågældende anlægsejere f.eks. har prioritet for andreteknologier, vil det betyde, at der ikke vil kunne gennemføres det nødvendige udviklingsarbejde,på grund af manglende anlæg til etablering af demonstration.SPOK ApS marts 2003

Restprodukter60Biomasseudviklingskortlægning7.7 RestprodukterDette afsnit omhandler de restprodukter, der fremkommer ved termisk omsætning afbiobrændsel. Emissioner til luften og spildvandsrensning er omfattet af de relevanteafsnit om forbrænding og forgasning.Asken, herunder flyveasken fra traditionel forbrænding af kul og gas, kan for en stor delanvendes i forbindelse med cement- eller betonproduktion, lidt afhængig af de to produktersegenskaber og sammensætning.Asken, der fremkommer fra biomassefyring ved samfyring med f.eks. kul, vil i tilfældeaf for stort indhold af uforbrændt kul ikke kunne anvendes til cementproduktion (menmuligvis ved forbrænding af klinker i ovnen), ligesom et for stort indhold af alkalier vilgive problemer ved anvendelse til beton.Asken fra forbrænding af biomasse har en gødningsværdi, der søges udnyttet ved at føreasken tilbage til jordbruget. Da asken under processen vil opkoncentrere en rækketungmetaller, f. eks. cadmium, er det nogle gange nødvendigt at bringe asken tilbage isamme arealforhold, som den stammer fra, hvilket kan give praktiske og økonomiskeproblemer.Cadmium optages i biomassen dels fra jorden og dels fra den anvendte gødning. Der harderfor været arbejdet med metoder, hvor man gennem forbrændings- og forgasningsprocessenhar søgt at separere tungmetallerne på et tidligt tidspunkt i processen.Asken fra forbrænding af husholdningsaffald har en ændret sammensætning og indeholderen række tungmetaller, der betyder, at restprodukterne i dag må deponeres påkontrollerede lossepladser. Anvendelse af affald ved samfyring med anden biomasse vilderfor resultere i en større mængde aske/slagge, der ikke kan nyttiggøres.StatusAske fra halm og træfyrede anlæg kan ved passende fortynding anvendes til jordbrugsformål,hvis traditionelle processer til termisk omsætning af biomasse anvendes. Dettenaturligvis under forudsætning af korrekt drift af anlægget.Da askens sammensætning er helt afhængig af forbrændings- og forgasningsteknologisamt driftsform, er det nødvendigt at fokusere på de konkrete anlæg og deres specifikkeanvendelse af biomasse. F.eks. er der gennemført samfyring af halm med kul på kraftværker,hvor en halmandel på op til 20% har vist sig acceptabel ved anvendelse tilcementproduktion. Op til anvendelse af 50% træ har ikke givet problemer med nyttiggørelseaf asken til cement og betonformål.Der er iværksat et udviklingsarbejde i Elsam-regi med henblik på at demonstrere, atbiomasseaske kan oparbejdes til flydende gødning.Udenlandske aktiviteterI specielt Sverige er der arbejdet med omfattende forskningsprojekter med henblik påbelysning af muligheden for at tilbageføre aksen fra anvendelsen af træ og flerårigeenergiafgrøder til skoven.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning61RestprodukterI Sverige og Østrig arbejdes med opkoncentration af tungmetaller i asken, således atstørstedelen af asken kan anvendes direkte i land- og skovbrug.MarkedsmulighederViden og anlæg til oparbejdning af askefraktionen vil være efterspurgt overalt, hvormiljøkravene svarer til de danske.Energi- og miljømæssige perspektiver DanmarkDet er en forudsætning for at de opstillede mål for biomasseanvendelsen i Danmark kannås, at der findes acceptable måder at nyttiggøre asken og andre restprodukter fra omsætningenaf biomasse i kraftvarmeanlæg.Mål Uløste problemer Indsats- at udgå deponeringaf restprodukter- at opnå størstmulig indtægtfra restprodukterne- tilbageføring af gødningsstoffernetil jordbruget- nyttiggørelse af restprodukterved samfyringved f.eks. cementproduktion- udnyttelse af gødningsstoffer i askenf.eks. ved procesoptimering eller oparbejdningaf bioasken- vurdering af betydningen af indholdetaf tungmetaller (især cadmium) forbioaskens anvendelighed til jordbrugsformål- udvikling af relevante målemetoder tilkarakterisering af faste restprodukterfra anvendelse af biobrændsel i termiskeanlægTabel 20. Mål, uløste problemer og indsats for området: restprodukterKonkrete anbefalingerDer bør sikres støtte til fortsat dansk deltagelse i f.eks. IEA-aktiviteter for derigennem atindhentes relevant information fra internationale samarbejdsorganer.Der bør snarest bygges fuldskala demonstrationsanlæg for oparbejdning af bioaske,således at teknologier og metoder kan demonstreres og få mulighed for at vinde indpas.Dermed kan efterfølgende vurderinger bygge på et bedre grundlag.SPOK ApS marts 2003

Aktørernes udmeldinger62Biomasseudviklingskortlægning8 Aktørernes udmeldingerKommentarerne i det efterfølgende er domineret af udmeldinger vedrørende mindreanlæg inden for forgasningsområdet, samt fra de få producenter - store som små -, derfindes i Danmark.Ordningerne for tilskud til VE-el har gennem de seneste 10 år været genstand for flereændringer. Dette har iht. udsagn fra producenterne og potentielle anlægsejere resulteret iyderligere en usikkerhed om stabiliteten af afregningsprisen for kraftvarmebaseret el.Kraftvarmeanlæggets økonomi er som tidligere beskrevet for hovedpartens vedkommendenøje forbundet med el-afregningsprisen, idet varmeprisen ikke kan forventesøget ud over et vist niveau, se afsnit 5.4. Falder prisen på el, vil det således betyde, atvarmekunderne kommer til at bære en uønsket risiko.Alle teknologier, der i dag er under udvikling og ikke står lige over for markedsintroduktion,konfronteres derfor med en el-pris, der er så lav og usikker, at udbyderne ispørgeskemaerne har givet udtryk for det synspunkt, at markedet i praksis ikke eksisterer.At rammebetingelserne for anvendelse af biomasse til kraftvarme er under hastig udvikling,afspejles tydeligt af besvarelserne på spørgeskemaerne. I besvarelserne givessåledes bredt udtryk for en generel usikkerhed om de fremtidige driftsvilkår for biomasseanlæg.8.1 Producenter og udviklere af anlægFor producenter og udviklere af anlæg synes de primære barrierer for, at biomasseanlægkan udvikles til et væsentligt kommercielt forretningsområde, at kunne udtrykkes medfølgende citat taget fra et spørgeskema udfyldt af en af anlægsudviklerne:”Leverandørerne har manglende tiltro til markedet og rentabiliteten i en produktion afforgassere. Kunderne har manglende tiltro til, at der kommer en rentabel teknologi.Øvrigheden har ikke evnet at overbevise parterne om, at der bliver en fornuftig økonomii at sælge og købe forgasningsanlæg under skiftende politiske betingelser. Løsning afdenne onde cirkel kræver, at der skabes bedre mulighed for demonstration, samt at denøkonomiske fremtid for de første anlæg sikres.”Samtidig synes størrelsen af det danske marked at være for begrænset til, at teknologiudviklingtil hjemmemarkedet alene kan bære den nødvendige udviklingsindsats. Grundetat markedsudsigterne p.t. vurderes som særdeles usikre, synes der således at være etrelativt begrænset engagement i det danske erhvervsliv til at udføre en væsentlig udviklingsindsatsfor egne midler. Så længe der ikke findes et stabilt marked for biomasseteknologier,dvs. så længe det ikke er muligt at overbevise anlægsejere om teknologienskommercielle rentabilitet, kan der ikke forventes en egentlig markedsdrevet udviklingsindsatsi Danmark.Endelig synes der blandt producenterne at være en væsentlig frustration over dårligemuligheder for at opnå risikodækning og støtte til opførelse af demonstrationsanlæg, nårmarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning63Aktørernes udmeldingerde udviklede teknologier er modne hertil 7 . Ved etablering af demonstrationsanlæg vilanlægsejer ofte kræve væsentlige garantier for anlæggets funktion, hvilket indebærer enforholdsvis høj risiko for producenterne, når der ikke forudgående er etableret driftserfaringeri fuldskala gennem en længere periode. Erfaringerne fra flere af de allerede etablerededemonstrationsanlæg synes umiddelbart at underbygge denne frygt hos leverandørerne,idet flere anlæg har været ramt af væsentlige problemer, med leverandørbødertil følge.Blandt leverandører og udviklere af anlæg er der en oplevelse af, at de opnåede resultaterigennem den seneste årrække ikke lader sig realisere i Danmark under de givnerammebetingelser. Samtidig betyder det relativt begrænsede antal anlæg, der etableres,at teknologierne til stadighed rammes af diverse ”børnesygdomme,” samt at der ikkeopnås tilstrækkelige erfaringer med etablering og drift til at nedbringe omkostningerne.8.2 ForskerneDer udtrykkes ønske om at reducere detaljeringsgraden i ansøgningerne, ligesom fleremener, at nye idéer har for lang vej gennem systemet.Der blev udtrykt frustration over, at behandlingstiden undertiden er så lang, så næsteansøgningsrunde kun ligger 2 måneder efter tilsagn om bevilling fra foregående årsansøgningsrunde.Der blev efterlyst en faglig begrundelse for afvisning af ansøgninger.Forskerne deler producenternes frustration over, at det er så vanskeligt at finde ressourcertil etablering af prototypeanlæg.8.3 KonklusionDe nuværende økonomiske, politiske og ressourcemæssige rammebetingelser hovedsageligtuden for kraftværksområdet synes ikke tilstrækkeligt attraktive til at sikre enopfyldelse af den politiske målsætning for udvidet anvendelse af biomassebaseret kraftvarmei Danmark. Årsagerne hertil er:• at teknologierne endnu ikke er udviklet til et stade, hvor driftsøkonomien er interessanti forhold til de givne rammebetingelser. Specielt efterlyses en tro på, atder findes et langsigtet marked, samt• at teknologierne først inden for de seneste år er blevet klar til afprøvning underdriftslignende forhold, men der er ikke skabt finansielle rammer, der gør det tilstrækkeligtattraktivt at gennemføre sådan afprøvninger.Som konklusion set ud fra anlægsproducenternes side kan det anføres, at FoU bevillingssystemetopfatter teknologien som kommerciel længe inden producenterne gør det.7 Specielt fremhæves det som et problem, at anlæg normalt betragtes som værende kommercielle, så snartder produceres el.SPOK ApS marts 2003

Aktørers udmeldinger64BiomasseudviklingskortlægningForskellen i opfattelse opstår som følge af, at det er nødvendigt at afprøve en prototypeunder kommercielle betingelser, mens det typisk først er efter opførelsen af 3 til 5 anlæg,at teknologien kan karakteriseres som kommercielt moden.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning65Analyse og anbefalinger9 Analyse og anbefalingerBaseret på spørgeskemaer, interview og seminaret den 4. december 2001 gives hermedforfatterens vurdering af udviklingen og problemstillingen inden for området.9.1 AnalyseDen danske biomasseudvikling for kraftvarmeanlæg har i de seneste 10 år været teknologidrevetuden noget markant markedsdrev. Årsagerne hertil synes at være flere, f.eks.de usikre markedsforhold, den lange tidshorisont til kommercialisering for visse teknologier,samt den relativt begrænsede størrelse af det danske marked.Først inden for de seneste år er der opnået teknologiske resultater, som gør teknologiernemodne til at komme ud af laboratorie- og udviklingsmiljøerne. Det er derfor først nu,det er relevant at gennemføre forsøg under driftslignende forhold.Anlægsproducenterne og forskerne har imidlertid, som allerede anført gennem spørgeskemaerneog interview, givet udtryk for, at det er meget vanskeligt at få gennemførtdemonstrationsprojekter i Danmark, idet anlægsejer typisk kræver nogle garantier foranlæggets virkningsgrad, der er meget vanskelige at stille uden først at have pålideligedriftsdata for en længere periode i fuldskala. Det danske FoU system synes ikke umiddelbartgearet til at håndtere denne risiko, og anlægsproducenterne synes ikke villige tilat tage risikoen med den betydelige usikkerhed, der hersker om markedsforholdene.Fig 7 Learning Curve som illustration af, at der skal et vist antal anlæg til førprisen falder. Kilde IEA (31).Inden for produktudviklingsteorien anvendes begrebet Learning Curve, der udtrykker,hvorledes prisen på et anlæg falder, når voluminet øges. Begrebet er illustreret på Figur7. Overført til biomasseområdets FoU kan man lidt firkantet sige, at danske aktørerinden for vort danske speciale ”halmforgasning” ikke bliver konkurrencedygtige medSPOK ApS marts 2003

Analyse og anbefalinger66Biomasseudviklingskortlægningtraditionelle fyringsteknologier, hvis markedet ikke efterspørger et tilstrækkeligt antalenheder.En markedsdrevet udvikling kræver, at det økonomiske incitament er højere og/ellerden teknologiske udvikling mere fremskreden.Produktion af varme og fjernvarme ved anvendelse af biomasse er i dag en kommercielttilgængelig teknik med de i dag gældende brændselsafgifter. Produktion af kraftvarmepå basis af biomasse er teknisk mulig, som det fremgår af afsnit 7, men kun virksomhedsøkonomiskinteressant, hvis der ydes tilskud til elprisen og/eller anlægsomkostningerne,eller hvis en væsentlig mængde affaldstræ eller andet affald er til stede lokalt.Generelt er der således dårlig økonomi forbundet med produktion af kraftvarme baseretpå halm og træ, som følge af høj anlægspris og høje omkostninger til biobrændslet.Udviklingspotentialet inden for biomassebaseret kraftvarme er derfor betinget af opnåelsenaf løsninger, der forbedrer anlæggenes økonomi væsentligt.For at skabe en markedsdrevet udvikling for de små og mellemstore kraftvarmeanlægkan den tyske model studeres. Her er afregningsprisen for leveret el tilstrækkelig høj ogstabil over lang tid, til at virksomhederne kan se et marked. Der er i Danmark tekniskset et potentiale for dette marked, jævnfør afsnit 6.5.Producenterne har på alle områder, hvor der ikke findes et etableret internationalt marked,været fraværende eller iagttagende fra sidelinien, bl.a. som følge af den usikremarkedssituation i Danmark, hvorfor udviklingen af pilot- og demonstrationsanlægoftest har ligget på forskningsinstitutionerne. Dette har ikke været befordrende forindustrialiseringen/kommercialiseringen. I mange tilfælde, hvor der tilsyneladendeoptræder en anlægsproducent i et udviklingsprojekt, viser en nærmere analyse, at denneproducent udelukkende optræder som passiv leverandør af hardware. Kun på nogle fåområder, hvor markedet allerede er til stede internationalt, indgår en anlægsproducentsom primus motor i udviklingen.Ansøgninger indsendt til EFP og især PSO for år 2002 tyder på, at situationen er ved atvende, hvilket måske hænger sammen med et internationalt kommende marked.Ud over producenterne optræder en række ”timelønnede” aktører dels med baggrund iforskningsmiljøerne og dels med baggrund i udviklings- og rådgivningsfirmaer, oftemed få ansatte.9.2 AnbefalingerHvis en videre udvikling hen mod prototyper ønskes, må der skabes mulighed for enform for risikodækning for de første generationer af anlæg. En sådan risikodækning kanuden videre indeholdes i det nuværende bevillingssystem, hvis man herfra vælger atbetragte forsknings- og udviklingsbegrebet noget bredere, end det hidtil har været tilfældet.Det vil være nødvendigt de første år at sikre en form for garanti over for anlægsejerne,da der bliver tale om første og anden generations prototyper, hvor mange børnesyg-marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning67Analyse og anbefalingerdomme kan forekomme. En sådan udvikling kan tydeligt ses fra de første etableredeforgasningsanlæg, men også for anlæg i kraftværksstørrelse 8 .Det kan forudses, at den danske el-liberalisering har medført, at kraftværkerne ikkelængere vil være i stand til alene at tage risikoen for indkøring af første generationsprototypeanlæg uden støtte fra f.eks. PSO midlerne. Kraftværkerne må derfor betragtespå lige fod med andre anlægsejere.For større anlæg er der ikke i Danmark mulighed for at skabe en markedsdrevet udviklingi egentlig forstand som følge af det få antal anlæg, der skal opføres de første 5 til 10år. Det vil derfor være relevant at satse på teknologier, der har en afsætning internationalt,og på virksomheder, der er i stand til at følge op på den internationale udvikling.Internationalt er der specielt efterspørgsel efter anlæg med stor fleksibilitet i brændselsvalg,hvilket passer godt ind i behovet hos kraftværkerne i Danmark. Samtidigt passerdet godt med den danske prioritering af halm som biobrændsel, da halm kan tages someksponent for et ekstremt vanskeligt brændsel.Da udviklingen inden for de større anlæg således ikke er markedsdrevet, når alene detdanske marked betragtes, anbefales det, at der sikres en stærk koordinering mellemaftagere (kraftværkerne og affaldsforbrændingsanlæg), virksomheder og videninstitutioner,da kun en koordinering vil give optimalt udbytte af de begrænsede ressourcer,der er til rådighed i de danske forsknings- og udviklingsprogrammer.8 Tilsvarende anbefalinger fremsættes også internationalt, jævnfør (42).SPOK ApS marts 2003

Referencer68Biomasseudviklingskortlægning10 Referencer(1) Altmann, E. & Pellett, P. (1999): Thermal Municipal Solid Waste Gasification.Status Report. Irish Energy Centre(2) Elsam (2001): Positivliste over biomasse til produktion af el og varme. Interntnotat(3) Elsam (2001): Residues into and from co-combustion in the EI. Elsam notat 00-0331(4) EMU (1996): Udnyttelse af biomasse i energisektoren. Kortlægning af behovet forforsknings- og udviklingsområder koncentreret om forbrænding og termisk forgasning.Marts 1996(5) Energistyrelsen/Biomasseudvalget (1995): Forslag til Bioenergi Udviklingsprogram(6) Energistyrelsen (1996): Danmarks Vedvarende Energiressourcer(7) Energistyrelsen (1999): Opfølgning på Energi 21 - Status for energiplanlægning.Juni 1999(8) Energistyrelsen (1999): Brændselsprisforudsætninger for samfundsøkonomiskeberegninger. Juni 1999(9) Energistyrelsen (2002): Decentrale kraftvarmeanlæg – Status for 2001. Energistyrelsensopfølgningsprogram for decentral kraftvarme på faste biobrændsler(10) Energistyrelsen (2001): Tema: Succes for dansk energiforskning. I Energinyt nr. 3juli 2001(11) Energistyrelsen (2001): Eksport inden for energisektoren(12) Energistyrelsen (2001): Energistatistik 2000(13) EU (1998): Hvidbog om vedvarende energi(14) EU (2000): Bilag til Direktiv om Integrated Pollution Prevention and Control(IPPC), marts 2001(15) EU (2001): Direktiv 2001/77/EF af 27. september 2001 om fremme af elektricitetproduceret fra vedvarende energikilder inden for det indre marked for elektricitet(16) Impola, R. (2001): The Analysis of Plant No. 21. Co-firing of biomass – evaluationof fuel procurement and handling in selected existing plants and exchange ofinformation (COFIRING) - Part 2. IPO Wood, Kiuruvesi Finland. Altener Projectreport(17) Kaltschmitt, M. et. al. (1998): Biomass Gasification in Europe, EUR 18224EN,EU DG12.(18) Järvinen, T. (2001): The Analysis of Plant No. 1. Co-firing of biomass – evaluationof fuel procurement and handling in selected existing plants and exchange ofinformation (COFIRING) - Part 2. Rauhalathi CHP Plant Finland. AltenerProject report(19) Kwant, K.W. (2001): Status of Gasification of countries participating in the IEABioenergy gasification activity April 2001, IEA, 2001(20) MEV (2000): Strategiplan 2000-2004 for udvalget for miljøvenlig produktion afel og varme, MEV. September 2000(21) Miljø- og Energiministeriet (1996): Energi 21. Regeringens Energihandlingsplan1996(22) Miljø- og Energiministeriet (2001): Miljø- og energiministerens besvarelse afspørgsmål nr. 9 og 10 stillet af Folketingets Energipolitiske Udvalg (L 205 - bilag11). (Kraftværksaftalen).marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning69Referencerhttp://www.folketinget.dk/samling/20001/udvbilag/epu/l205_bilag17.htm(23) NREL (2001): Biopower Factsheet: Project Update The Vermont Gasifier(24) Overrend, R. P. (2000): Biomass Gasification: The enabling technology. In RenewableEnergy World, Sept-Oct. 2000(25) Rambøll (1999): Økonomisk Vurdering af vedvarende energikilder i et grønt elmarked.Energistyrelsen - Januar 2000(26) Rensfeld, E & Everard, D. (1998): Update on project ABBRE: Wood gasificationplant utilising short rotation coppice and forestry residues. Proceedings of thePower Production from Biomass III Conference, ESPOO Finland, Sept. 1998(27) Simader, G.R. & Moritz, G. (2001): The Analysis of Plant No. 20. Co-firing ofbiomass – evaluation of fuel procurement and handling in selected existing plantsand exchange of information (COFIRING) - Part 2. Zeltweg Austria. AltenerProject report(28) Ståhl, K., Neergaard, M. & Nieminen, J (1999): Progress Report: Värnamo BiomassGasification Plant. Proceedings of the Gasification Technologies Conference,San Fransisco, October 1999(29) Videnscenter for Halm- og Flisfyring (1998): Halm til energiformål. Teknik –Miljø – Økonomi, 2. udgave 1998(30) Videnscenter for Halm- og Flisfyring (1999): Træ til energiformål. Teknik – Miljø– Økonomi, 2. udgave 1999(31) IEA (2000): Experience Curves for Energy Technology Policiy, IEA 2000(32) Gylling, M. et. al. (2001): Langsigtede biomasseressourcer til energiformål, -mængder, omkostninger og markedets betingelser. Statens Jordbrugs- og FiskeriøkonomiskeInstitut, Rapport 125, 2001(33) IEA (2001): Electricity Information 2001. OECD/IEA, 2002(34) Det Rådgivende Energiforskningsudvalg (2002): Dansk energiforskning og –udvikling. Anbefalinger vedrørende anvendelse af offentlige midler til energiforskningog –udvikling, REFU, juni 2002(35) Maniatis, K. (1999): Overview of EU Thermie gasification Projects, EU DG17,ca. 1999Internet referencer:(36) http://www.westbioenergy.org/lessons/les19.htm(37) http://dbs.cordis.lu/cordis-cgi/srchidadb?ACTION=D&SESSION=269442001-7-24&DOC=2&TBL=EN_PROJ&RCN=EP_RCN:37242&CALLER=EISIMPLE_EN_PROJ(38) http://solstice.crest.org/articles/static/1/1011975339_6.html(39) http://www.bioelettrica.it/pa_en.htm(40) http://www.arbre.co.uk, http://www.tps.se/gasification/arb.htm(41) http://www.eltra.dk/show.asp?id=15049, samt Energioplysningen(42) http://www.nf-2000.org/secure/Air/F195.htmSPOK ApS marts 2003

Projektoversigt70Biomasseudviklingskortlægning11 Oversigt over projekterEfterfølgende er oplistet FoU aktiviteter gennemført med støtte fra EFP, UVE eller PSOprogrammernei perioden 1998-2001. Projekter, der er afsluttet inden 1998, er således ikkemedtaget. Projekter bevilliget før 1995 findes beskrevet i rapporten EMU (1996) (4).Ud fra en grundlæggende betragtning om, at kortlægningen primært skal finde anvendelsei forhold til en vurdering og prioritering af indsatsen på biomasseområdet, er projekteromhandlende biogas, bevillinger til generel udredning, repræsentation i internationalearbejdsgrupper samt almindelig formidling ikke medtaget.Projekterne er grupperet således, at de følger rapportens grundstruktur. På det overordnedeniveau skelnes mellem forsknings- og udviklingsprojekter, betegnet F og U i oversigten.Der er i listerne anvendt en større detaljeringsgrad i projektopdelingen end anvendt i deforegående afsnitForskningsprojekter er her defineret som projekter, hvis hovedformål er frembringelsen afen bedre forståelse af processer, hvor udviklingsprojekter er kendetegnet ved, at projektetshovedformål knytter sig til udviklingen af specifikke teknologier. Det afgørende er altsåikke, hvorvidt aktiviteterne finder sted på f.eks. et pilotanlæg, ej heller hvorvidtresultaterne kan bruges i forhold til kommercialisering (grundforskning er ofte enforudsætning for kommercialisering), men derimod naturen af de problemstillinger, deranalyseres. Denne inddeling har vist sig funktionel, idet man i praksis herved sjældent er itvivl om, hvorvidt der er tale om et forsknings- eller et udviklingsprojekt.Forskningsprojekterne er på det overordnede plan søgt rubriceret efter hvilket led i densamlede proces fra biomasseproduktion til håndtering af affaldsstoffer, der søges belyst. Påden sekundære niveau er projekterne søgt rubriceret efter hvilke specifikke delprocesser,der behandles. Ofte er forskningsprojekterne vanskelige at placere i een enkelt kategori,idet flere forskellige processer ofte søges analyseret i samme projekt. Dette betyder, atvisse projekter vil optræde i flere af kategorierne.Projekter af denne type indgår derfor under alle de overskrifter, som projektet vedrører,med en bemærkning om, hvilke andre områder projektet også er medtaget under. Dettebetyder, at det ikke er muligt af få et overblik over projekternes samlede omfang ved ataddere summen af delaktiviteterne.Listen over projekter er sammensat baseret på opgivelser fra de årlige EFP- og PSObevillingersamt Risø’s database, hvori også indgår UVE projekter. For UVE-projekterneog de tidlige PSO projekter kan der være usikkerhed om medfinansieringen, idet kunstøttebeløb fremgår af databasen. Oversigterne er derfor på nogle områder markeret med et”spørgsmålstegn”.Der er endvidere medtaget projekter, som fremgår som danske i EU’s projektoversigt overenergiprojekter, hvorimod projekter, opgivet af de deltagende institutioner som udelukkendefinansieret af egne midler, ikke er medtaget.Danske projekter finansieret af andre myndigheder end Energistyrelsen er kun medtaget,hvis de er registreret i Risøs database eller er opgivet af deltagerne selv. Projekteromhandlende dyrkningsforhold for energiafgrøder er et område, hvor oversigten ikkemarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning71Projektoversigtnødvendigvis er komplet. Der er dog medtaget projekter registreret under programmet:Demonstrations- og udviklingsprogrammet vedrørende produktion og anvendelse afenergiafgrøder.I Tabel 21 er vist omfanget fordelt på 5 teknologispor samt finansieringen heraf. Detskal bemærkes, at summen af finansieringen fra de enkelte kilder ikke stemmer medprojektets samlede budget, hvilket formodentligt skyldes ufuldstændig opgørelse afegenfinansieringen.Typebeløb i 1000 kr.AntalTotalbudgetEFP UVE PSOØstPSOVestEUEgenfinansieringTilvejebringelse 34 36.497 3.311 10.782 1.281 6.793 300 13.501Karakterisering 14 8.335 2.258 1.843 0 2.004 0 2.230Forgasning * 58 348.102 27.275 25.652 34.400 6.167 32.403 65.354Forbrænding ** 48 365.504 16.503 1.980 67.226 41.922 11.475 51.367Restprodukter 39 73.539 18.531 15.295 3.551 12.804 2.175 19.040Blandede 10 9.924 1.478 1.379 2.650 2.425 0 1.792I alt 203 841.901 69.356 56.931 109.108 72.115 46.353 153.285* et projekt: FLS 13 MW CHP gasifier udgør alene 161 mil. kr. af total budget** et projekt: Avedøre 2 udgør alene 180 mil. kr. af total budgetTabel 21 Omfanget af FoU-indsatsen i perioden fra 1998 til 2001.SPOK ApS marts 2003

Projektoversigt72BiomasseudviklingskortlægningOpdelingF 1Tilvejebringelse af biobrændselF 2F 3F 4F 5F 6F 7F 8F 9Forbehandling, transport og indfødning af biobrændslerKarakterisering af biobrændslerForbrændingsprocesser (inkl. belægningsdannelser)Forgasningsprocesser (inkl. belægningsdannelser)Karakterisering af restprodukter (aske, emission)Rensning af restprodukterKorrosionDiverse---------------------------------------------------------------U 1U 2U 3U 4U 5U 6U 7Mindre kraftvarmeanlæg baseret på forbrændingMotorer og turbinerForkoblede anlægStørre kraftvarmeanlæg baseret på forbrændingMindre kraftvarmeanlæg baseret på forgasningStørre kraftvarmeanlæg baseret på forgasningRensning af restprodukterTabel 22 Opdeling af projekter anvendt i projektoversigten.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning73ProjektoversigtForkortelseAAENAAUAlsBAVCBCOWIDFBTDJFdk-TDMUDMIDTU-MEKDTU-KDTU-KIE2EFPELKELSFLSFSLHEDHKVHFVHolLRCNESAPlanPSO-VPSO-ØREARfARisøSJFITechTITKUVEFulde navn på virksomhed/institutionAaen Rådgivende IngeniørerAalborg Universitet, Institut for EnergiteknikAlssund AffaldBabcock Ansaldo Vølund (nu Babcock & WilcoxVølund RTD)Carl BroCowi ConsultDanish Fluid Bed TechnologyDanmarks JordbrugsForskning, Afd. for Plantevækst og Jorddk-TEKNIKDanmarks MiljøundersøgelserDansk Maritimt InstitutDanmarks Tekniske Universitet, Institut for Mekanik, Energi og KonstruktionDanmarks Tekniske Universitet, Institut for KemiteknikDanmarks Tekniske Universitet, Kemisk InstitutEnergi E2 A/S (herunder projekter etableret i Elkraft regi)EnergiforskningsprogrammetElkraft SystemElsamFLS Miljø (inkl. Burmeister & Wain Energi, nu FLS Miljø)Forskningscentret for Skov og LandskabHedeselskabetHerning Kommunale VærkerHjordkær fjernvarmeværkHollesen Rådgivende IngeniørerLandbrugets RådgivningscenterNESAPlanEnergiPSO- programmet, Vestdanmark administreret af EltraPSO- programmet, Østdanmark administreret af Elkraft SystemReaTechRådet for AgroindustriRisøStatens Jordbrugs- og Fiskeriøkonomiske InstitutTech-wise (tidligere Elsamprojekt)Teknologisk InstitutThomas Koch EnergiUdviklingsprogrammet for Vedvarende EnergiTabel 23 Oversigt over anvendt forkortelser.SPOK ApS marts 2003

Projektoversigt74BiomasseudviklingskortlægningBemærkninger til oversigterI bemærkningerne er projektets journalnummer hos bevilligende instans(er) anført. Dogrefererer nummeret for PSO-øst projekter til tidlig liste udleveret af Elkraft System.Spørgsmålstegn og oplysninger markeret med fed markerer oplysninger, der mangler ellerforekommer tvivlsomme/usikre. Specielt er der usikkerhed, for så vidt angårmedfinansiering for en række UVE projekter, hvor det som udgangspunkt er forudsat, atder ikke er medfinansiering.Skemaerne findes i en separat file i Word og Excel, hvor de udgør én tabel. Herved vilman kunne sortere direkte på alle kolonner, f.eks. kan man få oversigter over enkelteinstitutioner.Beløb er i 1.000 kr.marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning75ProjektoversigtF 1 Tilvejebringelse af biobrændsel ProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egenfinan-start slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst Vest sieringArtsforsøg med energiafgrøder E2 16 16 1994 1998 Kun PSO(Regnskab)-1998 ermedtagetBiomasseudtag til energiformål:DJF 4.183 3.068 1.115 1998 2000 51161-98.0036konsekvenser for jordens kulstofbalancei land- og skovbrugDriftstekniske, herunder logistiske,undersøgelser, analyser ogmodelberegninger vedr.produktionsprocessen fra mark til værkved dyrkning af energiafgrøderDJF 2.000 2.000 1997 2001 2 mio. kr. Produktudviklingsordningenforlandbrugs- og fiskeriprodukterAnvendelse af ribbehøster til høst afenergikornSortsvalgets betydning for optimering afbrændselskvalitet og udbytte af tricaleog rugPåvirkning af vandmiljøet, herundervandbalancer og udledning af uønskedestoffer til vandmiljøet ved skovrejsningNaturindholdet ved dyrkning af deflerårige energiafgrøder pil ogelefantgræsBæredygtig produktion afenergiafgrøder. Påvirkning afvandmiljøetVisualisering af energiafgrødersindflydelse på landskabetPlanlægning og koordinering mellembrændselsfremskaffelse ogslutanvendelse. Teknisk ogenergimæssig opfølgningDJF 700 700 1997 2001 0,7 mio. kr. Produktudviklingsordningenforlandbrugs- og fiskeriprodukterDJF 910 910 1997 2001 0,91 mio. kr. Produktudviklingsordningenforlandbrugs- og fiskeriprodukterFSL 500 500 1997 2001DMU 700 700 1997 2001DJF 900 900 1997 2001 51161-97.0037FSL 500 500 1997 2001TI 600 600 1997 2001SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning76ProjektoversigtF 1 Tilvejebringelse af biobrændsel ProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egenfinan-start slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst Vest sieringKoordinering af energiafgrødeprojektet SJFI 290 290 0,29 mio. kr. Produktudviklingsordningenforlandbrugs- og fiskeriprodukterAnalyse og økonomivurdering af et- ogflerårige energiafgrøderSJFI 1.400 1.400 1997 2001 1,4 mio. kr. Produktudviklingsordningenforlandbrugs- og fiskeriprodukterBæredygtig udnyttelse af danskeFSL 1.715 1.400 315 1997 1999 1383/97-0002skovressourcer til energiformålFlishugst i tynding og træers vækst FSL 1.000 500 500 1998 2000 51161-98.0073Afforestation and carbon balances FSL 500 500 1997 2001 51161-97.0031Skovrejsning og optimering afenergiproduktionFSL 1.500 500 1.000 1997 2001 51161-97.0033. 1 mio. kr.Produktudviklingsordningenfor skovbruget ogtræindustrienTesting and further development of LRC 996 996 ???? 1998 2000 51161-98.0007straw yield forecastingEconomic calculations for production of RfA 79 79 0 1999 2000 51161-99.0032energy willows in North JutlandTotal 1.000 kr. 18.489 1.400 8.343 16marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning77ProjektoversigtF 2 Forbehandling, transport ogProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egenfinan-start slut Bemærkningerindfødning af biobrændsler 1.000 kr.budgetØst VestsieringElefantgræs – demonstrationsprojekt på DJF 340 244 96 2001 2001 51161/01-0003SamsøEffektiv og ren anvendelse af biomasse tilproduktion af el og varme. Fase I i etlangsigtet strategisk forskningsprojektDTU-KT 16.740 5.230 1.500 10.010 1996 1998 1323/96-0001. Ogsåunder F4, F5, F6 &F7Høst, pelletering og lagring af elefantgræs DJF 500 500 1997 2001 0,5 mio. kr. Produktudviklingsordningenfor landbrugs- ogfiskeriprodukterIndfødningsteknologi til halm E2 590 187 303 1996 1998Vask af halm E2 500 278 222 1998 1998Halmlogistik E2 2.600 800 1.371 1998 2002 UVE finansieringindgår iegenfinansieringenHalmvask, fase 3 ELS 570 570 0 1999 2001 PSO-V: 3321.Projektet p.t. stoppetForbedret halmindføring ELS 1.000 1.000 0 1999 2001 PSO-V: 3322Optimering af logistik fra mark til kraftværk ELS 900 900 0 2000 2001 PSO-V: 3337Forprojekt om biomasse og arbejdsmiljø ELS 2.100 1.823 277 2000 2001 PSO-V: 3327Forbedret halmindfødning ogELS 2.500 2.500 0 2000 2001 PSO-V: 3338brændselsoptimeringLarge scale trial of airtight storage of fuel FSL 550 550 ???? 1998 2000 51161-98.0057chipsStudy of the logistic in chipping andFSL 250 250 ???? 1999 2000 51161-98.0056trucking of woodLydsvag flishugger til brug på varmeværker HED 600 600 ???? 1997 1998 51161-97.0002Preservation of wood chips TEC 865 865 ???? 1997 1998 1383/97-0012.Arb.miljø – relaterettil 51161-98.0057Sundhedsrisici i forbindelse med håndtering TI 795 795 0 2001 2002 51161/00-0076af træflis til energiTotal 1.000 kr. 31.400 6.095 2.195 1.265 6.793 1.500SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning78ProjektoversigtF 3 Karakterisering af biobrændslerProjekt Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansstart slut Bemærkninger1.000 kr.-leder budgetØst VestOpbygning af database til fortolkning af dk-T 772 150 622 1999 2000 51161-99.0011karakteristika for biobrændsler og –asker, fase 1Nye metoder til bestemmelse af KCl i halm dk-T 292 292 0 2001 2001 PSO-V: 3136Anbefalede analysemetoder for biobrændsler til dk-T 148 148 2000 2001 51161/00-0070CEN/TC335Egnede metoder for en europæisk standard til dk-T 96 96 2001 2001 51161/00-0071bestemmelse af klor i biobrændslerForbrændingsoptimering på ristefyrede anlæg dk-T 2.926 2.059 867 2001 2004 1373/01-0002gennem on-line måling af brændselsfugtFlis og brændselskarakterisering ELS 320 320 0 2000 2001 3326. budgetreduceret fra 500ktil 320 k.kr.Kvalitetskarakteristik af biobrændselspiller ELS 732 299 392 41 2000 2002 PSO-V: 1996Videreudvikling af fugtmåleudstyr til halm ELS 1.000 1.000 0 2000 2001 PSO-V: 3336Kvalitetsbestemmelse af energiflis. Forprojekt FSL 199 199 1997 1999 1383/97-0031Udvikling af nye metoder tilFSL 250 250 ???? 1999 1999 51161-98.0070kvalitetsbestemmelse af træflisBrændselskarakterisering af potentielleTech 250 250 0 1997 2001 51161-97.0035biobrændslerEnergiafgrøder. Planlægning og koordinationmellem brændselsfremskaffelse ogslutanvendelseTI 600 600 0 1997 2000 51161-97.0039.Del af 4-årigeenergiafgrødeprogEnergiafgrøder. Brændselsanalyser ogfyringsforsøg.Del af 4-årige energiafgrødeprogramramTI 750 50 700 1997 2001 51161-97.0034,fortsættelse af51161-96.0033.Total 1.000 kr. 8.335 2.258 1.843 2.004marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning79ProjektoversigtF 4 Forbrændingsprocesser (inkl.Projekt Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinans.start slut Bemærkningerbelægningsdannelser) 1.000 kr.-leder budgetØst VestFællesprojektet om partikelprocesser iAAU 3.255 2.615 00 640 2001 2002 1373/01-0013biomassefyrede kedelanlæg. Fase 1:partikeltransport og belægningers termiskeegenskaber.From waste to firewood Als 1.115 1.115 ???? 1998 1999 51161-97.0062Billigere metoder til sikring af god forbrænding dk-T 275 275 1998 1998 51161-97.0058på biomassefyrede anlæg.Forbedring af biomassefyrede kedlersDMI 1.505 600 905 2000 2001/20 1373/00-0027elvirkningsgrad – producentspecifik del.02Dynamisk simulering af forbrændingsanlæg. DMI 2.832 1.400 1.432 2001 2002 1373/01-0012Forskningsprogram vedr. kemiteknik på DTU DTU- 20.599 11.250 9.349 ? 2001+KTEffektiv og ren anvendelse af biomasse tilproduktion af el og varme. Fase I af et langsigtetstrategisk forskningsprojektDTU-KT16.740 5.230 1.500 10.010 1996 1998 1323/96-0001.Også under F2,F5, F6 & F7Effektiv og ren anvendelse af biomasse tilproduktion af el og varme. Fase II i et langsigtetstrategisk forskningsprojektTermisk omsætning af biomasse og affald. –Kinetik, mekanismer, emissioner ogbelægningerDTU-KTDTU-KT6.176 2.780 3.396 1998 2000 1323/98-0001.Omfatter også F78.892 1.500 7.392 2000 ? 1373/00-0028Belægningsdannelse i affaldsforbrændingsanlæg DTU- 3.552 3.552 ???? 2001 2003 1373/01-0029KTForskningsprojekt vedr. kemiteknik på DTU E2 13.000 11.250 1.750 1998 2002 PSO-Ø: FU9110Modeller og værktøjer til design ogE2 6.000 800 5.200 2000 2001 PSO-Ø: FU0002konstruktion (Fællesprojektet)Effektiv kraftvarme fra affaldsfraktioner E2 1.650 950 700 2001 2002 PSO-Ø: FU1203Undersøgelse af sammenhæng mellemforbrænding, belægningsdannelse,røggastemperatur og korrosion i halmfyredekedlerE2 3.215 2.915 300 2001 2004 PSO-Ø: FU1202Reducerede emissioner ved optimeret E2 6.297 4.500 1.797 2001 2003 PSO-Ø: FU1201SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning80ProjektoversigtF 4 Forbrændingsprocesser (inkl.Projekt Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinans.start slut Bemærkningerbelægningsdannelser) 1.000 kr.-leder budgetØst Vestforbrænding(dk-T)Reguleringsmæssige forhold ELS 2.600 2.600 0 1999 2002 PSO-V: 3324Forbrænding af forurenende biobrændsler ELS 450 450 0 2000 2001 PSO-V: 1997(tillægs-bevillingtil 1711)Energiproduktion fra forurenet biobrændsel ELS 500 500 0 2000 2001 PSO-V: 1711(499)Konceptoptimering ELS 1.270 1.270 0 2000 2001 PSO-V: 3335Affald, materialeforskning ELS 2.400 2.400 0 2000 2001 PSO-V: 1710CHEC-programmet ELS 5.976 5.976 2000 2002 PSO-V: 3332Fællesprojekt. Emissionsbegrænsendeforanstaltninger.ELS 6.000 2.000 800 1.200 2000 2000 2001 1373/00-0069,PSO-V: 2856Fællesprojekt om ristefyring af halm –ELS 7.420 0 7.420 0 2001 2003 PSO-V: 3178Fysisk/kemiske data til ristemodelleringOptimering af ristefyrede processer. Modeller FLS 6.003 2.400 800 2.803 2000 2001+ 1373/00-0022.og værktøjer til design og konstruktionUdvikling og opstilling af rapsoliefyret MKVanlægUdvikling af computerbaseret værktøj,KVDESIGN, til simulering og optimering afdriftsstrategi for biobrændselsfyrede kraftvarmeværker.PSO-Ø: FU0002NESA 2.500 2.500 0 1999 2002 Indgår også underU1TI 590 59002000 2000 51161-99.0009Total 1.000 kr. 130.812 22.077 1.980 35.765 21.816 1.500marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning81ProjektoversigtF 5 Forgasningsprocesser (inkl.Projektleder Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansieringstart slut Bemærkningerbelægningsdannelser) 1.000 kr.budgetØst VestHalmforgasningsprojekt DTU E2 12.247 1.304 (10.943) (1998) 1999Modellering af koksbed COWI ? 1.061 1.006 55 1997 2000 1383/97-0034Effektiv og ren anvendelse af biomasse tilproduktion af el og varme. Fase I i etlangsigtet strategisk forskningsprojektDTU-KT 16.740 5.230 1.500 10.100 1996 1998 1323/96-0001Også under F2,F4, F6 & F7Termisk omsætning af biomasse og affald. – DTU-KT 8.892 1.500 7.392 2000 ? 1373/00-0028Kinetik, mekanismer, emissioner ogbelægningerForskningsprogram vedr. kemiteknik på DTU-KT 20.599 11.250 9.349 ? 2001+ ????DTUBelægningsdannelse iDTU-KT 3.552 3.552 ???? 2001 2003 1373/01-0029affaldsforbrændingsanlægMatematisk modellering af koksbed DTU-MEK 1.196 1.196 0 1996 2000 1383/93-0014Ph.D. projektUndersøgelse af delprocesser ved forgasning DTU-MEK 1.820 1.320 500 0 1997 1999 1383/97-0015af biomasse.Termisk biomasseforgasning. Fase 1 DTU-MEK 2.657 2.157 500 0 1998 2000 1383/98-0005Ph.D projekt i procesintegration DTU-MEK 1.070 370 120 580 1998 2000 1383/98-0004.Modellering af traditionelDTU-MEK 1.070 370 120 580 1998 2000 1383/98-0004.medstrømsforgasserModellering af strømningsforhold og DTU-MEK 1.919 1.819 100 2000 2001 1373/00-0031kanaldannelse i fixed koksbedAnalyse og karakterisering af motordrift påforgasningsgasDTU-MEK 1.550 1.550 0 2001 2004 1373/00-0071Ph.D. projektFremstilling af rene brændbare gasser med DTU-MEK 1.000 1.000 0 1999 2001 1383/99-0005tryksat forgasning af våd biomasse.Dynamisk modellering af trinopdelteforgasningsprocesserDTU-MEK 2.043 1.660 383 2001 2003 1373/01-0006Modellering af modstrømsforgasser DTU-MEK 1.000 1.000 0 2001 ? j.nr haves ikkeGrundlæggende processer i REA 2.281 903 903 475 1998 2000 1383/98-0003.SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning82ProjektoversigtF 5 Forgasningsprocesser (inkl.belægningsdannelser) 1.000 kr.biomasseforgasning (BIOG)Grundlæggende processer ibiomasseforgasning (BIOG) tillægstilsagnOptimering af cirkulerende fluid-bedforgasningsprocesser til biomasse/halm(OCIFF).Investigation of dust- and tar mesurementmethods for LHV-gas from Up- anddowndraft gasifiersOn-line tjæremåling med massespektroskopii forbindelse med termisk forgasning afbiomasseProjektlederTotalbudgetEFP UVE PSOØstPSOVestEUEgenfinansieringstart slut BemærkningerOgså under F6 &F7REA 240 200 40 1999 1999 1383/99-0031.Tillæg til1383/98-0003REA,E23.897 1.708 1.708 481 2000 2001 1373/00-0032PSO-Ø: FU0001Risø 1.500 1.500 ???? 1998 1998 51161-97.0074TI 981 800 181 1999 1999 1383/99-0006Total 1.000 kr. 87.315 27.341 1.500 16.405 1.500marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning83ProjektoversigtF 6 Karakterisering af restprodukter(aske, emission) 1.000 kr.Luftemissioner fra biomassefyredekraftvarmeværkerRevision af model til beregning afsporstofemissionerRensning af produktgas fra biomasseforgassere med aktivt kulTungmetaller i forskellige askefraktioner fraforbrænding af halm og flis.Kortlægning af emissioner fra decentralekraftvarmeværkerProjektleder Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansieringstart slut BemærkningerbudgetØst VestE2 1.000 1.000 0 1998 2000TEC 81 81 0 1999 1999COWI 100 100 ???? 2000 2000 51161-00.0033dk-T 3.625 2.030 1.575 0 1995 2000 51161-95.0004DGC/dk-T 4.762 2.381 2.381 2001 Biomassedelenudgør 1886, derudføres af dk-Tdk-T 1.012 1.012 0 1997 2000 51166/97-0006Askevurderinger og –analyser, KVopfølgningsprogrammet51166/00-0001Effektiv og ren anvendelse af biomasse til DTU-KT 16.740 5.230 1.500 10.100 1996 1998 1323/96-0001.produktion af el og varme. Fase I i etOgså under F2,langsigtet strategisk forskningsprojektF4, F5 & F7Feltstudier af forbrændingsaerosoler DTU-KT / 8.082 6.170 369 1.543 ???? 1998 2001 1323/98-0004,ELS18, 1713Effektiv og ren anvendelse af biomasse til DTU-KT 8.864 3.989 4.875 1999 2001 1323/99-0001produktion af el og varme. Fase 3Undersøgelse af belægningsdannelse DTU-MEK 1.066 1.044 22 2000 2001 PSO-V: 2001forårsaget af let tjære.Tørudtagning, karakterisering og håndtering ELS 1.100 1.100 0 2001 2001 PSO-V: 3168af aske/slagge fra halmfyrede kedelanlæg(ref. til 3174)Biomasse til energiformål, tilbageførsel og FSL 1.317 998 319 1999 2000 51161-98.0035bevaring af næringsstoffer iskovøkosystemerGrundlæggende processer ibiomasseforgasning (BIOG)Kildebestemmelse af polyaromatiskekulbrinter (PAH).REA 2.281 903 903 475 1998 2000 1383/98-0003.Indeholder ogsåF4 & F7Risø 538 300 238 1999 ???? 1383/99-0008SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning84ProjektoversigtF 6 Karakterisering af restprodukter Projektleder Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansieringstart slut Bemærkninger(aske, emission) 1.000 kr.budgetØst VestKarakterisering af tjære fra termiskTI 1.413 1.000 413 1997 1999 1383/97-0018forgasning af biomasseUndersøgelse af støv- og tjæremålemetoder TI 1.500 1.500 0 1998 1998 51161-97.0074for LHV-gas fra modstrøms- ogmedstrømsforgasning.Verificering og validering af kontinuerligtjæremålemetode baseret på optiskmåleprincip (fotometermetoden)Ligner til forveksling EFP projekt 1373/00-TI 750 750 0 2000 2001 51161-99.0058.Er fejlagtigt listeti UVEprojektlisten ?0036 også TI.Kvalitetskarakteristik af biobrændselspiller TI/dk-T 2.826 2.586 240 51161/00-0028Online tjæremåling med membran inletmassespektroskopi (MIMS) i forbindelsemed forgasning af biomasseTI 1.395 1.395 0 2001 2002 51161/99-0060Findes i SP 10(Bioscan)Total 1.000 kr. 58.452 18.636 10.371 2.353 5.024 3.075marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning85ProjektoversigtF 7 Rensning af restprodukterProjektleder Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansieringstart slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst VestSvovl balancer for biomassefyrede anlæg dk-T 666 666 0 1997 1998 51161-96.0067Elektro-kinetisk rensning af aske, Fase 1 dk-T 340 340 0 1998 2001 51161-97.0053Effektiv og ren anvendelse af biomasse tilproduktion af el og varme. Fase I i etlangsigtet strategisk forskningsprojektDTU-KT 16.740 5.230 1.500 10.100 1996 1998 1323/96-0001.Også under F2,F4, F5 & F6Effektiv og ren anvendelse af biomasse tilproduktion af el og varme. Fase II i etlangsigtet strategisk forskningsprojektDTU-KT 6.176 2.780 3.396 1998 2000 1323/98-0001.Omfatter også F4Elektrokemisk promovering af katalytisk NO DTU-KI 655 480 175 2001 2001 PSO-V: 3089reduktionForskningscenter for Katalyse E2 1.500 1.500 0 2000 2001 PSO-Ø: FU9813Grundlæggende processer ibiomasseforgasning (BIOG)REA 2.281 903 903 475 1998 2000 1383/98-0003.Indeholder ogsåF5 & F6Total 1.000 kr. 28.358 8.913 1.006 2.403 480 1.500SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning86ProjektoversigtF 8 KorrosionProjektleder Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansieringstart slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst VestKraftvarmeværksmaterialer, nye aktiviteter E2 3.200 1.280 1.920 1999 2003Kraftværksmaterialer (tidligere igangsatteaktiviteter)E2 5.740 574 0 1998 2002 PSO-Ø:FU9516/9711Korrosionsundersøgelser på Maribo- DTU-KT ? 2.500 2.500 0 1999 2003 PSO-Ø: FU9926Sakskøbing KraftvarmeværkKraftværksmaterialer (nye aktiviteter) DTU-KT, E2 3.200 1.280 1.920 1999 2001 PSO-Ø: FU9808Stilstands- og højtemperaturkorrosion vedhalmfyringE2 1.630 790 0 1999 2002 PSO-Ø: FU9916ManglendefinansieringskildeLavtemperaturkorrosion i biomassekedler E2 1.500 1.500 0 1999 2002 PSO-Ø: FU9910Korrosionsundersøgelser Maribo/Sakskøbing E2 2.340 2.340 0 1999 2003 PSO-Ø: FU9926Biomassehøjtemperaturkorrosion E2 6.325 6.325 0 1996 2002 PSO-Ø: FU9603HT-korrosionsundersøgelser på AVV2biokedelMaterialeforhold, EFP-ansøgning. Samspilmellem stilstandskorrosion og højtemperaturE2 6.800 6.800 0 2000 2005 PSO-Ø: FU9939ELS 815 815 0 1999 2001 PSO-V: 3323(samspil med19?)ELS 300 300 0 1999 2001 PSO-V: 3535Udvidelse af korrosionsforsøg ved renhalmfyringBiomasseandel af Elsams restlevetids- og ELS 200 40 160 2000 2001 PSO-V: 3530materialeprojekter (PSO-98) (435)Biomasseandel af Elsams restlevetids- og ELS 1.192 323 869 2000 2001 PSO-V: 3330materialeprojekter (PSO-99)Lavtemperaturkorrossion i halmfyredeELS 1.500 1.500 0 2000 2001 PSO-V: 1175kedlerMateriale og restlevetid ELS 1.820 1.178 642 2000 2002 PSO-V: 3334Total 1.000 kr. 39.062 23.389 4.156 5.511marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning87ProjektoversigtF 9 Div. Udredningsstudier m.v.ProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen finans start slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst VestFjernvarmeforsyning af lavenergiområder CB 2.152 1.478 674 2001 j.nr. haves ikkeImpact of different national biomass dk-T 524 524 ???? ???? 1998 1999 51161-98.0008policies on investment cost of biomassdistrict heating plantsAnvendelse af livscyklusvurderinger tilteknologivurdering af biomasseløsningerE2 1.868 1.400 468 2001 2002 PSO-Ø: FU1502Elsam, KEForbedret regulerbarhed af biomasseanlæg ELS 2.475 1.825 650 2001 2003 PSO-V: 3171Development of safety concept forCOWI 655 655 ???? 1998 1998 51161-97.0082gasification plants based on Hazop analysis(Harboøre)Samlet dokumentation for biomasse FoU ELS 600 600 0 2000 2001 PSO-V: 1714Feasibility studie af tryksat forgasning af TEW 400 200 100 FLS 2000 2001 51161-00.0019biomasse til forbrænding sammen mednaturgas i gasturbiner i kombineret cyklus iDanmark100 ELSTotal 1.000 kr. 8.674 1.478 1.379 1.400 2.425SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning88ProjektoversigtU 1 Mindre kraftvarmeanlæg baseret ProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen-start slut Bemærkningerpå forbrænding 1.000 kr.budgetØst VestfinansieringUdvikling og opstilling af rapsoliefyret NESA 2.500 2.500 0 1999 2002 Indgår også under F4MKV-anlægTotal 1.000 kr. 2.500 2.500U 2 Motorer og turbinerProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen-start slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst VestfinansieringStirlingmotor E2 ? 296 296 ???? 1998 1998Development of gasifier based firing BAV 2.855 2.855 ???? 1997 2000 51161-97.0078system for 40 kW Stirling engine9 kW e Stirling motor DTU-MEK 2.234 2.234 ???? 1996 1998 51161-96.001140 kW Stirling engine for biomass.Installation and testPlan 1.382 960 422 ? 1998 51164-97.0048.videreførelse af51161/93-009535 kW Stirlingmotor for biomasse.Plan 1.070 428 1999 2001 51161/99-0002Driftsafprøvning.Total 1.000 kr. 7.837 6.049 296U 3 Forkoblet anlægProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen-start slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst VestfinansieringHaslev pyrolyseprojekt E2 13.406 2.265 11.141 1998 1998Procesudvikling af Halmfyret CFBG E2 1.254 1.254 1998 1999Storskala trinopdelt forgasning, Fase 1 COWI 2.245 1.667 578 2001 2002 PSO-V: 3124Forgasning af halm i to-trins forgasser DTU-MEK 1.525 1.525 0 1999 2001 1383/99-0002Total 1.000 kr. 18.430 1.525 3.519 1.667marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning89ProjektoversigtU 4 Større kraftvarmeanlæg baseret Projektleder Total EFP UVE PSO PSO EU Egenfinansieringstart slut Bemærkningerpå forbrænding 1.000 kr.budgetØst VestForbedring af CO og NOx emission ved BAV ???? ???? ???? 1999 2000 51161-99.0012samfyring med kompakteret ogstykformig biomasseVidereudvikling af ristefyretkraftværkskedel til biomasseE2 19.038 10.602 8.436 1996 2002 PSO-Ø: FU9603 &FU9608Demoprogram på EV3-biokedel ELS 3.600 3.600 0 1999 2001 PSO-V: 3529Multi-Fuel Concept for Avedøre Power NESA 180.200 11.175 1995 1999 SF./00092/95Station 2 UnitHalmtilsatsfyring i naturgasfyretELS 9.372 8.000 1.372 2001 2002 PSO-V: 3149kraftværkskedelForebyggelse af korrosion ogELS 4.350 4.350 0 2000 2002 PSO-V: 3142belægningsdannelse i flisfyrede kedlerTotal 1.000 kr. 216.560 10.602 12.350 11.175SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning90ProjektoversigtU 5 Mindre kraftvarmeanlæg baseret ProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen-start slut Bemærkningerpå forgasning 1.000 kr.budgetØst VestfinansieringModstrømsforgasning af halm KNC 1.240 1.240 ???? 1998 2000 51161-97.0051.150 kW modstrømsforgassertil halmGasturbine kraftvarmeanlæg fyret fra dk-T 3.047 1.067 1.663 317 1997 1999 1383/97-0005ristebaseret biomasseforgasserBiomasseforgasning med tørdk-T 9.140 1.228 7.912 2000 ? 1373/00-0034gasrensning og regenerativvarmegenvindingFlis til kraftvarme – pilotanlæg med dk-T 2.395 2.395 1997 2000 51161/94-0075forgasningsteknikForsøg med forgasning af energikorn i dk-T 186 166 20 1996 2000Open Core forgasserUdvikling af Open Core forgasser dk-T 3.700 3.700 0 1996 1997Optimering af HøgildHKV 3.700 3.700 ???? 1999 2000 51161-99.0030TræforgasningsanlægRøggasvasker HFV 900 900 ???? 2000 2001 51161/00-0049Gasification of wood for combined heat Hol 4.561 4.561 ???? 1997 1998 65722-657.0005and power production in HøgildRensning af pyrolytisk gas ved hjælp af Hol 187 187 ???? 1999 1999 51161-99.0016et vådt elektrofilter på HøgildVarmeværkTo-trins open core forgasser TK 2.854 1.254 1.600 1998 2000 51161-96.0076Total 1.000 kr. 30.670 3.535 16.863 1.663marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning91ProjektoversigtU 6 Større kraftvarmeanlæg baseret ProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen-start slut Bemærkningerpå forgasning 1.000 kr.budgetØst VestfinansieringDemonstration af biomasseforgasning i ???? 816 816 ???? 1999 2000VärnamoOptimering af CFB forgasningsprocesser ???? 4.006 1.900 2.106 2000 2001+til halmCombined low-temperature gasification BAV 0 ???? ???? 1997 1999 JOR3970138and combustionVidere undersøgelser af lavtemperatur DFBT 1.276 900 376 2000 ???? 1373/00-0033cirkulerende fluid bed forgasser.Afklaring af LT-CFB forgasseren til DFBT 4.500 4.500 0 2001 2002 PSO-V: 3106kraftværksmæssige anvendelser samtbygning af 500 kW LT-CFB anlægUdviklingsprogram for halmfyret CFBG E2 21.900 10.000 3.800 8.100 1999 2001 PSO-Ø: FU9812Demonstration af forgasningsanlæg iFinland og HollandE2 1.250 1.250 0 1997 2001 PSO-Ø: FU9710/9925EU (THERMIE)Demonstration af biomasseforgasning i E2 1.000 816 92 92 1999 2000VärnamoOptimering af CFB forgasningsprocesser E2 4.006 1.900 0 2.106 2000 2001til halmClean biomass staged gasifier based on a TK 21.775 ???? 10.948 ???? 1998 2001 51161-97.0014new tar cracking and ash slaggingtechnics for efficient combined heat andpower generation.13 MW CHP plant based on biomass FLS 161.000 15.600 2001 2004 NNE5-2000-00124gasifier with gas enginesTotal 1.000 kr. 221.529 900 13.966 4.500 30.440SPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning92ProjektoversigtU 7 Rensning af restprodukterProjektlederTotal EFP UVE PSO PSO EU Egen-start slut Bemærkninger1.000 kr.budgetØst VestfinansieringGasrensning til modstrømsforgasning BAV 2.158 ???? ???? 1997 ???? 51161-97.0006baseret på vaskesystemer.Rensning af spildevand fraBAV 1.900 975 925 1998 ???? 51161-98.0062forgasningsanlægPurification of condensate fromBIOSCAN 414 414 ???? 1998 1998 51161-97.0075gasification tarwaterEnergiindvinding med samtidig fjernelse1.329 849 480 2000 ? 51161-00.0009af sure komponenter og aerosolerElektrokinetisk rensning af aske – fase 1 dk-T 340 340 1998 2000 51161/97-0053Emissioner og restprodukter ELS 7.000 7.000 0 2000 2001 PSO-V: 3339Nyttiggørelse af flyveaske fraELS 300 300 0 2000 2003 PSO-V: 2359tilsatsfyring med halmUdviklingsprogram for 1,5 MW eFLS 4.863 1.945 2.918 1998 1999 1323/98-0013membranbaseretMembraneContractorElectroDialysis(MCED) proces for røggasrensningPretreatment of wood ash and spreading FSL 1.340 1.340 ???? 1999 2000 51161-97.0049in forestsTotal 1.000 kr. 19.644 1.945 3.918 7.300marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning93Specielt udstyr12 Oversigt over specielt udstyrGravimetric Analysis)Måleudstyr. Udstyr til måling afpartikelmængden i forgasningsgasMåleudstyr. Udstyr til bestemmelse afvarmetransmissionsevnen for biomassekoksPrøvestand. Forsøgsmotor til forsøg på syntetiskforgasningsgasLaboratorieudstyr Sponsor Projekt Start Bemærkninger-lederMåleudstyr. Høj-temperatur lysmikroskopi EFP dk-T 1996 Bestemmelse af kontinuerligt smelteforløb for bioasker v.h.a. billedanalyse(HTLM), kontinuerligt smelteforløbMåleudstyr. Udstyr til målinger af støvfald,dk-T løbendedioxin, ultrafine partikler, lugt, EBKtemperaturerog tungmetallerDynamiske modeller af processer samttræningssimulatorerPSOEFPdk-T løbende Termodynamisk forbrændingsteknisk korrekte modelbeskrivelser af processerog anlæg til anlæg til anvendelse ved styring og regulering samt til simulatorertil træning af operatører af affaldsforbrændingsanlæg og biobrændselsanlægMåleudstyr. Udstyr til forsøg med tjærereduktionDTU-MEKMåleudstyr. Udstyr til undersøgelse af termiskDTU-Elektrisk opvarmet reaktor med 1300º max. temperaturkrakning ved høj temperaturMEKMåleudstyr. Makro TGA-udstyr (TermoDTU-Reaktor placeret i en ovn samtidigt med at den er ophængt i et vejesystem tilMEKDTU-MEKDTU-MEKDTU-MEKbestemmelse af omsætningshastighed for koks under forskellige betingelserDet opbyggede udstyr består af en sonde til isokinetisk gasudtag, samtfilterholdere til at opsamle partiklerne. Proben kan opvarmes under brug.Målemetoden følger standarder VDI 2066. Udstyret anvendes til at måleindholdet af partikler i forskellige steder i gasstrengenHovedkomponenterne i udstyret er et elektrisk varmelegeme og et caloriemeter.Målingerne foregår i inaktiv gasatmosfære og er derved en modifikation tilstandarden ASTM C201. Udstyret anvendes til at bestemme den tilsyneladendevarmeledningsevne i koks fra forskellige biomasser som funktion aftemperaturen, af massetætheden, af partikelstørrelsen osv.Prøvestand for en 0,5 liters en-cylindret BUCH-motor. Standen anvendes tilundersøgelser af en motors ydelse, virkningsgrad og emission under forskelligedriftstilstande med forskellig gassammensætning af brændstoffetSPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning94Specielt udstyrLaboratorieudstyr Sponsor Projekt-lederPrøvestand. Forsøgsmotor til forsøg medDTUtotrinsforgasningsgassom brændstofMEKMåleudstyr. Makro TGA udstyrMåleudstyr. Mikro PTGA udstyrCHEC Fixed bed biomasseFluid bed/fixed bed reactorREA/ENSE2andreEFPPSOEFPElværkerDTU-MEKDTU-MEKREADTU-KTDTU-KTHøjtemperatur-lysmikroskop EFP DTU-KTStartBemærkningerPrøvestand bestående af en 1,1 liters fire-cylindret Ford-motor. Motoren erkoblet til 100 kW totrinsforgasningsanlægget. Anvendelse: som ovenståendesamt i.f.m. undersøgelse af belægningsdannelse, korrosion og slitage som følgeaf drift på forgasningsgasFindes også hos dkTPTGA udstyret anvendes til at bestemme kinetik på faste brændsler undertermisk konvertering og udstyret udmærker sig ved at kunne anvendegasblandinger på op til 50% vanddamp som forgasningsmiddel. Apparatet kananvendes ved tryk op til 60 bar2001 Fixed-bed anlæg til undersøgelse af risteforbrænding af biomasse. Anlæggetsimulerer forholdene på risten i typiske biomassefyrede kedler (halm, træflis)og kan dermed anvendes til velkontrollerede fixedbed forbrændingsforsøg.Anlægget består af en elforvarmer til forbrændingsluft, en fixed-bed reaktor oget sekundært forbrændingskammer til udbrænding af gasserne. Fixed-bedreaktoren har en diameter på 15 cm, og der kan undersøges forbrænding ibrændselslag på op til 1 meters tykkelse. Ved forsøg kan måles lokale værdieraf gastemperatur og gas komposition. Forsøgsparametre, som kan varieres, erluftforvarmning, placering og mængde af lufttilførsel, samt brændslets fysiskeog kemiske egenskaber.1996 Fluid beds are commonly used in pyrolysis, gasification and combustionprocesses. The experimental apparatus have been built for investigation ofmechanisms of straw combustion and gasification. Investigations are focusedon measures to reduce the emission levels of SO2 and NO, and to solve thesintering and fouling problems caused by the interactions of K, Cl and S instraw.2000 En prøve af feks. aske udsættes for ovenlys, hvorunder det er muligt at studereprøven i et mikroskop med en max. forstørrelse på 100x. Prøven kan varmes op(til ca. 1500 C) hvorved det bliver muligt at studere bla. prøvens smelteforløb,som kan optages på en højpræcisions videorekorder. Efterfølgende kan enkeltemarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning95Specielt udstyrLaboratorieudstyr Sponsor Projekt-lederStart Bemærkningerbillede på båndet tages ud og analyseres vhja. digital billedbehandling..Laboratorie flow/fixed bed reaktorEFPElværkerSTVFGasselskaberm.fl.DTU-KT1986 Speciel designede laboratorieskala reaktoropstillingerer, der efter behov kananvendes til studie af højtemperatur gasfasereaktioner eller fixed bed gasfaststofog katalytiske reaktioner. Kernen er en udskiftelig quartz-reaktoranbragt i en elektrisk opvarmet ovn og tilknyttet et fleksibelt gasblandepanel ogdataopsamling. Reaktoren dækker et bredt procesområder (300-1550C, 1-10bar (højt tryk kun optil 1000C), 40-600 ms reaktionstid og et stort antal muligereaktanter, stærkt fortyndet i inert gas for at opnå isoterme og velkontrolleredereaktionsbetingelser. En variant af reaktorerne består af to co-axiale rør og kananvendes til studie af samtidig opblanding og kemisk reaktion samtdiffusionsflammer.FastbrændselsflowreaktorEFPPSOAndreDTU-KT1999 Der er opbygget et forsøgsanlæg hvor højtemperatur gas-faststof-reaktioner kanstuderes ved forhold som svarer til forholdene i suspensionsfyrede kedler,entrained flow forgassere eller fribordet i ristefyrede kedler. Flow reaktoren haren indre længde på 2 meter og en indre diameter på 8 cm. Der anvendes typisken indfødt brændselsmængde på cirka et kilo i timen. Ved udførelse af forsøginjiceres brændselspartiklerne gennem en vandkølet probe ind i toppen afreaktoren. Hoved gasstrømmen forvarmes og brændselspartiklerne antændes itoppen af reaktoren ved opblanding med den forvarmede gas. Ved hjælp af enflytbar vandkølede bundprobe kan partiklerne udtages efter forskelligeopholdstider. Reaktoren er elopvarmet til en maximal temperatur af 1500? C.En typisk opholdstid i reaktoren er 1 sekund. Det samlede forsøgsanlægomfatter også systemer til dataopsamling, brændselsdosering, gasforsyning,gasforvarmning og kontrolleret gas- og partikelprøve ekstraktion. Anlægget ervelegnet til undersøgelser af faste brændslers omdannelse ved velkontrollerettemperatur, gassammensætning og opholdstid.Netzsch STA 409C - Høj-temperaturtermogravimetrisk/differentiel scanningcalorimetri reaktorEFPkraftværkerneSTVFDTU-KT1995 Termogravimetrisk reaktor hvorved vægten af en prøve (få mg) registreres somfunktion af tid i et givet temperaturforløb i en vilkårlig gasatmosfære. Samtidigmåles varmefluxen til prøven i forhold til en inert reference. Herved kanvarmekapacitet, faseovergange (fordampning, smeltning) og enthalpiændringerved kemiske reaktioner kvantificeres. Det er derved blandt andet muligt atstudere pyrolyse og reaktivitet af faste brændsler og smeltning af askerRotoviskometer EFP DTU- 1997 Udstyret bruges til at bestemme viskositeter af askeprøver. En prøve placeres iSPOK ApS marts 2003

Biomasseudviklingskortlægning96Specielt udstyrLaboratorieudstyr Sponsor Projekt Start Bemærkninger-lederEU KT en digel, opvarmes til en ønsket temperatur i en oven med en kontrolleretatmosfære. En omrører placeres i den smeltede prøve i diglen. Viskositeten afprøven bestemmes ved at notere samhørende værdier af forskydningsspændingenog omrøringshastigheden under afkøling af prøven.Termisk laboratorium. TA-SDT & Pyrola-GC-FID, Prøvetilberedning m.m..Diverse måleudstyr til måling afpartikelemmission o.a.REAEFPE2andreREADTU-MEKTI1996 Teknologien SDT: "Simultant Differentiel termisk analyse ogtermogravimetrisk analyse, Der foretages samtidig måling af temperatur,temperatur differens (mellem prøve og reference) og vægt under opvarmning tilmax.1500 deg. C i variable atmosfærer. Pyrola-GC-FID anvendes tilbestemmelse af bitumenindholdet i kul bestemt ved 300-400°C hhv. 500Ckorrelerer den herved bestemte bitumenmængde med hhv. for tidligeantændelser i brænder hhv. ønskede antændelser i fyrrummet. Af mindre, menvigtige udstyr, kan nævnes et Leica stereomikroskop velegnet til dels atklassificere asker fra forgasningsforsøg i diverse reaktorer og dels at forberedeprøver til analyse i mere avanceret udstyr som f.eks. SEM-EDX. Vi har ogsåfaciliteter til at preparere additiver og prøver og teste disse samt testeopløsningers pH m.m. Endelig har ReaTech diverse sigte og formalingsudstyrm.m. i langtidslån fra afdelingen for Optik og Fluid Dynamik på Risø samtadgang til et godt værksted på CAT. Indledende test og prøvepreparering i egetlaboratorium er nødvendigt for at kunne få adgang til større faciliteter.Teknologisk Institut råder over et meget bredt spektrum af måle- og analyseudstyr.I sektionerne Biobrændsler og Motorteknik forefindes en lang rækkeanalysatorer og den nødvendige ekspertise til belysning af stort set alle forholdinden for kraftvarmeproduktion baseret på forbrænding og forgasning.Følgende emissioner kan måles online: NOx (kvælstofilter, NO, NO2), SO2(svovldioxid), HC (kulbrinter), CO (kulmonooxid), CO2 (kuldioxid), O2 (ilt)og partikelmasse. På forgasningsgas kan måles følgende gaskomponenter i højekoncentrationer online: CO, H2 (brint), HC, CO2 og i lave koncentrationer O2.Desuden kan foretages manuelle målinger af en lang række emissioner,herunder især miljø- og sundhedsskadelige stoffer, som PAH (polyaromatiskekulbrinter), PCDD/PCDF (dioxiner/furaner), HCl (saltsyre), aldehyder, tung-marts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning97Specielt udstyrLaboratorieudstyr Sponsor Projekt-lederFlowmåleudstyr. Laser Doppler Anemometryog Particle Image Velocimetry/Particle LightInduced FlourescenceEFPandreStartBemærkningermetaller, alkalimetaller, sulfater, nitrater og meget mere.På partikelmåleområdet er Teknologisk Institut ligeledes særdeles veludrustet,såvel med mobilt som med stationært måleudstyr. Som eksempler kan nævnesLaser Aerosol Analyser (LAS-X), som måler populationen af partikler i 16fraktioner fra 0,1 til >7,5 my. Motorteknik måler i samarbejde med DMU deultrafine partikler fra dieselmotorer (

Biomasseudviklingskortlægning98Specielt udstyrPilot- og demo-anlæg Sponsor Projektleder Start BemærkningerPilotanlægEFP,DFBT 1999 50 kW LT-CFB forgasser. ”halmfortet” DTUPSO-VCO2Pilotanlæg. Open-core forgasserUVEdk-T 2001dk-TDemo-anlæg. Sterlingmotor til biogas. SindingfjernvarmeværkENS DTU-MEK 2000 1-cylindret stirlingmotor til anvendelse af biogas og andre flydendegasformige brændsler. Anlægget har en el-efekt på 9 kW og envarmeeffekt på 25 kW.Demo-anlæg. SM3B – Ansager stirlingmotor ENS DTU-MEK 2001 Stirlingmotor koblet til modstrømsforgasser.fuldskalaanlægPilotanlæg. 100 kW totrinsforgasser.DTU-MEKPilotanlæg. Eksternt opvarmet pyrolyseenhedPilot Scale SCR reaktorerEFPkraftværkerneDTU-MEKDTU-KT 1998 Naturgasfyret reaktor til studie af Selektiv Katalytisk Reduktion afNO. Der kan anvendes katalysatorelementer i fuld størrelse. Reaktorenhar mulighed for inddysning af f.eks. alkaliholdige opløsninger irøggassen for at simulere røggas fra forbrænding af biomasse. Enlignende reaktor er placeret på Masnedø kraftvarmeværk hvor deranvendes røggas fra kraftværket. Formålet med reaktorerne er atundersøge kommercielle SCR katalysatorers levetid påbiomassefyrede anlæg samt at undersøge effekten af forskelligeregenereringsmetoderPilotanlæg til våd røggasafsvovling PSO DTU-KT 1994 Proces til rensning af svovlholdige røggasser fra kul og oliefyredekraftværker. Røggassen vaskes med en kalkslurry, hvorvedsvovldioxid absorberes. Ved en række efterfølgende kemiskereaktioner omdannes den absorberede svovldioxid til salgbart gips.Modstrømsforgasser. DTI 200 kW pilotanlægEUTITI 1992 Modstrømsforgasser med forskellige testfaciliteter for gasrensning. Isammenhæng med EU-projektet STEP-CT-91-0129 er der påTeknologisk Institut etableret et komplet 200 kWpilotforgasningsanlæg efter fixed bed modstrømsprincip medgasrensningsfaciliteter omfattende følgende elementer: Cyklon formarts 2003SPOK ApS

Biomasseudviklingskortlægning99Specielt udstyrPilot- og demo-anlæg Sponsor Projektleder Start Bemærkningergrovudskilning af partikler (U3), keramisk filter (U4), renseenhed tilfjernelse af f.eks. AsH3 ogH2S indeholdende jernoxid (U5),katalytisk tjærekrakningsenhed (U6), gasscrubber fortjæreudvaskning (U7) og en basisk gasscrubber til fjernelse af vandopløseligekomponenter som HCl m.v. Rensekredsens delelementerkan kobles ind/ud efter behov vha. bypass. Pilotanlægget erkonciperet for konvertering af især tungmetalbelastet træ- ogindustriaffald. Efter gasrensningsanlægget afbrændes gassen i enkatalytisk brænder, hvorefter røggassen emitteres til omgivelserne.Forgasningsanlægget er forsynet med SRO-anlæg og detnødvendige måle- og analyseudstyr, således at der kan foretagesdokumenterede forsøg med varierende parametre.Pilotanlæg. 3 trins medstrøms forgasningsanlægUVEEUTKTK 2000 3 trins medstrømsforgasningsanlæg bestående af en pyrolysetrin etbrændtrin og et koksforgasningstrin.Kapaciteten er ca. 300-500 kW brændselSPOK ApS marts 2003

10013 Spørgeskemaer«Firma»«Navn»«Adresse»«By»Brevnr.: 100218Sagsnr.: 3806Reference: FLU/AKNDato: 25. april 2001Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdetEnergistyrelsen, Elkraft System og Eltra har besluttet at iværksætte en kortlægning af udviklingen påforbrændings- og forgasningsområdet i forbindelse med udnyttelsen af biomassebaseret kraftvarme.Udnyttelsen af affald indgår ligeledes. Det overordnede mål med kortlægningen er, at den skal kunnedanne basis for formuleringen af fremtidige strategier og herigennem medvirke til præcisering af udviklingsbehovet,herunder behovet for pilot- og demoanlæg.Et vigtigt element i kortlægningen er en skemarundspørge til aktørerne på biomasseområdet. Meddenne del af kortlægningen er det hensigten at etablere dels et samlet billede, dels et billede af hvertteknologiområde med hensyn til at opnå en oversigt over hidtil opnåede resultater, teknologiens nuværendestade og fremtidige behov. Udviklingskortlægningen er beskrevet nærmere i vedlagte introduktion.Det er vores håb, at De vil deltage aktivt i denne vigtige del af kortlægningen af udviklingen på biomasseområdetog udfylde vedlagte skema 1 set ud fra et overordnet niveau. Vi håber ligeledes, at Devil gøre Dem ulejlighed med at udfylde skema 2 for hver enkelt nøgleteknologi, der måtte være relevanti Deres arbejdsområde. Mener De ikke, at det er relevant, at De deltager i denne del af udviklingskortlægningen,beder vi om en kort tilbagemelding.Dette brev er vedlagt en introduktion til Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdet,en vejledning til udfyldelse af selve skemaerne samt et sæt tomme skemaer.Skemaerne kan desuden hentes elektronisk på http://www.forskel.dk og kan indsendes elektronisk tilakn@eltra.dk. Vi foretrækker elektronisk indsendelse, men De er velkommen til at indsende en papirudgavetil Eltra, Postboks 140, 7000 Fredericia, mærket Udviklingskortlægning. Flere papirkopier afskemaerne kan rekvireres hos akn@eltra.dk, eller telefonisk hos Anne Merete Knudsen, Eltra direktenr.: 76 22 44 03.

101Eventuelle spørgsmål vedrørende udfyldelsen af skemaerne kan rettes til den hidtidige koordinatorFritz Luxhøi, telefon 75 52 53 80, e-mail fl@lux-energy.dk eller den fremtidige koordinator H.C.Sørensen SPOK ApS telefon 35 36 02 19 eller e-mail consult@spok.dk.Vi beder om, at de udfyldte skemaer kan være os i hænde elektronisk eller i papirudgave senestonsdag den 16. maj 2001På vegne af Energistyrelsen, Elkraft System og Eltra takker vi på forhånd for Deres medvirken.Med venlig hilsenFritz LuxhøiH. C. SørensenBilag vedlagt:Introduktion til UdviklingskortlægningVejledning til spørgeskemaerSkemaer

102Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdetIntroduktionEnergistyrelsen, Elkraft System og Eltra har besluttet at gennemføre en kortlægning af udviklingen påforbrændings- og forgasningsområdet i forbindelse med biomassebaseret kraftvarme. Udnyttelsen afaffald indgår ligeledes. Det overordnede mål med kortlægningen er, at den skal kunne danne basis forformuleringen af fremtidige strategier og herigennem medvirke til en præcisering af udviklingsbehovet.Kortlægningen skal desuden lette vurderingen af indkomne ansøgninger til de respektive støtteprogrammerog således medvirke til at opnå en mere stringent prioritering af de knappe danske forsknings-og udviklingsmidler inden for forbrænding og forgasning af biomasse.Kortlægningen vil blive dokumenteret i en rapport med følgende disposition:1. Formål og afgrænsning2. Resumé og konklusion3. Status for biomasseanvendelsen i Danmark og herunder de økonomiske rammer4. Udviklingsindsatsen de seneste år i Danmark og EU5. Perspektivet for biomasseanvendelse de næste 10 år, herunder besluttede og planlagte anlæg6. Væsentlige udviklingsbehov7. Oplæg til prioriteringDet er målet, at rapporteringen kan være afsluttet den 1. oktober 2001. I juni 2001 forventes de førsteforeløbige konklusioner at kunne drages og være til rådighed i forbindelse med den endelige udmeldingaf PSO- henholdsvis EFP-indsatsområder i det kommende udbud.Et vigtigt element i kortlægningen er en skemarundspørge til aktørerne på biomasseområdet. Medskemaundersøgelsen er det hensigten at etablere et billede af hvert enkelt teknologiområde med hensyntil:- Virksomhedernes henholdsvis institutionernes kompetencer.- De hidtidige resultater, der er opnået med den her beskrevne teknologi/pilotanlæg/demoanlæg.- Teknologiens stade i dag.- Hvilken målsætning er der for området.

103- Det fremtidige behov for udvikling for at nå dette mål, herunder specielt et eventuelt behov fornye pilot- eller demoanlæg.- Perspektiver på kort, mellem og langt sigt.Der udsendes to skemaer, som ønskes udfyldt som følger:- Skema 1. Overordnet set ud fra et institut eller virksomhed.- Skema 2. For hvert enkelt teknologisk område dog således, at flere ens anlæg behandles under etpå ét skema. Det er derfor muligt, at instituttet, firmaet etc. skal udfylde flere skemaer (hvis derf.eks. arbejdes med et forgasser-pilotanlæg og i andet regi på udvikling af særlige edbprogrammer).I vejledningen til udfyldelse af skemaerne er den ønskede besvarelse af tekstafsnittene angivet til f.eks.maksimalt 500 tegn. Er det mod forventning ikke muligt at overholde denne begrænsning, kan uddybendebesvarelse anføres på et separat dokument under angivelse af det pågældende afsnits nummer.Bemærk: I skemaerne er det muligt at angive, om nogle af de opgivne oplysninger skal behandlesfortroligt.Skemaerne er vedlagt i papirudgave. En elektronisk udgave af skemaerne og de tilhørende vejledningerkan også hentes på web adressen http://www.forskel.dk. En elektronisk besvarelse og indsendelsetil akn@eltra.dk foretrækkes.Af hensyn til overholdelse af den ovennævnte terminsplan anmodes om indsendelse af de udfyldteskemaersenest onsdag den 16. maj 2001elektronisk til akn@eltra.dk eller i papirudgave tilEltraPostboks 1407000 Fredericiamærket: "Udviklingskortlægning"Vi håber, at De vil medvirke til at skabe et sammenhængende billede af forsknings- og udviklingsbehovetpå biomasseområdet og håber at modtage Deres besvarelse dels for enkelte teknologiområder,dels for Deres firma/institut hvor dette er relevant. På vegne af Energistyrelsen, Elkraft System ogEltra takker vi på forhånd for Deres hjælp.Eventuelle spørgsmål kan rettes til den hidtidige koordinator Fritz Luxhøi, telefon 75 52 53 80, e-mailfl@lux-energy.dk eller den fremtidige koordinator H.C. Sørensen telefon 35 36 02 19, e-mail consult@spok.dk.side 2 af 2

104Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdetVejledning til udfyldelse af generelle spørgeskema, skema 1I det følgende er givet en uddybende forklaring til besvarelsen af de enkelte punkter i skemaet.1. Skriv hvilken institution, institut eller firma og afdeling du tilhører henholdsvis efterfølgendebeskriver.2. Skriv dit navn.3. Hvilken stilling/funktion indtager du i forhold til det, du efterfølgende beskriver.4. Dato.5. Institutionens/virksomhedens nøglekompetence inden for området.6. Beskriv kort de vigtigste aktiviteter institutionen/virksomheden har deltaget i inden for de seneste3 år, der vedrørte udvikling af teknologi til kraft-varme, der udnytter biomasse. Affald indgåri relevant omfang.7. Hvor mange årsværk blev der samlet ydet i 2000 inden for dette område? Afveg indsatsen megetfra tidligere år beskrives det kort hvorfor.8. Her beskrives hvilke resultater, der er opnået i det hidtidige arbejde. Beskriv venligst de 2-3resultater, der har størst betydning for den generelle fremme af biomasseanvendelsen (maks.2.000 tegn).9. Hvilke typer anlæg/installationer tror du, der vil nyde mest fremme internationalt? F.eks. Forgasningsanlægforkoblet centrale anlæg eller Mikro kraftvarmeanlæg, der drives med flydendebiobrændstof? (maks. 500 tegn).10. Hvilke emner (så konkret som muligt), mener du især, bør prioriteres ved anvendelsen af EFP-/UVE-/PSO-midlerne de nærmeste år? Begrundelse? (maks. 3 emner).

10511. Hvilke barrierer er der for den optimale udvikling? Mangler der en teknologisk udvikling,og/eller er der administrative barrierer?12. Hvilke rammebetingelser kunne du ønske dig for den optimale udbygning? Er der andre lignendeforhold, du vil nævne (anden styring, samarbejdspartnere, etc.)?13. Hvilken mulighed ser du for, at dette teknologiområde kan blive en international succes på sammemåde, som vind har været det for Danmark? Er vi foran udlandet på dit arbejdsområde?(maks. 500 tegn).14. Hvilke visioner har virksomheden/institutionen? (I forlængelse af spørgsmål 10)? (maks. 500tegn).15. Er der begrænsninger i, hvilke oplysninger i dette skema der kan gøres offentligt tilgængeligeeller refereres i en samlet rapport?16. Generelle kommentarer f.eks. vedrørende din teknologi, dit instituts eller firmas mål, rolle etc.og gerne med hovedvægt på den fremtidige udvikling og behov (hvad har vi glemt at spørgeom?), (maks. 1.000 tegn).Kan du mod forventning ikke overholde de anførte begrænsninger på tekstens længde, er du velkommentil at uddybe dine synspunkter på et separat dokument med angivelse af nummer på det pågældendespørgsmål.Elektronisk håndtering af skemaetGem skemaet på din egen computer.Luk skemaet op og udfyld det i Word. Klik én gang på et gråt felt, og feltet bliver sort. Du kan anvendetabulatortasten til at flytte markøren mellem felterne. Afkrydsningsfelterne aktiveres med museklik.Start med at skrive, feltet bliver igen gråt og udvider sig efterhånden, som du skriver. (Den grå markeringkommer ikke med i udskriften). Overhold venligst de ovenfor angivne begrænsninger på de langetekstafsnit.Når du har udfyldt felterne, kan du gemme dokumentet normalt.Det udfyldte skema bedes fremsendt elektronisk til akn@eltra.dk senest den 16. maj 2001. Skemaetkan også fremsendes i papirudgave, jævnfør vedlagte introduktion.side 2 af 2

106Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdet, skema 1Der udfyldes ét skema, der dækker virksomhedens/institutionens generelle indsats inden for forskning ogudvikling af teknologi til kraft-varme baseret på biomasse. Udnyttelsen af affald indgår i relevant omfang.(For hver enkelt teknologi, pilot- eller demoanlæg udfyldes det mere detaljerede skema 2)1. Institution/firma 2.3. Stilling 4. Dato5. Nøglekompetence:6.Vigtigste aktiviteter indenfor de sidste 3 år:7. Forskningsområdet Årsværk i 2000:8.9.10.11.12.13.Opnåede resultater:Hvilke anlægstyper mener du er særligt perspektivrige?: (Max 3)Prioritering af EFP/UVE/PSO:Barrierer for udviklingen:Ønskede rammebetingelser:Den fremtidige udvikling? (International succes?)Udfyldt afVirksomhedens/Institutionens visioner:14.15. Begrænsning i offentliggørelse: Nej Ja, hvilken del:Generel kommentar:16 .

107Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdetVejledning til udfyldelse af detaljeret spørgeskema, skema 2I det følgende er givet en uddybende forklaring til besvarelsen af de enkelte punkter i skemaet.1. Skriv hvilken institution, institut, firma og afdeling du tilhører henholdsvis efterfølgende beskriver.Da der kan indsendes flere besvarelser f.eks. fra et institut for hvert specialområde eller for hvertpilotanlæg, er det vigtigt, at du præciserer dit tilhørsforhold.2. Skriv dit navn.3. Hvilken stilling/funktion indtager du i forhold til det, du efterfølgende beskriver.4. Dato.5. Her markerer du, hvilket teknologiområde, der er tale om (forbrænding, forgasning, pyrolyse ellerandet).6. Dernæst en afkrydsning, der præciserer teknologien, f.eks. hvilken type forgasning der er tale om.Under type anføres f.eks. fixbed forgasser, forbrænding på rist, etc. Særligt omkostningstunge installationer,laboratorie-, pilot- eller fuldlastanlæg beskrives nærmere. Der kan f.eks. være tale omen særlig dyr "drop tube reaktor" i et laboratorium, et pilotanlæg placeret i et laboratorium eller itilknytning til et fuldskalaanlæg eller lignende.7. I dette felt kan du anføre en kort generel beskrivelse af teknologien, henholdsvis arbejdsområdet.(maks. 500 tegn).8. Forskningsområdet: Hvis indsatsen ikke er knyttet til f.eks. et konkret pilotanlæg, men f.eks. foregårgennem projektdeltagelse, beskrives arbejdsområdet her f.eks. modellering. Hvilken arbejdsformer der tale om (projektdeltagelse, udredninger, studier m.v.)?Hvor mange årsværk blev der ydet i 2000? Afveg indsatsen meget fra tidligere år beskrives detkort hvorfor.

1089. Her beskrives, hvilke resultater – i relation til teknologiens stade i dag, – der er opnået i det hidtidigearbejde.10. Konkrete samarbejdspartnere: Hvem er samarbejdspartnere, nationalt henholdsvis internationalt?Hvilket arbejdsområde har de dækket, og hvilken teknologi har de bragt ind i samarbejdet? Nævninstitutter, firmaer, EFP-, EU-projekter eller andre samarbejdsformer. Hvis der tale om en kommercielteknologi, anføres hvem der markedsfører teknologien.11. Mulige samarbejdspartnere (ud over de i punkt 10 anførte konkrete partnere): Hvilke samarbejdspartnere(virksomhed, institution) kunne med fordel tidligere have været inddraget i samarbejdet,f.eks. fordi de viste sig at være førende internationalt?Hvilke partnere (virksomhed, institution) kunne du ønske dig at samarbejde med i fremtiden,f.eks. fordi et samarbejde ville styrke og/eller fremme eller være et godt supplement til udviklingenpå dit område?12. Hvilken prioriteret teknologisk udvikling mangler overordnet? På kort sigt (ét år), mellem langt (1-5 år) og langt sigt (5-10 år)? (maks. 500 tegn).13. Hvilken F&U-aktivitet mener du bør igangsættes nu? (maks. 500 tegn).14. Er der behov for nye særlige laboratorieudstyr, pilot- eller demoanlæg (i relation til spørgsmål 13)?Hvis ja, giv en kort beskrivelse og skøn over udlæg hertil inden for de angivne tidsrammer.15. Hvilke emner (så konkret som muligt), mener du især, bør prioriteres ved anvendelsen af EFP-/UVE-/PSO-midlerne de nærmeste år? Begrundelse? (maks. 3 emner).16. Hvilken mulighed ser du for, at dette teknologiområde kan blive en international succes på sammemåde, som vind har været det for Danmark? Er vi foran udlandet på dit arbejdsområde? (maks. 500tegn).17. Hvilke visioner eller forventninger har du (i forlængelse af spørgsmål 12)? (maks. 500 tegn).18. Er der begrænsninger i, hvilke oplysninger i dette skema der kan gøres offentligt tilgængelige ellerrefereres i en samlet rapport?19. Generelle kommentarer f.eks. vedrørende din teknologi, dit instituts eller firmas mål, rolle etc. oggerne med hovedvægt på den fremtidige udvikling og behov (hvad har vi glemt at spørge om?),(maks. 1.000 tegn).Kan du mod forventning ikke overholde de anførte begrænsninger på tekstens længde, er du velkommentil at uddybe dine synspunkter på et separat dokument med angivelse af nummer på det pågældendespørgsmål.side 2 af 2

109Elektronisk håndtering af skemaetGem skemaet på din egen computer.Luk skemaet op og udfyld det i Word. Klik én gang på et gråt felt og feltet bliver sort. Du kan anvendetabulatortasten til at flytte markøren mellem felterne. Afkrydsningsfelterne aktiveres med museklik.Start med at skrive, feltet bliver igen gråt og udvider sig efterhånden, som du skriver. (Den grå markeringkommer ikke med i udskriften). Overhold venligst de ovenfor angivne begrænsninger på de langetekstafsnit.Når du har udfyldt felterne, kan du gemme dokumentet normalt.Det udfyldte skema bedes fremsendt elektronisk til akn@eltra.dk senest den 16. maj 2001. Skemaetkan også fremsendes i papirudgave, jævnfør vedlagte introduktion.side 3 af 3

110Til intern registrering:(Udfyldes ikke af aktørerne)Udviklingskortlægning på forbrændings- og forgasningsområdet, skema 2Der udfyldes et detaljeret skema for hvert anlæg eller særligt vigtigt laboratorieudstyr. For en række af punkterneer én besvarelse dog tilstrækkelig, og der kan i de øvrige henvises til besvarelserne i ét af skemaerne.(For virksomhedens /institutionens generelle og overordnede situation anvendes skema 1)1*. Institution/firma 2*.3*. Stilling 4*. DatoUdfyldt af5. Teknologiområde Forbrænding Forgasning Pyrolyse Andet:6. Præcisering Pilotanlæg FuldskalaanlægSærligt laboratorieudstyr Særligt måle-/analyseudstyrType anlæg:Anlæggets/ apparatets navn:Opstillingssted:Tidspunkt for ibrugtagning:Hvem finansierede:8.Kort beskrivelse af teknologien9.8. Forskningsområdet Årsværk i 2000 pr. år:Opnåede resultater:9.10.Konkrete samarbejdspartnere:Mulige samarbejdspartnere:11.Tidligere:Fremtidige:Nødvendig (prioriteret) teknologisk udvikling:12.13.Hvilken F&U ønsker du at igangsætte nu?

11114.År 2002:kr:År 2002-2005:kr:Efter år 2005:kr:Prioritering af EFP/UVE/PSO:15.16.17.Behov for nyt særligt laboratorieudstyr, pilot- eller demoanlæg:International succes?Dine visioner eller forventninger:18. Begrænsning i offentliggørelse: Nej Ja, hvilken del:Generel kommentar:19.