Benchmarking för effektivare biogasproduktion Johan Yngvesson Juni 2017 SAMHÄLLSBYGGNAD ENERGI OCH CIRKULÄR EKONOMI

Innehåll Introduktion Genomförandet Resultat Slutsatser Fortsatt arbete

Introduktion till projektet: Projektet finansierades av: Genomfördes Energimyndigheten Avfall Sverige Samt deltagande anläggningar egen tid från deltagande anläggningar och från RISE och IVL. Projektbudget totalt 3,4 Mkr mellan 2014-2016 nio anläggningar medverkade projektledes av RISE (f.d. SP) IVL medverkade

Projektets bakgrund Bristande lönsamhet på många anläggningar Höga kostnader Omfattande tekniska problem Möjligheter att jämföra med andra

Syfte och mål ”identifiera och beskriva behovet av förbättringsarbete på biogasanläggningar genom en systematisk jämförelse av nyckeltal för kostnader, energianvändning och prestation”

Omfattning Nio anläggningar medverkade Ta fram nyckeltal för biogasbranschen Indelning av anläggning för jämförbarhet Underlag från två år (2014 & 2015) Fyra workshops för deltagare Identifierat förbättringsområden för deltagare och bransch Sprida resultaten

Avgränsningar Förbehandling Rejekthantering Hygienisering Rötning Biogödselhantering Uppgradering Högtryckskomprimering Luktreducering

Projektets resultat visar på stor förbättringspotential… effektivitet och produktionsökning driftsäkerhet kostnadsminskning

Totaleffektivitet OEE Max Medel Min Förbehandling 75% 39% 20% Rötning 96% 38% 21% Uppgradering 68% 17%

Förluster i förbehandlingen

Potential produktion Produktionsökning Enskild Median I förbehandlingen 280 % 90 % 22 000 ton I rötningen 350 % 150 % 30 GWh I uppgraderingen 300 % 50 % 10 GWh Förbehandlingen 140 000 ton substrat hos fem anläggningar Rötningen 300 000 ton eller 150 GWh hos sex anläggningar Uppgraderingen 41 GWh hos fyra anläggningar Medel slurry 36 000 ton/år Medel metan 52 Nm3 /ton

Kostnader

Potential kostnader Enskild potential Median potential I förbehandlingen - 440 kr/ton - 280 kr/ton - 7 Mkr I rötningen - 170 kr/ton - 44 kr/ton - 1,6 Mkr I uppgraderingen -4,8 kr/Nm3 0,2 kr/Nm3 - 0,5 Mkr Rötningen: 30 resp. 10 öre/kWh i potential kostnadsminskning FB snitt = 25 000 årston Rk snitt = 36 000 årston Upg snitt = 2,5 MNm3

Kostnadsspridning i funktionerna kr/ton över våg SEK/ton Max Median Min Förbehandling 520 370 240 Rejekthantering 260 130 31 Hygienisering 150 60 13 Rötning 220 140 82 Biogödselhantering 190 120 37 Uppgradering 180 Gaskomprimering 80 30 Luktreducering 110

Kostnadsfördelning inom produktionen Förbehandling och rejekthantering ca 40% Hygienisering, rötning och biogödsel ca 40 % Uppgradering och komprimering ca 20% Kostnadsfördelning inom produktionen

Kostnadsspridning i Förbehandling och Rejekthantering (SEK/ton)

Andel rejekt och dess kostnader (SEK/ton rejekt)

Kostnader för biogödsel Huvudsakligen avsättningskostnader för bl. a Kostnader för biogödsel Huvudsakligen avsättningskostnader för bl.a. transport

Underhållskostnader i förbehandlingen (SEK/ton) Underhållskostnaderna inkluderar egen UH-personal, reservdelskostnader och extern UH (serviceföretag mm). Man tycker det är svårt att mäta tid då driftpersonal jobbar med underhåll vilket talar för att siffrorna troligen är högre för alla inblandade. Benchmark innebär en förbättringspotential över 7 Mkr för enskild anläggning 352 – 43 = 309 kr/ton ; 309 * 25 000 ton = 7,7 Mkr

Underhållsstrategier i biogasproduktionen, stor betydelse för driftsäkerheten och därmed produktiviteten och kostnaderna. Figuren visar fördelningen mellan: FU – förebyggande underhåll AU – Avhjälpande underhåll RCA – grundorsaksanalys FU benämns även proaktivt underhåll medan AU är reaktivt underhåll. Det är eftersträvansvärt att ha 75-80 % FU samtidigt som 100% FU är en utopi. AU är 4 ggr dyrare än FU. Eftersom AU i mindre utsträckning är planerade och förberedda tar det längre tid, blir lättare fel och innebär sämre hantering av resurser. Det finns även en stark korrelation mellan AU och antalet olyckor, vilket är en viktig driftkraft inom t.ex. kärnkraftindustrin och Pulp&paper. Det främsta ekonomiska skälet för FU kommer av den höga risken för oplanerat produktionsbortfall som AU innebär. Man vill ju att fabriken ska producera när efterfrågan finns. RCA krävs för att förbättra anläggningen och t.ex. reducera feltillstånd, felutvecklingstider, felkonstruktioner mm. Benchmark är här 75% FU. Det ger med antagande att AU = 4*FU att potentialen 47 % i kostnadsbesparing för anläggning #5. Optimalt underhåll är naturligtvis någonting som avgörs av en mängd faktorer som process, teknik, organisation, marknadsförutsättningar, ekonomi mm. Vissa utrustningar kan vara billigare att köra till stopp för att sedan byta ut eller reparera. Men det hör till ovanligheterna och risken för produktionsstörningar innebär att en hög andel AU alltid är fel strategi. En åtgärd för at komma runt en del av problemen med oplanerade stopp kan man se i biogasbranschen många redundanta utrustningar. Ofta är de eftermonterade på en befintlig förbehandling som troligen aldrig varit särskilt driftsäker. På det viset har man ökat vissa kostnader istället för att minska dem med förebyggande underhåll och teknik- och kompetensutveckling för att säkerställa driften.

Driftsäkerhet

Exempel förbättringsåtgärder Kvarn på förbehandlingen ger minskat stopp i bl.a. pumpar Kondensfilter före kolonn i vattenskrubber ökat tillgängligheten. Kritikalitetsanalys & underhållsstrategier på anläggningen Reducerad drifttid på cirkulationspump i buffertank spar energi och reducerar slitage Beläggningsmaterial i pumpar Omförhandling avtal av biogödselhantering Översyn & synkronisering av styrsystem

Slutsatser: - Stor potential att öka produktionen, förbättra driftsäkerheten och minska kostnaderna hos anläggningarna Samsyn kring avgränsningar och nyckeltal Introducerat nya relevanta nyckeltal Att jämföra kostnader ger underlag till förbättringsfokus Mycket kvar att lära Bra dela erfarenheter mellan anläggningarna Svårt att samla in data Underlag från fler anläggningar är önskvärt Underlaget för litet för bra slutsatser om t.ex. teknikval. Ej information om ”overhead”-kostnader substratkostnader och intäkter.

Förslag på fortsatt arbete Produktionsuppföljning – mäta förluster, mäta fel, Underhållstrategier – rätt underhåll, rätt kompetens, rätt tid Kvalitetshöjande åtgärder i t.ex. insamling Kräv garantier avseende driftsäkerhet vid köp av utrustning Dela erfarenheter och kunskap Samverka för teknikutveckling Fortsatt benchmarking Kommunicera behov och potential till ägare och beslutsfattare

Rapporten finns för nedladdning … http://www.energiforsk.se/nyhetsarki v/underhall-okar-lonsamheten-i- biogas/ Rapporten finns för nedladdning … www.energiforsk.se Energiforskrapport 2017-353 www.avfallsverige.se Avfall Sverige rapport 2017:05

Johan Yngvesson Johan.yngvesson@ri.se +46 (0)70-382 55 26 Tack! Johan Yngvesson Johan.yngvesson@ri.se +46 (0)70-382 55 26 SAMHÄLLSBYGGNAD ENERGI OCH CIRKULÄR EKONOMI