Biobrændsler er betegnelsen for brændsler som halm, træ og træflis. I den danske energisektor har der i mange år været tradition for at anvende halmballer som brændsel, bl.a. i decentrale kraftvarmeværker. I 2003 blev anvendelsen af biobrændsler imidlertid taget et skridt videre ved at forædle biobrændslerne til piller, så de kan fyres i store kraftværkskedler på centrale værker.

Biomasseaftalen fra 1993 er et led i denne udvikling. Et bredt flertal i folketinget står bag aftalen, som pålægger kraftværkerne at anvende 1,4 mio. tons halm og træ svarende til knap 20 PJ/år. Den 21. februar 2008 blev det vedtaget at øge biomasseanvendelsen med op til 700.000 tons i 2011 – det svarer til at vedvarende energis andel af det samlede energiforbrug stiger med 1,2 pct. point

CO₂-neutralt brændsel

En grund til at det er interessant at erstatte de fossile brændsler med biomasse, er at biomasse er CO₂-neutral. Det betyder at den mængde CO₂, der udledes når halm eller træ brændes svarer til den mængde CO₂, der er blevet optaget i planten ved fotosyntesen.

Ud over den CO₂-mæssige fordel, er det en fordel, at der bruges forskellige typer brændsel i energiproduktionssystemet. Fordi det giver mulighed for at vælge det billigste brændsel og samtidig opretholde forsyningssikkerheden.

Biobrændsel i det danske energisystem

I 2006 var den samlede produktion af el og varme i Danmark 1.242.755 TJ, hvilket svare til 345.209 GWh. Energiproduktionen på biobrændsel var 84.302 TJ eller 23.417 GWh, hvilket svarer til at 6,8 %.

 

Biobrændsler

Der anvendes fire forskellige type biomasse til produktion af el og varme i Danmark. På figur 1 fremgår det, at bionedbrydeligt affald og træ i forskellige udformninger er de mest anvendte typer biomasse, mens halm har en lidt mindre andel. Biomasse står for omkring 70 % af forbruget af vedvarende energi i Danmark.

Træ

Træ er en den første type energiressource mennesker har anvendt, og træ bruges som bekendt stadig til opvarmning af private hjem. Flis og træpiller er derimod en nyere udskæring af træet. Der bruges en del træpiller i mindre, private pillefyr, men træpillerne anvendes også på kraftværkerne til kommerciel produktion af varme og el.

Træpiller

Træpiller er den nemmeste måde at fyre med biomasse, fordi man kan anvende træpiller i kraftværkskedler, hvor der ellers fyres med kul. Træpillerne er fremstillet ved at presse savsmuld og andre rester fra træindustrien sammen i piller. Træpillerne har en højere brændværdi end flis, fordi brændværdien afhænger af vandindholdet i træet. Jo mindre vand træet indeholder, jo bedre er brandværdien.

Det træ, der bruges i træindustrien og derved det savsmuld, der laves til træpiller, har et meget lavt indhold af vand (mellem 5 og 10 %) hvor flis typisk har et vandindhold mellem 20 og 60 %. Til gengæld er træpiller et restprodukt fra træindustrien, og derfor afhænger produktionen af træpiller af en anden produktion. Det kan betyde, at et fald i efterspørgelsen på for eksempel trægulve medfører faldende produktionen af træpiller.

Træflis

Flis laves af træer, der fældes i forbindelse med vedligeholdelse af skoven og træ dyrket som energiressource. Træerne fældes, lægges til tørre og skæres senere op til flis. Det er mest hensigtsmæssigt at fælde træ til flis i de tre første måneder af året, da træet har det laveste vandindhold på dette tidspunkt. Hermed får træet den højeste brændværdi.

Forbruget af flis varierer henover året, da forbruget af el og varme er lavere om sommeren end om vinteren. Da det ikke er muligt at køre i skovene i meget våde perioder, er det ikke muligt at høste flis hele året. Derfor er man nødt til at opbevare flisen. Der er flere problemstillinger forbundet med opbevaring af flis; blandt andet er det ikke hensigtsmæssigt, at det begynder at rådne og formulde, og hvis det ikke er opbevaret rigtigt, kan flisen også selvantænde. Til gengæld kan flisen opnå en vis tørring og derved øge brændværdien, hvis det opbevares hensigtsmæssigt.

Halm – en udfordrende energiressource

Det er ikke problemfrit at brænde halm af i kraftværkskedler, da halmafbrænding slider og giver anledning korrosion af kedelrør. Man opnår derfor typisk ikke helt lige så høje elvirkningsgrader med halmafbrænding, som med mindre problematiske brændsler, som kul eller gas.

Desuden er det vigtigt at der tilføres rigeligt ilt ved afbrænding af halm og anden biomasse, så forbrændingen bliver fuldstændig. Ellers kan man risikere dannelse af kulilte (CO), sod (rent kulstof), uforbrændte kulbrinter og eventuelt uforbrændte halmrester i asken.

Selvom halmafbrænding har en CO₂-mæssig fordel, skal øvrige miljøpåvirkninger stadig håndteres forsvarligt. Halm støver meget og opbevaring af flis kan medførere problemer med træspore, der kan give luftvejssygdomme, så det er vigtigt at sikre et forsvarligt arbejdsmiljø ligesom gældende lovgivning for røgemissioner af gasserne SO₂ og NOx og partikelemissioner (støv) også skal overholdes.

 

Transport af halm mindsker CO₂-gevinsten

Halmen bliver transporteret på lastbiler fra markerne til værkerne. Lastbiler kører på benzin eller diesel og udleder derfor CO₂. Det er derfor interessant at se på CO₂ regnskabet.

En lastvogn, køre typisk på diesel og har derfor et udslip på cirka 1 kg CO₂ per kørt kilometer. Et læs halm, med en brændværdi på 14,5 GJ/ton vejer 11- 12 ton, der svare til en energimængde på 170 GJ.

Da CO₂-emissionen fra kul cirka er 100 kg/GJ, betyder det, at ved at brænde et læs halm i stedet for kul med samme energi indhold reducerer man CO₂-udslippet med cirka 17 ton. Så lastbilen skal køre 17.000 km med et læs halm for at udsende samme mængde CO₂ som man spare ved at bruge halmen i stedet for kul. Man kan også sige at CO₂-besparelsen, reduceres med cirka 0,6 % per 100 km transport.

Energitræ lig med skovdød?

I dag er ca. 11 % af Danmarks areal dækket af skov. Man kunne tro, at skovene langsom forsvinder i takt med, at kraftværkerne bruger mere og mere træ som energiressource, men faktisk er skovarealet i Danmark voksende. Regeringens målsætning er at fordoble arealet af skov i løbet af de næste 80-100 år, samtidig med at andelen af biomasse i energiproduktionen ligeledes stiger.

Energiforbrug ved fremstilling af halm- og træpiller

Der bruges energi ved fremstilling af halmpiller i form af elektricitet til snitning, neddeling og pilletering samt damp til pilletering. Tilsammen svarer energiforbruget til ca. 4 % af den modtagne halms energiindhold. Til gengæld kan halmen efter pilleteringen benyttes på de store kraftværksanlæg med en tilsvarende bedre brændselsudnyttelse, end det er tilfældet i mindre decentrale kraftvarmeværker.

Energiforbruget ved fremstilling af træpiller er elektricitet til neddeling, tørring og pilletering samt damp til tørring. Tilsammen svarer det til ca. 2 % af den modtagne træflis’ energiindhold. Tørreprocessen øger den del af træets energiindhold, der kan udnyttes, hvilket kombineret med anvendelsen i de store kraftværksanlæg giver en god brændselsudnyttelse.

Avedøreværket

Avedøreværket består af to såkaldte blokke. Det vil sige, at der er to anlæg, der kan producere el og varme uafhængigt af hinanden. Avedøre blok 1 fyres primært med kul, men kan også fyres med olie. Avedøre blok 2 er et multibrændselsanlæg, der kan fyres med olie, naturgas og træpiller. Til blok 2 er tilkoblet et halmfyret anlæg. Anlægget har en af verdens største halmfyrede kedel med et forbrug på op til ca. 170.000 ton halm om året. Blok 2 har desuden tilknyttet 2 gasturbiner. I 2002 fik DONG Energy, der ejer Avedøre tilladelse til at anvende op til 300.000 ton træpiller om året i hovedkedlen på blok 2. Det betyder, at en del af naturgassen på blok 2 bliver afløst af CO₂-neutralt brændsel.

Der er mange andre biofyrede anlæg end Avedøreværket i Danmark. Figur 3 viser hvor mange ton biomasse der blev og forventes anvendt på en række kraftvarmeværker i Danmark.

Fremtiden

Politikerne har aftalt at øge andelen af vedvarende energikilder i produktionen af elektricitet og varme, og dermed vokser efterspørgslen på biobrændsel.

Læs mere om energiproduktion og biobrændsler

Energiproduktion
Biobrændsler – en oversigt 
– Biobrændsler til kraftvarmeværker (denne side)
– Biodiesel
— Biodiesel fra alger
– Bioethanol
— Debatoplæg: Hvorfor kører danske biler ikke på bioethanol
– Biogas
— Biogas fra gylle

 

Kilder

DONG Energy
Vattenfall

Denne artikel stammer oprindeligt fra Climate Minds, som er udviklet af Experimentarium i samarbejde med Dansk Energi og Energyminds.