

CO2-udledning fra produktion af biogas kan sænkes betydeligt, hvis man erstatter anvendelsen af naturgas til opvarmningen af processen i biogasreaktorer med varmepumper.
Sådan lyder det fra et team af forskere på Glasgow University, der mere specifikt har udviklet en computermodel af varmepumpernes termodynamik.
- emailE-mail
- linkKopier link

Fortsæt din læsning
- Sortér efter chevron_right
- Trådet debat
@Baldur Nordahl, #13
”””Dine indlæg er jo voldsamt lange så det er svært at svare på det hele eller endog bare at læse det.”””
Jeg forsøger at undgå, at en lang række florerende misforståelser vedr. bio-energi står uimodsagte, og at gøre opmærksom på muligheden for (igen videreudviklet) central biokraftvarme. Man kan vælge at læse mine indlæg, eller lade være. Bedømt ud fra dine svar, har du overvejende valgt det sidste, eller det er gået meget hurtigt, eller viljen til at forstå, det jeg skriver, mangler?
””” Hvorfor ikke benytte halm? Det gør man også men der er netop ikke nok etableret infrastruktur eller nok halm til at det kan fungere som backup alene. Halm har derudover en slem tendens til at selvantænde ved opbevaring i større mængder foruden andre problemer ved det.”””
Jeg forstår ikke, hvorfor det er et problem, at der ikke er nok halm til, at det kan fungere som backup alene. Halmressourcen er langt fra at være energiudnyttet og halm er blot ét af mange biologisk tungt omsættelige organiske restprodukter, der kan benyttes væsentligt mere energieffektivt og økonomisk end både pt. og til biogas. Skævvridende rammebetingelser har sat udviklingen af de - til bl.a. halm fornødne - mere brændselsfleksible og alligevel højeffektive kv-værker i stå, og der er gået mange år med forgæves forsøg på at tilføre halm til biogasanlæg. (Forbehandling ved (sam-)ensilering er muligvis på vej til at blive en fortrukket løsning?, men det ved andre mere om).
Der er udviklet infrastruktur og rutiner til indsamling og indfyring af meget store mængder halm til kv-værker, hvortil halmen løbende tilføres og lagres til kun få dages forbrug. Der opdeles i adskilte stakke/sektioner, …, og da halmen behøves fjernet fra markerne i en fart, vil der også skulle lagres og håndteres halm i relation til biogas.
”””Ved at bruge halm til at producere biogas får man netop et produkt der kan bruges i etableret infrastruktur. Gasdrevne elværker har vi masser af og det er både billigt at etablere, drive og at have i reserve. Biogassen er derudover også brugbar i industriprocesser der kræver høje temperaturer hvor varmepumper er mindre effektive. Og endelig har vi endog meget gode faciliteter til at opbevare biogas i undergrunden.”””
Det første og det sidste underkender jeg ikke, men du vælger at se stort på, at jeg skriver, at bio-kv-værker kan om- og nybygges i allerede etableret infrastruktur til el, restvarme og indskibning af supplerende bio-brændsel, og at tør/tørret bio-brændsel, ligeledes næsten tabsfrit kan langtidslagres. Heldigvis udelukker det ene ikke det andet, idet biogas med større fordele kan produceres på noget andet end lige den tørre halm, skov/-træ-afald o.l biologisk tungt omsætteligt, - så som jo også restfibre fra biogasanlæg.
Hvis halmen benyttes til biogasanlæg, der leverer opgraderet gas til spidslast-gasturbiner uden restvarmeudnyttelse, vil el-produktionspotentialet pr kg halm typisk kun være omtrent det halve, ligesom restvarmen fra det tidsmæssigt bredere producerende kv-værk i høj grad vil kunne udnyttes i de store fjernvarmenet. Uden skelen til energikvaliteten (el/varme) kan energiudbyttet pr kg/ham således være i omegnen af hele fire gange større.
Støtten til biogas (evt. omregnet til) pr kWh-el har hidtil været i særklasse høj, og den på halm opnåelige CO2e-reduktion vil være mindre, grundet mindre fossil fortrængning, metanlæk og manglende produktion af biokoks. Den højere støtte til biogas er således langt mere velbegrundet, når på husdyrgødning, o.l. vådt, hurtigt metan-emitterende og ildelugtende, helst skal processeres meget decentralt, selvom lille skala er vanskelig at gøre økonomisk/støttefri.
””” Du bruger mange kræfter på at tale vind og sol ned og får mange nedarettede tomler for det. Det synes at være helt misforstået fra din side. Uanset hvilken backup fra biomasse der anvendes, så er indebærer løsningen at øge mængden elektricitet produceret direkte fra vind og sol. Kun på den måde kan vi nedbringe den nødvendige mængde af biomasse til et bæredygtigt niveau.”””
Du har sikkert ret i det med tomlerne, men hvordan forklarer jeg, at det bør være vind+sol+biokraftvarme+biogas og ikke kun vind+sol+biogas, uden at beskæftige mig fordele og ulemper? For øvrigt vil jeg tro, at det bliver overset, at mange af mine betragtninger kun er ”marginalt set”. Det er således kun de sidste og derfor mindst effektive GW vind, sol og biogas, og noget af alt det til fluktuerende overkapacitet ekstra fornødne ”isenkram”, jeg vil erstatte med (bl.a. brændselsfleksibel, høj-effektiv og CO2e-negativ) biokraftvarme på overvejende indenlandske bio-bændsler og i allerede etableret infrastruktur.
Jeg kunne også inkludere noget ærligt ment reklame for den fornuftige ”ende” af vind+sol+biogas, men det har andre med held overgjort i en grad, så den centrale bio-kv er under udfasning, og det ville kunne kritiseres, at mine at mine indlæg så blev endnu længere.
Er det også ”helt misforstået”, at der allerede længe har været tale om voldsomt svingende og nu også voldsomt forhøjede el-priser samt at mange flere nu ønsker sig billigere fjernvarme, og at det kniber gevaldigt med at komme hurtigt bort fra det fossile til produktion af el og varme?
Hvis man mener/frygter, at f.eks. den aktuelle import af biomasse er problematisk, hvorfor så ikke vise interesse for: a) hvorvidt frygten er velbegrundet, når man ved, at skovene bør ”holdes i god ”klimaform”, og at risikoen for bl.a. sygdomsangreb og brande bør begrænses, b) at produktionen af klimavenlig gavntræ og levering af affaldstræ ”går hånd i hånd”, c) mulighederne for - om fornødent - at forbedre certifikaterne/kontrollen/internationale aftaler/…? , d) mulighederne for at udnytte de danske biobrændselsressourcer mere bredt og exergetisk effektivt, og e) mulighederne for, at DK bidrager til at øge både de danske og de udenlandsbåde bio-ressourcer? - Eller skal vi også allerede nu begynde at nedtage hav-vind, fordi havene omkring DK risikerer at blive problematisk overfyldte, hvis vore nabolande gør som os?
Hvad er der i vejen med, at DK kommer hurtigere og billigere i mål med elproduktion fra parallelt realiseret vind, sol, bio-kraftvarme og biogas, og er det mon ikke også sådan, at vi bedst vil kunne opnå både fortsat høj forsyningssikkerhed og overskud på ”el-handelsbalancen” uden unødigt kraftigt dimensionerede udlandsforbindelser, som heller ikke er hverken tabsfrie, CO2e-neutrale eller gratis?
Mange GW overskydende vind og sol vil formentlig problematisk hyppigt vise sig usælgelige, ligesom VE-brændstoffer fra ”PtX” risikerer at komme i konkurrence med VE-brændstoffer fra bl.a. solcelleanlæg i - evt. samtidigt opdyrkede - områder nærmere Ækvator. Mere af det fluktuerende og/eller PtX kan i stedet ”hægtes på” det, jeg foreslår, efterhånden som det mere klart måtte vise sig økonomisk fornuftigt for danske forbrugere/skatteborgere.
Hvis i stedet politisk forceret/ordret bliver det formentlig unødigt dyrt, ligesom ”lavere hængende frugter” risikeres kørt i hegnet, hvorfor vore politikere i stedet bør bruge pengene på - mere omkostningseffektivt målopfyldende - logiske og teknologineutrale rammebetingelser.
Hvis biogastankene er store nok, kan de fungere som varmelager, så varmepumperne kører, når strømmen er billig. Derved vil biogasanlæggene kunne være en del af den nødvendige nedregulering, ligesom strømmen hovedsageligt vil være græn.
Der kan dog være lidt gynger og karruseller over det. For da Ringkøbing-Skjern udtænkte en progressiv biogasstrategi, var en del af strategien, at det var smartere at transportere biogassen end gyllen rundt, især for mindre gårde. De havde også udtænkt muligheden for varmepumper til de mindre gårdanlæg, men fordi gårdreaktorerne ville blive ret små, var de tvunget til også at køre med varmepumperne, når strømmen er dyr.
Til gengæld gør mindre gårdanlæg det muligt at tømme gårdens gylle ud i biogasreaktoren hurtigere, hvilket kan reducere gårdens produktion af metan i staldanlæggene. Så man skal nok regne på, hvad der egentligt er mest hensigtsmæssigt: Store centrale anlæg eller mindre gårdanlæg? Ringkøbing-Skjern indtænkte ikke varmepumper til store anlæg, og ignorerede også metanudslip fra staldanlæggene, så konklusionerne om, hvad der bedst kan betale sig for givne afstande og gårdstørrelser holder næppe i en mere samfundsmæssig beregning (Læs: Hvis der skal betales CO2-afgift af staldudslippene).
Glad for at min nabo droppede sin brummende varmepumpe. Den støjforurening tales der ikke meget om. Og om lidt er kaffen klar, forhåbentlig inden istiden vender tilbage.
Spørgsmål til forhåbentlig opklaring af de (i skrivende stund) syv nedadrettede tomler til mit indlæg #3:</p>
<p>Hvorfor er det ikke mere interessant at benytte halm og lignende biologisk tungt omsættelige organiske restprodukter til mere effektiv og CO2e-reducerende, samt mindre støttekrævende termisk biokraftvarme i allerede etableret infrastruktur?
Dine indlæg er jo voldsamt lange så det er svært at svare på det hele eller endog bare at læse det.
Hvorfor ikke benytte halm? Det gør man også men der er netop ikke nok etableret infrastruktur eller nok halm til at det kan fungere som backup alene. Halm har derudover en slem tendens til at selvantænde ved opbevaring i større mængder foruden andre problemer ved det.
Ved at bruge halm til at producere biogas får man netop et produkt der kan bruges i etableret infrastruktur. Gasdrevne elværker har vi masser af og det er både billigt at etablere, drive og at have i reserve. Biogassen er derudover også brugbar i industriprocesser der kræver høje temperaturer hvor varmepumper er mindre effektive. Og endelig har vi endog meget gode faciliteter til at opbevare biogas i undergrunden.
Du bruger mange kræfter på at tale vind og sol ned og får mange nedarettede tomler for det. Det synes at være helt misforstået fra din side. Uanset hvilken backup fra biomasse der anvendes, så er indebærer løsningen at øge mængden elektricitet produceret direkte fra vind og sol. Kun på den måde kan vi nedbringe den nødvendige mængde af biomasse til et bæredygtigt niveau.
Generel kommentar: i Danmark er der snart 90% sandsynlighed for at en kWh time er ‘grøn’ men det er kun fordi vi får lov til at regne biomasse (træpiller) med… Om det er snyd eller ej kommer nok mest an på om træet var godt nok til at erstatte fx beton i byggeri inden det blev ‘snittet’…
Spørgsmål til forhåbentlig opklaring af de (i skrivende stund) syv nedadrettede tomler til mit indlæg #3:
Hvorfor er det ikke mere interessant at benytte halm og lignende biologisk tungt omsættelige organiske restprodukter til mere effektiv og CO2e-reducerende, samt mindre støttekrævende termisk biokraftvarme i allerede etableret infrastruktur?
Bør støtten til alternative muligheder for elproduktion på halm o.l. ikke så vidt muligt være den samme?
Må der ikke kunne opnås billigere og således tidsmæssig bredere backup til vind og sol, så den marginalt set mindst økonomiske og CO2e-neutrale ende af sådan fluktuerende overkapacitet med dertil ekstra fornøden, lagring/PtX, CCS, infrastruktur og udlandsforbindelser kan undværes?
Er muligheden for kortvarig kondensdrift og overlast for således at spare en hel masse mindre økonomisk spidslastkapacitet og/eller tabsbehæftet el-til-el-lagring ikke interessant?
Er det ikke interessant, at en større andel regulerbar kapacitet vil kunne gøre udveksling af el med udlandet til en bedre forretning, fordi vi så i mindre grad vil være tvunget til at sælge billigt og købe dyrt?
Er det ikke interessant at opnå noget mere ”ægte” indenlandsk el-forsyningssikkerhed, der ikke afhænger af – måske ikke altid tilgængelig - import?
Vil der ikke være så rigeligt med andre gode og ”dyrere” formål med biogas/biometan, at det er ”synd” at bruge en stor del på tidsmæssig bred backup til fluktuerende elproduktion?
Er der ikke behov for fortsat stabil og prismæssig fornuftig restvarme i de store og ekspanderende fjernvarmenet?
Vil kommercielle aktører forsat etablere vindmølleparker støttefrit, når en markant større etableret overkapacitet får el-markedsprisen til "uheldigvis" at gå i næsten nul, næsten hver gang, det blæser blot en smule? - Dvs. uden tilbagevenden til - for skatteborgerne/el-forbrugerne potentielt dyre og - bl.a. forsyningssikkerhedsmæssigt - ulogiske garanterede mindstepriser (så som også i aftaler af typen CfD)?
Eller vil kommercielle aktører støttefrit etablere det omfang af lagring/PtX, spidslastkapacitet, CCS, infrastruktur, kapacitet i udlandsforbindelser, ...., der måtte være nødvendig for at gøre en meget stor vindmølle-overkapacitet økonomisk uden støtte?
Er det fornuftigt at skæve rammebetingelser fortsat sender – i gennem årtier til verdensrekord høj effektivitet og brændselsfleksibilitet - udviklet bio-kraftvarme i hegnet til fordel for marginalt set dårlig udnyttelig fluktuerende VE, elproduktion på biogas-/biometan, der har vist sig langt mere støttekrævende, og lagring/PtX, der er el-forbrugende i stedet for el-producerende og endnu knapt demonstreret i væsentlig skala?
Kommer vi hurtigere og billigere i "VE-, og klima-" mål med opretholdt høj forsyningssikkerhed uden (gerne samtidigt etableret i stedet for udfaset) backup-ydende og CO2e-negativ biokraftvarme?
Hvorvidt vil forbrugerne fortsat bidrage til den vigtige ”elektrificering” af energiforbruget ved at købe elbiler og varmepumper, hvis der ikke kommer bedre styr på elpriserne?
Er vindmøllelobbyisternes argumenter i : https://ing.dk/artikel/vindmoellefolk-kaem... (og den refererede pressemeddelelse) ikke temmelig énøjede, indforståede/cirkulære og misledende, og er det ikke pinligt, når VE-aktører således forsøger at spænde ben for deres konkurrenter??
Kunne det være en idé - i det mindste - at inkludere muligheden for effektivt backup-ydende udnyttelse af bl.a. træ- og halm-ressourcerne, biogasrestfibre og spildevandsslam på CO2-negative, næringsstofoprensende, variabelt biokoksproducerende, effektivt røgrensende og økonomisk rationelle centrale biokraftvarmeværker i allerede etableret infrastruktur i nye samfundsøkonomi-optimerende systemberegninger (-dvs. med værdisætning af alt det nævnte)?
Og hvorfor er der ikke for længst etableret nogle mere logiske og reelt teknologineutrale rammebetingelser, for bl.a. den politisk besluttede CO2e-reduktion og fortsat forsyningssikker elproduktion, så markedskræfterne af sig selv, parallelt og på et hvert stadie, ville gå efter de lavest hængende frugter, snarere end at afvente skævvridende støtte teknologi-for-teknologi, der i høj grad drives af lobbyisme overfor (naturligvis) typisk lidet teknologi- og system-forstandige og populistisk tænkende politikere?
Ville det ikke være smart - således teknologineutralt - at få bedre styr på tingende, inden de hidtidige KV-pladser og anlæggenes ”varmegrundlag” disponeres til noget andet, og inden de dyrt opbyggede bio-kraftvarme-kompetencer går yderligere i glemmebogen?
Spørgsmål jeg måtte have glemt?
@Svend, #6, igen!
Hvis denne el laves på gaskraftværker, så er man lige vidt. Hvis elektriciteten er helt grøn, så kan de spare varmepumpen og bruge el direkte til opvarmning.
Måske mener du noget andet end det, jeg lagde til grund for mit svar #8, nemlig at tabene som følge af biogassens opgradering og på gaskraftværket går ca. lige op med gevinsten ved brug af en varmepumpe (antaget at direkte gasopvarmning og gaskraftværket benytter den samme gas)? I så fald er jeg med på din første sætning.
Problemet er så i stedet, at du med "helt grøn" el i din anden sætning nok snarere mener fluktuerende/brændselsfri el?
I så fald må jeg gøre opmærksom på, at el baseret på biometan (ligesom el fra termisk biokraftvarme) kan være CO2e-negativ og således særlig "grøn", medens el fra vind og sol knapt kan gøres CO2e-neutral, og des mere fornøden uproduktiv/tabsbehæftet lagring/PtX, infrastruktur, .... , des mindre CO2e-neutral.
Derfor antog jeg i mit første svar (#8), at din "helt grønne" el måtte være fra gaskraft fyret med en (med tiden opnået) høj andel biometan i forhold til naturgas, og dvs. el, der er for dyrt frembragt for anvendelse til direkte produktion af lavværdig varme.
Jeg har tidligere læst artikler (sikkert her på @ing) der beskriver at den producerede biogas pumpes ud i naturgasnettet, og da det ikke målrettet ‘blandes’ så indeholder den stikledning hvor man både leverer og forbruger gas, ofte en meget høj procentdel af biogas…
Det medfører at det kun er på papiret at de bruger naturgas til produktionen. I praksis bruger de biogas, da der umuligt kan tilflyde naturgas i samme ledning som har et flow af biogas ud til nettet.
Skrivebordsøvelsen er så at indkøbe noget naturgas for at få det til at se ud som om, at der leveres en tilsvarende mængde biogas ekstra.
@Svend, #6
Hvis denne el laves på gaskraftværker, så er man lige vidt. Hvis elektriciteten er helt grøn, så kan de spare varmepumpen og bruge el direkte til opvarmning.
Antaget at el fra gaskraftværker vil være så rigelig og billig, at der bl.a. således kan fråses med den?
… men det er da fedt at tænke i at bruge (grøn) strøm i varmepumper når de ønskede temperaturer er SÅ lave (under 60 grader)…
De fleste større biogasanlæg har nu om dage opgraderingsanlæg til naturgaskvalitet. Det drives typisk af temperaturer på mindst 130°C og efterlader rigeligt med lavtemperatur-spildvarme til biogasprocessen. Så i realiteten Glasgow-forskernes løsning er allerede i dag de fleste steder ved at være overhalet af udviklingen.
Denne højere temperatur er mere udfordrende at lave effektivt på el - med uprøvede højtemperatur-varmepumper og lignende. Men jeg har kolleger, der arbejder på det.
Hvis denne el laves på gaskraftværker, så er man lige vidt. Hvis elektriciteten er helt grøn, så kan de spare varmepumpen og bruge el direkte til opvarmning.
Artiklen ligner mere en gevaldig regneøvelse, med et rimeligt simpelt resultat, men gud hvor de regner undervejs.
Jeg har tidligere læst artikler (sikkert her på @ing) der beskriver at den producerede biogas pumpes ud i naturgasnettet, og da det ikke målrettet ‘blandes’ så indeholder den stikledning hvor man både leverer og forbruger gas, ofte en meget høj procentdel af biogas… Der er lidt sjov med afgifterne i den anledning, men det er ikke så interessant i det store billede.
… men det er da fedt at tænke i at bruge (grøn) strøm i varmepumper når de ønskede temperaturer er SÅ lave (under 60 grader)… det kræver så nok at man lagrer den ‘forvarmede’ væske i store isolerede buffer tanke - ellers bliver store dele af strømmen sort eller ‘grå’ (biobrændsel baseret)
Mon ikke det er fordi de kan sælge biogas dyrt til forbrugerne, fordi det er grønt, og så indkøbe fossil gas til produktionen. Altså en administrativ øvelse, der konverterer fossil gas til grøn biogas.
Så vidt jeg ved er det fordi producenterne af biogas kan købe naturgassen uden afgifter og kan sælge biogassen med tilskud/garanteret minimumspris.
Løsningen må være at den garanti på minimums biogas pris som staten (os alle) binder i halen på hver kubikmeter biogas, betinges af at der ikke benyttes naturgas som energikilde ved produktionen. Det kan ligeledes følges af et krav om at produktionen af biogas skal være energineutral om 3 år - ellers bortfalder prisgarantien.
"""Dr. Siming You fra University of Glasgows James Watt School of Engineering, mener, det er et vigtigt skridt imod et klimaneutralt samfund, at vi udnytter organisk affald og biomasse som husdyrsgødning, spildevandsslam og halm til gas i energiproduktion frem for at lade biomassen nedbryde naturligt."""
Hvis Dr. Siming You og andre regnede bredere på mulighederne, ville man opdage, at halm og lignende biologisk tungt men termisk let omsættelig biomasse både kan udnyttes mere energi- og klimaeffektivt og mere økonomisk på termiske bio-kraftvarmeværker med (bl.a. brændselsfleksibel, næringsstofoprensende og variabelt biokoksproducerende) forkoblet forgasning. Både dette og fordelen af at kunne benytte allerede etableret infrastruktur ville markedet "selv" finde frem til under mere logiske og teknologineutrale rammebetingelser.
Men især de mest selektivt vind-, sol- og PtX-forkærlige foretrækker dyrt frembragt biogas/biometan som backup-brændsel, for således at undgå tidsmæssigt bredere backup fra bio-kraftvarme, der i højere grad ville reducere salgspotentialet for (marginalt set) dårligt kapacitetsudnyttet vind og sol og dertil fornøden PtX, infrastuktur ....
Nu, hvor mediehuset er blevet opmærksom på denne tossede anvendelse af naturgas, kunne man håbe, at det nævnte blev det næste, men IDA´s VE-skæve mediehus vil nok snarere fortsætte med at hjælpe bl.a. rabiate vindmølle-lobbyister med at lægge gift ud for bio-kraftvarme og endda "biomasse" (som selvfølgelig ikke er noget midlertidigt). Jeg har ofte henvist til dette: https://ing.dk/artikel/vindmoellefolk-kaempe-fejl-at-fyre-med-graagroen-biomasse-paa-esbjergvaerket-228202 og den tilhørende pressemeddelelse.
Mon ikke det er fordi de kan sælge biogas dyrt til forbrugerne, fordi det er grønt, og så indkøbe fossil gas til produktionen. Altså en administrativ øvelse, der konverterer fossil gas til grøn biogas.Så er det vel kun et spørgsmål om at lade processen føde sig selv når den er startet.... Med mindre det er forbi naturgassen er væsentligt billigere, og i så fald er det jo udelukkende en økonomisk beslutning!
Men med de temperaturer de snakker om, lyder det på overordnet niveau som en rigtig god ide at bruge varmepumper frem for at brænde noget af.
Så er det vel kun et spørgsmål om at lade processen føde sig selv når den er startet.... Med mindre det er forbi naturgassen er væsentligt billigere, og i så fald er det jo udelukkende en økonomisk beslutning!