| 1. |
- Fagerström, Anton, et al.
(författare)
-
Biojet Östersund – Supplementary studies and international cooperation - Supplementary studies to the project: Large scale Bio-Electro-Jet fuel production integration at CHP-plant in Östersund, Sweden
- 2021
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- This study was performed with the ambition to clarify some of the findings from the previous project and also to address the possible hurdles and possibilities that exists for the implementation of an industrial BEJF production facility at the Lugnvik site in Östersund, Sweden. Also, the development of a roadmap for implementation of the concept is included in this study. The study reports on the establishment of international consortia for both continued research and the realization of the full-scale facility. Hence, two parallel paths are described (research and full-scale) and a roadmap depicting possible ways forward for those paths during the upcoming 5 years is presented. One important conclusion is that funding should be sourced separate for the two paths to prevent the implementation of the full-scale plant being dependent on research funding. However, the research path has great potential to provide valuable, knowledge also for the full-scale case. As a general next step, it is proposed that the roadmap developed within this project is followed for the upcoming five years. As a more specific next step, a follow up detailed pre-study is proposed that would enhance the possibility to go deeper into the concept.
|
|
| 2. |
- Hansson, Julia, 1978, et al.
(författare)
-
Biodiesel from Bark and Black Liquor—A Techno-Economic, Social, and Environmental Assessment
- 2024
-
Ingår i: Energies. - Göteborg : IVL Svenska Miljöinstitutet. - 1996-1073 .- 1996-1073. ; 17:1
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- A techno-economic assessment and environmental and social sustainability assessments of novel Fischer–Tropsch (FT) biodiesel production from the wet and dry gasification of biomass-based residue streams (bark and black liquor from pulp production) for transport applications are presented. A typical French kraft pulp mill serves as the reference case and large-scale biofuel-production-process integration is explored. Relatively low greenhouse gas emission levels can be obtained for the FT biodiesel (total span: 16–83 g CO2eq/MJ in the assessed EU countries). Actual process configuration and low-carbon electricity are critical for overall performance. The site-specific social assessment indicates an overall positive social effect for local community, value chain actors, and society. Important social aspects include (i) job creation potential, (ii) economic development through job creation and new business opportunities, and (iii) health and safety for workers. For social risks, the country of implementation is important. Heat and electricity use are the key contributors to social impacts. The estimated production cost for biobased crude oil is about 13 €/GJ, and it is 14 €/GJ (0.47 €/L or 50 €/MWh) for the FT biodiesel. However, there are uncertainties, i.e., due to the low technology readiness level of the gasification technologies, especially wet gasification. However, the studied concept may provide substantial GHG reduction compared to fossil diesel at a relatively low cost.
|
|
| 3. |
- Fagerström, Anton, et al.
(författare)
-
BeKind - Circularity and climate benefit of a bio- and electro-based chemical industry - effects of transitions in petrochemical value chains
- 2022
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- This document reports the finding from the project BeKind: Circularity and climate benefit of a Bio- and Electro-based Chemical Industry - effects of transitions in petrochemical value chains. The aim of the BeKind-project has been to identify challenges for transition to a circular and climate-neutral petrochemical industry, to develop proposals for remedial activities for these obstacles and challenges, and to quantify the benefits such a transition can have for circularity, climate and social sustainability. The focus of the project has been on industrial production of liquid fuels and plastics.
|
|
| 4. |
- Fransson, Nathalie, et al.
(författare)
-
Ett klimatneutralt Kiruna 2025 med hjälp av spillvärme
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den pågående stadsomvandlingen i Kiruna, att en stor del av staden måste flyttastill följd av LKAB:s fortsatta gruvverksamhet, skapar möjligheter att etablera etteffektivare energisystem och bidra till att uppnå stadens klimatmål. I dag tillgodosescirka 15% av stadens fjärrvärmebehov med restvärme från LKAB och målsättningenpå sikt är att nå 100% restvärme i systemet. Investeringsbeslut som togs 2021kommer att resultera i en ökning av restvärmeandelen på upp mot 70% till 2024 dåLKAB frigör högvärdig restvärme genom att internt ta tillvara på lågtempereradvärme. För att öka andelen restvärme ytterligare finns ett behov av att lagra värmefrån sommarperioden då det finns ett överskott till vinterperioden när behovet ärsom störst.I projektet skapas en helhetsbild av restvärmelösningen i Kiruna frånsamspel mellan aktörer till teknik vilket genererar ny kunskap om effektivenergiomställning till hållbara städer med restvärmeåtervinning.Det finns flera alternativ för termiska säsongslager vars tillämplighet baseras påtermogeologisk förutsättningar. Borrhålslager och bergrumslager valdes ut förvidare analys givet förutsättningarna i Kiruna. Genom energisystemmodelleringoptimerades Kirunas fjärrvärmesystem fram till år 2040 genom scenarioanalys. Medett energilager i systemet möjliggörs att en större mängd restvärme kan användastotalt sett över året och särskilt minskar det behovet av värmeproduktion underperioden med störst värmebehov (vintermånaderna), vilket innebär minskadanvändning av spetslastpannor. En nyttokostnadsanalys genomfördes på tvåmodellscenarier.Båda scenarierna resulterar i ekonomiska kostnadsbesparingar ochminskade externa kostnader (förbättrad folkhälsa som minskar till exempel uteblivetarbete, sjukvårdskostnader och förtidiga dödsfall) jämfört med referensscenariet, attinte uppföra ett energilager.Ett energilager, borrhålslager och bergrumslager, i storleksordningarna 30 GWh och20 MW simulerades i Kirunas fjärrvärmesystem. Baserat på det värmebehov ochrestvärmeleverans som ligger till grund för lagersimuleringar visar resultaten pågod prestanda framför allt för ett borrhålslager kombinerat med värmepumpar. Förde simulerade alternativen, samt ett jämförelsealternativ med en biobränslepanna,togs investeringskalkyler fram som visade på en övervägande positiv kalkyl för ettborrhålslager med värmepumpar.Totalinvesteringen för alternativet med borrhåloch värmepump uppgår till ca. 300 Mkr. Borrhål och värmeväxlare är ungefär 1/3 avinvestering, värmepumpskostnad 1/3 och resterande projektkostnader ochinstallation. Återbetalningstiden är drygt 9 år. Investeringskostnaden för anläggningav bergrumslager är hög vilket försämrar lönsamheten. Troligen skulle investeringskostnaden vara betydligt lägre om befintlig geologisk formation finnstillgänglig att konvertera till energilager. Sådan formation har inte identifierats idetta projekt men givet Kirunas långa gruvverksamhet är det möjligt att fleralternativ finns som skulle kunna utredas.Underlaget som är framtaget inom ramarna för detta projekt pekar på att ettsäsongsenergilager för att ta tillvara på mer restvärme är den långsiktigt optimala lösningen för Kirunas värmeförsörjning. En initial uppskattning av tidplan visar påatt ett sådant lager skulle kunna tas i drift 2028. För det valda energilagret har enhandlingsplan tagits fram som visar nästa steg som behöver tas i Kiruna för attkomma närmare att realisera energilagret och därmed kunna nyttja mer restvärme.Lågtempererad fjärrvärme har diskuterats länge i Kiruna. Kombination med ettenergilager och lägre framledningstemperatur skulle vara gynnsamt eftersomurladdningstemperaturen från energilagret inte skulle behöva höjas lika mycket.Skulle Kiruna i ett senare skede, efter att energilagret har uppförts, sänkatemperaturen i nätet skulle det för ett borrhålslager med värmepumpar innebära etteffektivare och lönsammare system. Framför allt skulle mindre el behövas tillvärmepumparna vilket är gynnsamt givet Kiruna Krafts ambitioner om att minskaandelen el som går åt till värmeförsörjningen.Det finns en stor outnyttjad restvärmepotential i Sverige och Europa. Genom enfallstudie av Kiruna har lärdomar för andra städer om effektiv integrering avrestvärme genererats. Framgångsfaktorerna i Kiruna och lösningar påförekommande hinder kan hjälpa andra städer att etablera ett effektivt ochlångvarigt samspel kring industriell restvärme. Att initialt fokusera på att bygga enrelation mellan parterna och etablera förtroende är en viktig nyckel för att kunnaidentifiera lösningar på andra förekommande barriärer. Flera ekonomiska barriärerhar haft stor påverkan och de har lösts genom transparens i kalkylerna, med ettgemensamt uppsatt mål att samarbetet inte ska påverka stadens invånareekonomiskt och genom statligt finansieringsstöd.En viktig framgångsfaktor har varit etablerandet av en strategisk samarbetsplattform som garanterat enkontinuerlig dialog. En kontinuerlig dialog krävs dels under etablerandet avsamarbetet men är lika viktig under pågående leverans för att inte riskera att tappabort relationen och förtroenden.För att identifiera vilka faktorer som kan påverka att innovativa energilösningarimplementeras för restvärmeåtervinning har projektet gjort en jämförande analys avbeslutsprocessen vid valet av fjärrvärmeteknik i Nya Kiruna Centrum ochBrunnshög i Lund. Beslutsprocessen resulterade i konventionell fjärrvärmeteknik tillNya Kiruna Centrum och ett lågtempererat fjärrvärmesystem i Brunnshög. Eninnovativ målsättning, särskilt i de externa direktiven, kunskap omrestvärmeåtervinning, antingen internt eller hos en långvarig samarbetspartner ochen holistisk syn på staden där många aktörer engageras för att man bättre ska kunnaförutse förändringar på lång sikt har identifierats som viktiga. För effektivenergiomställning av städer med restvärmeintegrering behöverrestvärmepotentialen kartläggas och inkluderas i stadens energiplanering i ett tidigtskede och i samverkan med relevanta aktörer. Energiplaneringen bör ske samtidigtsom, och i samråd med, andra större förändringar i staden för att undvikasuboptimala system där energieffektiviseringsprincipen inte tillämpas.
|
|
| 5. |
- Hansson, Anna, 1984-, et al.
(författare)
-
Biogas production in the industrial symbiosis context – facilitating collaboration through digitalization
- 2024
-
Ingår i: 5THCESUST2024: 5TH SYMPOSIUM ON CIRCULAR ECONOMY AND SUSTAINABILITY.
-
Konferensbidrag (refereegranskat)abstract
- Improving sustainability performance and adapting to circular economy principles in operational business strategies are becoming increasingly prioritized. In this pursuit, the concept of industrial symbiosis (IS) has become increasingly relevant. IS represents a collaborative approach where the interplay of material, residual waste, energy, and infrastructure exchanges aims to yield not only economic and environmental advantages for the participating companies but also substantial societal benefits by using resources more efficiently. Biogas production is such an example, it can reduce greenhouse gas emissions since it can produce heat and electricity, replace renewable fuel for vehicles, or be used as input material for industrial use. The digestate from biogas production can also be used as an effective agricultural fertilizer to replace chemical fertilizers which are produced using fossil energy.Digital tools and platforms in IS can be used to different extent depending on businesses levels of digital maturity (the extent to which businesses adapt to ongoing digital change and integrate digitalization). Digital tools and platforms hold a central role for developing various advantages in biogas-based IS, but since the digital maturity for IS focusing on biogas production is uncertain, the current efficiency obtained by tools and platforms is unknown. Therefore, through semi-structured interviews and study visits, this study assesses stakeholder collaboration and use of digital tools at five IS sites with biogas production in Sweden. It explores (i) current digital maturity and collaboration characteristics amongst established biogas-based IS, and (ii) needs amongst stakeholders for development of digital tools and platforms to promote digital maturity, monitoring, collaboration, and knowledge exchange in current and future IS structures.Preliminary results of the on-going study show that the use of digital tools varies depending on the character and size of resource flows that are included in the collaboration, and due to the internal digital maturity of the involved companies. In general, the use of digital tools for stakeholder interaction is on low or medium level, in which manual handling is required and little is automated. This complies with the sites being relatively small, and the number of stakeholders involved are relatively few. Moreover, the preliminary results show that the interest of future development of digital tools is found to be related to business development and expanded market opportunities through diversified raw material use, increased production, and new distribution channels. In addition, a demand of digital platforms for exchange of experience and competence supply has been identified.
|
|
| 6. |
- Harris, Steve, et al.
(författare)
-
Strategic Roadmap for Gotland Industrial Symbiosis Park
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The Roadmap for the Gotland Industrial Symbiosis Park (GISP) is the culmination of the GISP project. IVL was approached by Tillväxt Gotland and Region Gotland with the desire to develop the park based on industrial symbiosis (IS). Industrial symbiosis is a captivating concept that seeks to emulate nature where waste resources or by-products are utilized by other entities. The aim was therefore to identify the most appropriate development strategy to maximise industrial symbiosis, resource efficient production and the sustainability outcomes of the park. The chosen site is 2 km north of Visby, adjacent to the main airport. This document summarises the research project and its findings before outlining a suggested Roadmap for GISP’s development. It also brings together the research reports conducted during the project (Appendices 1-3) that include a literature review, review of regional strengths and opportunities, and a sustainability assessment of potential scenarios.
|
|
| 7. |
- Karlsson, Magnus, et al.
(författare)
-
Regional energy system optimization - Potential for a regional heat market
- 2009
-
Ingår i: Applied Energy. - : Elsevier BV. - 0306-2619 .- 1872-9118. ; 86:4, s. 441-451
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Energy supply companies and industrial plants are likely to face new situations due to, for example, the introduction of new energy legislation, increased fuel prices and increased environmental awareness. These new prerequisites provide companies with new challenges but also new possibilities from which to benefit. Increased energy efficiency within companies and increased cooperation between different operators are two alternatives to meet the new conditions. A region characterized by a high density of energy-intensive processes is used in this study to find the economic potential of connecting three industrial plants and four energy companies, within three local district heating systems, to a regional heat market, in which different operators provide heat to a joint district heating grid. Also, different investment alternatives are studied. The results show that the economical potential for a heat market amounts to between 5 and 26 million EUR/year with payback times ranging from two to eleven years. However, the investment costs and the net benefit for the total system need to be allotted to the different operators, as they benefit economically to different extents from the introduction of a heat market. It is also shown that the emissions of CO2 from the joint system would decrease compared to separate operation of the systems. However, the valuation of CO2 emissions from electricity production is important as the difference of emitted CO2 between the accounting methods exceeds 650 kton/year for some scenarios.
|
|
| 8. |
|
|
| 9. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
A climate neutral Swedish industry : An inventory of technologies
- 2019
-
Rapport (populärvet., debatt m.m.)abstract
- År 2017 kom utsläppen av växthusgaser i Sverige till cirka 27 procent från industrierna, vilket motsvarar 17 203 tusen ton koldioxidekvivalenter. De fyra industrisektorerna med den största klimatgasutsläpp i Sverige är järn och stål, cement, raffinaderier och kemi. Denna rapport fokuserar på dessa fyra sektorer som tillsammans släpper ut 80 % av de industriella utsläppen av växthusgaser i Sverige. Var och en av dessa sektorer har flera möjliga vägar för att bli klimatneutrala. Beskrivning och diskussion av dessa vägar är fokus för denna rapport.Med bakgrund av klimatutmaningen är slutsatsen att det inte är möjligt att nå tillräckligt långt enbart med effektivisering av nuvarande industriprocesserna. Eftersom en stor del av utsläppen inte härstammar från energianvändning utan från processerna i sig samt användningen av fossil råvara, finns det behov av transformativa förändringar som nya processer och användning av nytt råmaterial. Många av alternativen är tekniskt omogna och det är många års utveckling kvar innan de kunde implementeras i stor skala.Förutom de tekniska utmaningarna finns det ytterligare hinder för transformationen. Till exempel tillgång och pris på råvaror, osäker marknad för nya produkter och även juridiska hinder i viss mån. Dessutom kräver några av alternativen utveckling av infrastruktur. Till exempel kräver elektrifiering av stål- och cementproduktion förstärkning av elnätet och ökad produktion av förnybar el.Vissa av de tekniska alternativen kommer inte att vara färdiga för fullskalig implementering på många år, ibland till och med årtionden. Men klimatutmaningen behöver hanteras snabbare än så. Därför det viktigt att även beakta möjliga övergångsteknologier. Dessa kanske inte reducerar hela utsläppet men utgör ändå en viktig pusselbit. Behovet av koldioxidinfångning och lagring eller användning (CCS/CCU) är oundvikligt under övergångsfasen, men också i ett framtida scenario där all transformation är genomförd. Särskilt som det inte är möjligt att producera klimatneutralt cement utan CCS/CCU. CCU är dock inte en varaktig lagring utan snarare ett sätt att flytta utsläppen till ett annat ställe. Det kan dock delvis ersätta användning av fossil råvara och därmed bidra till minskning av nya fossila växthusgasutsläpp.
|
|
| 10. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
A climate neutral Swedish industry – An inventory of technologies
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- In year 2017, about 27 percent of the greenhouse gas emissions in Sweden originated from the industries. This equals to 17,203 thousand tonnes carbon dioxide equivalents. Within the Swedish industry, the four industrial sectors with the largest climate gas release are Iron and steel, Cement, Refineries and Chemicals. This report focuses on these four sectors which together emit 80 percent of the industrial greenhouse gas emissions in Sweden. Each of these sectors have several possible pathways to become climate neutral. In this report some possible pathways are described and discussed. In order to reach climate neutrality, transformative changes such as new processes and use of new raw material are needed. This is because a vast part of the emissions in all the sectors in question originates from the processes themselves or the use of fossil feedstock, not only from energy use. Many of the options are technically immature and there are many years of development left before they could be implemented in large scale. Several technical challenges exist which are related to the processes, but in addition, there are several barriers of non-technical nature for the transformation. For example, supply and price of raw materials, uncertain market for new products and even some legal barriers. Furthermore, some of the options require development of infrastructure, for example the electrification of steel and cement production demands strengthening of the electric grids and increased production of renewable electricity.
|
|
| 11. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
A Scandinavian chemical wood-pulp mill : Part 1. Energy audit aiming at efficiency measures
- 2007
-
Ingår i: Applied Energy. - : Elsevier BV. - 0306-2619 .- 1872-9118. ; 84:3, s. 326-339
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- A Swedish wood-pulp mill is surveyed in terms of energy supply and use in order to determine the energy-saving potential. Conservation measures are of increasing interest to Swedish industry, as energy prices have continued to rise in recent years. The electricity price particularly increased after the deregulation of the Scandinavian electricity market in 1996. The deregulation expanded to all of the EU in July 2004, which may increase the Swedish electricity price further until it reaches the generally higher European price level. Furthermore, oil prices have increased and the emissions trading scheme for CO2 adds to the incentive to reduce oil consumption. The energy system at the surveyed pulp mill is described in terms of electricity and process heat production and use. The total energy-saving potential is estimated and some saving points are identified. The heat that today is wasted at the mill has been surveyed in order to find potential for heat integration or heat export. The result shows that the mill probably could become self-sufficient in electricity. Particularly important in that endeavor is updating old pumps.
|
|
| 12. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
A Scandinavian chemical wood-pulp mill : Part 2. International and model mills comparison
- 2007
-
Ingår i: Applied Energy. - : Elsevier BV. - 0306-2619 .- 1872-9118. ; 84:3, s. 340-350
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The energy use at a Swedish chemical wood-pulp mill is compared internationally and for two model mills that aim to use the most efficient available technology. The international comparison is performed between Canadian and Scandinavian pulp-mills on a general level, and on a closer level among eleven Swedish and Finnish non-integrated sulfate pulp-mills, the type of mill considered in the case study. The two model mills that are used for comparison are one Swedish and one Canadian. The Scandinavian pulp-mills are somewhat more energy efficient than the Canadian mills. Still, the variation in energy use is remarkably large among the Scandinavian mills, which indicates that the energy-saving potential is great. If all Swedish freestanding sulfate pulp-mills became as energy efficient as the most efficient Scandinavian mill, electricity savings corresponding to nearly 1% of the national electricity use would be obtained. In the model mills comparison it was found that large amounts of heat could be saved, particularly in the evaporation plant.
|
|
| 13. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
A Swedish integrated pulp and paper mill - Energy optimisation and local heat cooperation
- 2009
-
Ingår i: Energy Policy. - : Elsevier BV. - 0301-4215 .- 1873-6777. ; 37:7, s. 2514-2524
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Heat cooperation between industries and district heating companies is often economically and environmentally beneficial. In this paper, energy cooperation between an integrated Swedish pulp and paper mill and two nearby energy companies was analysed through economic optimisations. The synergies of cooperation were evaluated through optimisations with different system perspectives. Three changes of the energy system and combinations of them were analysed. The changes were process integration, extending biofuel boiler and turbine capacity and connection to a local heat market. The results show that the single most promising system change is extending biofuel and turbine capacity. Process integration within the pulp and paper mill would take place through installing evaporation units that yield less excess heat but must in this particular case be combined with extended biofuel combustion capacity in order to be beneficial. Connecting to the local heat market would be beneficial for the pulp and paper mill, while the studied energy company needs to extend its biofuel capacity in order to benefit from the local heat market. Furthermore, the potential of reducing CO2 emissions through the energy cooperation is shown to be extensive; particularly if biofuel and turbine capacity is increased.
|
|
| 14. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
An integrated chemical pulp and paper mill : energy audit and perspectives on regional cooperation
- 2006
-
Ingår i: ECOS 2006. - 9608758416 ; , s. 637-644
-
Konferensbidrag (populärvet., debatt m.m.)abstract
- As a case study, an energy audit was performed at an integrated pulp and paper mill. A top-down approach was applied to identify and categorize the use of electricity, steam and hot water and the results of the audit are presented in this paper. Also, the connections and cooperation with both the nearby district heating system and a local steam deliverer, partly owned by the mill, are described. Potential ways to save energy are pointed out and changes in the cooperation are discussed. Moreover, a discussion of how the system can benefit from the taxation structure is presented, as the design of the studied system, in combination with the introduction of tradable green certificates, creates possibilities to exploit such benefits. As a result from this design it is shown that the introduction of these certificates promotes the use of oil to produce electricity.
|
|
| 15. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
Energy Integration of Domsjö Biorefinery Cluster - Summary
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Within the Domsjö Biorefinery cluster in Örnsköldsvik, all the industries are cooperating regarding energy. The cluster consists of one wood pulp production facility, two bio-chemical facilities and one energy facility. In this study, we have analysed how efficient the steam is used within the industries. Are steam of right pressure and temperature used for the right purposes? To what extent could steam be replaced by district heating? And, how big is the potential to use simultaneous heat and cold demand for energy integration? The method for energy analysis was “pinch analysis”. It is found that steam of 7 bar(g) and 170 °C is used to supply a major part of the heat demand, sometimes even heat demands of low temperatures. Such demands would be more efficient to supply by district heating. Alternatively, a new utility with temperatures 40/120 °C could be introduced, either within the total site, or only within the biggest of the industries. The practical heat recovery potential is about 15 MW for the total site, and about 10 MW at the biggest of the industries. For all alternatives, steam capacity is released, which for example could be used for increased industrial production without investments in new steam boilers. Alternatively, the released capacity could be used to completely (or partially) offset the steam requirements of a new process plant at the Domsjö site.
|
|
| 16. |
- Klugman, Sofia, 1975-
(författare)
-
Energy systems analysis of Swedish pulp and paper industries from a regional cooperation perspective : Case study modeling and optimization
- 2008
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The industrial sector uses about one third of the energy end-use in the world. Since energy use in many cases highly affects both the local and global environment negatively, it is of common interest to increase energy efficiency within industries. Furthermore, seen from the industrial perspective, it is also important to reduce dependency on energy resources with unstable prices in order to obtain economic predictability.In this thesis, the energy-saving potential within the chemical pulp and paper sector is analyzed. One market pulp mill and one integrated pulp and paper mill were studied as cases. Energy system changes at the mills were analyzed through cost minimization. The thesis focuses on principal energy issues such as finding the most promising alternatives for use of industrial excess heat, possible investments in electricity generation and choice of fuel. In order to find synergies, the same system was optimized first from the perspective of different operators respectively, and then from a joint regional perspective. Also, the prerequisites for a regional heat market in the region were analyzed.This thesis reveals that the use of excess heat from pulp and paper mills for district heating does not generally conflict with process integration measures. This is partly because of the great availability of industrial excess heat and partly because the different purposes require different temperatures and thereby do not compete. Rather, the results show that they strengthen each other since steam and hot water of higher temperatures are made available for district heating when hot water of lower temperature is used for process integration. However, there are cases when the conditions are complicated by preexisting technical solutions within a system. In these cases, a combination of measures could be necessary.Furthermore, it is concluded that energy cooperation in terms of a heat market between municipalities and industries in the studied region gives opportunity for positive synergies. Switching from expensive fuels such as oil to less expensive biofuel in the region proved to be particularly beneficial. Expanding the capacity for combined heat and power generation is also beneficial for the region as well as increased use of industrial excess heat for district heating. The most financially beneficial scenarios also have the greatest potential for CO2 emission reduction; the emissions would be reduced by about 700 thousand tonnes CO2/year for the region in those scenarios.
|
|
| 17. |
- Klugman, Sofia, et al.
(författare)
-
Modeling an industrial energy system : Perspectives on regional heat cooperation
- 2008
-
Ingår i: International Journal of Energy Research. - Chichester, West Sussex, United Kingdom : John Wiley & Sons. - 0363-907X .- 1099-114X. ; 32:9, s. 793-807
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Through energy efficiency measures, it is possible to reduce heat surplus in the pulp and paper industry. Yet pulp and paper mills situated in countries with a heat demand for residential and commercial buildings for the major part of the year are potential heat suppliers. However, striving to utilize the heat within the mills for efficient energy use could conflict with the delivery of excess heat to a district heating system. As part of a project to optimize a regional energy system, a sulfate pulp mill situated in central Sweden is analyzed, focusing on providing heat and electricity to the mill and its surrounding energy systems. An energy system optimization method based on mixed integer linear programming is used for studying energy system measures on an aggregated level. An extended system, where the mill is integrated in a regional heat market (HM), is evaluated in parallel with the present system. The use of either hot sewage or a heat pump for heat deliveries is analyzed along with process integration measures. The benefits of adding a condensing unit to the back-pressure steam turbine are also investigated. The results show that the use of hot sewage or a heat pump for heat deliveries is beneficial only in combination with extended heat deliveries to an HM. Process integration measures are beneficial and even increase the benefit of selling more heat for district heating. Adding a condensing turbine unit is most beneficial in combination with extended heat deliveries and process integration.
|
|
| 18. |
- Lygnerud, Kristina, 1976-, et al.
(författare)
-
Risk assessment of industrial excess heat collaborations – Empirical data from new and ongoing installations
- 2022
-
Ingår i: Energy. - London : Elsevier. - 0360-5442 .- 1873-6785. ; 255
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Excess heat could meet approximately 25% of the heat demand in the European building sector. However, the recovery of excess heat is low, which has been attributed to financial, technical and organisational barriers. There is limited information on the perceived risk exposure of excess heat recovery at different points in time, before undertaking the investment or after having undertaken the investment, and at locations with existing district heating networks or not (greenfield). This is unfortunate because experience can enable new collaborations. In this paper, we compare the perceived risk exposure of four greenfield and two ongoing industrial excess heat recovery collaborations. In doing so, we confirm previously identified barriers, such as difficulty to agree on the value of excess heat, the risk of a single heat source and lack of regulation. We also find that, with experience, changes to the excess heat-generating processes are increasingly important, whereas, greenfield sites find the lack of ‘know-how’ to be risky. However, the main conclusion from this paper is that the risks of industrial excess heat recovery collaborations appear to be over-emphasised. In fact, risk exposure of industrial activity can be reduced through industrial waste heat recovery as excess heat is characterized by limited price fluctuations and new environmental requirements from customers and authorities can be met proactively. Combining experience with a standardised excess heat recovery policy should significantly reduce the risk exposure of new collaborations. © 2022 Published by Elsevier Ltd.
|
|
| 19. |
- Nyberg, Theo, et al.
(författare)
-
Bioenergianläggning Otterbäcken
- 2022
-
Rapport (refereegranskat)abstract
- Transportsektorns efterfrågan på biodrivmedel ökar när klimatomställningen ska omsättas i praktik. Sverige har goda förutsättningar att producera dessa drivmedel och det finns flertalet orter runt om i landet där förutsättningarna för biodrivmedelsproduktion är goda. Gullspångs kommun har under de senaste tio åren fört en dialog med Västra Götalandsregionen om möjligheten att etablera en bioenergikombinatanläggning i Otterbäcken för att nyttja de goda förutsättningar som finns med tillgång på råvara samt goda logistiska förutsättningar med bland annat djuphamnen. I detta projekt har en utredning gjorts för att ta fram kommersiellt relevanta investeringskoncept för en bioenergikombinatanläggning i Otterbäcken, och resultaten pekar på intressanta förutsättningar för en anläggning för produktion av flytande biometan (Liquified biogas, LBG).Projektet har utgått från en äldre förstudie där förutsättningarna för en bioenergikombinat-anläggning som producerar torrefierad biomassa undersöktes. Kunskaperna från denna tidigare studie har kompletterats med nya kartläggningar av relevanta tekniker och lokala råvaror som kan ingå i ett investeringskoncept för en anläggning som producerar biodrivmedel som kan användas i befintliga tunga lastbilar. Kartläggningen omfattade sju olika tekniker som utifrån de uppdaterade kartläggningarna kondenserades ned till två investeringskoncept för djupare undersökning av investeringskoncept. Det ena konceptet var en anläggning för produktion av pyrolysolja från skogsrester och det andra konceptet var en anläggning för produktion av LBG, men på grund av en högre teknologisk mognadsgrad samt större intresse från referensgruppen för det senare konceptet (LBG) så fick detta ett större fokus i projektet.De två fördjupade investeringskoncepten inkluderade teknikbeskrivning, skiss på affärsmodell med hjälp av referensgruppen, ekonomisk bedömning av lönsamheten i investeringen samt en beräkning av klimatpåverkan för drivmedlet (endast för LBG-konceptet).Resultaten visar att det ser ut att finnas både råvaror för, teknik till och förutsättningar för en god ekonomi i en anläggning för produktion av LBG. Råvarusituationen behöver bekräftas genom kontakter med råvaruleverantörer, tekniken kan behöva viss utvärdering för att hitta etablerade teknikleverantörer med pålitlig teknik och de ekonomiska förutsättningarna är beroende av investerings- och produktionsstöd för att kunna vara kommersiellt intressanta. Trots dessa osäkerheter är den samlade bedömningen att det kan vara aktuellt för en aktör eller grupp av aktörer med intresse av att äga och driva en biogasanläggning att ta vid där projektet slutar för att på sikt gå vidare med en investering i en anläggning.
|
|
| 20. |
- Wård Edvall, Sara, et al.
(författare)
-
Faktaunderlag för Energiagenda i Västerbotten
- 2023
-
Rapport (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Rapporten beskriver Västerbottens energisystem utifrån nuläge, möjligheter och ny teknik. I arbetet framkom att kommande elbehovet främst är i kustlandet och det finns begränsningar i möjligheten att överföra elen dit. Planerad kraftproduktion ser inte ut att räcka till de nya elbehoven och de oljeprodukter som används går främst till transporter. Effektgapet som analyserats behöver lösas genom att produktionen stärks och att arbete med energieffektivisering, effektstyrning och lagring bedrivs.
|
|
