Javascript disabled

You must have JavaScript enabled to utilize the full functionality of this website.

Biogassproduksjon fra matavfall og gjødsel fra ku, gris og fjørfe.

Status 2014/fase III for miljønytte og verdikjedeøkonomi for den norske biogassmodellen BioValueChain.

Prosjektets hovedmål har vært å videreutvikle en miljømodell og en økonomimodell for hele verdikjeden for produksjon av biogass og behandling av biorest. Resultatene skal bidra til bedre beslutningsgrunnlag ved planlegging av nye biogassanlegg i Norge.

I fase I av prosjektet ble det utviklet både en miljømodell og en økonomimodell for biogassproduksjon som omfattet hele verdikjeden. Begge modellene ble videreutviklet i fase II av prosjektet. I miljømodellen ble det da inkludert en ny indikator (forsuring). I fase III har datagrunnlaget i modellene blitt ytterlige oppdatert og forbedret, i tillegg til at enda en indikator er tatt med (primærenergibruk) og at fjørfegjødsel er modellert som en ekstra modul. Dette er de viktigste endringene:
•        Det er laget en egen miljømodul for gjødsel fra fjørfe.
•        Primærenergibruk (CED) er inkludert som ny miljøindikator for alle substratene.
•        Referansesystemet for våtorganisk avfall er modellert på nytt, og er nå en modul inne i miljødelen av BioValueChain-modellen.
•        Effekt av tiltak er utvidet med resultat for flere substrater og indikatorer.
•        Økonomimodellen for biogassanlegget er oppdatert med nye data fra Enova.
•        En mengde detaljer er kvalitetssikret. Noen feil er funnet og korrigert, noen verdier er beregnet på nytt og oppdatert, mens andre er sjekket og funnet riktige.

Miljømodellen beregner både utslipp og gevinster (i form av reduserte utslipp) ved biogassproduksjon som alternativ til konvensjonell behandling av avfall og gjødsel. Utslipp kan være fra bl.a. transport, lagring, spredning og oppgradering, og gevinster fra at produsert biogass erstatter produksjon av andre energibærere og at biorest erstatter mineralgjødsel eller jordforbedringsmiddel (torv). Økonomimodellen kan benyttes som beslutningsstøtte for bøndene, investorer i biogassanlegg og myndigheter.

Både miljø- og økonomimodellen omfatter fire substrater med ulike egenskaper og basisverdier:
·         Matavfall
·         Storfegjødsel
·         Grisegjødsel
·         Fjørfegjødsel

Miljømodellen:
For hvert substrat er det laget scenario med forskjellige alternativer for hvilken energibærer som biogassen erstatter og hvordan bioresten brukes. Scenarioene sammenlignes med en referanse som er mest mulig tilnærmet dagens løsning, hvor matavfall forbrennes og husdyrgjødsel spres direkte på jordene som gjødsel. Analysene av biogassproduksjon gir følgende hovedkonklusjoner i et verdikjedeperspektiv:


Klimagassutslipp
•          For matavfall gir alle scenarioene klimareduksjon i forhold til referansen (energiutnyttelse). 
•          For gjødsel gir alle scenarioene klimareduksjon i forhold til referansen (som er bruk som gjødsel direkte) unntatt scenarioene med avvanning av bioresten og erstatting av elektrisitet for fjørfegjødsel.
•          Biogassproduksjon med oppgradering til drivstoffkvalitet og bruk av flytende biorest (scenario D) er den beste klimamessige løsningen for både matavfall og gjødsel.
•          Metantap ved oppgradering kan endre hvilket biogassalternativ som er best. Konklusjonene i denne rapporten er basert på 1,5% metantap ved oppgradering.

Forsuring:
•          For matavfall vil biogassproduksjon gi redusert forsuring i forhold til referansen ved innføring av BAT ved spredning av biorest.
•          For gjødsel vil noen scenarioer gi redusert forsuring i forhold til referansen, men ikke alle.
•          Den beste klimamessige løsningen (scenario D) vil gi redusert forsuringspotensial for gjødsel og forsuringsutslipp på samme nivå som referansen for matavfall (gitt at standard spredeteknologi blir brukt).

Ikke-fornybar primærenergi:
•          For alle scenarioene vil biogassproduksjon gi redusert primærenergibruk dersom man erstatter drivstoff eller oljeforbrenning.

Fosfor:
•          Biogassproduksjon av husdyrgjødsel med tilbakeføring av biorest til gårdene som substratet stammer fra vil ikke føre til høyere utslipp av fosfor.  En omfordeling av biorest til arealer med gjødslingsbehov (gårder uten husdyrgjødsel), vil på sikt gi lavere utslipp av fosfor.

I miljømodellen er det forutsatt at det brukes tett lagertank ved lagring av biorest og standard teknologi ved spredning av biorest. Det er gjort beregninger av effekten av å bruke tett tank til lagring av biorest, noe som vil redusere utslippet av metan til null. Hvis det ikke brukes tett tank vil klimagassutslippene for hele verdikjeden øke med 5% for grisegjødsel, 16% for storfegjødsel og 59% for matavfall. Forsuringen vil også øke med mellom 13% og 96%.

Ved spredning av biorest med standard teknologi vil det bli utslipp av lystgass. For storfegjødsel er det beregnet at det kan oppnås en reduksjon på 7% for hele verdikjeden ved å innføre Best Available Technology (BAT) ved gjødsling med biorest. Dette er kun analysert for storfegjødsel, da det ikke er tilgjengelige data for grisegjødsel og matavfall. Innføring av BAT spredeteknologi vil også redusere forsuringspotensialet betraktelig (45%-98%).

Oppsummering av tiltak:
•          Resultatene viser at tett tank for lagring av biorest reduserer både klimagassutslippene og forsurende utslipp betydelig.
•          Det er mulig å redusere klimautslippene ytterligere ved å bruke BAT spredeteknologi ved spredning av biorest. BAT spredeteknologi vil også kunne redusere forsuringsutslippene kraftig.
•          Begge tiltak vil til sammen gi store klima- og forsuringsgevinster, og bør innføres.  

Modellen er delvis basert på litteraturdata og delvis på anslag. Modellarbeidet har vist hvor det er behov for forbedrede data, for å redusere usikkerheten i konklusjonene. En sensitivitetsanalyse (dokumentert i Lyng et al., 2015) har også vist at det er spesielt viktig med spesifikke data for transportavstander, effektivitet i biogassanlegget, utslipp fra lagring av gjødsel og biorest, og utslipp ved bruk av gjødsel og biorest.

Økonomimodellen:
Analysene indikerer, ut fra de forutsetningene som ligger i modellen i dag, et negativt økonomisk resultat for verdikjeden for biogass samlet sett. Datagrunnlaget i verdikjedemodellen for økonomi er basert på et gjennomsnitt av beregnede investerings- og driftskostnader for norske biogassanlegg som det er søkt støtte til fra Enova, kombinert med litteraturdata og innhentede data fra landbrukssektoren og transport.  Resultatene må derfor ses på som gjennomsnittsdata hvor det tidligere er dokumentert stor spredning mellom anlegg med samme energipotensial, og det kan derfor være rom for betydelige endringer ut fra mer spesifikke utbyggingsplaner.  For det enkelte anlegg og verdikjede er det derfor potensial for å forbedre det økonomiske resultatet sammenliknet med resultatene fra økonomimodellen.

Det er også viktig å se de økonomiske analysene i sammenheng med at myndighetene vil bedre forutsetningene for og virkemidlene som er nødvendige for å styrke biogass-satsingen i Norge.  Et tiltak som vil kunne bidra til å gjøre biogass-satsing i landbruket lønnsomt, er å øke tilskuddet over landbruksavtalen for lagring/spredning av gjødsel og biorest. 

Videre arbeid:
For å sikre at modellene opprettholder og forbedrer nytteverdien er det viktig at de både anvendes, videreutvikles og at det skjer en jevnlig/årlig oppdatering av datagrunnlaget som inngår. Dette er spesielt viktig fordi den norske biogass-sektoren er relativt ny, og det er derfor naturlig å forvente en sterk utvikling på området fremover. En slik utvikling vil kunne gi tilgang til verdifulle nye data for hvordan biogassanlegg i praksis fungerer under ulike betingelser, noe som vil være viktig for å oppdatere modellene.  Modellene kan anvendes både ved utbygging av biogassanlegg for å sikre optimale løsninger og av myndighetene som grunnlag for vurdering av nye virkemidler for biogassutbygging.

Det er planlagt å bruke begge modellene inn i ulike casestudier. Dette kan gi verdifulle erfaringsverdier for modellene. I tillegg har Østfoldforskning allerede nå en lang liste med helt konkrete punker som kan gjennomføres for å raffinere modellene ytterlige. Masse- og energibalanser er et spesielt viktig punkt her.


Last ned PDF