Biogas from waste and residues is a renewable transportation fuel, which can contribute directly to the fulfillment of several of the UN Sustainable Development Goals. In this paper, we address the question of how biogas value chains, and the respective actor networks, emerge at the local level. The purpose of the paper is to empirically assess the development of local biogas transport systems in three Swedish regions, and how policy – including so-called network management – can support this development. The analysis draws on an analytical framework describing how emerging actor networks can be strengthened, and multiple data collection methods (personal interviews, workshop, and secondary sources). The results indicate that four factors explain the success of developing effective local biogas systems: (i) a clear political vision and an adequate basis for decision-making; (ii) a reliance on green public procurement giving priority to biogas vehicles (including follow-up); (iii) integrated actor networks, facilitating knowledge development and sharing of information; and (iv) strategies to deal with an uneven system growth.
Syftet med denna rapport är att jämföra distributionsalternativ för gas utifrån miljö och ekonomi. Fokus för jämförelsen är mobil distribution av gas via lastväxlarflak och mobila gaslager. Rörbunden distribution eller flytande gas har inte tagits med i denna jämförelse. Rapport har tagits fram för företaget Nordic Gas Solutions (NGS) inom ramen för samverkansprojektet GrönBostad Stockholm.
This document reports the findings of the project “Large scale bio electro jet fuel production integration at CHP-plant in Östersund, Sweden”. BEJF is an electrofuel produced in a synthesis process where biogenic carbon dioxide (CO2) is the main carbon source and hydrogen from electrolysis of water using renewable electricity is the main energy source. The project is a feasibility study for a factory for such fuel located at Jämtkraft's facility for CHP in Östersund. Thus, the aim of the project is to assess the feasibility for producing renewable aviation fuel at a specific location considering and evaluating e.g., different processes, operations and integrations, costs, environmental impact, business models and actors. IVL The Swedish Environmental Research Institute, Jämtkraft (JK), Chalmers University (CU), Lund University (LU), Nordic Initiative for Sustainable Aviation (NISA), and Fly Green Fund (FGF) have been the primary implementers in this project. Other project stakeholders (AFAB, and The Power Region), have provided relevant data to the various working groups. The project has included experimental work, modelling and calculations, as well as literature-based studies but not the construction of any facilities.
I denna studie visar vi på att det i vissa fall kan vara fördelaktigt att producera vätgas från biogas och att det även kan vara fördelaktigt att använda det i tunga fordon såsom bussar. I Luleå kan det vara motiverat att använda vätgas från biogas i stadsbussar eftersom det finns ett behov av uppvärmning där spillvärme från bränslecellen kan komma till nytta. Det är dock osäkert ifall spillvärmen är tillräcklig eller om det behövs en separat tilläggsvärmare som kan drivas på diesel eller HVO. Ifall en sådan behövs är istället slutsatsen att vätgas från biogas passar i andra segment av tunga transporter, där batterielektrifiering inte passar lika bra. Övergripande visar vi i denna studie på att vätgas från biogas kan vara intressant som ett transitionsbränsle för att öka tillgången på miljövänlig vätgas fram till dess att elektrolysörkapaciteten är tillräckligt utbyggd.
Samtidigt visar vår kartläggning av styrmedelslandskapet kring vätgas och nollemissionsbussar att biovätgas missgynnas i EU:s regelverk om förnybar vätgas. Detta innebär att medlemsstater begränsas från att ge stöd till investeringar för att producera och att distribuera vätgas från biogas samt andra biogena råvaror. Anledningen är att förnybar vätgas enligt EU-terminologi definieras i den så kallade delegerade akten om förnybara bränslen av icke-biologiskt ursprung (på engelska: renewable fuels of non-biological origin, RFNBO). Där fastställs att förnybar vätgas ska vara baserad på icke-biologiska råvaror (det vill säga från elektrolys) och därtill uppfylla ett antal kriterier.
Resultatet är intressant i kontexten av att stadsbusstrafiken snabbt går mot nollemissionsdrift. I Sverige och många andra länder har batteribussar blivit ett lika vanligt som självklart inslag på städers gator. Men precis som för andra segment av tunga transporter har även en annan teknik för att uppnå nollemissionsdrift fått ökad uppmärksamhet, nämligen vätgas och bränslecellsbussar. I Sverige har bara ett fåtal bränslecellsbussar använts – och dessutom bara på prov – men i flera europeiska städer har de redan börjat användas i betydande skala. En fördel med bränslecellsdrift med vätgas från biogas är att man kan fortsätta utnyttja den biogas som redan produceras och inhandlas för befintlig stadsbusstrafik.
Systemstudie bestående av två delar
Vi kom fram till resultatet genom att undersöka lämpligheten med att både producera vätgas från biogas vid LUMIREs befintliga avloppsreningsverk samt lämpligheten för LLT att använda bränslecellsbussar i sin stadsbusstrafik. Studien har både beaktat kostnader förenade med respektive del samt klimatpåverkan ur ett livscykelperspektiv för produktion av bränslen samt drift av bussarna.
Matavfall används ofta i Sverige för att producera biogödsel och biogas. Olika typer av matavfallsemballage (matavfallspåsar) kan användas för insamling av matavfall, t ex: plastpåsar av polyeten (fossil- eller bio-baserade), påsar från material baserade på majs- eller potatisstärkelse, papperspåsar. Alternativen har olika egenskaper och olika fördelar och nackdelar. Många kommuner i Sverige ställer krav på en specifik typ av emballage som ska användas. Idag finns det inga speciella krav för matavfallsemballage för insamling av matavfall i Uppsala kommun och hushållen väljer själva vilken typ av påse som används. Uppsala Vatten vill undersöka om det ur hållbarhetssynpunkt finns skäl att göra förändringar av dagens insamlingssystem. I den här studien gjordes en miljöutvärdering av olika typer av matavfallsemballage för insamling från hushåll. Projektets syfte var att adressera frågeställningen hur matavfallsemballage av olika material påverkar klimatprestandan för insamling och rötning av matavfall. Studien har, genom livscykelanalys (LCA), utforskat, utvärderat och dokumenterat klimatpåverkan från olika matavfallsemballage längs hela värdekedjan. Olika fördelar och nackdelar av materialval samt distribution av matavfallspåsar har också identifierats med hjälp av intervjuer med olika kommuner och företag i Sverige. De olika typerna av påsar för matavfallsemballage som har analyserats i den här studien är: fossil polyeten (PE), (bärkasse och avfallspåse på rulle); återvunnen PE (bärkasse och avfallspåse på rulle), bio-baserad PE (bärkasse och avfallspåse på rulle) samt kompostpåse (papper). En viktig del av en LCA-beräkning är att sätta systemgränser för vilka delar av livscykeln som beräkningen ska täcka in. Detta beror i sin tur på hur produkten används. I denna studie har t. ex. inte tillverkningen av råvara och påse tagits med i beräkningen för plastbärkassar p.g.a. att de främst är tillverkade för att användas till ett annat ändamål. För avfallspåse på rulle och kompostpåse av papper inkluderas däremot denna tillverkning eftersom dessa påsar enbart är avsedda att användas som matavfallsemballage. Resultaten visar att bärkassen av bio-baserad PE faller bäst ut ur klimatsynpunkt eftersom utsläppet av koldioxid (CO2) vid förbränning av bio-baserad PE är biogent och därmed enligt praxis inte räknas som ett bidrag till antropogen klimatpåverkan och dessutom exkluderas tillverkningen av råvara och påse. Det bör dock påpekas att valet av en bio-baserad PE bärkasse sällan är ett val man som konsument själv kan styra över eftersom tillgången regleras av butikernas val av material i påsar. Om man enbart jämför påsar som produceras för ändamålet att samla in matavfall (där ”uppströms produktion” inkluderas) är papperspåse (kompostpåse) bästa alternativet, och avfallspåse på rulle av fossil PE faller ut sämst ur klimatsynpunkt. Att kompostpåse av papper är det mest gynnsamma alternativet, beror främst på att utsläppet av koldioxid (CO2) vid förbränning av papper är biogent (analogt med fallet för bio-baserad PE). Påverkan från tillverkningen av råvaran (papper) samt påstillverkningen är också lägre för papperspåsen. Under studien observerades dock att resultaten är mycket känsliga för vissa osäkra parametrar, t ex: antagande om volym av matavfall per påse, mängder av producerad biogödsel och biogas samt biogödselkvalitet. Känslighetsanalyser visade att dessa parametrar kan påverka jämförelsen mellan påsarna och behöver därmed studeras mer för att säkerställa pålitliga resultat.
Inom ramen för det pågående projektet Västsvensk arena för flytande biogas ansvarar IVL för systemanalyser av hållbarhetsaspekter kring produktion och användning av LBG (Liquified Bio Gas). LBG ses som ett lovande bränsle för att bidra till målet om en en fossilfri fordonsflotta. En fråga som varit viktig att besvara är hur stor potentialen för produktion av LBG är i Sverige inom de närmsta åren. Denna studie har sammanställt kunskapsläget i Sverige, konstaterat att det finns få studier som specifikt fokuserar på LBG och därför uppskattat potentialen för produktion av biogas från hållbara substrat baserat befintliga studier.
Rapporten är en delredovisning inom projektet Västsvensk arena för flytande biogas. Framförallt beskrivs klimatnyttan av LBG-användning i tunga lastbilar och hur den ter sig med olika bedömningsprinciper i förhållande till alternativen konventionell diesel (Mk1) och HVO.
Den sammantagna slutsatsen är att LBG som den produceras och används i de system vi studerar kan ses som en klimateffektiv verksamhet som ger nytta i form av exempelvis transportarbete till låg klimatpåverkan och på goda företagsekonomiska villkor för inblandade aktörer med rådande ekonomiska incitament. LBG som används i till exempel tunga lastbilar har inom ramen för detta arbete visat sig ha bättre klimatprestanda än alternativ som biodiesel i form av HVO.
Idag (2021) förbrukas totalt cirka 500 TWh bunkerbränsle inom sjöfartssektorn årligen inom EU och cirka 25 TWh av detta (5 %) uppskattas vara LNG (Liquefied natural gas). Flottan av LNG-drivna fartyg har växt stadigt sedan de första fartygen introducerades runt år 2000. Förutsägelser tyder på att det inom ett par år är troligt att cirka 15 % av allt bunkerbränsle som förbrukas inom sjöfarten kommer att kunna vara LNG.Genom detaljerade analyser av nuvarande och planerad produktionskapacitet kombinerat med sce¬narier byggda för framtida potentiell bio- och elektrometanproduktion ser vi en reell möjlighet att med dessa förnybara bränslen fasa ut stora mängder LNG inom sjöfarten. Detta sett ur ett svenskt perspektiv.
Totalt visar analysen ett maximalt scenario för LBM-produktion (Liquefied Bio Methane) i Sverige år 2045 på närmare 30 TWh årligen. Denna potential inkluderar elektrometanproduktion baserad på koldioxid som bildas naturligt under biogasrötningsprocessen. All produktion, av metan som be¬döms som potentiell, bedöms vara baserad på hållbara substrat och vara hållbart producerad.Denna rapport visar alltså att det skulle kunna vara möjligt att ersätta fossil LNG som bränsle inom sjöfarten med förnybar LBM i stor skala ur ett svenskt perspektiv. Den totala bunkringen av fartyg i Sverige ligger på cirka 25 TWh per år, varierar över tiden, och beror inte bara på vilka fartyg som anlöper svenska hamnar utan även av konkurrensen på bunkermarknaden med hamnar i andra län¬der. Skulle det vara så att 15 % av det bränslet är LNG, det skulle svara mot cirka 4 TWh LNG som kan vara intressant att byta mot förnybar LBM.
Det potentiella skiftet inom sjöfarten i Sverige från LNG till LBM på en nivå av 4–6 TWh bedöms vara en realistisk potential, men skiftet kommer inte att ske om inte samhället ger branschen incita¬ment som stödjer det skiftet och tydligt visar de inblandade intressenterna att det finns en långsiktig strategi för att öka produktionen och konsumtionen av förnybar metan. Det är särskilt viktigt att ett styrmedel inom sjöfarten införs som kopplar samman utsläpp av växthusgaser med en kostnad som kan undvikas om bränslen med låga eller nollutsläpp av klimatgaser används.Idag är det bara en liten del av biometan som förvätskas till LBM i Sverige, medan merparten av de planerade produktionsanläggningarna för biogas kommer att vara för LBM. Detta tack vare sub¬ventioner i form av investeringsstöd och den minskade efterfrågan på CBG som gynnar LBM.Denna rapport har valt att använda uttrycket Liquid Bio-Methane (LBM) på grund av att det ofta använda uttrycket Liquid Bio Gas (LBG) inte täcker den viktiga delen av metan som produceras som ett elektrobränsle baserat på koldioxid från rötningen process och inkluderar egentligen inte heller metanisering av syngas från förgasningsanläggningar.Ett svenskt produktionsstöd i kombination med införlivandet av sjöfart inom EU:s utsläppshandels¬system (ETS) ser ut att kunna jämna ut kostnadsskillnaden mellan LNG och LBG som marint bränsle eller åtminstone bli en mindre barriär att övervinna.För att fastställa miljönyttan för denna produktionspotential gjordes livscykelbedömningar av pro¬duktionen av LBM och användningen inom sjöfartssektorn. Inga tidigare vetenskapliga studier har identifierats som undersöker prestandan för att använda elektrobränslevägar för LBM i sjöfarts¬sektorn. Resultaten presenteras i rapporten tillsammans med en analys av potentiella framtida frågor att observera.
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.