BillerudsprojektetUtveckling av en regional-ekonomisk

processintegrationsmodell för Billerud Karlsborg

Elisabeth Wetterlund 24 mars 2010

Mål med projektet

Utveckla process-integrationsmodell över Billerud Karlsborg baserat på reMIND i kombination med Pinch, samt regional-ekonomisk modell

Undersöka samverkan mellan olika metoder

Identifiera nya tänkbara processalternativ för framtida utveckling mot bioraffinaderi

Deltagande parter – Metoder

Energiteknik LTU

Nationalekonomi LTU

NV-inst Linnéuni.

VoM Chalmers

Energisystem LiU

Billerud Karlsborg

- detaljerad reMIND-modell- integrering mellan modeller

- regionalekonomisk råvarumodell

- förenklad reMIND-modell – bioraffinaderistudier

- Pinch-analys

- conjointanalys

- data, diskussioner

Varför är jag med?

Tidigare studier Integrering av biomasseförgasning med

fjärrvärmesystem. Fall: Linköping (två artiklar) Integrering av biomasseförgasning med massa- och

pappersproduktion. ”Fall”: FRAM (en artikel) CO2-värdering av skogsråvarubaserade biodrivmedel

(en artikel) Vill göra

Undersöka ev. konflikt mellan ekonomi och CO2-utsläpp vid biodrivmedelstillverkning

Ytterligare något massaindustrirelaterat Behöver fall – Billerud ramlade in!

Bioraffinaderikonceptet Samproduktion av olika energibärare och/eller

material med biomassa som råvara

Bioraffinaderi

Bioenergi-kombinat

……..Biomassa

Massa och papperTräprodukterKemikalier

BiodrivmedelPelletsElektricitetVärme

Material

……CO2 till lagring

Billerud ”fas 1”

Integrerat massa- och pappersbruk

Svartlut

Soda-panna

Högtrycksånga

Låg-/mellantrycksånga

Massa- och pappers-

tillverkning

MassavedElektricitet

Bark-panna

Högtrycksånga

Köpt bränsle

Bark

~20%

Köptel

~30%

Massa/papper

BIGDME-bioraffinaderi – Biomass Integrated Gasification Dimethyl Ether

Förgasare

Högtrycksånga

KylningRening

UppgraderingDME-syntes

Köpt el

DME

Tork

Bark

Köpt bränsle

Svartlut

Låg-/mellantrycksångaMassaved

Elektricitet

Massa- och pappers-

tillverkning

Soda-panna

Massa/papper

HRSG

BIGCC-bioraffinaderi – Biomass Integrated Gasification Combined Cycle

Massa/papper

Bark

Förgasare

Högtrycksånga

KylningRening

Uppgradering

TorkKöpt bränsle

Svartlut

Låg-/mellantrycksångaMassaved

Elektricitet

Massa- och pappers-

tillverkning

Soda-panna

Köpt el

BIGCC

BIGDME

Bark-panna

Regional biobränsle-tillgång

Biobränsleimport

Modellöversikt

Elektricitet

LTUReg.ekonomisk

modell

BiobränslepriserEfterfrågan påbiobränsle

Biodrivmedel

DME

Fjärrvärme

+CO2

+CO2

+CO2

-CO2

Massa- & pappers-

tillverkning-CO2

Energimarknads-scenarier

Energiintäkter

Specifika globala CO2-utsläpp

Energikostnader

Specifika globala CO2-utsläpp

Billerud Chalmers Pinch

LTUreMIND

Ång/energidata

Konferensbidrag PRES 2010Process integration, modelling and optimisation for energy saving and pollution reduction

Syfte: utvärdera hur mycket styrmedelsstöd som krävs för att det skall vara lönsamt att integrera biodrivmedelstillverkning med Billerud

Metod: reMIND-modell av bruket med möjlighet att investera i BIGDME-bioraffinaderi

Scenarier: energimarknadsscenarier för industri för 2030, utvecklade vid VoM, Chalmers. Bygger på relationer mellan olika parametrar

Modellen

Validering

Analyserade fall

Fyra energiprisscenarier Grundfall Högre annuitetsfaktor (0,2 istället för 0,1) Ökad investeringskostnad BIGDME (+50%) Elcertifikat för förnybar elproduktion Kondensturbin ej tillåten Lägre massa- och pappersproduktion (-20%) Restgas kan ej användas i mesaugn Bark kan ej användas i BIGDME

Nya preliminära resultat

Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 Scenario 40

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Base case

Capital recovery factor 0.2

Green electricity certificates

Offgas to lime kiln not possible

Bark to BIGDME not possible

Reduced pulp and paper prod.

EUR

/MW

h

EUR

/l di

esel

equ

ival

ent

Priskvot DME/biobränsle = 2,2(jfr. 2008 = 2,8 2009 = 1,9)

Priskvot DME/biobränsle = 1,2

BIGCC

BIGDME

Bark-panna

Regional biobränsle-tillgång

Biobränsleimport

Nästa steg……

Elektricitet

LTUReg.ekonomisk

modell

BiobränslepriserEfterfrågan påbiobränsle

Biodrivmedel

DME

Fjärrvärme

+CO2

+CO2

+CO2

-CO2

Massa- & pappers-

tillverkning-CO2

Energimarknads-scenarier

Energiintäkter

Specifika globala CO2-utsläpp

Energikostnader

Specifika globala CO2-utsläpp

Billerud Chalmers Pinch

LTUreMIND

Ång/energidata

Tack för uppmärksamheten!

www.wrec2011.com