I Sveriges kraftvärme- och värmeverk produceras el och värme, till stor del baserat på förbränning av biobränslen. Förbränningen ger upphov till utsläpp av biogen koldioxid och genom CCS-teknik kan dessa anläggningar bidra med negativa utsläpp. Möjlig-heterna att applicera CCS inom kraftvärme- och värmeverk är förhållandevis goda p.g.a.
faktorer som hög koldioxidkoncentration i rökgaserna och att överskottsånga kan använ
das vilket minskar behovet av extra energitillförsel. Utsläppen av biogen koldioxid inom el och värmesektorn uppgick totalt till nästan 16 miljoner ton koldioxid under 2018.
Utsläppen inom kraftvärme och värmeproduktion i Sverige är till stor del biogena, vilket utgör en potential för negativa utsläpp. Vidare är möjligheten att applicera CCS inom kraftvärme och värmeverk förhållandevis goda. Några fördelar är:
• Utgör ofta relativt stora punktutsläpp, dvs. stora årliga koldioxidflöden.
• Koldioxidkoncentrationen i rökgaserna är relativt hög (10–20 procent).
• Kraftverken har ofta ett fåtal utsläppskällor (jämfört med till exempel ett raffinaderi).
• Överskottsånga kan återvinnas som fjärrvärme, vilket minskar behovet av extra energitillförsel.
Trots att värmeöverskottet kan utnyttjas i ett fjärrvärmenät, kräver ändå avskiljning av koldioxid en viss mängd energi i form av el eller värme. Detta sänker verkningsgraden på anläggningen och medför att en större mängd bränsle behövs för att producera samma mängd el och värme i en anläggning med CCS, jämfört med motsvarande anläggning utan CCS. En konsekvens kan också bli att samma mängd bränsle används men att elproduktionen från anläggningen blir lägre. En modellering av bio-CCS tillämpat på Stockholm Exergis biobränsleeldade panna visade att elproduktionen skulle minska med 0,25 MWh per ton koldioxid som avskiljs.150
Övriga generella svårigheter förknippat med CCS gäller även för kraftvärme- och värme
verk, exempelvis utmaningen att få ekonomisk lönsamhet, att CCS-tekniken kan behöva anpassas specifikt till anläggningen beroende på rökgasernas sammansättning (som hänger samman med vilket bränsle som eldas) eller att anläggningens geografiska placering (till exempel kustnära eller inte) påverkar kostnaden för transport till slutförvar.
Industriklivet och negativa utsläpp
Inom ramen för Industriklivet pågår flera forskningsprojekt med fokus på infångnings
tekniker inom CCS. Ett exempel på sådant projekt syftar till att öka förståelsen för vilka kemitekniska utmaningar och möjligheter som behöver beaktas inför konvertering till oxyfuelförbränning av svartlut i sodapannor inom svensk massa och pappersindustrin.151
149 Energimyndigheten (2020), Processrelaterade och negativa utsläpp – nuläge och förutsättningar för omställning. En nulägesanalys inom Industriklivet, ER 2020:28.
150 SOU 2020:4, Vägen till en klimatpositiv framtid, Klimatpolitiska vägvalsutredningen.
151 Energimyndighetens projektdatabas P50859-1, diarienummer 2020-008018.
Nedan beskrivs några av de avslutade projekten hittills inom Industriklivet mer utförligt, närmare bestämt två genomförbarhetsstudier samt ett pilotprojekt.
Test av bio-CCS i kraftvärmeverket Värtan i Stockholm
Stockholm Exergi har med stöd från Industriklivet genomfört ett projekt där en testan
läggning byggts varvid långtidstester med avskiljningstekniken Hot Potassium Carbonate (HPC) har genomförts. Detta har gjorts på en del av rökgasflödet från det fliseldade kraft
värmeverket KVV8 vid Värtaverket. Trots att flera tusen studier finns om CCS för kon
denskraftverk, är CCS på kraftvärmeprocesser ett relativt outforskat område. Den stora skillnaden mellan applikationerna är att möjligheten att återvinna lågvärdig värme som fjärrvärme öppnar upp för användning av helt andra tekniker jämför med kondensan
läggningar där endast el produceras. Den generella målsättningen med projektet var att lösa öppna frågor inför uppförande av en storskalig HPC-anläggning vid ett kraftvärme
verk, såsom oväntade problem vid oförutsedda sidoreaktioner. Resultaten från studien visar bland annat att generell nedbrytning inte inträffade utan att infångningsgraden var densamma under hela testperioden, samt att infångningsgraden låg på den förväntade nivån om cirka 10 procent. Stockholm Exergi har genom att driftsätta och köra denna testanläggning fått värdefull kunskap som ger en bra grund för att kunna utveckla testan
läggningen ytterligare. Stockholm Exergi uppger dock att den enskilda kostnaden för att implementera tekniken fullt ut på en anläggning i dagsläget är för stor utan någon form av ekonomiskt styrmedel och uppdaterade regelverk.152
Uppsala kommun kan bli klimatneutralt genom bio-CCS
Vattenfall AB och Stuns Stiftelse Uppsala Science Park i Uppsala har i en genomför
barhetsstudie undersökt möjligheten att minska koldioxidutsläpp genom bio-CCS och hur detta kan inkluderas i Uppsala kommuns långsiktiga planering tillsammans med näringslivet. Inriktningen på studien har varit värme- och elproduktionsrelaterad biogen koldioxid. Mål med studien har bland annat varit att kvantifiera systemkostnader för avskiljning. Resultaten i studien visar att ett klimatpositivt Uppsala är möjligt om inves
teringar sker i både avfallsbaserad- och biobaserad CCS. I Uppsala kan lägst kostnad åstadkommas då avskiljningsanläggningen kopplas till avfallsblocken som har betydligt fler drifttimmar än de rena biobränsleblocken. Resultaten från projektet visar också att det är praktiskt möjligt att bygga en koldioxidinfångningsanläggning i storleken cirka 200 000 ton koldioxid per år i Vattenfalls anläggning i Uppsala. Tillsammans med låga utsläpp från trafikarbetet i Uppsala, skulle detta medföra att kommunen åstadkommer negativa utsläpp vad avser lokal klimatpåverkan. Systemkostnaden beräknas hamna på 850–1 250 SEK/år/invånare, där infångningen står för den största kostnaden följt av utskeppning och slutlagring.153
Genomförbarhetsstudie för bio-CCS inom Stora Enso
En genomförbarhetsstudie för bio-CCS har gjorts med syfte att ge stöd för att utröna om det är möjligt (tekniskt, operationellt, marknadsmässigt och ekonomiskt) att installera en
och lagring av biogena utsläpp i svenska bruk inom Stora Enso. Dock är det i dag svaga marknadskrafter och ingen lönsamhet i ett sådant projekt utan det förutsätter att det finns andra finansierings-/bidragssystem. Projektet har potential att på sikt bidra till negativa utsläpp från Stora Ensos utsläppskällor av biogen koldioxid.154
154 Energimyndighetens projektdatabas P49897-1, diarienummer 2019-022605.