Samverkan och nyttiggörande

Eon, Sveriges tekniska forskningsinstitut, SP, Valmet, Akademiska hus och Göteborg Energi. Listan över externa samarbetspartners kan göras lång. Läs om vad de tycker om samarbetet!

 

Göteborg Energi bidrar till teknikutvecklingen och säljer mer värme

Ett genuint affärsintresse och en vilja att utveckla ett effektivare och hållbart energisystem driver Göteborg Energi att vara en aktiv part i samarbetet runt kraftcentralen (KC).

– Vi får tillgång till ny kunskap som vi kan använda i våra befintliga anläggningar och i de vi kommer att bygga och köpa i framtiden. Den kunskapen går inte att köpa på stan. Vi får också en väldigt bra och kunnig samtalspartner när vi ska fatta olika beslut, säger Bengt Göran Dalman, affärsområdeschef på Göteborg Energi.
 
Redan när Bengt Göran Dalman läste på Chalmers och gick på föreläsningar med professor Bo Leckner blev han övertygad om att fjärrvärme och kraftverksteknik i synnerhet är väldigt energieffektiva smarta lösningar, för att värma städer och tätorter. Som kommunalt affärsdrivande bolag tycker Bengt Göran Dalman också att Göteborg Energi har ett samhällsansvar att bidra till forskning för en bättre miljö.
– Min drivkraft är att vara med och utveckla ett effektivare energisystem som vi kan överlämna till våra barn och barnbarn, ett energisystem som förbrukar mindre resurser och är bra för miljön och klimatet.
 
Ritade fjärrvärmeledningen till kraftcentralen
När det första samarbetet mellan KC och Göteborg Energi inleddes var Bengt-Göran Dalman planeringsingenjör på Göteborg Energi. Han ritade fjärrvärmeledningen till kraftcentralen, för att kunna ta emot den överskottsvärme som produceras på KC och förse kraftcentralen med värme när det rådde brist. Under den andra etappen av samarbetet när den cirkulerande fluidbäddpannan byggdes, var han med och tog fram avtalet och var projektledare för bygget av pannan. Han var också med och fattade beslut om att finansiera ombyggnaden av CFP-pannan till en bioförgasare 2008.
 
Bidra till teknikutveckling och sälja mer värme
Göteborg Energi tog på sig projektledarrollen och köpte upp tjänsten att bygga om pannan enligt Henrik Thunmans instruktioner, från panntillverkaren Valmet. Göteborg Energi betalade dessutom förgasaren som kostade 13,5 miljoner kronor. Resultaten från testerna i förgasaren har Göteborg Energi sedan kunnat använda när man har byggt en egen betydligt större forskningsanläggning i mer kommersiell skala, i Gobigasprojektet.


Göteborg Energi har också etablerat en kylcentral i kraftcentralen, som producerar kyla av överskottsvärme från fjärrvärmenätet, för att kyla lokalerna på Chalmersområdet.
– Vi vill bidra till teknikutvecklingen för den här typen av förbränningsteknik. Samtidigt är det en kommersiell uppgörelse där vi kunde sälja mer värme än vi gjort tidigare och köpa värme till fjärrvärmenätet. Dessutom har fjärrvärmeverksamheten blivit mer framgångsrik och en mer etablerad produkt i det svenska energisystemet, tack vare samarbetet runt Kraftcentralen och det har vi ju glädje av, säger Bengt Göran Dalman.

Eon: Samarbetet med kraftcentralen ger mindre utsläpp

Energibolaget Eon och Chalmers driver ett gemensamt projekt om förbränning och förgasning av biomassa. Just nu testar man den nya tekniken i en av Eons pannor i Norrköping.
– Om allt fungerar som det ska har vi plockat upp en idé från forskningen och visat att den fungerar i stora pannor. Nästa steg blir att undersöka om den kan kommersialiseras genom att använda den i kontinuerlig drift. Det är långt ifrån alla forskningsprojekt som kommer så långt, säger Bengt-Åke Andersson som ansvarar för kontakten med universitet och högskolor på Eon Värme Sverige.

1982 läste Bengt-Åke Andersson energiteknik på Chalmers och ansvarade för försöksverksamheten i pannorna på kraftcentralen. Efter doktorandstudier började han arbeta hos panntillverkaren Valmet (f.d. Kvaerner/Metso). 2007 var det dags för uppdrag på Eon som både beställer och använder pannor.
2008 beslutade Eon Sveriges koncernchef att inleda ett tioårigt samarbete med Chalmers. Dels handlar samarbetet om en kärnkraftsutbildning för att klara generationsväxlingen, men också lite bredare energiforskning, där Bengt-Åke Andersson har lyft fram forskningen runt KC.

Tid lika viktigt som pengar
Just nu driver man ett gemensamt projekt om förbränningsteknik. Under tre veckor testades ett nytt bäddmaterial i Chalmerspannan. Testerna gick bra. Nästa steg blev att Chalmersforskarna genomförde samma tester på en större anläggning i Norrköping, Eons panna 14 på Händelöverket. Resultatet blev lyckat.
– Samarbetet stämmer väldigt bra överens med Eons strategi; cleaner and better. Det är precis vad det här är. Det blir mindre utsläpp och en effektivare process, hoppas vi, säger Bengt-Åke Andersson.

Eon vill också veta om det finns några andra egenskaper hos bäddmaterialet som man inte upptäckt ännu.
– Det är först när man testar i riktig skala som man ser allt.

En viktig framgångsfaktor i samarbetet mellan Eon och Chalmers är den effektiva beslutsstrukturen, menar Bengt-Åke Andersson. Det är en liten organisation med tydliga mål. Samarbetet med Chalmers är ett ovanligt långt projekt.

Bengt-Åke Andersson tycker att kontinuitet är en underskattad komponent i många FoU-samarbeten.
– Min erfarenhet är att det tar tio år att nå forskningsfronten. Det är också vad det tagit för Chalmers i detta fall. Tiden är minst lika viktig som pengarna. För att företag ska kunna tillgodogöra sig resultat från universitetsforskning är krävs både tålamod och engagemang.

Valmet bygger pannor i utbyte mot värdefull kunskap

Valmet Power har byggt flera pannor i kraftcentralen på Chalmers. I retur har de fått värdefull kunskap som har resulterat i effektivare pannor som lever upp till alla miljökrav.
– Samarbetet har hjälpt oss att vässa vår teknik så att vi kan erbjuda våra kunder väldigt bra garantier bland annat när det gäller emissioner, säger Margareta Lundberg, ansvarig för produktutveckling och produktsupport på Valmet i Göteborg.

Margareta Lundberg menar att Valmet Power har haft nytta av samarbetet med Chalmers på flera olika sätt. Förutom emissioner har man fått hjälp med att förstå saker som hur pannan ska designas för att få ut bästa möjliga effekt. Samarbetet har också lett till en kontinuerlig kunskapsöverföring när civilingenjörer och forskare har börjat jobba på Valmet.

Under hela sitt yrkesliv har Margareta ägnat sig åt forskning och utveckling på företaget. Huvudområdet har varit fluidiserade bäddar med inriktning mot miljöfrågor.  Idag jobbar Valmet Power framför allt med sodapannor till massaindustrin och biobränslen, men också avfall i fluidiserade bäddar av samma typ som finns i kraftcentralen på Chalmers.

Testa i liten men industriell skala
När dåvarande Generator byggde den första BFB-pannan, bubblande fluidiserade bädd, på Chalmers 1981 var samarbetet ett led i produktutvecklingen. När cirkulerande fluidiserad bädd började användas runt om i världen, ville Chalmers forska på den tekniken. Generator ville också veta mer och byggde en ny panna i kraftcentralen i slutet av 1980-talet.

Under åren 1989 till 1991 samarbetade Valmet Power och institutionen för energiteknik i ett gemensamt projekt för att ta reda på mer om de emissioner som kommer ut ur rökgaserna i skorstenen.
– Det blev ett väldigt bra projekt eftersom vi kunde testa i liten, men ändå industriell skala på Chalmers. Det blir inte så dyrt att köpa in bränsle till en mindre anläggning och man kan göra fel utan att en hel stad blir kall. När vi testat i pannan på KC kunde vi köra på riktigt stora pannor och ta med oss lärdomarna hela vägen, säger Margareta Lundberg.

Forskarna kan gräva djupt
Tack vare den sofistikerade mätutrustningen som finns på Chalmers-pannan kunde man mäta mängder av olika detaljer som inte gick att mäta någon annanstans, för att få en grundläggande förståelse av processen.
– Kombinationen är unik, där pannan är i så stor skala att resultaten går lätt att applicera i den industriella tillämpningen, samtidigt som skalan är så liten att forskarna kan gräva på djupet för att faktiskt förstå vad som händer och inte bara konstatera vad som händer, säger Margareta Lundberg.

Vågade fatta beslut och satsa pengar
Under senare år har samarbetet handlat om förgasning, som är en helt ny process. Claes Breitholtz som är anställd på Valmet Power jobbade halvtid i förgasningsprojektet tillsammans med Henrik Thunman och hans forskarkollegor under fem år. Han deltog i försöken och tog med sig frågor som är relevanta för industrin, medan Henrik Thunman förde in de akademiska aspekterna. Den gemensamma kunskapen blev sedan värdefull  i Göteborg energis stora satsning på förgasning av biomassa, Gobigas-projektet, där Claes Breitholtz arbetar nu.
– Som företag har vi kunnat bidra med den industriella relevansen och hjälpa forskarna att göra det som kommer till nytta, både för oss som tillverkare och för våra kunder, säger Margareta Lundberg.

Hon är övertygad om att det nätverk som bildades från början mellan de fyra samarbetsparterna, Valmet Power, Chalmers, Göteborg Energi och Akademiska Hus har varit avgörande för det framgångsrika arbetet på Kraftcentralen.
– Det var fyra parter som vågade fatta de avgörande besluten och satsa pengar.

SP vill vara nära både industri och akademi

Sveriges tekniska forskningsinstitut, SP har samarbetat med Chalmers och forskarna runt kraftcentralen i flera olika projekt under lång tid.
– På SP vill vi vara nära industrin och tillämpningen, men vi vill också vara nära akademin och grundforskningen. Samarbetet runt KC är en väldigt bra bro med sin akademiska miljö som ligger nära tillämpningen. Det finns för få sådana miljöer, säger Andreas Johansson, enhetschef på Sveriges tekniska forskningsinstitut, SP.

Han poängterar att kraftcentralen är en riktig anläggning i kommersiell storlek, till skillnad från en labbreaktor där allt sker under väldigt kontrollerade former med många förenklingar.
– Om forskarna kan visa att något fungerar i Chalmers kraftcentral är det lättare att överföra kunskapen till industrin, säger Andreas Johansson.

Använda avfall för mindre växthusgaser
Andreas beskriver sig själv som en avfallsnörd.
– Att använda det avfall som låter sig förbrännas i kraftvärmesektorn är en av de lägst hängande frukterna för att få mer förnybart bränsle in i systemet och mindre växthusgaser ut i atmosfären.
Han tycker att en majoritet av länderna i Europa är extremt dåliga på att följa Sveriges, Tysklands och Hollands exempel med en rejäl energiåtervinning av det avfall som kan förbrännas.
– Min stora drivkraft är att hjälpa till och förbättra och använda svårare bränslen på ett miljöriktigt sätt.

Nära industrin och tillämpningen
Väldigt många av de som är involverade från SP:s sida har varit aktiva i miljön runt KC tidigare, som doktorander eller ex-jobbare. Det har bidragit till att behålla utbildade forskare i forskarvärlden. För Andreas Johanssons del började samarbetet när han var doktorand och undersökte inblandning av biobränslen i kolpannor. På SP har han sedan varit inblandad i studier om att utveckla mätteknik, förbränning av svåra bränslen, förgasning, spridning av bränsle i förgasningsreaktorn och projekt som utreder möjligheten att åstadkomma så kallad tvåstegsförbränning.

Nära industrin och tillämpningen
Väldigt många av de som är involverade från SP:s sida har varit aktiva i miljön runt kraftcentralen tidigare, som doktorander eller ex-jobbare. Det har bidragit till att behålla utbildade forskare i forskarvärlden. För Andreas Johanssons del började samarbetet när han var doktorand och undersökte inblandning av biobränslen i kolpannor. På SP har han sedan varit inblandad i studier om att utveckla mätteknik, förbränning av svåra bränslen, förgasning, spridning av bränsle i förgasningsreaktorn och projekt som utreder möjligheten att åstadkomma så kallad tvåstegsförbränning.

Bra på att anpassa kraftcentralen efter nya behov
En anledning till att infrastrukturen runt kraftcentralen fungerat så bra är att Chalmers har varit duktiga på att anpassa anläggningen efter vad som efterfrågas, menar Andreas Johansson.
– Utvecklingen mot förgasning är ett exempel på hur man följt omvärldens utmaningar.
Samtidigt som SP får tillgång till väl fungerande och kontinuerliga testmiljöer och testbäddar i KC som ger relevanta resultat, får Chalmers tillbaka intressanta frågeställningar och medel till att göra försök.

Forskning på systemnivå och experimentell nivå behövs
Andreas Johansson tycker sig märka att studenterna nu för tiden är mer intresserade av forskning på systemnivå, än av den experimentella forskningen.
– En modell kan vara hur bra som helst, men det är först när man tillämpar modellen som man ser vad som inte stämmer med teorin. Omvärldens behov av experimentell forskning har inte minskat, men rädslan verkar ha ökat för att det ska innebära extra kostnader. För att nå framgång behövs det forskning både på systemnivå och på experimentell nivå.

Kraftcentralen spelar avgörande roll i storsatsning på biogas

Göteborg Energis biogasanläggning, Gobigas, i Ryahamnen är först i världen med att använda förgasningsteknik i stor skala.
– Samarbetet med Chalmers och Kraftcentralen har spelat en avgörande roll i satsningen, säger Åsa Burman projektchef och vd för Gobigas på Göteborg Energi.

Den 12 mars 2014 invigdes Göteborg Energis nya demonstrationsanläggning för produktion av biogas. Målet ett hållbart samhälle och en fossilfri framtid, en vision som Göteborg Energi delar med Chalmers.
Redan 2005 när Göteborg Energi bestämde sig för att börja titta på förgasning, förde man diskussioner med Chalmers, som ledde till att Göteborg Energi investerade i en förgasare i kraftcentralen på Chalmers, för att kunna testa och utveckla tekniken. Valmet Power byggde förgasaren, som är den största i världen för forskningsändamål.

Kraftcentralen förutsättning för satsningen
Sedan dess har Göteborg Energi tillsammans med Chalmers gjort otaliga försök i Kraftcentralens förgasare och testat olika bränslen. Kunskapen har man sedan tagit med sig till utformningen och driftsättningen av Gobigas-anläggningen, som använder samma teknik, indirekt förgasning av skogsavfall.
– Om vi inte hade börjat med att bygga den mindre förgasaren i KC, så hade vi inte gått vidare med Gobigas-projektet. Chalmers anläggning är tillräckligt stor för att resultaten därifrån ska vara relevanta. När vi nu gör samma sak i större skala kan vi se att det vi har testat i Chalmersförgasaren fungerar.  Kraftcentralen är ju en unikt stor anläggning att göra försök på, liksom den här förgasaren. 

Göteborg Energis biogasanläggning. Källa: repotecPositivt exempel på Göteborgsandan
Chalmers har också utbildat många som jobbar i projektet. 

– Eftersom vi bygger med en helt ny teknik behöver vi ha egen teknisk kompetens. Den har varit helt avgörande för att vi ska kunna bygga den här anläggningen, säger Åsa Burman, som själv gjorde sitt examensarbete på Energiteknik på Chalmers.

Bakom framgångarna i Gobigas-projektet ligger en stor vilja att samarbeta för att nå resultat, menar Åsa Burman.

– Göteborgsandan ses ibland som något negativt, men här är ett positivt exempel, där akademin, Göteborg Energi som kommunalt bolag och näringslivet samarbetar för att åstadkomma något viktigt tillsammans. Vi behöver byta ut de fossila bränslena och det här är ett väldigt bra sätt att göra det på.

Akademiska Hus sköter driften så att forskarna kan forska

Akademiska Hus ansvarar för driften av Chalmers kraftcentral. Personalen tillgodoser forskarnas önskemål samtidigt som de förser byggnaderna på Chalmers med värme och kyla.
– Vi har en professionell driftorganisation, som gör att forskarna kan ägna sig åt att forska istället för att sköta driften av pannan, säger Per Löveryd, som är driftchef på kraftcentralen.

I KC kan forskarna forska i en riktig produktionsskala till en kostnad som annars bara räcker till forskning i laboratoriemiljö. Eftersom pannan drivs på kommersiell bas av Akademiska Hus och producerar värme till Chalmers behöver enbart forskningens marginalkostnad täckas.
– Vår service ingår i hyran, vilket ju är väldigt förmånligt, jämfört med om forskarna skulle få betala för varje timma de använde anläggningen, säger Per Löveryd.

Driften anpassas efter forskarnas önskemål
Varje fredag träffas driftspersonalen tillsammans med forskare på Chalmers för att gå igenom vad som hänt och vad som ska göras nästa vecka. För att ge forskarna mer tid i kraftcentralen börjar första passet klockan sex på morgonen och det sista passet avslutas sex på kvällen. De anställda har också beredskap ifall något skulle inträffa på nätter och helger, tillexempel när det är dags att byta bäddmaterial.

Från laborationer till forskning i industriell skala
Per Löveryd började arbeta här första gången 1973, när han praktiserade för att bli driftsmaskinist. Då fungerade kraftcentralen som en produktions- och en laborationsanläggning, men det bedrevs ingen intensiv forskning. Per Löveryd kom tillbaka 1980 som maskinförman när man skulle man bygga upp en ny forskningsverksamhet runt den fluidbäddsteknik som Bo Leckner utvecklat och som har legat till grund den forskning som har bedrivits här sedan dess.
– Tack vare att det finns en väl fungerande infrastruktur och kunnig personal, blir det inte så dyrt att bygga om och bygga nytt.

Den första pannan som byggdes användes fram till 1990. Idag fungerar den som en reservpanna som eldas med bioolja.
– Det var ganska stora bekymmer och man fick verkligen vara entusiastisk. Pannan var stor och man fick dumpa mycket ånga. Ånga som strömmar låter väldigt mycket. Vi körde pannan i fem år med buller och bång.

Personal med stor kunskap om anläggningen
1989 utvecklade forskarna fluidbäddtekniken och 1990 byggdes en cirkulerande fluidbäddspanna där man slungar runt sand i pannan. CFP-pannan fungerade bra med en gång. Först eldades den med kol. ÅRTAL var det dags för förnybara bränslen och biomassa i form av flis som leveras i långtradare två gånger per dag. Anläggningen är också godkänd för att elda avfall.

2008 byggdes bioförgasaren som har använts för att göra olika försök där resultaten sedan har använts I Göteborg Energis stora satsning på förgasning av biomassa, Gobigas-projektet.
– En stor fördel för Chalmers är att driftpersonalen har stor kunskap om anläggningen och är bra på att ta tillvara och underhålla det som fungerar. Samtidigt som vi ständigt bygger om efter forskarnas önskemål, slängs inget i onödan, säger Per Löveryd.
Text: Ragnhild Larsson
Bild: Peter Widing

Publicerad: to 04 maj 2017.