Internlogistik & Lagerfunktion

Lunds Energis biobränsleeldade kraftvärmeverk

Författare Carl Lantz & Joel Fredholm

Handledare Luca Urciuoli

Institutionen för Teknisk Ekonomi och Logistik

Peter Ottosson Lunds Energi

I

Förord Detta examensarbete om 20 poäng har utförts från oktober 2006 till mars 2007 som den avslutande delen av civilingenjörsutbildningen i Industriell Ekonomi. Arbetet har gjorts vid institutionen för Teknisk Ekonomi och Logistik vid Lunds Tekniska Högskola och med Lunds Energi som uppdragsgivare. Vi vill passa på att tacka alla personer som på något sätt har bidragit till att examensarbetet har kunnat genomföras, och slutföras. Vi vill rikta vårt stora tack till Peter Ottosson på Lunds Energi för ett gott samarbete och intressanta synpunkter och idéer. Vi vill också tacka övrig personal på Lunds Energi som varit oss behjälpliga genom projektet, och även önska lycka till framöver med uppstartandet av det biobränsleeldade kraftvärmeverket. Det är vår stora förhoppning att de analyser och slutsatser som vi kommit fram till också implementeras i praktiken och framöver även resulterar i komparativa fördelar för Lunds Energi! Vidare vill vi tacka vår handledare Luca Urciuoli vid Teknisk Logistik för ett kontinuerligt stöd under vägen. Hans idéer och kommentarer har gett oss bättre struktur och arbetssätt under hela processen. Tack också till Stig-Arne Mattsson som tagit sig tid att läsa igenom arbetet och komma med värdefulla synpunkter på innehållet. Lund april 2007

Carl Lantz Joel Fredholm

II

III

Abstract Problem analysis Lunds Energi is at the moment in the planning phase of the creation of a bio fuel heat and power plant. The fuel burned within this, will mostly be wood fuel, chips from wood waste products and peat. Bio fuels of these kinds, depending on several reasons, loose their heat value during storage after they are splintered. This will mean an added cost to the cost of tied-up capital and will therefore be a factor to take into consideration when the storage function on the facility is designed. With the necessity of secure stock levels, and cost effective warehouse and internal logistic functions, the authors have gotten the task to investigate and find answers to the following problems: - Which inventory levels should Lunds Energi try to attain in order to minimize the inventory

related costs? - How should the company secure that the bio fuel is not stored too long, causing losses in heat

value, and how could a layout of the plant field look in order to support the storage levels strived for?

- What will the needs be regarding employees working at the water content sampling-control

and how many loading vehicles will be necessary, in order to avoid long queues of trucks and guarantee production supply?

Purpose

The purpose of this master thesis is to produce a proposal for how the assigner of this project can handle the problems discussed above. The purpose is also to facilitate and act as a source of information and inspiration for other companies in a similar situation, and thereby contribute to a more environmentally friendly heat and power production, with gains for both producer and consumer as well as for the environment. Method Both qualitative and quantitative studies have been carried out. The problem analyses presented above invite for both of these methods to be used and were required in order to find the answers that were wanted. The study has during the work process all the time had both a deductive and inductive approach, which has led to an abductive ditto. The empirical data used, have been obtained through observations and interviews at other bio fuel heat and power plants, but also from the workforce at Lunds Energi. These are primary sources, but also secondary sources like common literature has committed to the constructive approach that has been used to come up with the models and results in the thesis. Conclusions & Recommendations - The authors have identified three variables as the most critical ones regarding the costs caused

by storage of the bio fuel. These three variables are costs for tied-up capital, absence of low-season discounts and costs caused by heat value reduction. The results are showing that, for all the kinds of bio fuel except wood logs, the dominating variable is the cost caused by heat value reduction resulting in that a minimization of inventories is optimal from a cost perspective.

IV

- A storage level corresponding to about eight days consumption is determined as a level that should eliminate the risks for scarcity of fuel. Concerning the storage levels of wood logs, it is of large interest to store a larger amount of this bio fuel form since it does not carry any extra cost and is a way of securing material.

- To avoid that any material is stored for too long, the authors determine a “First-In-First-Out”

(FIFO) system to be the most appealing way of organizing the flow of bio fuels. A layout, which characterizes clearness and invites for a FIFO system has been designed, taking fire- and vehicle traffic security into consideration

- Two kinds of water content sampling-control have been observed and analysed. The first is

when a sample is collected from the heat and power plant’s own employee out by the pile, a method used by most plants today. The other method that was analysed is a kind where the sample is taken from a ramp at the weight and control station. The results show that the first case would need two employees per work shift, while the second case only would require one. The authors therefore recommend Lunds Energi to design a ramp as these costs are less than those of the extra employees. Noteworthy is that there are investigation projects going on striving for making the water content control more automated, which would have large impact on the internal logistic on the plant, but also on the production control.

- As it comes to the need of loading machines, an activity analysis has been set up and analysed.

Looking at each activity needed for, the conclusion drawn by the authors is that two loading vehicles per shift will be enough. Yet, the authors’ recommendation is to look at the possibility of having another one as a reserve, or to lease one with short notice if needed.

Key words Bio fuel logistics, tied-up capital, storage level, storage layout, bio fuel handling, bio fuel, energy loss, water content control.

V

Sammanfattning Problemställning Lunds Energi planerar i dagsläget konstruerandet av ett biobränsleeldat kraftvärmeverk där ingående bränsle främst kommer att vara ett antal typer av skogsbränsle, returträ och torv. Biobränslen av dessa slag förlorar, beroende på ett flertal faktorer, värmevärde då det lagras. Dessutom innebär lagringen kostnader för företaget då aktiviteten binder upp kapital. Med nödvändigheten av ett tryggt lager på anläggningen, och ett kostnadseffektivt arrangemang av lagerfunktioner har författarna fått i uppgift att utreda följande frågeställningar: - Vilka lagernivåer bör eftersträvas för respektive material för att lagerrelaterade kostnader ska

minimeras? - Hur kan det säkerställas att bränslet på området inte lagras för länge, vilket medför

energiförluster, och hur ser en layout ut som stödjer detta och möjliggör att de framräknade lagernivåerna kan upprätthållas?

- Hur kommer resursbehovet att se ut beträffande personal vid provtagning av bränsle samt

antalet lastmaskiner på området för att undvika alltför långa köer av lastbilar in till anläggningen samt säkerställa bränsleförsörjningen till pannan?

Syfte Syfte är att presentera ett förslag på hur uppdragsgivaren kan hantera de problem beskrivna i problemformuleringen som Lunds Energi kommer att ställas inför vid uppstartandet av anläggningen i Örtofta. Syftet är också att förenkla, inspirera och verka som informationskälla för andra företag som också är i startgroparna med liknande projekt och därmed bidra till en mer miljövänlig värme- och elproduktion med besparingar för både producent, konsument och miljö. Metod Metoden som använts är av både kvalitativ och kvantitativ karaktär. Den abduktiva ansatsen har valts att ligga till grund för studien, då både empirisk och teoretisk studie har skett parallellt och genom arbetets gång. De empiriska data som använts har erhållits främst från observationer och intervjuer vid andra biobränsleeldade kraftvärmeverk, men också från Lunds Energis egen personal. Förslag på metoder och modeller har tagits fram med hjälp av både empirisk och teoretisk data, för att med ett konstruktivt angreppssätt komma fram till modeller och resultat som tidigare inte använts inom dessa problemområden. Slutsatser & Rekommendationer - Författarna har i detta arbete identifierat tre stycken variabler som mest kritiska beträffande

kostnadspåverkan för lagerhållning av biobränslen. Dessa tre variabler är kostnader för bundet kapital, säsongsrabatter samt kostnader för energiförluster. Resultaten som beräknades visade att för samtliga bränslesorter förutom rundved var den dominerande variabeln kostnader för energiförluster då uppflisat material lagras under för lång tid.

- Ett lager motsvarande åtta dagar är en nivå som bör kunna eliminera risken för brist på

bränsle. Vad angår lagernivåerna för rundved rekommenderar författarna Lunds Energi att utnyttja det faktum att inga nämnvärda kostnader uppkommer vid ökat rundvedslager och med denna bränsleform säkerställa trygg produktionsförsörjning till en rimlig kostnad.

VI

- För väldigt fuktigt bränsle blir energiförlusterna på kort tid onödigt stora, vilket innebär att annan hanteringsorganisation än den rekommenderade ”First-In-First-Out” (FIFO) kan bli nödvändig.

- För att undvika att något material lagras för länge anser författarna att lagret bör organiseras

på ett sådant sätt att ett FIFO system kan användas. En layout har tagits fram som bjuder till lättöverskådlighet, FIFO-system och säkerhet, samtidigt tar hänsyn till de olika anläggningstillgångarna på området.

- I arbetet har två olika typer av provtagning analyserats, dels då ett prov tas efter det att lasten

har tippats och dels i anslutning till provtagningsstationen med hjälp av en ramp. Resultaten av beräkningarna visade att för att uppnå önskad servicenivå i det första fallet krävdes två provtagare per skift medan endast en var nödvändig då provtagningen skedde ifrån ramp. Författarna anser därför att Lunds Energi bör använda sig av provtagning från ramp då kostnaderna för att konstruera en sådan inte kommer att överstiga de extra personalkostnader som att ta prover vid lossad last innebär.

- När det gäller behovet av lastmaskiner har författarna valt att dela upp detta arbete i olika

aktiviteter. Efter att ha fastställt tider för var och en av dessa aktiviteter samt tittat på antalet repetitioner av dessa är författarnas slutsats att det kommer att vara tillräckligt att använda sig av två lastmaskiner per skift. Dock rekommenderas Lunds Energi att se över möjligheten att ha en lastare i reserv, alternativt att kunna hyra in en sådan med kort varsel för att förhindra stopp i förbränningen om någon av dessa två skulle gå sönder.

Nyckelord Bränslelogistik, kapitalbindning, lagernivå, lagerlayout, bränslehantering, biobränsle, energiförlust, fuktprovtagning.

VII

Innehållsförteckning 1. INLEDNING...................................................................................................................................................... 1

1.1 BAKGRUND ................................................................................................................................................... 1 1.2 PROBLEMSTÄLLNING..................................................................................................................................... 2 1.3 SYFTE............................................................................................................................................................ 2 1.4 AVGRÄNSNINGAR.......................................................................................................................................... 2 1.5 RAPPORTENS STRUKTUR................................................................................................................................ 2

2. METOD ............................................................................................................................................................. 5

2.1 DET KONSTRUKTIVA ANGREPPSSÄTTET......................................................................................................... 5 2.1.1 Induktion, deduktion och abduktion...................................................................................................... 5

2.2 VAL AV METOD ............................................................................................................................................. 6 2.2.1 Kvantitativ respektive kvalitativ metod................................................................................................. 6 2.2.2 Vårt val av metod i examensarbetet...................................................................................................... 6 2.2.3 Fallstudier ............................................................................................................................................ 6

2.3 DATAINSAMLING........................................................................................................................................... 7 2.3.1 Primärdata ........................................................................................................................................... 7 2.3.2 Sekundärdata........................................................................................................................................ 8

2.4 ÖVERGRIPANDE ARBETSGÅNG OCH METOD ................................................................................................... 9 2.5 EXAMENSARBETETS TROVÄRDIGHET .......................................................................................................... 10

2.5.1 Validitet och reliabilitet i undersökningen ......................................................................................... 10

3 TEORI............................................................................................................................................................... 11

3.1 BRÄNSLETYPER ........................................................................................................................................... 11 3.1.1 Trädbränslen ...................................................................................................................................... 11 3.1.2 Grenar och Toppar - GROT ............................................................................................................... 12 3.1.3 Bark .................................................................................................................................................... 12 3.1.4 Returträ............................................................................................................................................... 13 3.1.5 Torv .................................................................................................................................................... 14 3.1.6 Halm ................................................................................................................................................... 15

3.2 BRÄNSLELAGRING....................................................................................................................................... 15 3.2.1 Substansförluster ger energiförluster ................................................................................................. 15 3.2.2 När var och hur ska bränslet lagras?................................................................................................. 16 3.2.3 Balansen mellan tillgång och efterfrågan .......................................................................................... 17 3.2.4 Lagringsplatsens betydelse................................................................................................................. 17 3.2.5 Lagring av GROT ............................................................................................................................... 17 3.2.6 Lagring av torrflis .............................................................................................................................. 18 3.2.7 Lagring av bark .................................................................................................................................. 18 3.2.8 Lagring av returflis............................................................................................................................. 18 3.2.9 Lagring av torv ................................................................................................................................... 18 3.2.10 Lagring av rundved – Virke utan industriell användning................................................................. 19 3.2.11 Bränder............................................................................................................................................. 19 3.2.12 Terminalutrymme och anläggningsutrymme .................................................................................... 20

3.3 LAGERSTYRNING......................................................................................................................................... 20 3.3.1 Motiv för lager.................................................................................................................................... 20 3.3.2 Uttagsprinciper – LIFO och FIFO ..................................................................................................... 21 3.3.3 Prognosmetoder.................................................................................................................................. 21 3.3.4 Optimering.......................................................................................................................................... 22

3.4 LAGERLAYOUT............................................................................................................................................ 22 3.4.1 Fast och flytande placering ................................................................................................................ 23

3.5 KÖTEORI - DISKRETA MARKOVPROCESSER................................................................................................. 23

4. EMPIRI............................................................................................................................................................ 27

4.1 INGÅENDE VARIABLER ................................................................................................................................ 27 4.1.1 Förväntad säsongslängd..................................................................................................................... 27 4.1.2 Förbränningsnivå och bränslefördelning........................................................................................... 27 4.1.3 Inköpspris och bränslerabatter........................................................................................................... 27 4.1.4 Kostnad för energiförlust.................................................................................................................... 28 4.1.5 Kapitalbindning.................................................................................................................................. 29

VIII

4.1.6 Örtofta anläggningsområde................................................................................................................ 29 4.1.7 Arbetsgång.......................................................................................................................................... 30 4.1.8 Provtagning ........................................................................................................................................ 30

4.2 NULÄGESBESKRIVNING AV TRE SYDSVENSKA KRAFTVÄRMEVERK.............................................................. 31 4.2.1 Växjö................................................................................................................................................... 31 4.2.2 Kristianstad ........................................................................................................................................ 33 4.2.3 Malmö................................................................................................................................................. 35

5. ANALYS .......................................................................................................................................................... 39

5.1 LAGERNIVÅER ............................................................................................................................................. 39 5.1.1 Fastställande av kritiska variabler ..................................................................................................... 39 5.1.2 Kapitalkostnad.................................................................................................................................... 40 5.1.3 Rabatter .............................................................................................................................................. 41 5.1.4 Kostnad för energiförlust.................................................................................................................... 42 5.1.5 Fastställande av lagernivåer .............................................................................................................. 42 5.1.6 Känslighetsanalys............................................................................................................................... 45

5.2 HANTERING OCH LAGERLAYOUT ................................................................................................................. 46 5.2.1 Mål...................................................................................................................................................... 46 5.2.2 Hantering............................................................................................................................................ 46 5.2.3 Layout ................................................................................................................................................. 48 5.2.4 Alternativa typer av layout och lagerorganisation............................................................................. 50

5.3 RESURSBEHOV ............................................................................................................................................ 51 5.3.1 Lastare................................................................................................................................................ 51 5.3.2 Provtagning ........................................................................................................................................ 53

6. SLUTSATSER & REKOMMENDATIONER ............................................................................................. 59

6.1 LAGERNIVÅER ............................................................................................................................................. 59 6.2 HANTERING OCH LAGERLAYOUT ................................................................................................................. 59 6.3 RESURSBEHOV ............................................................................................................................................ 61 6.4 ANVÄNDNINGSMÖJLIGHETER FÖR ANDRA PARTER ...................................................................................... 61

KÄLLFÖRTECKNING...................................................................................................................................... 62

BILAGA 1: TELEFONINTERVJU MED SYDVED ENERGILEVERANSER - LEVERANTÖR ........... 64

BILAGA 2: TELEFONINTERVJU MED NEOVA - LEVERANTÖR ......................................................... 66

BILAGA 3 TELEFONINTERVJU MED MLT AB - TRANSPORTÖR ....................................................... 69

1

1. Inledning

Kapitlets syfte är att ge läsaren en första inblick i arbetet. Det första steget är att förklara bakgrunden och uppkomsten till examensarbetet. Därefter kommer problemformulering och syfte på vilka analys och resultat kommer att baseras. Slutligen kommer rapportens struktur som ämnar förklara rapportens olika steg.

1.1 Bakgrund

Biobränsle är samlingsnamnet för bränsle som härstammar från växtriket så som skogsbränsle eller åkergrödor1 och har till skillnad från fossila bränslen inte varit utanför det naturliga kretsloppet under miljontals år. Den stora fördelen med biobränslen är att dessa inte ger något tillskott av koldioxid och därmed inte medverkar till ökad växthuseffekt. Den mängd koldioxid som frigörs vid förbränning är precis samma mängd som växten har bundit under sin livstid och så länge som återväxten av biobränslen är lika stor som förbrukningen av dem kommer nettotillskottet till atmosfären att vara obefintligt.2 Vid förbränning i ett biobränsleeldat kraftvärmeverk ger värmen som alstras upphov till upphettning av ångpannans vatten under stort tryck. Denna ånga leds därefter till en turbin, vars skovlar börjar rotera vid tillräckligt högt ångtryck. Turbinen driver en generator och rotationen som uppkommer används för att generera elektricitet. Ångan leds sedan vidare in i en kondensor där den kyls ner. Vattnet som användes vid nedkylningen har nu en så pass hög temperatur att det kan ledas ut i fjärrvärmenätet och används vid uppvärmning. Lunds Energi arbetar kontinuerligt med olika förslag för att sänka produktionskostnaderna för el och värme samtidigt som man vill minska miljöpåverkan från dess produktionsenheter. Att anlägga ett biobränsleeldat kraftvärmeverk har diskuterats tidigare, men har inte ansetts som tillräckligt lönsamt för att ett beslut om uppförande ska kunna tas. Införandet av koldioxidskatter och möjliga framtida incitament för att gå från fossila bränslen till förnyelsebara har dock inneburit att ett biobränsleeldat kraftvärmeverk nu skulle bli en lönsam investering. Lunds Energi har därför beslutat att till år 2010 färdigställa ett biobränsleeldat kraftvärmeverk vid Örtofta, strax utanför Lund. Detta då denna lokalisering ses som mycket fördelaktig eftersom förutsättningarna för att ansluta kraftvärmeverket till fjärrvärme- och elnät är mycket goda. Andra argument för denna placering är att infrastrukturen i området lämpar sig väl för bränsletransporter samt det faktum att lokalbefolkning och landskapsbild inte skulle påverkas i större utsträckning. Anläggningen kommer att bestå av en eller flera ångpannor med en sammanlagd effekt av 185 MW. Den beräknade produktionen beräknas att uppgå till cirka 100 MW värme och 50 MW el.3 Samtliga bränslesorter förutom halm kommer att lagras utomhus i anslutning till anläggningen medan halmen kommer att förvaras separat i ett täckt lager om 2500 m2. De olika typer av bränslen som i huvudsak kommer att användas vid anläggningen är skogsbränsle, returträ, torv och agrobränslen och behovet av dessa bränsletyper kommer att kunna tillgodoses av leverantörer som finns inom ett avstånd av 20 mil. Anledningen till att elda en mix av olika bränslesorter är att man vill uppnå en jämn fukthalt in till pannan och få ut maximal effekt vid förbränning. Detta ställer krav på strategier rörande lagernivåer samt även på en effektiv internlogistisk hantering av de nämnda bränslena.

1 http://www.svenskenergi.se/energifakta/biobranslen.htm 2 http://sv.wikipedia.org/wiki/Biobr%C3%A4nsle 3 Teknisk-Ekonomisk Utredning av Biobränsleeldat Kraftvärmeverk, Lunds Energi, 2006-06-22

2

1.2 Problemställning

Mängden bränsle som kommer att användas vid kraftvärmeverket är mycket stor, något som kommer att innebära att logistiska och lagerrelaterade frågor får en stor betydelse för kraftvärmeverkets funktionalitet och dess lönsamhet. Som en del i arbetet för en plan inför uppstartandet av kraftvärmeverket kommer vi i detta arbete att utreda följande frågor: - Vilka lagernivåer bör eftersträvas för respektive material för att lagerrelaterade kostnader ska

minimeras? - Hur kan det säkerställas att bränslet på området inte lagras för länge, vilket medför

energiförluster, och hur ser en layout ut som stödjer detta och möjliggör att de framräknade lagernivåerna kan upprätthållas?

- Hur kommer resursbehovet att se ut beträffande personal vid provtagning av bränsle samt antalet lastmaskiner med tillhörande förare på området för att alltför långa köer av lastbilar in till anläggningen ska undvikas samt att bränsleförsörjningen till pannan ska säkerställa?

1.3 Syfte

Examensarbetets huvudsakliga syfte är presentera ett förslag på hur uppdragsgivaren kan hantera de problem beskrivna i problemformuleringen som Lunds Energi kommer att ställas inför vid uppstartandet av anläggningen i Örtofta. Syftet är också att förenkla, inspirera och verka som informationskälla för andra företag som också är i startgroparna med liknande projekt och därmed bidra till en mer miljövänlig värme- och elproduktion med besparingar för både producent, konsument och miljö.

1.4 Avgränsningar

Vi kommer i uppsatsen att fokusera på de givna frågeställningarna. Tågtransporter och de aktiviteter som hänförs till avlastning av dessa kommer inte att ingå, då detta är ett önskemål från Lunds Energi. Vi kommer givetvis att ha möjligheter för tågtransporter i åtanke, då detta kan bli av central betydelse för lagringsområdets hela planering och layout för att en övergång till tågleveranser ska kunna ske smidigt. Inköpsstrategier kan bli av stor betydelse för kraftvärmeverket, men då tidshorisonten är snäv väljer vi att inte fokusera på inköpets roll då marknad och statliga direktiv kan förändras en del framöver och därmed göra detta arbete föråldrat. Halm är ett bränsle som kommer att förbrännas i en separat panna, och även lagras på ett speciellt sätt under tak i anslutning till provtagning och våg. Lager- och logistikproblem för detta bränsle skiljer sig en del från övriga material och vi har med anledning av det redan omfattande uppdraget valt att inte djupare studera halmlogistiken.

1.5 Rapportens struktur

För att läsaren ska få så mycket som möjligt ut av denna rapport har författarna försökt att strukturera rapporten på ett sådant vis att det ska vara lätt för en läsare, oavsett dennes förkunskaper i de olika delområdena, att följa med. Den första delen i rapporten kommer att beröra de metoder som författarna har valt att använda för att färdigställa detta arbete samt de möjliga konsekvenser som dessa val har inneburit. Därefter har ett teorikapitel placerats för att ge information som är viktig för att kunna ge svar på de problemformuleringar, ur vilka arbetet har sitt ursprung. Mycket fokus kommer att läggas på

3

att ge en solid kunskapsgrund beträffande de bränsletyper som kommer att handhas på anläggningen samt teorin bakom optimal hantering utav dessa. I detta kapitel kommer även det i korta ordalag beskrivas enkel köteori, något författarna anser vara nödvändigt för att kunna följa med i analysen av resursbehovet på anläggningen. Dessutom ges insikter i lagerstyrning och layoutteori. Det efterföljande kapitlet är empiriskt material där målet är att ge läsaren förståelse för de ingående variabler som har använts i arbetet samt en inblick i hur liknande anläggningar verkligen drivs. Detta kapitel kan tyckas vara något överflödigt för en person med god insikt i branschen, men då detta arbete även riktar sig till andra högskolestudenter är författarna av åsikten att detta kapitel har en värdefull funktion. Nästa kapitel i ordningen är analyskapitlet. Här kommer författarna att i tur och ordning analysera den insamlade informationen och försöka finna svar på de frågor som ställdes i början av rapporten. För att det ska vara lätt för läsaren att följa med är analyskapitlet indelat i följande delar: - Lagernivåer: Kritiska variabler kommer först att fastställas och sedan kommer, ur

kostnadssynpunkt, optimala lagernivåer för respektive bränslesort att fastställas. - Lagerlayout och organisation: En lämplig lagerlayout kommer att tas fram som på ett tydligt

sätt ska kunna förmedla författarnas syn på hur lagret ska byggas upp. En annan viktig aspekt i denna del av analysen är på vilket sätt lastbilar och lastare ska arbeta för att skapa ett helt och hållet roterande lager.

- Resursbehov: Författarna delar upp resursbehovet i två delar; personalbehov för arbete i

lastmaskinerna samt personalbehov i provtagningen. Det sista kapitlet i arbetet kommer att förmedla författarnas åsikter på hur arbetet på anläggningen bör bedrivas och kommer att kallas slutsatser och rekommendationer. Författarna ger här, på ett kortfattat och överskådligt vis, en sammanfattning på vad de har kommit fram till i form av svar till de inledande problemformuleringarna.

4

5

2. Metod

Det huvudsakliga syftet med detta kapitel är att visa vårt tillvägagångssätt för insamling och bearbetning av information för att kunna svara på problemfrågeställningarna. Kapitlet ska även ge läsaren en förståelse till varför vi har valt att arbeta på detta sätt och vilka följder detta kommer att innebära.

2.1 Det konstruktiva angreppssättet

Under senare tid har det i vetenskapliga sammanhang talats allmer om det konstruktiva angreppssättet som en alltmer etablerad forskningsmetod hur forskare arbetar. Detta sätt att arbeta kan utnyttjas inom många olika fält. Inte minst inom ekonomiska och ingenjörsvetenskapliga forskningsområden.4 Det konstruktiva angreppssättet för forskning är en procedur för att utveckla innovativa konstruktioner, med syftet att lösa verkliga problem i den riktiga världen, och med detta menas att därmed kunna medverka till att kunna få detta att stämma överens med det verkliga problemets teorier. Genom utvecklandet av konstruktioner skapar man något som skiljer sig från annat som tidigare existerat.5 Det som är karakteristiskt för en konstruktiv studie är att forskarens empiriska ingripanden är tydliga och starka. En konstruktiv studie är av naturen experimentell: den utvecklade och implementerade nya konstruktionen bör ses som ett testinstrument för att illustrera eller testa en teori, eller att utveckla en helt ny sådan. Ofta bygger teorin på att resultatet av en delstudie leder fram till att fungera som input i nästkommande undersökningar. Den konstruktiva forskningen baseras på tron att en djup analys av vad som fungerar i praktiken, också kan ge ett signifikant bidrag till teorin.6 I detta arbete kommer det konstruktiva arbetssättet speglas i att resultaten i en delfråga blir ingående variabler i en annan.

2.1.1 Induktion, deduktion och abduktion

En del forskningsprojekt börjar med iakttagelser av verkligheten som man ämnar förklara med hjälp av relevanta teorier medan andra finner en teori så pass spännande eller på andra sätt lockande att man vill se hur väl denna stämmer överens med verkligheten genom studier utav denna. Detta kallas att arbeta induktivt respektive deduktivt.7 En blandning av dessa arbetssätt kallas abduktivitet. Då denna uppsats är av empiriskt slag och utgår ifrån verkligheten kommer arbetssättet mestadels att vara av induktivt slag. Trots att den berörda anläggningen inte ännu står klar finns det, tack vare andra liknande projekt, möjligheter att studera verkligheten och utifrån denna delvis svara på våra frågeställningar med hjälp av kunskaper om de teorier som författarna redan besitter eller kommer att studera under arbetets gång. Deduktivt arbete kommer att utföras genom att en del av de teorier som författarna lärt sig genom åren på LTH, används och utgås ifrån, för att visa hur dessa kan appliceras och utnyttjas i nya sammanhang. Härmed försöker författarna finna nya sätt att lösa problem i verkligheten, problem som kanske inte ens tidigare uppfattats som problem. Detta sätt att arbeta menar författarna kan ses som en blandning av deduktion och

4 Lukka, s.83, (1993) 5 Lukka, s.84, (1993) 6 Lukka, s.85, (1993) 7 Rienecker, Stray Jörgensen, s.160, (2002)

6

konstruktion, där resultat från en undersökning ofta fungerar som input för att lösa nästa delproblem. Det induktiva arbetssättet som författarna kommer att använda sig av kommer att innebära konsekvenser. Det positiva är att man med denna metod redan har något konkret att behandla från början, vilket i de flesta fall innebär att det är lättare att komma igång med sitt arbete och att motivationen och arbetslustan ej tappas. Självklart finns det även negativa aspekter med det induktiva arbetssättet, vilka i detta fall främst består av att de teorier man vill använda ej helt och fullt ut stämmer överens med den verklighet man har att utgå ifrån. Dessutom finns alltid risken vid induktiva rapporter att man låter sig påverkas av att man redan har något konkret att utgå ifrån och låter sig färgas och fastlåsas i sitt tänkande av denna verklighet. Det kan leda till att delar som skulle kunna förbättras behandlas som redan optimalt fungerande. Detta ämnar alltså författarna undvika genom en hög inblandning av konstruktivt arbetssätt, där målet är att komma fram till nya tankesätt och metoder som tidigare inte existerat i biobränslebranschen. Samtidigt, i en studie som denna, bör det framgå som tämligen självklart att forskaren måste utgå med att observera verkligheten innan djupgående teoretiskt material ens kan väljas ut på ett lämpligt sätt.

2.2 Val av metod

2.2.1 Kvantitativ respektive kvalitativ metod

Kvantitativ och kvalitativ metod skiljer sig på det viset att det i det tidigare arbetas med så kallad hårddata som ska behandlas, statistiskt eller matematiskt för att kunna svara på frågor som till exempel; Hur många? Hur mycket? Det centrala i en kvalitativ metod är den mer mjuka data som man får genom till exempel intervjuer eller observationer av verkligheten som man sedan använder sig av för att kunna svara på frågor som: Varför ska vi? Hur bör vi?

2.2.2 Vårt val av metod i examensarbetet

Detta arbete kommer att söka finna flertalet svar och lösningar av diverse slag och självklart kommer de aktuella frågeställningarna att påverka vårt val av metod. Den första frågeställningen är ett problem av främst kvantitativt slag. Detta kommer mestadels att använda hårddata, vilka kommer att behandlas för att ge oss svar på frågan. I de två senare problemen arbetar vi både kvantitativt och kvalitativt för att komma fram till bästa möjliga resultat. Naturligt i ett sådant här projekt är att börja med att observera och samla information för att skaffa sig kännedom om ett kraftvärmeverks funktioner och logistikbehov. Detta görs i allmänhet bäst kvalitativt och därefter har förhoppningsvis en bra översikt skapats som förutsätter större möjligheter att veta vilken kvantitativ information som behövs.

2.2.3 Fallstudier

Det planerade biobränsleeldade kraftvärmeverket har ännu inte börjat byggas och det kommer att krävas studier i form av intervjuer och observationer utav andra liknande anläggningar för att kunna bygga upp den förståelse för projektet som är nödvändig för att nå ett bra slutresultat. De berörda anläggningarna kommer att väljas ut mycket noga med avseende på olika faktorer. Det mest betydelsefulla är att många egenskaper är lika mellan det aktuella studieobjektet författarna besöker och anläggningen som Lunds Energi ska bygga. Författana tror samtidigt man bör komma ihåg vikten av att inte stirra sig blind på vad som idag existerar också är det som kommer att bli bästa lösningen i framtiden. Därför finns i författarnas arbete stora ambitioner att tänka

7

kritiskt och konstruktivt vid de observationer och intervjuer som äger rum hos de olika kraftvärmeverken, och med andra ord, utnyttja delar av det viktiga tankesättet som utbildningen i industriell ekonomi har som syfte att skänka dess studenter. Dock måste det påpekas att de möjliga studieobjekten har kommit att begränsas av geografiska och ekonomiska orsaker. Konkurrensskäl kan också vara en anledning till att vissa fallstudiemöjligheter går förlorade. En fallstudie kan göras i syfte att gå på djupet med just det fallet och sedan göra en helhetsanalys. En djupare förståelse eftersträvas, och inte att testa teorier eller generalisera resultat. För att kunna generalisera krävs det att flera fallföretag används i studien.8 När valet gjorts av vilka fallstudier man vill ska ingå i studien, samlas vanligen information in genom observationer och intervjuer. Styrkan med intervjuer är att de ger en möjlighet att verkligen diskutera frågor som uppkommer under fallstudien.9 Mer om dessa datainsamlingsmetoder i nästa avsnitt. Författarna menar också att fördelen med denna forskningsmetod är att de snabbt ger en bild av hur någonting fungerar och därmed möjliggör att snabbt sätta sig in i ett område de tidigare varit relativt obekant med.

2.3 Datainsamling

I metodiklitteraturen skiljer man mellan två typer av information, primär- och sekundärdata. Primärdata betecknas ofta som den information som forskaren själv samlar in genom egen närvaro, upplevelse och deltagande. Sekundärdata är information som redan finns tillgänglig i befintliga källor, artiklar och dylikt.10

2.3.1 Primärdata

Stora delar av den information som ligger till grund för analys i detta examensarbete är hämtat genom samtal med Lunds Energi och likaså kvantitativa data från företaget om genomsnittliga nivåer av bränsleförbrukning, fördelning av bränslesortiment et cetera. Andra viktiga källor kommer från intervjuer med befintliga kraftvärmeverk och telefonintervjuer med leverantörer av bränsleflis, men också med bränsletransportörer och flertalet andra branschkunniga. All denna information kan betecknas som primärdata. 2.3.1.1 Intervjuer Man brukar skilja på olika typer av intervjuer beroende på sättet man ställer frågorna och antecknar svaren. Intervjumetoden, liksom sättet man antecknar svaren på, kan vara av antingen osystematisk eller systematisk slag. Att ställa frågorna på ett systematiskt vis innebär att man följer ett formulär med fastställda frågor. Det finns alltså inget utrymme för egna initiativ eller avvikelser från den tänkta planen. När det gäller svaren ligger skillnaden i hur det är möjligt för den intervjuade att svara. Med systematisk registrering av svar menas svar som utgår ifrån olika fastställda svarsalternativ, medan osystematisk registrering ger den intervjuade möjlighet att själv uttrycka sig och förklara. De olika typerna av intervjuer kan sammanfattas i figur 2.1 nedan.11

8 Jacobson, s. 95, (2002) 9 Holme & Solvang, s. 110, (1997) 10 Holme & Solvang, s. 132, (2001) 11 Svenning, s. 112, (1999)

8

Registrering

av svar

Presentation av frågor

Ostrukturerad intervju Strukturerad intervju

Osystematisk Systematisk

Informell intervju Omöjlig kombination Osystematisk

Systematisk

Figur 2.1 Matris visandes olika intervjuslag

I vårt arbete kommer vi framför allt att använda ostrukturerade intervjuer eftersom det på detta sätt blir lättare att jämföra de olika intervjuerna med varandra samtidigt som det lämnar en viss frihet för den intervjuade att ge sin syn på saker och ting. Självklart kommer det i vissa fall att ställas följdfrågor eller göras förtydliganden, men dessa kommer att anpassas så att de passar väl in under någon av de förutbestämda frågorna. Detta anser vi vara det mest effektiva sättet för att nå en bra slutprodukt samtidigt som det ger läsaren en större möjlighet att få förståelse för de beslut som vi tagit. Nackdelen med informationsanskaffning genom intervjuer är att informationen man erhåller inte alltid stämmer överens med verkligheten. Ibland kan det bero på att den intervjuade lämnar ett svar som han/hon tror stämmer, men som i verkligheten ger en missvisande bild. I andra fall kan det vara så att den personen man intervjuar själv har ett ansvar för att den aktuella situationen ser ut som den gör och i dessa fall kan det hända att svaren, medvetet eller omedvetet, är av sådant slag att de ger en förskönad bild av verkligheten.12

2.3.2 Sekundärdata

Denna form av information används för forskarens egna studier men har tidigare samlats in av någon annan och antagligen också för något annat ändamål. Kurslitteratur och annan teoretisk litteratur som används i detta examensarbete är exempel på sekundärdata. Denna skulle aldrig kunna bli tillräcklig för att lösa problemfrågeställningarna. Den är dock nödvändig för att ge en någorlunda vetenskaplig ton av arbetet. Exempel på sekundärdata som används i denna uppsats är litteratur om hur bränsleflis ska lagras och vad som händer i materialet då det ligger lagrat för länge. Annan sekundärdata som varit till stor nytta är diverse logistikböcker som behandlar lagring och dess kostnader kopplade till denna aktivitet. Även litteraturen om optimering och köteori är exempel på viktiga sekundärkällor.

12 Svenning, s. 112, (1999)

9

2.4 Övergripande arbetsgång och metod

Projektplanering

& initial

datainsamling

Intervjuer &

Observationer

Litteraturstudier

Dataanalys

Kompletterande

litteraturstudier

och intervjuer

Dataanalys &

modellkonstruktion

Slutgiltigt

rapportskrivande

Projektavslut och

Presentation

Figur 2.2 Projektets arbetsgång

Figuren ovan illustrerar den arbetsgång som författarna har valt att använda sig av. Författarna anser att denna arbetsgång stödjer de metoder som används och som beskrivs nedan. Författarnas metodval under detta examensarbete har självfallet bidragit till hur de slutgiltiga resultaten och rekommendationerna utvecklat sig. Figuren nedan beskriver den huvudsakliga arbetsgång som författarna under hela utvecklingsprocessen försökt att tillämpa. Till att börja med vill författarna tydliggöra för läsaren hur skillnaden mellan vårt induktiva och deduktiva arbetssätt kommit att bidra till en, totalt sätt passande metod för att uppnå trovärdiga och relevanta resultat. Därefter beskrivs hur det konstruktiva angreppssättet i senare skede varit avgörande för kreativiteten och nyskapandeförmågan. Genom att se varje problemområde, det vill säga varje problemfrågeställning, som en verklighet till vilken en bra lösning ska finnas, så har författarna genom projektets gång försökt att hitta motsvarande problem på befintliga kraftvärmeverk, alternativt försökt ”skapa” problemet ute hos verken i de fall dessa inte uppfattats som problemområden. Härifrån har författarna sedan letat efter teorier som kan anses relevanta att använda för att på ett vetenskapligt sätt analysera problemen. Detta sätt att arbeta är induktivt. I en del fall har författarna funnit vissa teorier så pass intressanta att dessa kan tänkas kunna appliceras på den verklighet som senare visat sig finnas ute på kraftvärmeverken. Exempel på sådana teorier är de om kapitalbindning, i form av det i stora mängder lagrade bränsleflis som behövs, men också de markovprocesser som presenteras i teorin. Detta kallas alltså att arbeta deduktivt. För att sedan komma vidare och skapa lösningsmodeller som är både relevanta och nytänkande, så har författarna huvudsakligen utgått ifrån ett konstruktivt angreppssätt, främst då detta efter ett otal diskussioner bedömts nödvändigt. Då man utnyttjar befintliga teorier för att skapa helt nya modeller, kanske i en ny bransch, så anser författarna detta vara ett exempel på hur den konstruktiva metoden används.

10

2.5 Examensarbetets trovärdighet

2.5.1 Validitet och reliabilitet i undersökningen

Begreppen validitet och reliabilitet behandlar säkerheten i en undersökning, om den är giltig och pålitlig. Validiteten har att göra med om metoden verkligen mäter de egenskaper man avser mäta. Att det som vi undersöker och mäter upplevs som relevant och att det vi frågar hos några få faktiskt gäller för flera.13 För att avgöra metodens giltighet och trovärdighet skulle man egentligen behöva använda en annan metod som man vet ger korrekt information för samma uppgift, men det är naturligtvis inte alltid möjligt i olika typer av forskningsuppgifter, speciellt inte om dessa är förstagångsprojekt14. Biobränsleeldade kraftvärmeverks lager- och logistikfunktioner är områden som är föga studerade tidigare, och därför är det svårt att veta huruvida de metoder som just vi författare har valt att använda faktiskt är de optimala. Att kritiskt bedöma giltighet och tillförlitlighet, i såväl de kvalitativa som kvantitativa undersökningarna, innebär att vi försöker förhålla oss kritiskt till kvaliteten på den information som vi samlar in. Genom att ha tydliga problemfrågeställningar, och med denna som bas i arbetet genomföra de empiriska studierna på ett bra sätt med frågor som speglar det vi vill få ut av desamma, ökar sannolikheten för att vår metod är valid. Reliabiliteten, som är den andra aspekten av säkerheten, bestäms av mätningens sätt att utföra uppgiften och hur noggrant informationen sedan behandlas15. Den handlar om metodens förmåga att motstå inflytande av olika tillfälligheter i intervjusituationen. Det handlar om hur mycket man kan lita på den information som erhållits. Inför varje intervju har författarna för den intervjuade förtydligat syftet med undersökningen, vilket Burell & Kylén (2003) också förespråkar för att höja kvaliteten i undersökningen16. Vi har också för den intervjuade klargjort att vi endast vill skaffa oss en bred och gedigen insikt i kraftvärmeverkens arbetsprocesser och hur branschen generellt fungerar och kan fungera optimalt. Därvid vill vi säkerställa att tillförlitligheten i de svar vi får är hög. Genom att fråga ett flertal personer med liknande ansvarsuppgifter på olika kraftvärmeverk, och jämföra svaren från dessa så bör kunna sägas att tillförlitligheten ökar ju mer lika svaren blir. Detta dessutom i och med att frågeformulären har varit relativt standardiserade. Varje kommun och dess kraftvärmeverk lever givetvis efter sina förutsättningar och omständigheter som kan variera dem emellan, men detta är också till vår fördel, eftersom vi får möjligheten att bredda vår kunskap och insikt i branschen, men våra intervjuresultat registreras och analyseras utifrån dess specifika förutsättningar. Oavsett om kraftvärmeverket är litet eller stort så kan nog sägas att de i sin verksamhetsprofil inte skiljer sig så mycket åt trots allt.

13 Jacobson, s.255, (2002.) 14 Lekvall, & Wahlbin, s.304, (2001) 15 Holme & Solvang, s.163, (2001) 16 Burell & Kylén, Sjustegsmodellen. (2003)

11

3 Teori

Teorikapitlets syfte är att ge läsaren den information som kommer att behövas för att kunna följa de resonemang, analyser och rekommendationer som författarna kommer att ge i de efterföljande delarna av arbetet.

3.1 Bränsletyper

I detta avsnitt ämnar författarna ge en överblick av de olika biobränslesorterna som kommer att förbrännas vid Lunds Energi Kraftvärmeverk. Genom att känna till egenskaperna hos de olika bränslesorterna är det möjligt att uppnå en effektiv lagring och få en tillfredsställande bränsleblandning med önskad fukthalt in till förbränning.

3.1.1 Trädbränslen

Trädbränsle definieras som trädråvara som inte genomgått någon kemisk process och innefattar alla biobränslen där träd eller delar av träd är utgångsmaterial. Denna typ av bränsle står i dagsläget för cirka 60 % av den värme som produceras från landets värmeverk. Anledningen till detta är ett relativt lågt pris samt det faktum att trä är befriat från energiskatt och koldioxidskatt och medför möjligheter till el-certifikat. Den totala mängden trädbränsle i Sverige är cirka 3 miljarder m3, skogskubikmeter, vilket är den fasta volymen ovanför stubben, inklusive bark och grenar. Fördelningen mellan de olika bränslesorterna kan ses i figur 3.1. Den årliga tillväxten i Sverige är ungefär 100 miljoner m3

sk, en summa som sedan mitten av 70-talet gott och väl täckt den årliga avverkningen. Dock har avverkningen ökat successivt de senaste åren och år 2002 avverkades hela 79 miljoner m3

sk, en siffra som säkerligen kommer att fortsätta öka i och med den ökade användningen av biobränsle som värme- och energikälla.17

Figur 3.1 Trädbränslefördelning i Sverige

Då man har använt trädbränsle vid förbränning har problem upplevts med de katalysatorer som ska minska utsläppen av kväveoxider. Erfarenheter har visat på att funktionen förbättras och livslängden på dessa katalysatorer förlängs om man blandar trädbränslet med torv.

17 Strömberg, s.31-32, (2006)

12

Figur 3.2 Ungefärlig sammansättning av trädbränslets torrsubstans:18

Avfallsbränslen som sågspån och flis innehåller ofta i rått tillstånd runt 50 % fukt. Lufttorkad ved brukar innehålla kring 25-30 % fukt. Det är dock praktiskt möjligt att elda trädbränslen med fukthalt upp till 65 %. Med stigande fukthalt minskar vedens effektiva värmevärde allt snabbare. Då bränsle med exempelvis fukthalt 65 % får torka till 50 % så ökar det effektiva värmevärdet allt snabbare. I bränslevärde tjänar man mycket på att låta väldigt fuktigt bränsle torka till 40 - 50 % fukthalt men därefter allt mindre på ytterligare torkning. Detta gäller alltså för obearbetat bränsle som inte flisats upp. Däremot kan andra fördelar utvinnas genom ytterligare torkning, såsom ökade lagringsmöjligheter, bättre hanterbarhet och mindre risk för mögelangrepp.19 Bark är oftast väldigt fuktig, speciellt vintertid. Normalt skalas barken hos hårda träslag i långa strimlor särskilt tidigt på våren, medan hos de mjuka träslagen faller av i korta bitar. Kort, huggen bark är lättare att hantera och ger möjlighet till en lättare kontroll av mängden. Flis gör man i första hand av skogsavfall, som toppar, grenar, stubbar och klena träd som bli över vid gallring och avverkning. Flis ges också av returträ av olika slag, men innebär också bekymmer med föroreningar, mer om detta en bit längre fram.

3.1.2 Grenar och Toppar - GROT

GROT är ett populärt biobränsle vid värme- och elproduktion. Under 2002 producerades 21 TWh från denna typ av bränsle, av vilka 2,5 TWh var elektricitet. GROT används för närvarande endast i flisad form i värmeverk. Dock förbränns det sällan ensamt utan ofta blandas det med andra typer av trädbränslen eller torv. Denna bränslesort har en relativt hög fukthalt, ofta mellan 40-50 %. Dessutom är det, i obearbetad form, volyminöst, något som gör att längre transporter bör undvikas för att bibehålla lönsamheten. Det vanligaste transportsättet är med lastbil, men även tåg kan bli aktuellt om avståndet överstiger 20 mil. Precis som för trädbränslen är GROT befriat från energi- och koldioxidskatt och berättigar till energicertifikat.20

3.1.3 Bark

Nästan all bark som blir över från sågverks- och massaindustrin går på något sätt till förbränning. Antingen används den direkt internt vid massabrukens egna pannor eller till försäljning till kraftvärmeverken.21

18 Alvarez, Del 1, s. 594, (2003) 19 Lehtikangas, s.38-39, (1999) 20 Strömberg, s.41-43, (2006) 21 Martinsson, Värmeforsk Service Rapport nr 813, (2003)

C 50% 02+N2

43%

H2 6%

a (aska) 1%

C 02+N2 H2 a (aska)

13

Barrbark är den i särklass vanligaste typen av bark som används som bränsle. Björkbark däremot har ett högre värmevärde, är oftast torrare och brinner bättre än barrbark. Askhalten är högre i bark än i flis, då barken ofta innehåller grus och sand på grund av mellanlagring vid väg.22 Priset på bark är normalt lägre än för andra trädbränslen, vilket beror på den höga fukthalten. När man blandar barkflisen med andra torrare bränslen fungerar barken som en bra fuktutjämnare och kan bidra till mer rökkondens vid förbränning vilket utnyttjas för elproduktion.

3.1.4 Returträ

Returträ är trädbränsle som tidigare haft annan användning och kan p.g.a. detta vara förorenad på olika sätt som t ex innehålla färgrester eller främmande material så som plast eller metall. Dessa föroreningar skiljer sig väsentligt mellan olika leveranser och bör därmed hanteras på olika sätt för minimal miljöpåverkan. Användandet av returträ är inte lika utbrett som de två tidigare bränslesorterna. År 2002 användes 2 TWh för fjärrvärmeproduktion. Vid förbränning av returträ blandas även andra bränslen in och halten av returträ brukar ligga mellan 10-40 %. Som kan ses i figuren nedan är returträ ett billigt biobränsle och användandet begränsas främst av otillräcklig tillgång.

Figur 3.3 Prisutveckling för olika biobränslen23

Förbränning av returträ har ett antal konsekvenser beroende på föroreningarna som finns i bränslet. Förutom den ökade korrosionen och risken för problematiska beläggningar som returträförbränningen orsakar bildas en aska vars hantering är mer komplicerad. Detta då den innehåller höga halter av framför allt zink och klor. Då bränslet även innehåller diverse tungmetaller bildas även emissioner av dessa skadliga tungmetaller. Dock kan man med hjälp av olika åtgärder minska de skadliga utsläppen så att de utsläppskrav som finns ej överskrids. Det enda problemet idag är halterna av bly. Andra åtgärder för att få förbränningen av denna bränslesort att bli mer miljövänlig är att, före flisningen, öka noggrannheten vid bortsortering av material med höga halter av skadligt innehåll. Att sortera bort de minsta delarna har även detta

22 Säterberg, Värmeforsk Service Raport nr 762, (2002) 23 Statens energimyndighet,( 2006-11-26)

14

visat sig vara lyckosamt då det är i dessa delar som de högsta halterna av skadliga ämnen återfinns. Detta är även bra av andra skäl så som minskad damning samt minskad korrosion och beläggning i pannan. Trots de miljömässiga nackdelar som finns med bränslet är flis av returträ befriat från energi- och koldioxidskatt samt berättigar till energicertifikat24.

3.1.5 Torv

Torvens värmevärde och övriga egenskaper är snarlika trädbränslets. Den färska torven innehåller 80-90 % vatten. Efter soltorkning under 2-3 dygn sjunker fukthalten vanligen till cirka 50 %, och god soltorkad torv kan innehålla endast 25 % vatten. För att kunna användas som bränsle skall fukthalten vara högst 50 %. Askhalten varierar mycket mellan 2 % och 20 % och mjuknar vid cirka 1000 ºC.25 Torv är ett material som bildas av att döda växter förmultnar vid låg eller ingen syretillförsel. Sverige är ett av de torvrikaste länderna i världen sett till sin yta och består till 25 % av torvbildande mark. Dock är det endast en tusendel av denna mark som består av torvtäkter. Detta medför att den årliga torvtillväxten på 20 miljoner m3 är fem gånger så stor som skörden. Dock är den årliga tillväxten i hög grad klimatberoende och kan variera mycket från år till år. En torr och varm sommar ger en gynnsam torvtillväxt. Brytningen av torv sker i Sverige under ett par intensiva sommarmånader och det finns idag ingen möjlighet att utsträcka detta intervall.26 Man brukar dela in torv i odlings- och energitorv även om gränsen mellan dessa är diffus. Denna rapport kommer naturligtvis att fokusera på energitorven som används som bränsle medan den jordförbättrande odlingstorven ej är av intresse för oss. Energitorven delas i sin tur in i tre stycken undergrupper beroende på hur den aktuella torven har skördats. Dessa grupper är: - Stycketorv. Denna sort består av torv som har formats till cirka 20 cm lång cylindrar. Dessa

låter man sedan ligga kvar på upptagningsområdet för att torka och därmed nå en fuktighetshalt på omkring 35 %. Denna typ av torv har ett energiinnehåll som ligger runt 1,1 MWh per m3.

- Frästorv. Som hörs på namnet skördas denna typ genom att man fräser upp ett 1-2 cm tjockt

lager som man sen torkar på plats innan den transporteras bort. Energiinnehållet för frästorv är ungefär 0,8 MWh per m3.

- Smultorv. Är en lokal variant som används i Härjedalen där den skördade torven lämnas på

täkten över vintern och resultatet blir något som kan liknas vid sönderfryst stycketorv. Energiinnehållet är liknande det för frästorv.

Torven kan även förädlas till pellets och briketter genom att den upptagna torven först mals ned för att sedan, i flera steg, torkas till dess att fukthalten är cirka 10-15 % innan de pressas till sin slutgiltiga form. Detta används framför allt då transportsträckan är lång eller man av andra anledningar vill förenkla hanteringen. Att samförbränna torv med andra biobränslen innebär att vissa negativa konsekvenser som till exempel minskad korrosion i överhettaren som dessa andra biobränslen har då de förbränns separat kan undvikas. Dessutom är halten av tungmetaller i torven i de flesta fall på lika låg nivå

24 Strömberg, s.48-53, (2006) 25 Alvarez, Del 1, s. 601, (2003) 26 Thörnqvist, T, Självuppvärmning och substansförluster vid lagring av torv, (1984)

15

som hos skogsbränsle. Ett problem är att torvdamm i kombination med luft kan utvecklas till en explosiv blandning. Stycketorven dammar däremot mindre än de andra. Precis som för tidigare bränslesorter är torv befriat från energi- och koldioxidskatt samt berättigar till elcertifikat. Dock är svavelhalten i torven hög, något som innebär att en svavelskatt på 40 kr/ton måste betalas. För att minska miljöpåverkan vid torvförbränning är därför någon slags svavelrening att rekommendera.27

3.1.6 Halm

Halm är ett biobränsle vars tillgång är god i de södra delarna av landet. Lagrings- och transportkostnaderna för halm är högre än för andra biobränsle, men priset per kWh är lägre än för t ex skogsbränsle. För att förhindra att självantändning uppstår vid lagring bör man skörda halmen då denna är torr, något som innebär en fukthalt på omkring 25 %. Ett stort problem med att använda halm som bränsle är de höga halterna av klor, kalium och aska som finns. Problemen med kalium och klor kan minskas vid utomhuslagring eller tvättning av halmen. Ett annat problem är det låga energiinnehållet per viktenhet som halmen har. Detta medför att stora mängder halm krävs, något som ställer större krav på lager- och logistikfunktion. Tak över halmlagret är att föredra och materialet är befriat från energi- och koldioxidskatt.28

3.2 Bränslelagring

Sammanfattningsvis kan nämnas att då lagring av bränsle på anläggningen är nödvändig, så ska denna utföras på ett sätt så att kvaliteten in till pannan blir den bästa möjliga, att substansförlusterna under lagringstiden blir minimala och att hanteringen sköts på ett så säkert sätt som möjligt.

3.2.1 Substansförluster ger energiförluster

Som regel bildas värme vid lagring av organiskt material. Orsakerna till detta kan vara flera. Vid sönderdelning av färsk träråvara är en orsak till värmeutveckling att respirationen i materialet, i trädets parenkymceller, där näring finns, stiger. Fett och stärkelse bryts ned till koldioxid och vatten samtidigt som värme avges. Respirationen ökar på grund av att syretillförseln blir större efter att träet sönderdelats. Mellan 20 oC och 40 oC är den optimala temperaturen för mikroorganismernas aktivitet, och ju längre ifrån denna optimumtemperatur man kommer desto mer minskar deras nedbrytande påverkan. Värme kan även frigöras vid fuktutjämning i bränslet, så kallad kondensationsvärme. En bränslestack som innehåller olika fukthalt har en benägenhet att utjämna fukthalten efter hand, vilket innebär att torra partiklar blir fuktigare och fuktiga partiklar blir torrare. Detta avger värmeenergi på grund av molekylrörelse i och med fuktvandringen. Den här typen av värmeutveckling, kondensationsvärme, är dock vanligast i t ex torv, som ofta kan ha mycket ojämn fukthalt. I temperaturer mellan 5 oC och 60 oC orsakar mikroorganismer temperaturökningar. Ju mindre partikelstorlek, d v s ju mera sönderdelat material, desto snabbare sker reaktionerna eftersom totala exponeringsytan ökar. Detta är alltså anledningen till att nedbrytningsprocessen är snabbare i flis än i timmer.

27 Strömberg, s.208-212, (2006) 28 Strömberg, s.84-88, (2006)

16

Omständigheter som sedan styr temperaturutvecklingen kan vara fukthalten vid uppläggning av stacken, stackens storlek och kompakteringsgraden. I mindre stackar blir ytskiktet större, proportionellt stacken, och därmed kan omgivningen ha stor betydelse för materialets fukthalt. I stora stackar börjar temperaturutvecklingen direkt efter att de byggts upp och inom några dagar har stackar med sönderdelat bränsle ofta nått tillräckligt hög temperatur för att mikrobiell tillväxt inte längre är möjlig, möjligtvis bara representerad av några fåtal svampar eller bakterier. Stacktemperaturen varierar mellan yttre och inre delarna, och råder kall utomhustemperatur är i regel all mikrobiell tillväxt avstannad. I mitten kan den dock var optimal för svamptillväxt. Vid nedbrytning av molekyler bildas värme, och denna värme ökar hastigheten av de kemiska processerna. Så ju varmare stack desto större betydelse får de kemiska nedbrytningsprocesserna. Värmen sprids mot kallare delar av stacken, d v s ut mot ytan. Den varma luften transporterar fukt och de inre delarna av stacken blir torrare. För att få en så effektiv torkprocess som möjligt behöver vissa förutsättningar gälla. Det ska vara god lufttillförsel inne i stacken så att värme och fukt ska kunna vandra mellan bränslepartiklarna. Om denna vandring inte tillåts inne i stacken kan värmeutvecklingen bli så stark så att självantändning uppstår. Lägre syrehalt minskar risken för detta. Dock är syrehalten oftast för hög enligt studier. I ett bränslekraftverk vill man ha låga askhalter, vilket betyder att substansförluster som ökar askhalten ska undvikas. Dock ökar ofta denna under lagring på grund av biologisk och kemisk nedbrytning av materialet. Det betyder att andelen obrännbara partiklar i bränslet stiger och de brännbara minskar. Bränslets energiinnehåll bestäms av det kalorimetriska värmevärdet, substansförlusterna och materialets fukthalt. Eftersom mikroorganismerna och rötsvamparna får sin näring genom att bryta ned substans i träet så minskar det kalorimetriska värmevärdet. Men viss del av nedbrytningen sker mot substanser med lägre energiinnehåll och den energirika substansen kan därmed procentuellt öka. Torkning kan i vissa fall alltså kompensera förekommande substansförluster.29

3.2.2 När var och hur ska bränslet lagras?

Obalansen mellan produktion och förbränning av trädbränslen under året är grunden för hela lagringsproblematiken. Användandet av trädbränsle är störst vintertid, men möjligheterna för produktion varierar mycket beroende på i vilken skala bränslet används och vilken flexibilitet produktionssystemet erbjuder. Vid storskaligt bruk är bränsleproduktionen effektivast om den kan utföras året om utan längre uppehållstider för personal och maskinpark. Under eldningssäsongen kan man lagra bränsle under kort tid, ibland bara under helger om bränsle inte levereras. Ibland är bränslelagringsbehovet större, exempelvis vid mild höst- och vintersäsong eller under sommarperiod. På grund av att exempelvis sågverk och annan industri hela tiden producerar bränsle, även sommartid, så uppstår ett behov av att lagra detta någonstans utan energiförluster.30

29 Lehtikangas, s.56-59, (1999) 30 Lehtikangas, s.61, (1999)

17

3.2.3 Balansen mellan tillgång och efterfrågan

Ofta är det alltså så att värmeverkens behov av trädbränsleleveranser inte överensstämmer med bränsleproducenternas önskemål och produktionskapacitet. Helst vill man eftersträva effektivt utnyttjande av personal och maskinpark året om. Bränsleproducenten vill leverera jämnt över året medan värmeverken vill ha stora flisleveranser under vinterhalvår och mycket lite under sommarhalvår. Generellt är det ändå så att kunden styr och producenterna får anpassa leveranserna efter kundbehov, och därmed måste överproduktionen lagras. Höga krav ställs härmed också på transportörerna som allt som oftast hyrs in som tredje part. På samma sätt måste de anpassa sin verksamhet efter värmeverkens behov. Produktionen av biprodukter är beroende av industriernas verksamhet, som är tämligen jämn under året. Därmed är det i princip omöjligt att undvika lagring, men å andra sidan, för att klara bränsleförsörjningen till värmeanläggningarna under eldningssäsong så krävs viss lagring av bränsle. Under de kallaste månaderna är behovet mycket stort och då producenterna ska kunna garantera leveranssäkerhet så byggs buffertar upp.31

3.2.4 Lagringsplatsens betydelse

Det primärt viktigaste för ett värmeverk är givetvis leveranssäkerhet och ständig bränsletillgång. Dessa faktorer garanteras bäst om det finns ett bränslelager i direkt anslutning till värmeverksanläggningen då det därmed blir möjligt att fylla på i fickan direkt från lagret. Många gånger är det dock så att några stora möjligheter till lagring i anslutning till värmeverk saknas och oftast har verken bara några dagars buffert på anläggningsområdet. Det finns olika anledningar till att det är så, brandrisk och närbelägen bebyggelse är två sådana orsaker för att undvika långvarig lagring. Därför finns ofta terminaler eller mellanlager som leverantörerna tillhandahåller, och dessa bör vara strategiskt placerade för att gynna logistiken, omgivning, risker et cetera. Krav ställs på markytan, den bör vara asfalterad då det underlättar lagringen vad gäller hantering, fukt, kvalitet med mera. På terminalerna lagras oftast sönderdelat trädbränsle, eftersom flisentreprenörerna oftast flisar ute på hyggena och vid skogsväg, och därefter transporteras flis till terminal eller värmeverk. Denna lagring sker oftast under kortare tid. En del anläggningar väljer att köpa icke sönderdelat bränsle och sedan krossa det i anslutning till värmeverket. Det är dock inte särskilt vanligt vid dags datum. Här gäller att varje verk ser till sina behov och sin specifika situation på marknaden. Enligt Lehtikangas kan då kortare avstånd mellan bränslekälla och värmeverk föreligger, transport av icke sönderdelat bränsle vara konkurrenskraftigt, men avser då endast GROT-bränsle och inte helstock. Ur miljöhänsyn har båda systemen för- och nackdelar. Biprodukter från sågverk som t ex torrflis lagras oftast vid terminal och levereras till användaren vid efterfråga. Vid sågverkens terminaler finns många gånger bättre möjligheter till kontrollerad lagring, ibland med skärmtak, och i en del fall finns möjligheter att styra processerna i det lagrade materialet, exempelvis med ventilering av stackar.32

3.2.5 Lagring av GROT

Detta material är något som ur produktionslogistisk synvinkel är och har varit föremål för många studier. Biprodukter från skogstillverkning såsom GROT, kvarlämnade småträd och lumpade stamdelar, kräver olika hantering i sina produktionskedjor. Bränslet måste sammanföras och transporteras ut ur skogen, lagras, fraktas med lastbil och sönderdelas. I vissa fall sönderdelas

31 Lehtikangas, s.61-62, (1999) 32 Lehtikangas, s.62-64, (1999)

18

bränslet först på fjärrvärmeverket. Aktiviteterna kan kombineras på flera sätt. Dock behöver en och samma operation olika typ av utrustning beroende på vilket läge i kedjan den har.33 Vanligast är att GROT transporteras till bilväg, där de läggs upp för att torka, för att sedan transporteras till terminal för att flisas. Allt oftare har det dock börjat flisas direkt vid bilvägen för att undvika alltför många hanteringstillfällen, som oftast leder till ökade kostnader.34 Anledningen till att verken sällan har egen flisning är både av kostnads-, effektivitets- och bullerskäl. Terminallagring av sönderdelade avverkningsrester har minskat i och med att bränslehanteringssystemet utvecklats. Vältlagring har blivit populärt eftersom det innebär bibehållen bränslekvalitet och effektiv torkning. Flislagring förekommer dock under de månader då obalans mellan produktion och efterfrågan råder. Mycket viktigt är vid denna lagring att inte kompaktera flisen alltför mycket. Ligger fukthalten i flisen på en någotsånär tillfredsställande låg nivå (under 45 %) så brukar inte några månaders lagring innebära problem vad avser substansförluster och energiinnehåll. Generellt kan sägas att ju torrare flisen är vid uppläggningstillfället desto längre kan den ligga utan att bli sämre, och härvid måste alltså största fokus ligga vid beslut om lagringstid för stacken.35

3.2.6 Lagring av torrflis

Användningen av torrflis inom energisektorn har ökat kraftigt sedan 1990. Lagring av torrflis är relativt riskfritt, på grund av dess torrhalt. Jämfört med avverkningsrester kommer torrflisen från stamved. Fukthalten för torrflis ligger ofta någonstans kring 20-30 % och väntas stiga något vid lagring utomhus utan tak.36

3.2.7 Lagring av bark

Bark är kanske det material där lagringsproblematiken är som störst. Produktionen sker året runt vid sågverken, och den har en hög fukthalt, medelfukthalten över året ligger kring 55 %. Då man lagrar bark i stora stackar sker ofta en kraftig värmeutveckling, ibland med risk för självantändning. Luktproblem kan också uppstå i och med avdunstande extraktivämnen. Beroende på fukthalten kan den lagras olika länge, men en tumregel är att fuktig bark inte bör ligga särskilt länge, eftersom substansförlusterna då blir höga och värmeutvecklingen stor.37

3.2.8 Lagring av returflis

Returflis är ett relativt torrt material även om det mellan leveranser kan skilja en hel del i fukthalt. Produktionen av detta bränsle sker året runt, då kedjan omfattar utsortering, sönderdelning, lagring, lastbilstransport och servicefunktioner. Länkarnas ordningsföljd kan variera. Vanligtvis då återvinningsvirke ska användas för energiändamål, så inkluderas sönderdelning (krossning) och utsortering av spik och andra förorenande föremål som avlägsnas innan bränslet transporteras med lastbil till anläggning.38 Vad gäller hanteringen av detta bränsle från det att det kommer in på anläggningen så liknar den de andra bränslesorterna. Med andra ord ska denna också vägas och fuktprovas innan lastbilen tippar innehållet vid stack.

3.2.9 Lagring av torv

Fukthalten kan variera en hel del för torvleveranser, och därmed är det viktigt att inte låta torvbränsle ligga lagrat för länge på en anläggning, eftersom risk finns för fuktvandring vilken 33 Andersson, Bioenergi från röjningsgallringar – en jämförande studie av fyra flödeskedjor från avlägg till förbrukare, (2005) 34 Energi från skogen, s 47, (1999) 35 Lehtikangas, s.70-72, (1999) 36 Lehtikangas, s.26, (1999) 37 Lehtikangas, s.26-27, (1999) 38 Energi från skogen, s.56, (1999)

19

avger värmeenergi39. I övrigt innebär inte lagring av homogen torv några större problem då den oftast levereras torr.

3.2.10 Lagring av rundved – Virke utan industriell användning

Detta bränsle, också kallat nedklassad massaved, kan lagras länge utan samma risk för biologisk nedbrytning, även om detta också kan förekomma vid högre temperaturer. Eftersom bränslet är lagringsbart används det ofta som buffertlager och lagras i olika delar av produktionskedjan, vid bilväg, terminal eller hos användaren. Traditionell ved används främst inom småhussektorn. Vissa värmeverk köper dock in rundved och har egen kross på anläggningen40, vilket även vi har i uppgift att anta för Lunds Energis anläggning. Transporten blir också mer effektiv vid inköp av stockar, då det är möjligt att frakta upp till 50 % mer energimängd per volymenhet än för frakt av flis41. I bilden nedan ses en principiell bild över volymen som krävs för att transportera lika mycket biomassa i olika former.

Figur 3.4 Andel bränslemängd som krävs i volymanspråk42

3.2.11 Bränder

Vid lagring av sönderdelat trädbränsle finns alltid en risk för värmebildning, och då materialet är fuktigt bildas naturligt värme i stacken på grund av mikrobiell aktivitet. Det är naturligt att undra varför det på vintern då utetemperaturen kan vara så låg som neremot minus 20 oC, att det ändå kan bildas värme i flisstacken. Det beror på, som tidigare nämnts, att de levande cellernas andningsprocess då trä sönderdelas ökar eftersom syretillgången stiger. Om värmen stiger till över 75 oC kan mikrobiell aktivitet inte längre ske. Men i en varm stack förekommer kemiska reaktioner som har viss betydelse redan vid 50 oC. Dessa kemiska processer kan driva upp temperaturer i stacken till nivåer som kan ge upphov till självantändning. Hur hög temperaturen måste vara beror på bränslesort, syretillgång och katalysatorer. Enligt Lehkikangas har flera studier gjorts för att undersöka orsakerna till självantändning och där kan sammanfattas att den vanligaste anledningen är att olika bränsle lagrats i samma stack, vilket lett till stor fuktvandring och värmebildning. Samtliga bränder hade skett i stora stackar.43

39 Strömberg, s.57, (2006) 40 Energi från skogen, s.56, (1999) 41 Energi från skogen, s.49, (1999) 42 Energi från skogen, s.49, (1999) 43 Lehtikangas, s.97-99, (1999)

20

För att minska risken för självantändning har Trygg Hansa tagit fram rekommendationer för denna typ av lagring som sammanfattas nedan:44 - En situationsplan över lagringsytan bör upprättas där det framgår var stackarna och

brandposterna finns placerade. Dessutom ska säkerhetsavstånd mot byggnader framgå, samt uppgifter om larmtelefon och relevant utrustning finnas.

- Lagra på en plan fast och torr yta utan gropar och upphöjningar längs med stackens sidor.

Dessutom bör lagringen vara belägen på en plats som ligger högre än omgivningen så att avrinning kan ske.

- Placera stackarna så att de utsätts för så lite vind som möjligt. Detta kan innebära att de bör

placeras i den vanligaste vindriktningen. - Stackarnas avstånd till närliggande stackar bör vara minst 15 meter. Samma avstånd bör hållas

till transportband, medan avståndet till brännbar byggnad bör vara minst 30 meter. - Lagring ska ej ske i anslutning till värmekällor eller placeras över kablar eller rör. - Lämpningsyta ska finnas i direkt närhet till stacken och bör vara minst 20 % av lagringsytan. - Dessutom gäller att bränslepåfyllning för fordon ej ska ske på lagerområdet. Ej heller är det

tillåtet att röka på denna.

3.2.12 Terminalutrymme och anläggningsutrymme

Oftast är det upp till producenterna att effektivisera logistiken och minimera lagringstiderna. Vad gäller lagringsproblematiken är det mestadels bark och spån som ger problem då de produceras året runt i ett jämnt flöde. Problemen med terminalutrymme är dels en allmän brist på upplagsytor, där uppfuktning och isbildning kan förhindras, men också skydd mot vind som kan göra att sönderdelat material blåser bort och orsakar problem för omgivning. Det bästa för producenterna är att hitta platser där de kan lagra, gärna under tak men också på ett praktiskt sätt. I många fall eftersträvar producenterna, men också värmeverken, att kunna lagra mer på anläggningen och således bli mer flexibla och oberoende mot exempelvis leveransstörningar. Bristen på upplagsytor är dock ofta mycket stor. Denna platsbrist kan orsaka risker i form av självantändning då stackarna ofta byggs mycket höga och därmed blir hoptryckta, kompakterade. Personalen måste vara medveten om arbetsmiljöriskerna och vid hantering av lagrat bränsle skall skyddsmask alltid användas45.

3.3 Lagerstyrning

3.3.1 Motiv för lager

Att lagra råvaror är inget självändamål, utan naturligtvis måste det finnas skäl för dess existens. Generellt sätt gäller dock att låga lagernivåer i de allra flesta fall är eftersträvansvärt. Dock måste man ofta ifrågasätta varför lagret har de egenskaper det har då det kan vara så att alltför höga lagernivåer kan dölja bristande funktionalitet i någon eller några av företagets aktiviteter. En sänkning av dessa lagernivåer kan tvinga fram dessa tidigare dolda problem som då blir möjliga att lösa. 46

44 Trygg Hansa, www.trygghansa.se, Utomhuslagring av flis, bark, torv och spån 45 Lehtikangas, s.97, (1999) 46 Lumsden, s.249, (1998)

21

Lagret man eftersträvar att hålla är till för att täcka efterfrågan över tiden som företaget försörjs med nya enheter. Efterfrågans storlek beror på hur ofta nya leveranser inkommer, vilket i sin tur beror på den valda partistorleken som de nya artiklarna ankommer i. Förutom detta så kallade omsättningslager har man i de flesta fall även ett säkerhetslager som ska täcka den efterfrågan som är utöver den normala under själva ordercykeln. I normalfallet beror säkerhetslagret framför allt på ledtiden och efterfrågan, samt dessa två faktorers spridning.47 I fallet med Lunds Energis kraftvärmeverk ankommer lastbilar med en så pass hög frekvens att inflödet i det närmaste kan betecknas som kontinuerligt. Detta innebär att allt lager som kommer att finnas på anläggningen kan betecknas som säkerhetslager.

3.3.2 Uttagsprinciper – LIFO och FIFO

Vid utformningen av ett lager måste även fastställas på vilket vis man ska göra uttag från lagret. Det finns två stycken dominerande principer, ”Last-In-First-Out” (LIFO) samt ”First-In-First Out” (FIFO). LIFO är mer fördelaktigt då mottagning och uttag sker på samma plats medan FIFO lämpar sig bäst i de fall då det är ett rakt flöde genom anläggningen.48 Medelvärdet för lagringstiden för artiklarna i lagret skiljer sig inte för de två principerna, men dock är det stor skillnad på tidslängden för de produkter som ligger längst i lager. Detta kan vara av mycket stor betydelse då en alltför lång lagringstid till exempel kan medföra att produktens kvalitet försämras eller att den blir föråldrad på grund av nya produktspecifikationer.49

3.3.3 Prognosmetoder

Lagerstyrningens syfte är att se till så att lager med lämplig storlek finns. De ska inte vara alltför stora så att kapitalbindningen och behov av yta blir för stor samtidigt som man vill undvika att material som behövs inte finns att tillgå. Ofta är tiden från det att en beställning läggs till dess att varan levereras så lång att man måste beställa innan dess att den framtida efterfrågan är helt känd. För att kunna fatta ett så bra beslut som möjligt beträffande tidpunkt och kvantitet krävs en prognos som ska bedöma det framtida behovet.50 I vissa fall räcker det med att räkna med att det framtida behovet kommer att motsvara den genomsnittliga, historiska förbrukningen, men ofta krävs andra metoder för att skapa en så bra prognos som möjligt. Metoderna som används vid prognosskapande är oftast av följande två sorter: - Extrapolation av data: Prognosen blir i detta fall baserad på historisk data angående

efterfrågan som sedan analyseras statistiskt för att komma fram till en trolig framtida efterfrågan. I fallet med det biobränsleeldade kraftvärmeverket i Örtofta finns det i nuläget inga historiska data att utgå ifrån, men till vår hjälp kan vi använda till exempel el- och värmeanvändning från tidigare år samt i viss mån data från andra kraftvärmeverk med längre historia.

- Prognoser som baseras på underliggande orsaker: I denna metod är det vanligaste att man

manuellt bedömer underliggande faktorer som kan vara av intresse. I många fall kan det vara frågan om till exempel kampanjer medan det i vårt fall kan bli aktuellt att ta med klimatet i våra beräkningar.

De senaste åren har tydligt visat hur föränderligt klimatet kan vara från år till år och att då basera prognoserna på historiska data kan medföra problem, dels i form av brist och dels i alltför stora 47 Lumsden, s.249, (1998) 48 Lumsden, s.391, (1998) 49 Lumsden, s.391, (1998) 50 Axsäter, s.13, (1991)

22

lager. Istället är en prognos baserad på underliggande orsaker att föredra. En idé kan vara att göra en linjär regression med medeltemperaturen för den närmsta perioden som underliggande faktor. Detta tillsammans med den ansvariges erfarenhet bör kunna ge en tillfredsställande prognos.

3.3.4 Optimering

Vid styrning av materialflöden uppkommer ett flertal kostnader och det är i de flesta fall kostnaderna för dessa som man ämnar minimera vid utformandet av logistikfunktionen. De kostnader som uppkommer av att man har valt att använda sig av ett lager av varor brukar kallas för lagringskostnader och är av tre huvudslag: Kapitalkostnader, förvaringskostnader och värdeminskningskostnader.51 Kapitalkostnader: Kapitalkostnader är de kostnader som uppkommer genom att kapital är bundet i de lagrade varorna. Förvaringskostnader: Dessa kostnader är de som själva förvarandet av varorna i lagret orsakar och kan bestå av kostnader för lagerlokal, hyllor och hanteringsutrustning, lagerdrift och så vidare. Värdeminskningskostnader: Detta är de kostnader som uppkommer av att varorna som lagras tappar i värde under tiden de befinner sig i detta. Detta kan bero på att nya innovationer på marknaden gör att de lagrade produkterna blir föråldrade och måste säljas till ett lägre pris. En annan kostnadstyp som måste tas i beaktande är bristkostnader. Detta är den kostnad som uppkommer då en efterfrågad vara inte finns tillgänglig. Dessa kostnader kan till exempel innebära förlorad försäljningsintäkt, förlust av goodwill eller kostnad för specialtransporter. I denna kostnadstyp bör även de kostnader som en nedstängning av produktionsapparaten innebär inkluderas. Förutom de ovan nämnda kostnaderna finns det även olika typer av rabatter som kan ha påverkan vid utformandet av lagerfunktionen. De rabatterna är ofta av följande slag:52 Kassarabatt: Detta är rabatter som kunder som betalar leverantören inom en snävare tidsram än den vanliga kan åtnjuta. Kvantitetsrabatt: Detta är rabatter som kunden kan få då orderkvantiteten överstiger en viss fastställd nivå. Säsongsrabatt: Då tillgång och efterfrågan av vissa varor och tjänster kan varierar beroende på vilken säsong man befinner sig i kan leverantören välja att ge rabatter för att främja köp vid tidpunkter av hög tillgång och låg efterfrågan.

3.4 Lagerlayout

Vid utformningen av det aktuella lagret är det ett flertal faktorer som påverkar hur man ska utforma själva layouten och placeringen av de olika lagrade produkterna i förhållande till varandra och andra viktiga funktioner på anläggningen. Ofta brukar man försöka följa de följande riktlinjerna för att få en så väl fungerande lagerfunktion som möjligt:

51 Mattsson, s.165, (2002) 52 Kotler, Principles of Marketing, kapitel 17, (2005)

23

Likhet: Om det är möjligt så bör de produkter med liknande drag grupperas ihop. Detta kan vara om vissa typer av produkter till exempel dammar mycket eller kräver en viss typ av behandling. Liknande funktioner: Detta innebär att produkter som ska användas inom samma område bör placeras i närheten av varandra. Användning: Om det är så att man inom lagret kan skilja på produkterna beroende på hur frekvent dessa används kan det vara en bra ide att placera dessa ihop. Ofta innebär detta att dessa produkter kommer att hamna nära de punkter där avlastning eller ivägskeppning sker.53 Förutom de ovanstående mer resonerande riktlinjerna finns det mer konkreta vägar att ta för att bestämma var man ska lagra de olika typerna av material. I de flesta typer av industrier är det en minoritet av produkterna som står för den största delen av omsättningen i lagret. Detta innebär att placeringen av dessa spelar en viktig roll för att minimera resursbehovet och kostnaden för själva lagerfunktionen. För att minimera de nämnda faktorerna bör produkter lagras på så vis att den sammanlagda resvägen för de lagrade materialen är omvänt proportionell mot deras popularitet. Med den sammanlagda resvägen menas här den totala resvägen fordonen för mottagning och ivägskeppning måste färdas och kommer alltså att kräva att hänsyn tas till de kvantiteter av den aktuella produkten som transporteras vid de olika aktiviteterna. Detta blir speciellt viktigt om lagerytan man har att disponera är långsmal med materialens in- och utgång placerade i ena änden.54

3.4.1 Fast och flytande placering

Vid fastställande av layouten bör det fastställas huruvida fast eller flytande placering av de olika artiklarna är att föredra. Den fasta placeringen innebär att varje artikel har en del av lagringsytan tilldelad sig medan man i den flytande principen kan välja att placera artikeln i valfritt tomt utrymme. För en fast placering är det nödvändigt att avdela så pass mycket plats för varje artikel som denna artikels maxnivå kräver. För en flytande placering däremot kommer mindre lagringspotential att krävas. Detta eftersom antalet av de olika artikelsorterna inte kommer att ligga på maximal nivå för alla samtidigt. Den självklara nackdelen med den flytande placeringen är att det är svårare att få en bra översikt på var respektive artiklar befinner sig samt kvantiteterna utav dessa.55

3.5 Köteori - Diskreta Markovprocesser

En diskret Markovprocess är en stokastisk process med kontinuerlig tid, diskret tillståndsrum och som dessutom uppfyller ett Markovvillkor.56 Teoretiskt har Markovvillkoret följande utseende:

[ ] [ ]1110 )1(|)()1(,...)1(,)0(|)( −− =−===−=== nnnn xnXxnXPxnXxXxXxnXP

Det ovanstående uttrycket innebär att om man känner till processens nuvarande värde och önskar uttala sig om processens värde i nästa steg har man ingen nytta av att känna till de värden processen har haft i de tidigare stegen.57 Det spelar alltså ingen roll vilken väg man har valt utan det enda viktiga är var man befinner sig vid den aktuella tidpunkten. Denna typ av process kan sägas vara en blandning av en diskret Markovkedja och en Poissonprocess. Författarna är medvetna om att samtliga läsare möjligtvis ej känner sig ha dessa

53 Sule, s.400, (1994) 54 Tompkins, m.fl, s.427, (1996) 55 Lumsden, s.391, (1998) 56 Rydén, & Lindgren, s.103, (2001) 57 Blom, s.228, (1984)

24

begrepp fullkomligt klara för sig, men anser att de följande resonemangen trots detta går att följa. Önskar läsaren djupare kunskap i ämnet hänvisas denne till Rydén (2001) och Blom (1984). Diskreta Markovprocesser används då man har med köer att göra där tiden mellan två kunders ankomst kan antas vara exponentialfördelad och betjänas under en betjäningstid som även den kan antas vara exponentialfördelad. Båda dessa tider antas vara exponentialfördelade med ett känt medelvärde vilket innebär att intensiteten för ankomst- respektive betjäningsfrekvensen fås genom att ta 1/medeltiden för respektive aktivitet. Intensiteten för ankomstfrekvensen brukar betecknas med λ medan antalet betjänade kunder per tidsenhet betecknas med µ. För att det ska bli enklare att förstå brukar man illustrera kösystemet med en modell av typen som finns nedan. Siffran i de olika cirklarna betecknar antalet kunder som finns i systemet vid den aktuella tidpunkten.

Figur 3.5 Modellgraf vid ensam provtagare I de fall då det finns mer än en betjänt i systemet ökas även betjäningskapaciteten, något som visas i bilden nedan där ett system med tre stycken betjänter har illustrerats.

Figur 3.6 Modellgraf vid tre provtagare För att räkna ut sannolikheten för att ett visst antal personer samtidigt ska finnas i systemet kan man utnyttja fenomenet global balans som innebär att:

jijji qqi ×=× ππ

λ λ λ λ

3µ 2µ µ

……..

0 1 3 2

3µ

µ µ µ µ

λ λ λ λ

……..

0 1 3 2

25

Där πi betecknar sannolikheten att befinna sig i tillstånd i och qij betecknar frekvensen för att gå från tillstånd i till j. Detta tillsammans med det faktum att den sammanlagda sannolikheten att något av de möjliga tillstånden är lika med ett gör att ett ekvationssystem kan sättas upp. Detta kommer att innehålla lika många ekvationer som okända variabler och kommer alltså vara möjligt att lösa.

26

27

4. Empiri

Empirikapitlets syfte är att beskriva verkligheten och på så sätt ge läsaren en ökad förståelse för vilka problem denna typ av industri står inför samt i slutändan öka förståelsen för varför författarna har dragit de slutsatser de har gjort. Kapitlet har delats in i två stycken delar. Den inledande delen berör de ingående variabler som har använts i den resterande delen av arbetet medan en beskrivning av andra liknande anläggningar ges i den avslutande delen.

4.1 Ingående variabler

4.1.1 Förväntad säsongslängd

Vad beträffar längden på säsongen kommer denna att påverka kostnaden för bundet kapital. Detta beror på att det är under denna tid som företaget kommer att tidigarelägga betalningen jämfört med vad som skulle ha krävts vid ett alternativ utan lager. I vårt alternativ räknar vi på en säsong på 252 dagar, en siffra given från Lunds Energi.

4.1.2 Förbränningsnivå och bränslefördelning

Den genomsnittliga bränsleförbrukningen kommer att ha en avgörande betydelse för de faktorer som kommer att leda fram till våra resultat. Vi har valt att räkna med en bränsleförbrukning motsvarande fullast, vilket innebär en tillförd effekt av 4100 MWh per dag. Även detta har varit ett önskemål från företaget. Förutom förbrukningen kommer även ett antagande rörande fördelningen mellan de olika bränslesorterna att behöva göras. Även här är den antagna fördelningen given av uppdragsgivaren. Detta innebär följande:

Figur 4.1 Beräknad bränslefördelning vid Lunds Energis biobränsleeldade kraftvärmeverk

4.1.3 Inköpspris och bränslerabatter

I författarnas strävan att svara på frågeställningarna är det viktigt att förstå hur priset för varje bränslesort kommer att påverka de kritiska faktorerna för lagerhållningen. Vid samtal med möjliga leverantörer (se intervjuer i bilaga) har det kommit fram att dessa gärna ser att det var möjligt att leverera till kraftvärmeverken även under sommarmånaderna då detta hade lett till minskat arbete för dem då mellanlagring på terminal hade kunnat undvikas. Detta minskade arbete kan i vissa fall leda till lägre inköpspriser för det material som köps in under sommarmånader. Författarna är medvetna om att de priser som här erhållits och sen används i beräkningsmodellen ej nödvändigtvis är marknadslägst för tillfället, men då färdigställandet av

Andel (%)

Flis; 15,6

Rundved; 8,4

Grot; 14,4

Bark; 9,6

Returträ; 35

Torv; 17

28

anläggningen ligger några år i framtiden, vilket är en betydande osäkerhetsfaktor, anser vi att de använda värdena beskriver situationen tillfredsställande i dagsläget. Därför bör modellen ses som ett verktyg som kan förändras efter den rådande situationen snarare än som rekommendationer. De priser som kommer att användas som ingående variabler hittas i tabellen nedan.

Material Pris (kr/MWh)

Torv 130Returträ 90GROT 165Bark 160Flis 170Rundved 150

Tabell 4.1 Ungefärliga marknadspriser för olika biobränslen

De sommarrabatter som kommer att användas i modellen har tagits fram i samspråk med Sydved Energileveranser och Neova. Ungefärliga värden för dessa är följande:

Material Rabatt (kr/MWh)

Torv 0Returträ 3GROT 6Bark 6Flis 6Rundved 6

Tabell 4.2 Ungefärliga rabatter för olika biobränslen

4.1.4 Kostnad för energiförlust

Som tidigare har beskrivits i teorin avges värme vid lagring av biobränsle, något som skapar energiförluster i materialet. Större lager innebär en längre genomsnittlig lagringstid med ökade substansförluster och energiförluster som följd, vilket innebär att företaget måste köpa in ytterliggare bränsle för att täcka sitt energibehov. Energiförlusterna beror på ett flertal faktorer och blir därför omöjliga att bestämma exakt. Detta intygas också av framstående bränslelagringsexpert Raida Jirjis vis SLU i Uppsala. Bland annat beror förlusterna på vilket material det är, initial fukthalt, ålder, stackarnas storlek och kompakteringsgrad. De många faktorerna gör att något exakt värde för energiförlusten är svårt att bestämma, men då denna kostnad har visat sig vara av betydande slag anser vi det vara viktigt att belysa denna då den annars lätt kan få en undanskymd betydelse beroende på det faktum att förlusterna är svåra att mäta. Det är värt att poängtera att dessa värden lämnades av professor i virkeslära Thomas Thörnqvist vid Växjö Universitet, som rimliga approximationer snarare än exakta värden då det finns alltför många faktorer som ej kan bestämmas idag. Bland annat är kontrakten med leverantörerna ej färdiga och det kan alltså vara en god ide att se över modellen när det levererade materialets kvalitet har blivit känd. De använda värdena för energiförluster har sammanfattats i tabellen nedan.

29

Material Energiförlustper månad

Torv 1,00%Returträ 1,00%GROT 2,00%Bark 3,00%Flis 1,50%Rundved 0,00%

Tabell 4.3 Ungefärliga energiförluster för olika biobränslen

4.1.5 Kapitalbindning

Lunds Energi använder idag en kalkylränta på 6 %, en siffra som vi kommer att använda i beräkningarna. Den planerade anläggningen har kapacitet för lagring av cirka 2 månaders bränsleförbrukning och då bränsle för stora summor inhandlas varje säsong kommer kostnaden för bundet kapital att vara en viktig faktor att ta i beaktande när optimala lagernivåer ska fastställas.

4.1.6 Örtofta anläggningsområde

Området där anläggningen ska byggas ligger som bekant i Örtofta. Ett antal faktorer är nödvändiga att ta i beaktande då en lämplig layout ska fastställas. Givna restriktioner som vi identifierat resp. fått givna av Lunds Energi är följande: Total yta till förfogande: Området mäter cirka 500 * 350 meter och en del av denna är reserverad för byggnader, personalparkering och bilvägar vilket gör att inte hela området kan utnyttjas för lagring. Enkelriktade vägar: Då stackarna på området begränsar sikten för såväl lastbils- som lastmaskinsförare är enkelriktade vägar nödvändiga för att minimera olycksrisken på området. Separata vägar för personal: På grund av storleken på de fordon som hanterar bränslet på området skulle kollisioner mellan dessa och personalens egna fordon vara förödande. Därför kommer separata vägar för personalen att skapas i den mån det är möjligt. Brandrisk: Risken för bränder måste minimeras och därför kommer ett avstånd på minst 15 meter mellan stackarna krävas samt 30 meter mellan stack och byggnader. Kross och flis: I dagsläget är det inte beslutat om Lunds Energi tänker köpa in en stationär maskinkross eller om man istället väljer att köpa en mobil kross. Ljudet, eller mer korrekt, oljudet är en faktor som kommer att spela stor roll när det gäller att bestämma placeringen av denna. Vågar och mottagning: Lunds Energi har uttryckt önskemål om att placera infartsvågen i anslutningen till förbränningsanläggningen och övriga kontor då detta ska främja samarbetet mellan de olika personalgrupperna. Det är också här som kvalitetskontroll kommer att utföras. Det bör också finnas en utfartsvåg på området som placeras så att lastbilarna inte tvingas köra hela vägen tillbaka till infartsvågen för att ”väga ut”. Detta motiveras också med en därmed smidigare intern trafik på anläggningen, något som har en positiv inverkan på säkerheten på området.

30

4.1.7 Arbetsgång

För att förstå varför författarna har tagit de beslut som de har tagit i denna fråga är det nödvändigt att förstå de steg som tas från det att lastbilarna anländer till anläggningen tills det att de lämnar den samt att förstå hur bränslet behandlas på anläggningen. Dessa steg förklaras kortfattat nedan: Lastbilarna anländer med sin last av bränsle och första anhalten är vägning av lastbil plus last. Efter detta får föraren instruktioner var lasten ska lämnas av en ansvarig person på anläggningen. Föraren kör sedan lastbilen och lossar lasten vid den anvisade platsen för att sedan vägas på nytt och därmed få vikten på det levererade bränslet innan området lämnas. När bränslet har lossats tas ett prov på detta för att fastställa kvaliteten och därmed priset. Detta är den vanligaste metoden för provtagning vid dagens datum, men det är inte osannolikt att detta alltså blir mindre vanligt och andra smidigare lösningar börja vinna mark. Då bränslet ska användas körs det med en lastare från stacken till en blandningsyta där det blandas med andra bränslen för att en jämn kvalitet ska uppnås för att därefter lämna bränslet till förbränning.

4.1.8 Provtagning

Vid fullast av pannan, 4100 MWh/dag, så anländer runt 41 lastbilar med skogsbränsle, RT-flis och torv varje dag. Antalet halmleveranser kommer enligt Lunds Energi hamna kring 44 leveranser om dagen. Totalt blir detta cirka 85 transporter om dagen inkluderat halmbränsle, som ska kontrolleras. Värt att notera är att leveranserna av rundved ej kommer att kvalitetsbestämmas varför dessa kommer att lämnas utanför analysen. I branschen används i dagsläget, som tidigare beskrivits, en manuell standardmetod för provtagning. Detta sker genom att personal hämtar ett prov av bränslet vid avläggningsplats och låter detta därefter ligga ett antal timmar i ugnen för att ha möjlighet att bestämma fukthalt, som slutgiltigt avgör priset av leveransen. Åtgångstider för att hämta fuktprover ute vid avläggningsstack beror på hur långt det är från provtagningsstationen till avläggningsplats, men cirka 10 minuter är en rimlig siffra att räkna med, då både Växjö och Kristianstad kraftvärmeverk uppskattar denna aktivitet till detta. Vid Malmö verk går det smidigare, där lastbilarna kör in under tak, ställer sig på vågen samtidigt som fuktprov tas direkt uppifrån en ramp, för att endast några meter därifrån läggas in i ugn för torkning. Värmeforsk genomför i skrivande stund studier för automatiserad fukthaltsbestämning av bränslet vid leverans. Idén är att det ska bli möjligt att med hjälp av infraröd strålningsteknik eller med radiofrekvensmätning kunna mäta snabbt och automatiskt, utan att behöva torka och väga bränsle. Resultaten har hittills varit relativt goda vad gäller kvalitetsbestämning, dock har inte många kraftvärmeverk investerat i sådan här utrustning, eftersom den inte ansetts lönsam58. Tendenser pekar dock mot att grundinvesteringen för utrustningen kommer att bli lägre, och den allmänna tron på att fukthaltsbestämningen kommer att automatiseras stärks av att dagens sätt att bedriva denna aktivitet faktiskt kostar biobränsleanvändarna mycket pengar. Kostnader kopplade till manuell provtagning är ökad personalåtgång och att resultatet av vägnings- och torkningsprocessen blir något osäkert, vilket kan leda till en felaktig fukthaltsbestämning. Detta i sin tur kan enligt Värmeforsk leda till att verken betalar för mer energi än vad de i själva verket får. Å andra sidan så ligger det enligt Värmeforsk några år in i framtiden innan den automatiska metoden är tillräckligt bra och billig att investera i.

58Berg, Karlsson, Tryzell & Wiklund, Fukthaltsprogrammet 935, Värmeforsk, 2005.

31

4.2 Nulägesbeskrivning av tre sydsvenska kraftvärmeverk

4.2.1 Växjö

4.2.1.1 Bakgrund Det första studiebesöket som utfördes av författarna var på det biobränsleeldade kraftvärmeverket i Växjö. Anläggningen valdes eftersom författarna var intresserade av att se hur ett kraftvärmeverk med begränsade lagringsmöjligheter och samtidigt stor förbrukning har valt att organisera sitt lager och logistikfunktion. Författarna är medvetna om att det finns anläggningar, både i Sverige och i övriga Norden, som har ännu mindre lager, men Växjö var det som låg bäst till då även den geografiska aspekten togs med i beräkningarna. Kapaciteten på förbränningspannan är ungefär 100 MW, alltså något lägre än för den planerade anläggningen i Örtofta. 4.2.1.2 Lager Lagret kännetecknas som tidigare har nämnts av brist på lagringsytor. Detta har inneburit att man inte lagrar de olika bränslesorterna i längre limpor där de olika bränslesorterna är åtskilda från varandra. Istället kan lagret beskrivas som en tårta där de olika bränslena utgör tårtbitarna, något som kan ses i bild 4.1 nedan. Den maximala lagringskapaciteten uppskattas vara ungefär 5 dagar, en nivå man försöker komma upp till inför jul och nyår. Dock hålls normalt sett en lagernivå som motsvarar mellan tre och fyra dagars förbrukning. Då lagret är designat som det är, är det i princip omöjligt att ordna så att det bränsle som har lagrats längst tid förbränns först utan det blir liggande i mitten från september till mars. Detta anses dock inte vara något större problem då detta bränsle enbart motsvarar en liten del av den totala mängden bränsle som förbrukas på verket under ett år. Substansförluster och därmed energiförluster kopplade till fuktvandring och värmebildning är inget som Växjö kraftvärmeverk tar med i beräkningarna. Bränslets väg från hög till panna går direkt från hög till ficka utan att passera någon mellanliggande blandstation. Denna ficka är den plats därifrån bränslet automatiskt transporteras in till pannan och kan ses längst ner i bild 4.1. Fickan fungerar som en slags blandstation då rör undertill ser till att blanda bränslet något. Trots de relativt låga lagernivåerna har bränslet enbart en gång de senaste 20 åren tagit slut. Denna händelse orsakades av en mängd faktorer så som trafikproblem, nyårshelg samt det faktum att personen som körde lastmaskinen ej hade komprimerat bränslet, något som innebar att den uppskattade mängden bränsle i lager enbart var hälften av den verkliga. Då lagret är omgivet av skog finns möjligheten att utöka lagringsytan genom att köpa upp närliggande mark, men detta anses inte vara försvarbart ekonomiskt då eventuella prisrabatter som skulle kunna fås ej är så pass låga att några större besparingar hade kunnat göras.

32

Bild 4.1 Lagerlayout på kraftvärmeverket i Växjö 4.2.1.3 Layout Att lager och olika funktioner befinner sig där de gör idag är i Växjö mer någonting som har utvecklats under lång tid beroende på faktorer så som använda bränslesorter och proportioner snarare än en strategi som valdes initialt. Att det är på detta sätt är inte svårt att förstå då ytan som man har till sitt förfogande kräver att man hela tiden anpassar sig till de omständigheter som råder. Detta innebär att man kontinuerligt förbättrar sig och anpassar sig till den rådande situationen, men risken finns att man hela tiden tvingas till nödlösningar och inte kan optimera lagret. Växjö har valt att använda sig av separata in- och utfarter, något man tycker är väldigt lyckat då frekvensen av antalet lastbil kan variera väldeliga, något som hade kunnat ställa till problem. Lastbilarna vägs två gånger, innan och efter lossning, för att kunna bestämma vikten på det lossade bränslet. Man använder sig av två vågar som är placerade vid in- respektive utfart. Beslutet att använda sig av två istället för en våg beskrivs som ”en välsignelse”. Dessutom har man här designat den logistiska funktionen så att möten i största möjliga mån ska undvikas. En annan faktor som man bör ta i beaktande vid designandet är att de lastbilar som kommer med flis endast kan tippas åt vänster. Detta medför att möjligheter för lastbilarna att köra vänstervarv måste finnas. 4.2.1.4 Logistik Aktiviteten på verket är relativt stor beträffande ankommande lastbilar. Vanligtvis anländer 250-300 lastbilar i veckan under den period som pannan är igång. Ankomstfrekvensen förändras över veckan då leverantörerna av olika anledningar kan vilja bli av med bränsle snabbt. Dessutom varierar frekvensen över dygnet, vilket medför att det är stor skillnad mellan de mest och minst intensiva perioderna. Förutom de ankommande lastbilarna krävs lastbilar för att föra bort den aska som bildas. Dock är inte detta något stort logistiskt problem eftersom enbart 1-2 % av bränslet blir till aska.

33

För närvarande transporteras allt bränsle med lastbil trots att ett järnvägsspår löper precis utanför lagerområdet. Några planer för att börja transportera bränsle med tåg finns inte i dagsläget, detta då upptagningsområdet finns inom en relativt liten radie.

4.2.1.5 Ekonomi

Då man i denna bransch hanterar stora volymer är det inte alltid det enklaste att veta exakt hur mycket man har fått och därmed ska betala för. Som tidigare har nämnts används vågar för att mäta lastbilens vikt vid in- och utleverans för att få ett mått på hur mycket som har lämnats. Dock är inte problemet löst där eftersom olika fukthalter innebära olika energiinnehåll per viktenhet. För att lösa detta tas prov på varje last. Detta prov torkas sedan för att se hur högt fuktinnehållet var. Det är sedan lastens energiinnehåll som verket betalar för. I Växjö kopplar man dessa data till ett system som kallas för SDC och genom detta kan leverantören snabbt se vad det är denne ska ta betalt för. Dock är inte detta något som alla leverantörer efterfrågar. Betalning fungerar på så sätt att kunden har en fri leveransmånad plus 30 dagar innan bränslet ska vara betalt. Hur mycket kapital som binds i lagret verkar inte vara någon fråga det läggs speciellt mycket vikt på då författarna får uppgifter på att det aldrig är någon som har intresserat sig för det bundna kapitalet. Kontrakten som man här skriver är utformade så att man har ett spann mellan en min- och en maxnivå som man förbinder sig att ligga mellan under året. Inom dessa två nivåer är priserna desamma. 4.2.1.6 Material Då det material man använder påverkar mycket av det arbete som kretsar kring lagrings- och logistikfrågor är detta ett ämne författarna anser bör tas upp. I Växjö varierar det bränsle man använder från år till år. Detta kan till exempel bero dels på tillgång och dels på utformningen av de nya kontrakt som skrivs. Den övergripande uppfattningen är att materialet är av underordnad betydelse och istället är det bränslekostnaden per kWh som är den avgörande faktorn. Om denna sedan kommer från fuktig bark eller från eukalyptusflis importerad från Australien spelar ingen roll. Säsongen 2006/2007 är det dock rundvedsflis samt GROT som dominerar.

4.2.1.7 Resurser För att arbetet på lagret ska fungera smidigt är det två funktioner som är speciellt kritiska. Dessa är transport av bränsle med lastare samt provtagning av det material man får inlevererat. Då verket är öppet för flisleveranser sju dagar i veckan, 24 timmar om dygnet, är det ett flertal människor som delar på dessa uppgifter. Det finns hela tiden en person som är ansvarig för respektive område. Uppgiften som personen i lastaren utför är inte flaskhalsen, utan det är den som sköter provtagningen som har svårt att hinna med. Detta beror på att perioder med få ankommande lastbilar kan följas av perioder med högt tryck och det är inte enbart prov som ska tas men också utrymmet för att torka proverna kan vara en begränsande faktor. Uppskattningsvis räknar man med att provtagning från en lastbil tar cirka 10 min.

4.2.2 Kristianstad

4.2.2.1 Bakgrund Nästa studiebesök som genomfördes var i Kristianstad. I jämförelse med kraftvärmeverket i Växjö är detta ett mindre verk med en förbränningskapacitet på cirka 50 MW, vilket motsvarar knappt en tredjedel av den anläggningskapacitet som ska byggas i Örtofta. Valet att besöka just detta verk berodde på att författarna var intresserade av att utreda huruvida en lokalisering i Skåne hade några direkta negativa konsekvenser sett ur ett försörjningslogistiskt synsätt. Bränsleblandningen som de använder är heller inte olik den som Lunds Energi vill använda. Dessutom har verket i Kristianstad valt att hålla större lager än vad som har gjorts i Växjö, något som innebär att intressanta jämförelser kan göras.

34

4.2.2.2 Lager Detta lager är av större storlek än Växjös. Kapaciteten ligger någonstans mellan 50 000 – 60 000 m3, vilket motsvarar cirka 25 dagars förbrukning. Dessutom finns möjlighet att lagra ett dygns förbrukning i den så kallade fickan, varifrån material transporteras in i förbränningsugnen. Dock ligger lagernivåerna normalt på motsvarande 10 – 15 dagars förbrukning. Precis som i Växjö saknas en plats för blandning innan bränslet placeras i fickan utan bränslet går även här direkt från hög till en ficka. Att bränslet skulle blandas för dåligt i och med detta förfarande ses som otroligt utan den blandning som sker då i fickan och på vägen till pannan anses vara tillräcklig. Till skillnad från i Växjö har man i Kristianstad aldrig behövt uppleva tomma lager. Dock har den biobränsleeldade pannan enbart varit i bruk sedan 1994. Verket har tack vare sin större lagringsyta möjlighet att ta in bränsle under sommaren för att fylla upp sina lager till en lägre kostnad. Denna möjlighet har man i Kristianstad tagit tillvara på då man under sommaren tar in flisad stamved, ett bränsle vars kvalitet man anser ej försämras i samma omfattning som många andra. Dock har denna strategi konsekvenser då man redan från början har relativt fulla lager och om höst och vinter är milda kan det vara svårt att ta emot den mängd bränsle man har förbundit sig att ta emot. Detta var under besöket väldigt tydligt. Man strävar på verket mot att använda det äldsta bränslet först, men detta är svårt att tillämpa i realiteten då lagret är fullt och det är trångt och någon egentlig hanteringsorganisation saknas. 4.2.2.3 Layout Vid detta verk har man valt att dela upp de olika bränslesorterna för lagring i limpor. Dessa limpor är mellan 30-60 meter långa och 6-7 meter höga. På grund av att lagringsytan som finns till förfogande snarare sträcker sig iväg från pannan än är utbredd i en halvcirkel runt fickan innebär detta att de mest avlägsna högarna befinner sig på ett avstånd av cirka 250 meter från pannan. Konsekvenserna av detta blir antingen att körsträckorna blir väldigt långa eller att materialet allokerat längst ifrån pannan ej kommer att användas förrän långt senare.

Bild 4.2 Bränslestackar på kraftvärmeverket i Kristianstad

Då verket är mindre än det i Växjö har man valt att enbart använda en våg. Detta innebär att lastbilarna måste samsas om ytan vid in och utfart, men tack vare att antalet lastbilar inte är så

35

stort orsakar detta inga problem. Vid in- och utfarten har man även valt att placera byggnaden där mätning av bränslekvalitet sker.

4.2.2.4 Logistik

Då detta verks kapacitet är relativt liten är trafiken till och från verket betydligt mindre än vid Växjö verk. Man räknar med att ungefär 2500 lastbilar passerar varje år. Detta innebär att verket under den kallaste perioden tar emot cirka 20 lastbilar om dagen, något som motsvarar cirka 2 000 m3. Ankomstfrekvensen vid olika tidpunkter skiftar från dag till dag och inga direkta mönster kan urskiljas. Av dessa 20 lastbilar uppskattas att cirka en fjärdedel lossas vid fickan nära pannan för att förbrännas direkt medan de resterande tre fjärdedelarna lämpas av på hög. Var respektive lastbil ska lossa sitt lass får de reda på vid infarten, men till slut lär sig de leverantörerna som ankommer mest frekvent var lasten bör lossas. Självklart bildas det även här en del aska som måste transporteras bort. Antalet är vanligtvis tre till fyra stycken lastbilslaster per vecka. Trots att antalet lastbilar är relativt litet har man känt sig tvungen att införa trafikregler på området, detta då de höga lagernivåerna har ökat trängseln och därmed risken för olyckor. Precis som i fallet med det tidigare kraftvärmeverket finns det ett järnvägsspår som löper utanför området, men i likhet med Växjö används inte detta heller. Anledningen till detta är att man försöker att få tag på allt bränsle inom en radie på åtta mil, något man tror sig klara i princip alltid. Detta innebär att transportsträckorna blir för korta för att det ska vara idé att använda sig av tåg. Att använda sig av material från Öststaterna har provats. Dock var detta ej lyckosamt eftersom det fanns kvalitetsbrister i det levererade bränslet och man har nu upphört med dessa typer av inköp.

4.2.2.5 Ekonomi

Till skillnad från i Växjö skickar man i Kristianstad själv ut fakturaunderlaget. Dock är tiden till det att bränslet måste betalas densamma i de flesta fall det vill säga fri leveransmånad plus 30 dagar. Inte heller här läggs någon stor vikt vid bundet kapital utan det är andra faktorer som är avgörande för utformningen av lagret.

4.2.2.6 Material

Det är priset per kWh som avgör, och inte så mycket vilket bränsle som går in till pannan. En förutsättning är dock att blandningen håller jämn fukthalt, vilket den brukar göra då Kristianstad ofta strävar efter att ha en jämn fördelning mellan de olika sorterna. Torrflis från sågverk står för den största delen, följt av rundvedsflis, bark och spån.

4.2.2.7 Resurser

I Kristianstad har man löst bränslehanteringsfrågan på samma sätt det vill säga genom att varje funktion sköts av en person. Till skillnad från i Växjö upplever man här inte att det är svårt att hinna med någonstans. Att det inte verkar vara några problem med denna resurs är något förbryllande. Visserligen tas fler lastbilar emot i Växjö, men i gengäld bör man betänka att öppettiderna på verket endast är klockan 7-16.

4.2.3 Malmö

4.2.3.1 Bakgrund

Några veckor innan projektets slutförande valde författarna att genomföra ytterligare ett studiebesök, med kompletterande frågor som dykt upp i slutfasen av analysarbetet. Nästa

36

destination blev det så kallade Flintränneverket i Malmö. Detta ligger i Malmö Östra hamnområde och lagringsmöjligheterna är där mycket stora. Dock är pannans effekt liknande den i Kristianstad runt 50 MW. En bra anledning till att besöka detta verk, var att dess läge liknar det kommande i Örtofta, med långa avstånd från bränslekälla. Dessutom är detta ett av få kraftvärmeverk som själva bedriver krossning av trä och alltså köper in rundved.

4.2.3.2 Lager

De genomsnittliga lagernivåerna ligger på cirka en månad, men kapacitet finns för att lagra ännu mer. En stor del av detta lager består av rundved som flisas på anläggningen. Tomt lager har aldrig behövt upplevas och risken för denna anses mycket liten, då inköp och leverans fungerar som önskat.

4.2.3.3 Layout

Bränslelagrets yta påminner på sätt och vis om det som kommer att finnas i Örtofta då tomten är stor, men samtidigt luftigt.

Bild 4.3 Blandningsstation och skruvinmatning vid Flitränneverket i Malmö

Kring fickan där bränslet först blandas innan det läggs upp på den s k ”skruvhögen”, pågår ständig aktivitet med att påfyllning. Endast en inmatningsskruv finns, till skillnad från vid Örtoftaverket där det planeras finnas två. Detta innebar att endast en blandningszon behövs på en av sidorna. Enligt ansvarig kan det löna sig att ha två blandningszoner, med motiveringen att det ibland händer att något går snett och det blir stopp vid skruvinmatningen. När det gäller lagerlayoutens övriga utformning så ligger ett antal limpor snyggt upplagda med torrt flis, och mindre högar med salix (energiskog) finns närmare inmatningen. Enligt ansvarig person är det viktigt att se till att salix, som är ett fuktigt bränsle att jämföra med bark, inte ligger i för stora högar för länge då värmebildning och energiförluster skapas. Rundved lagras på anläggningen i vältor som är cirka 50 meter långa. Dessa var placerade cirka 200 meter bort från inmatningsfickan, nära den stora uppflisade stacken. Denna var uppemot 15-17 meter hög. Författarna hörde sig givetvis för om säkerhetsriskerna då lastare ska köra in ”under” denna och hämta bränsle, men enligt personalen så lyckas alltid lastmaskinen ta sig ut om visst ras av flis skulle inträffa. Säkerheten kring detta lämnar författarna osagt. Att ha en layout som underlättar att ta det bränsle som först kom in på anläggningen är en stor fördel, speciellt för material som är fuktigt. Ansvarig person anger substansförlusterna som onödiga, egentligen utan syfte och något som bör strävas efter att elimineras.

37

4.2.3.4 Logistik

Allt bränsle kommer idag in med lastbil och ingenting per tåg även om möjligheten finns. Förr transporterades visst bränsle per båt från Baltikum, men de totala omkostnaderna för detta blev för höga och därför gick det inte att fortsätta med denna typ av leverans. Logistikaktiviteter som lossning och lagring et cetera var anledningar till att detta blev för dyrt. Hur framtiden kommer att te sig är osäkert, men det kan komma tider då det blir aktuellt igen, men inte inom de närmaste 5-10 åren som de ser det. Rundved, salix och torv transporteras idag in på anläggningen från Skåne och Småland. Några problem med att verket befinner sig längre ifrån skogskällan upplevs inte och leveranserna kommer allt som oftast som de bör, dock dygnet runt, med något större ankomstfrekvens på förmiddagarna än övrig tid. Det är främst rundved som levereras in nattetid, medan till exempel flisentreprenörer och flisbilar ej har denna möjlighet. Detta beror på att risken för sämre kvalitet för dessa typer av material upplevs som alltför stor då ingen materialkontroll utförs nattetid.

4.2.3.5 Ekonomi

Fuktprover tas i anslutning till provstationen där en ramp finns uppbyggd för att lätt och snabbt komma åt bränslet. Efter ett dygn i värmeugn fastställs fukthalten och priset fastställs. Att bränna salix och rundved innebär för Flintränneverket i Malmö en del fördelar, då dessa är billigare än att köpa färdig flis eller bark långväga ifrån.

4.2.3.6 Material

80 % rundvedsflis, 10 % GROT och 10 % Salix är ungefärliga siffror för den bränsleblandning som går in till pannan. Detta kan variera något, men idag är det vad som eldas. Det strävas efter att få en jämn fukthalt, och detta lyckas man enligt ansvarig person bra med då skruvtekniken används efter att bränslet blandats.

Bild 4.4 Lagring av rundved vid Flintränneverket i Malmö

4.2.3.7 Resurser

Dygnet runt mottagning av leveranser är viktigt för att anpassa sig något sånär till leverantörer och transportörer i en annars användarstyrd bransch. Den intervjuade tror att genom att ha stängt nattetid så kommer lastbilar, framför allt med rundved, att tvingas stå och köa, eventuellt sova utanför verket om inte anläggningen på något sätt gör det möjligt att köra in. Att inte ha öppet nattetid tror ansvarig dessutom skulle kunna leda till höjda priser på leveranserna. Då volymerna i Örtofta kommer bli stora av rundved, så bedömer ansvarig vid Malmö att det vore

38

bra att ha öppet dygnet runt för mottagning och vägning. Mottagningsproceduren går i och med att rampen finns vid stationen mycket snabbt.

Bild 4.5 Vägning och provtagning vid Flintränneverket i Malmö

På endast ett par minuter från det att lastbilen kör in under taket och vägs på vågen, till det att kontrollpersonal går ut och hämtar några representativa prover med spade direkt ur lastbilen, är det hela färdigt och lastbilen kan köra in på lagret och lasta av. Två lastmaskiner finns i drift men oftast används bara den ena av dessa. Rundvedsbilarna som transportörerna har är alltid utrustade med egen lyftkran som chauffören själv sedan sätter sig i för att lyfta av stockarna för vältlagring.

39

5. Analys

I detta kapitel kommer den information som har samlats ihop i teori- respektive empirikapitlet att analyseras för att komma fram till svar på de problemformuleringar uppställda i inledningskapitlet som detta arbete ämnar lämna svar på. Den inledande delen i detta kapitel kommer att behandla bestämmandet av optimala lagernivåer ur kostnadssynpunkt. Detta följs av en analys av områdets layout och hur arbetet bör organiseras för att avslutas med fastställande av de resurser som är nödvändiga för att uppnå en väl fungerande anläggning.

5.1 Lagernivåer

5.1.1 Fastställande av kritiska variabler

Flera olika typer av kostnader och rabatter som påverkas av valet av lagerfunktionen togs upp i kapitel 3.3.4. I detta kapitel vill författarna fastställa vilka av dem som är aktuella att behandla för att utifrån dessa optimera valet av lagernivå. Kapitalkostnader: Material för stora summor kommer varje säsong att förbrännas vid anläggningen i Örtofta, vilket innebär att en dags lager kommer att ha ett marknadsvärde i storleksordningen en halv miljon. Detta kommer naturligtvis att innebära att beslutet angående antalet dagars lager kommer att få stor betydelse för det totala kapital som finns bundet i lagret och därmed även kostnaden som detta innebär i form av minskade möjligheter till att använda kapitalet till mer vinstgivande aktiviteter. Förvaringskostnader: Lagrandet av bränslet på anläggningen kommer att innebära relativt små förvaringskostnader. Detta eftersom utomhuslagring kommer att ske varför kostnader för lokal ej blir aktuella och dessutom kräver lagringen ingen annan utrustning i form av till exempel hyllor. Dessutom är författarna av åsikten att de små kostnader som finns inte kommer att påverkas i någon betydande utsträckning beroende på antalet dagars lager som finns på anläggningen. Beroende på detta väljer författarna att inte ta med förvaringskostnaderna som en variabel för förändring i totalkostnaden beroende på antalet dagars lager. Värdeminskningskostnader: Som har tagits upp i tidigare kapitel är energiförlusterna som uppkommer i samband med lagring ett stort problem för kraftvärmeverken. Dessa energiförluster kan översättas i kvantitativa termer genom att titta på den extra kostnad som inköp av nytt material för att täcka energiförlusten innebär. Som tidigare har nämnts i empirin finns det materialsorter som förlorar upp till tre procent av sitt energiinnehåll vid en månads lagring. Att ha med värdeminskningskostnader som en ingående variabel ser författarna som något självklart. Bristkostnader: Som har framkommit vid besöken vid kraftvärmeverken i Kristianstad, Malmö och Växjö är risken för att det lagrade materialet ska ta slut försvinnande liten. Detta gäller även vid ett verk av Växjös storlek med ett genomsnittligt lager på endast 3-4 dagar. Författarna väljer därför att inte räkna med den förväntade bristkostnaden som en funktion av antalet dagars lager. Istället kommer en miniminivå, över vilken kostnaden för brist kan antas försumbar, fastställas. För att fastställa denna kommer kraftvärmeverket i Växjö att användas som ett ”benchmark”. Som nämndes tidigare motsvarar normallagret i Växjö av 3-4 dagars förbrukning av bränsle. Författarna anser dock att Växjös gynnsamma geografiska läge, med direkt närhet till skog, samt det faktum att anläggningen har varit i bruk i många år, vilket gett de ansvariga stor erfarenhet, gör att miniminivån för lagret i Örtofta bör sättas högre än den i Växjö. Att fastställa denna exakt på dagen är naturligtvis inte möjligt eftersom det enbart är möjligt att resonera i kvalitativa termer, men en miniminivå på den dubbla av den i Växjö, motsvarande 8 dagars lager anser författarna vara rimligt, i alla fall i ett initialt skede.

40

Rabatter: I kapitel 3.3.4 togs tre stycken rabatter upp: Kassarabatt, kvantitetsrabatt och säsongsrabatt. Utifrån diskussioner med bränsleleverantörer och ansvariga för de besökta kraftvärmeverken har författarna kommit fram till att det endast är säsongsrabatter av dessa tre rabattyper som existerar i branschen och därmed som är aktuella att ta med i de kommande beräkningarna.

5.1.2 Kapitalkostnad

Kapitalkostnaden är normalt sett relativt enkel att beräkna om man har tillgång till företagets kalkylränta och genomsnittliga lagernivå. Man kan med hjälp av fördelningen mellan de olika bränslesorterna och deras pris, som beskrevs i empirikapitlet, samt den förväntade förbrukningen som beräknas vara 4100 MWh/dygn räkna ut värdet på materialet för en dags förbrukning. Detta värde multipliceras sedan med antalet dagars lager på anläggningen för att få det totala värdet av det genomsnittliga lagret. Detta värde multipliceras sedan med tiden som totalt material ska ligga i lager för att därpå multipliceras med kalkylräntan för att slutligen få fram kostnaden för kapitalet. Tiden för lagringen kommer i detta fall att vara lika med säsongslängden, vilken tidigare har bestämts till 252 dagar. Kalkylräntan som kommer att användas är den som i dagsläget används av Lunds Energi och i nuläget ligger på 6 %. Detta innebär att den årliga kapitalkostnaden för olika stora lager för material bestäms genom följande formel.

KRSL

LNPADFKK iiii ∗∗∗=365

**

där: KKi = Kapitalkostnaden för material i under en säsong DF = Total dygnsförbrukning i MWh för verket (i vårt fall 4100 MWh) Ai = Andel av den totala förbrukningen som material i utgör Pi = Pris / MWh för material i LNi = Lagernivå för material i, utryckt i antal dagar SL = Säsongslängd i dagar (i vårt fall 252 dagar) R = Aktuell kalkylränta (i vårt fall 6 %)

41

5.1.3 Rabatter

Som beskrevs i empirikapitlet har bränsleleverantörerna uttryckt önskemål om att kunna leverera till kraftvärmeverken även under sommarmånaderna. För detta skulle kunden i vissa fall kunna åtnjuta rabatter. De rabatter som författarna har valt att använda sammanfattas i tabellen till höger. Det är värt att påpeka att dessa värden kan förändras beroende på vilken framgång Lunds Energi kommer att ha vid förhandlingarna med sina leverantörer och som därför endast bör ses som ett möjligt scenario.

Material Rabatt (kr/MWh)

Torv 0Returträ 3GROT 6Bark 6Flis 6Rundved 6 Tabell 5.1 Ungefärlig rabatt för respektive bränslesort

Dessa säsongsrabatter kommer att ha inflytande i valet av antalet dagars lager. Detta eftersom det i beräkningarna kommer att räknas med att det lager som man har vid starten av säsongen kommer att ha köpts in till de lägre sommarpriserna. Detta innebär att ju större lager man väljer att ha på tomten desto mer material kan köpas in till de lägre sommarpriserna, vilket medför ett lägre genomsnittligt inköpspris. Författarna kommer att omvandla dessa rabatter till kostnader för uteblivna rabatter och benämnas ökad inköpskostnad. Detta innebär att det maximala lagret som har använts och som motsvarar 60 dagar ej kommer att ha denna typ av kostnader, medan mindre lager successivt kommer att ha högre värden för denna typ av kostnad i de fall då säsongsrabatter finns att tillgå. Detta innebär att den ökade inköpskostnaden för respektive material kommer att räknas ut med följande formel:

iiii SRADFLNÖI ∗∗−= *)60(

där: ÖIi = Den ökade inköpskostnaden för material i under en säsong LNi = Lagernivå för material i, utryckt i antal dagar DF = Total dygnsförbrukning i MWh för verket (i vårt fall 4100 MWh) Ai = Andel av den totala förbrukningen som material i utgör SRi = Rabatt för material i, uttryckt i kronor

42

5.1.4 Kostnad för energiförlust

Som tidigare har beskrivits i teorin avges värme vid lagring av biobränsle, något som skapar energiförluster i materialet. Större lager innebär en längre genomsnittlig lagringstid med ökade energiförluster som följd, vilket innebär att företaget måste köpa in ytterliggare bränsle för att täcka sitt energibehov. Som tidigare har beskrivits i empirin kan det vara svårt att exakt bestämma hur mycket energiförluster som lagring av de olika materialen innebär då detta bestäms av flertalet variabler, av vilka vi inte har exakt kunskap om innan samtliga kontrakt är skrivna. Men då dessa kostnader är av betydande storlek anser vi det vara viktigt att ta med dessa och författarna är övertygade om att de approximationer för energiförluster som har gjorts och som sammanfattas i tabellen till höger speglar verkligheten i tillfredsställande grad.

Figur 5.1 Energiförlust för respektive bränslesort

Själva beräkningarna är mycket lika de som tillhör kostnaden för bundet kapital. Dock måste man ta med i beräkningarna att energiförlusterna beräknas per månad istället för år. Detta innebär att kostnadsfunktionen blir följande.

iiiii EFSL

LNPADFKEF ∗∗∗∗∗=30

där: KEFi = Kostnad för energiförluster vid lagring för material i DF = Total dygnsförbrukning i MWh för verket (i vårt fall 4100 MWh) Ai = Andel av den totala förbrukningen som material i utgör Pi = Pris / MWh för material i

LNi = Lagernivå för material i, utryckt i antal dagar SL = Säsongslängd i dagar (i vårt fall 252 dagar) EFi = Energiförlust per månad för material i, uttryckt i procent.

5.1.5 Fastställande av lagernivåer

Vid fastsällandet av lagernivåerna har författarna adderat effekten från de tre olika faktorerna beskrivna ovan för att kunna se den totala effekten av dessa beroende på vilket val av lagernivåer som görs. Av tidigare nämnda skäl har en miniminivå av 8 dagars lager satts och alternativen som innebär mindre lager än så kommer därför ej att tas i beaktande. Resultaten från dessa har sammanställts i nedanstående grafer.

Energiförlust/månad (%)

0 0,5

1 1,5

2 2,5

3 3,5

Flis Rundved Grot Bark Returträ Torv

43

Figur 5.2 Kostnad för lagerhållning av flis

Som kan ses i figuren ovan kommer ett större lager att innebära högre kostnader för anläggningen då de besparingar som kan göras genom att genomföra inköp under sommarmånaderna inte motsvarar de kostnader i form av bundet kapital och energiförluster som det större lagret innebar.

Figur 5.3 Kostnad för lagerhållning av rundved

Precis som i fallet med flisen ovan innebär ett större lager ökade kostnader trots att inga energiförluster sker. Dock är de ökade kostnaderna i detta fall bli marginella, vilket innebär att ett större lager kan hållas utan nämnvärd extra kostnad i jämförelse med ett mindre. Rundveden har ett högre energiinnehåll och blir alltså inte lika skrymmande som de övriga i förhållande till den energimängd som kan lagras. Ett lite extra tilltaget lager passar därför alldeles utmärkt som säkerhetsbuffert ifall oförutsedda händelser med flisförsörjningen skulle inträffa. Författarna anser därför att fördelarna med ett större lager överväger nackdelarna och anser att ett lager motsvarande 30 dagars förbrukning kan vara lämplig.

Rundved

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Dagar

Kostnad

Bundet kapital

Ökad inköpskostnad

Substansförluster

Totalt

Flis

0 200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Dagar

Kostnad

Bundet kapital

Ökad inköpskostnad

Substansförluster

Totalt

44

Figur 5.4 Kostnad för lagerhållning av GROT

Figur 5.4 Kostnad för lagerhållning av flis

Eftersom GROT i flisad form är ett av de bränslena med störst energiförluster är det föga förvånande att ett litet lager är att föredra. En extra månads lager innebär i storleksordningen 350 000 kronor per säsong i ökade kostnader. Att sänka lagernivåerna ytterligare kan tyckas lockande eftersom energiförlusterna är så stora som de är, men man bör tänka på att materialet är viktigt då dess höga fukthalt kompletterar de andra materialens lägre fukthalt och bidrar till ökad rökgasnivå i pannan. Det finns forskningsprojekt som visat att GROT kan balas och transporteras från skogen och först flisas vid värmeverket. Detta skulle kunna bli ett alternativ i framtiden, men är inget som författarna erfarit ännu börjat förekomma bland leverantörerna. Fördelarna med detta skulle kunna vara att lagringsförlusterna minimeras fram till dess att bränslet flisas

Figur 5.5 Kostnad för lagerhållning av bark

Barken är normalt sett det fuktigaste bränslet vilket också gör att energiförlusterna blir stora, vilket i likhet med GROT:en innebär att total- kostnaden för lagret stiger snabbt med dess storlek.

Figur 5.6 Kostnad för lagerhållning av returträ

Returträ

0 200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Dagar

Kostnad

Bundet kapital

Ökad inköpskostnad

Substansförluster

Totalt

Bark

0 200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Dagar

Kostnad

Bundet kapital

Ökad inköpskostnad

Substansförluster

Totalt

GROT

0 200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Dagar

Bundet kapital

Ökad inköpskostnad

Substansförluster

Totalt

Kostnad

45

Även om returträ har förhållandevis liten energiförlust vid lagring kommer lagringen av detta ämne att ha stor inverkan på den totala kostnaden för lagret då returträ är det bränsle som används i högsta grad, något som tydligt kan ses i figuren ovan. Varje extra dags lagring kommer att innebära en ökad kostnad av cirka 11000 kronor.

Figur 5.7 Kostnad för lagerhållning

av torv Då inga sommarrabatter ges för torv kommer det inte att finnas några faktorer som talar för större lager. Istället bör man, som tydligt framgår i grafen till vänster, hålla nere lagernivåerna.

Figur 5.8 Total kostnad för lagerhållning

Som tidigare har framgått är det eftersträvansvärt att ha låga lagernivåer. För att belysa detta ytterligare har författarna valt att visa på den totala kostnaden för samtliga material som en funktion av antal dagars lager. Detta görs för att illustrera de höga kostnader som endast en liten ökning av lagernivåerna innebär. Till exempel kan man se att en månads extra lager skulle innebära en ökad kostnad på ungefär 2 000 000 kronor.

5.1.6 Känslighetsanalys

För att testa robustheten av de framtagna resultaten har författarna valt att utföra en känslighetsanalys. Som brukligt är kommer tillvägagångssättet vara att en variabel varieras medan de övriga två hålls kvar vid utgångslägret. Motivet är att se vid vilken nivå minimering respektive maximering av lagernivåer är att föredra. 5.1.6.1 Kostnad för bundet kapital För samtliga material förutom för rundved har det tidigare visats att kostnaderna relaterade till energiförluster vid lagring överstiger de säsongsrabatter som kan uppnås. Det kommer alltså för dessa material att vara omöjligt att hitta ett pris eller en kalkylränta som är så pass låg att en minimering av lagernivåerna är att föredra. Detta förutsatt att kalkylräntan endast antas kunna anta positiva värden.

Total kostnad

0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Dagar

Kostnad

Totalt

Torv

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Dagar

Kostnad

Bundet kapital

Ökad inköpskostnad

Substansförluster

Totalt

46

När det gäller rundveden däremot är det möjligt att hitta en brytpunkt. Som har kunnat ses tidigare är den totala kostnaden i det närmaste oberoende av valda lagernivåer. Dock är det med de antagna värdena något mer fördelaktigt, i strikt kostnadssynpunkt, att minimera även detta lager. Brytpunkten för rundved har beräknats till 143 kr/MWh, vilket alltså innebär att priser som understiger denna nivå kommer att medföra att en maximering av lagernivåerna skulle minimera den totala kostnaden för de tre kritiska variablerna. 5.1.6.2 Kostnad i form av uteblivna säsongsrabatter Till skillnad från kostnaden för bundet kapital kommer vi för denna variabel att hitta brytpunkten för respektive material där det kommer att bli fördelaktigt att eftersträva en maximering istället för en minimering av lagernivåerna. Dessa brytpunkter sammanfattas i tabellen nedan och bör jämföras med de givna värdena som finns i tabell 5.1.

Material Rabatt (kr/MWh)

Torv 17Returträ 12GROT 21Bark 47Flis 29Rundved 7

Tabell 5.2 Minsta rabattnivåer som medför att maximering av lagernivåerna är att föredra

Som kan ses är rabatterna i samtliga fall förutom i rundved flera gånger större än de nivåer som har angetts av bränsleleverantörer och bör antagligen därför ses som icke uppnåbara, något som visar på att rekommendationerna om att försöka minimera lagret är robusta. 5.1.6.3 Kostnad för energiförluster vid lagring Eftersom det för samtliga bränslesorter är så att kostnaden för bundet kapital är större än de rabatter som köp under sommarmånaderna medför är det irrelevant hur denna variabel varieras. Resultatet kommer alltid att bli att en minimering av lagernivåerna är att föredra, något som innebär att en känslighetsanalys ej ger några relevanta resultat.

5.2 Hantering och lagerlayout

5.2.1 Mål

Målet med denna del av arbetet är att skapa en layout och en hantering som innebär en minimering av kostnader och resurser samt säkerställer att inget material lagras alltför länge utan att onödig försämring av kvaliteten. Samtidigt ska faktorer som säkerhet och enkelhet tas i beaktande, något som kan vara väl så viktigt som mer kvantitativa faktorer.

5.2.2 Hantering

Ett uttryckt önskemål från uppdragsgivaren Lunds Energi var att designen av lagerlayouten skulle vara sådan att det skulle vara möjligt att applicera den så kallade ”First-In-First-Out” principen. Detta skulle säkerställa att inget bränsle skulle lagras för länge då detta dels innebär försämrad kvalitet och dels en ökad risk för självantändning pga. mikrobiologisk aktivitet. Ett sådant system används inte på något av de verk som har besökts och därför finns inget färdigt koncept att använda, ej heller har någon litteratur som behandlar detta område hittats. Istället har författarna resonerat och prövat olika lösningar, samt överlagt med de ansvariga på de besökta anläggningarna till dess att den bästa lösningen hittats.

47

För att kunna hantera materialet på det önskade sättet beskrivet ovan har författarna kommit fram till att ett system där varje material kommer att fördelas på två stackar. Detta är det system som bäst ger förutsättningar för ett FIFO system samtidigt som det är tillräckligt enkelt för att kunna fungera. Varje stack bör vara av en sådan längd att det önskade lagret, vilket innebär 8 dagars förbrukning, ryms. Vid starten av säsongen bör de önskade lagernivåerna redan ha uppnåtts och placerats i den ena av de två stackarna ämnad för just det materialet. Lastaren börjar med att tömma denna stack från den kortsida som vätter mot blandningsytan, medan de ankommande lastbilarna börjar fylla upp den tomma stacken från den sidan närmst blandningsytan (se bild nedan, läge 1). Efter det att lastaren har tömt den hög där den tidigare var aktiv byter den hög för att göra om proceduren och detsamma gäller för de ankommande lastbilarna (se figur nedan, läge 2). Även om förbrukningen mer eller mindre kommer att motsvara inleveranserna är det orimligt att tro att lastaren kommer att ha tömt sin hög precis då de ankommande lastbilarna har fyllt den andra utan sannolikt kommer det att bli en viss mån av överlappning. Detta anser författarna dock inte ställa till några problem eftersom det i dessa fall kommer att vara möjligt för de olika aktörerna att vara verksamma i samma hög eftersom lastare och lastbilar är verksamma i olika ändar av stacken (se bild nedan, läge 3 respektive 4)

1. Säsongsupptakt 2. Stackbyte

3. Överlappning, alternativ 1

4. Överlappning, alternativ 2

= Tom lagringsyta

= Bränsle

48

Figur 5.9 Arbetsgång för lastmaskinsförare

Då energiförlusterna för rundved är försumbara och materialet kräver annan hanteringsutrustning kommer det ej att hanteras på det sätt beskrivet ovan utan lagringen av rundved kommer att ske i vältor med tre stockar i bredd som bas och då energiförlusterna i detta material är obefintliga kan personalen gripa från vilket håll de finner bäst, naturligtvis utan att skapa ”oordning” i vältan.

5.2.3 Layout

5.2.3.1 Nödvändiga stacklängder

Det första steget blir att fastställa de nödvändiga stacklängderna för respektive bränsle för att lättare kunna se var på anläggningsområdet som det kommer att vara möjligt att placera de olika sorterna av bränsle. Vi har valt att använda en bredd av 20 meter vid basen och 16 meter vid toppen. Stackhöjden som kommer att användas är 4 m, vilket ger oss en tvärsnittsyta av 72 m2.

20

16

4

(m)

Figur 5.10 Tvärsnitt av biobränslestack

Anledningen till att författarna väljer att gå ifrån systemet med högre och spetsigare stackar motiveras med att lastmaskinerna som används på området då kan använda samma skopa hela tiden, både till lyft och till stackning, vilket innebär stora tidsbesparingar. Denna idé har tagits fram i samråd med ansvarig vid Malmöanläggningen som menade att detta var ett system som olikt det spetsigare skulle fungera i såväl teori som praktik. Då de föreslagna lagringstiderna är så pass korta som de är kommer den negativa inverkan som stackarnas utseende har på kvaliteten inte ha någon påverkan. Då rundved ej lagras i stack utan istället i vältor kommer andra siffror att användas för beräkningarna för detta material. Vältorna kan som beskrivits i teorin ha en höjd av upp till 7 m, men då en så pass hög välta ej kan hanteras av alla typer av fordon kommer denna höjd ej att användas. Istället kommer vi att räkna på vältor med en höjd av 5 meter och en bredd av 4 meter. Detta är mått som en lastare av typen L180 kan hantera, vilket är den lastare som antagligen kommer att användas på anläggningen och därmed även bör användas i beräkningarna. Skillnaden mot de övriga materialen är att man kan placera flera vältor tätt intill varandra vilket

49

gör att arean som tas i behov av detta material kan minimeras. I vårt exempel kommer vi att räkna med fyra vältor i bredd, då detta kan räknas som rimligt utifrån vad som har setts i Malmö. De nödvändiga stacklängderna kan nu tas fram genom att multiplicera energiförbrukningen för respektive bränsle med antalet dagars lager. Detta divideras sedan med energiinnehållet för att få fram den lagrade volymen. Detta värde divideras sedan med tvärsnittsytan för att slutligen få fram stacklängderna för de olika bränslesorterna. Värt att notera är att vi i vältorna med rundved antar att 30 % av volymen utgörs av luft. Stacklängderna för de olika materialsorterna sammanfattas i tabellen nedan.

Material Förbrukning Energiinnehåll Lager Lager Stacklängd(MWh/dag) (MWh/m³) (dgr) (m³) (m)

Torv 697 1,1 8 5069 70Returträ 1435 0,82 8 14000 194GROT 590 0,82 8 5760 80Bark 394 0,82 8 3840 53Flis 344 0,82 8 6240 87Rundved 640 1,4 30 7380 369

Tabell 5.2 Stackängd för respektive bränslesort

5.2.3.2 Placering av stackar och övriga funktioner

Som kan ses i tabellen ovan är det framför allt placeringen av returträ som kommer att orsaka problem på grund av den långa nödvändiga stacklängden. Detta innebär i princip att den enda möjliga placeringen kommer att vara mellan rampen och järnvägsspåret, se figur 5.11. Självklart följer författarna de rekommendationer som togs upp i teorin beträffande avstånd mellan intilliggande högar samt mellan högar och byggnader. Nästa material som författarna väljer att placera ut är rundveden då även detta material kommer att ta en stor yta i anspråk. Då Lunds Energi möjligtvis även kommer att transportera in rundved med tåg längre fram i tiden väljer författarna att placera detta bränsle i anslutning till rälsen. Platsen som väljs kommer därför att ligga söder om järnvägen. Efter att rundveden är utplacerad är det dags att placera ut flismaskinen. För att undvika onödiga transporter väljs en plats som ligger mellan rundvedsstacken och blandningsytan. Valet av plats för flismaskinen kommer i sin tur att få konsekvenser för valet av placering av stackarna med flis eftersom det kan vara fördelaktigt att placera dessa i anslutning till denna. Detta då det ibland kan vara nödvändigt att mellanlagra den nyflisade rundveden innan den förbränns och att ha flisstackarna i närheten minimerar då transportsträckorna. Författarna väljer därför att placera flisstackarna i direkt anslutning till flismaskinen. De material som nu är kvar att placera är bark, torv och GROT. Som kan ses i tabellen ovan är dessa material relativt lika vad beträffar stacklängder. Dessa material har även liknande egenskaper gällande fukthalt och hanteringbehov, något som innebär att inga speciellt starka argument kan uppvisas beträffande placering utav dessa material enbart baserat på något materials specifika egenskaper. Dock har barken den kortaste nödvändiga stacklängd av de tre varför författarna väljer att placera barken i det nordvästra hörnet då detta är den plats på anläggning där det kommer att bli trängst.

50

Slutligen väljer författarna att placera ut stackarna med torv och GROT på de platser som fortfarande är tomma. Det slutgiltiga valet beträffande var dessa två material ska placeras görs genom att se var de olika materialen passar bäst rent utrymmesmässigt. För att minimera körsträckan för lastmaskinen samt för att förenkla hanteringssystemet beskrivet i tidigare kapitel kommer stackarna att placeras så att ena kortsidan vätter mot blandningsytan i den mån det är möjligt. Vidare försöker författarna att vinkla högarna på ett sådant sätt att flödet av lastbilar ska ske så smidigt som möjligt genom att undvika alltför snäva svängar eller korsande trafik i den mån det är möjligt. Vad beträffar åtskiljandet av lastbilar och lastare från personbilar kommer detta att lösas genom att avsätta en remsa i den norra delen av området som ej ska trafikeras av tyngre trafik. På detta vis tror författarna att risken för olyckor med förhållandevis oskyddade personbilar kan minimeras. Ovanstående resonemang leder fram till en layout med ett utseende som kan ses i nedanstående bild.

Figur 5.11 Layout av området

5.2.4 Alternativa typer av layout och lagerorganisation

5.2.4.1 Fler & mindre stackar: Fördelar: Det är naturligt att tänka sig att en layout med fler och istället mindre stackar skulle kunna vara ett alternativ i Örtofta. Detta kunde t ex motiveras med att stackningsproceduren skulle kunna förenklas eftersom det rör sig om mindre material samt innebära högre flexibilitet att flytta om material från en plats till en annan på området om det skulle vara önskvärt. Dessutom skulle möjligheten öka för att bättre skilja fuktigt bränsle från torrare bränsle av samma sort genom att lagra dem i olika stackar. Detta är som bekant en fördel för att förhindra värmebildning inne i stacken. Nackdelar: Fler men storleksmässigt mindre stackar innebär att mer utrymme av tomten måste vikas för säkerhetsavstånd. Detta begränsar lagerkapaciteten. Vidare gäller att ju fler stackarna är, desto mer information tvingas personalen hantera. Speciellt då bränslesortimenten kommer att vara uppemot fem till sex olika. Att blanda bränsle av olika fukthalt kommer att bli nödvändigt

51

oavsett vilken lagerorganisation som följs, och därmed anser författarna inte det värt att ha ett så stort antal stackar på tomten utan ett system med färre, men längre stackar, från vilka lastmaskinen hela tiden tar det först inkomna bränslet, och därmed gör FIFO-systemet möjligt. 5.2.4.2 Färre & större stackar - Leveranstippning framför blandstation med LIFO-system Fördelar: Ett sådant system tillämpas ofta på platser där platsbrist råder, som exempelvis i Växjö. ”Last-In-First-Out” (LIFO) system innebär att man använder det senast inkomna bränslet direkt och slipper därmed delvis en del ”icke värdeaderande aktiviteter” såsom stackning av bränsle, interna transporter från stackning av en bränslehög till stackning av en annan. Man undviker dessutom långa transportsträckor för lastmaskin som ofta blir resultatet av ett FIFO-system. Nackdelar: Om man vill bibehålla samma lagernivåer som författarna rekommenderar, kan det bli svårt att leva upp till de föreskrifter för säkerhet som gäller för lagring av biobränsle. Ett LIFO system vid ett stort kraftvärmeverk som ska generera 1 TWh/år förutsätter indirekt ett lagersystem där tidigaste inkomna bränslet kommer att hamna ”långt in” i stacken och bli kvar där lång tid och därmed förlora i energimängd pga. värmebildning. Förmodligen finns det med denna typ av organisering endast en stack per bränslesort, vilken då kommer att bli stor. Det blir också vanskligt att skapa någon lutningsvinkel, och största delen av stacken kommer att bli ”platt” upptill och avrinningen blir inte effektiv. Detta kommer att innebära energiförlustkostnader för företaget, kostnader som visserligen inte är lätta att upptäcka, men som alltjämt finns där och som bättre kunnat investeras i vinstgenererande verksamhet. Då ett mål från företaget varit att ha bra kontroll på bränslefördelningen in till pannan och god kännedom om rådande lagernivåer med en organiserad struktur på området så anser författarna detta alternativ som ej hållbart.

5.3 Resursbehov

5.3.1 Lastare

På anläggningen kommer det att behövas fordon för hantering av både timmer och flis. Olika varianter av timmerhanteringsmaskiner finns på marknaden. Likaså finns olika lastmaskiner tillgängliga på marknaden. Efter de studiebesök som är gjorda är författarna övertygade om att en flexibel hantering på anläggningen är att föredra. Med en flexibel hantering menas att man har resurser som klarar av att anpassa sig till många olika situationer. Fler och fler intressenter kommer in på marknaden och är intresserade av att köpa biobränsle. Detta gör det svårt att exakt förutspå framtiden och därmed ökar fördelen med en flexibel hantering. Författarna kommer därför att råda Lunds Energi till användning av lastare som genom skopbyte kan hantera både flisat material och rundved. De vanligast förekommande skoporna i branschen är enligt uppgift från de besökta kraftvärmeverken av en storlek motsvarande 12 m3 för flisat material och 6 m3 för timmer. Problemet med att utreda hur många lastmaskiner som kommer att krävas på anläggningen kommer att angripas på så sätt att de olika aktiviteterna som maskinen utför identifieras och tidsbestäms. Anledningen till att bryta ner bränslets väg från lastbil till förbränning är att uppdragsgivaren då på ett enkelt sätt kan spåra våra slutgiltiga värden. Då rundved har en något annorlunda väg från lastbil till panna än de övriga materialen har vi valt att skilja på dessa två grupper av bränslen. För flis, GROT, bark, returträ och torv är de identifierade aktiviteterna de följande:

52

- Stackning: Det lossade materialet läggs upp i stacken - Transport: Mellan stack och blandningsyta - Transport: Mellan blandningsyta och den skruv som transporterar materialet in till pannan - Lyft av material: Sker två gånger; först då materialet lyfts från stacken och andra gången då

det lyfts från blandningsyta - Transport: Från stackning av hög till stackning av annan hög För rundved är aktiviteterna de följande: - Vältlagring (Stackning): Det lossade materialet läggs upp i välta - Transport: Mellan välta och flismaskin - Transport: Mellan flismaskin och blandningsyta - Transport: Mellan blandningsyta och den skruv som transporterar materialet in till pannan. - Lyft av material: Sker tre gånger; då materialet lyfts från vältan, då det färdigflisade materialet

lyfts upp och slutligen då materialet lyfts från blandningsytan. För att uppnå resultat är det nödvändigt med ett antal antagande beträffande tidsåtgång för de olika aktiviteterna. Dessa tider har fåtts genom studier av dessa olika aktiviteter vid studiebesöken. - Transport: I beräkningarna antas en medelhastighet för lastaren på i genomsnitt 3 m/s då

denna förflyttar sig. Detta gäller både då den transporterar material samt då den förflyttar sig tom.

- Lyft: Det finns två olika typer av lyft, ett för rundved och ett för flis. I beräkningarna kommer båda dessa lyft att antas ta 20 sekunder.

- Stackning: Tidsåtgången för stackning av flisat material och rundved antas vara 30 respektive 45 sekunder för varje skopa.

För att kunna beräkna den totala tidsåtgången krävs det sen att man känner till de olika transportsträckornas längd. Dessa sträckor fås från områdesplanen och de olika sträckorna sammanfattas i tabell 6.3 till höger. Antalet repetitioner av de övriga aktiviteterna fås genom att dividera volymen av det material som förbrukas per dag med skopvolymen tillhörande det bränslet. Värt att notera är att författarna räknar med att all stackning sker under vardagarna då inga lastbilar ankommer under helgerna. Detta innebär att den beräknade tidsåtgången för en helgdag är ungefär 5 timmar mindre än den för en vardag eftersom stackningsaktiviteten helt är borttagen då.

Sträcka Medellängd (m)

Torv - Blandningsyta 120Returträ - Blandningsyta 170GROT - Blandningsyta 150Bark - Blandningsyta 100Flis - Blandningsyta 90

Rundved - Flismaskin 70Flismaskin - Blandningsyta 80

Blandningsyta - Skruv 65

Skruv -Torv 180Skruv - Returträ 170Skruv - GROT 150Skruv - Bark 120Skruv - Flis 140Skruv - Rundved 150

Tabell 5.3 Avstånd på anläggningen

53

Som kan utläsas i tabell 6.4 nedan krävs nästan 20 timmars effektivt arbete per dag. Men då raster kommer att behövas samt beroende på det faktum att arbetsbelastningen är ojämn över dagen krävs det att det finns personal med denna uppgift vars sammanlagda arbetstid överstiger denna summa. Lunds Energi planerar att arbeta med tvåskift under vardagarna och författarna menar att det kan vara rimligt att avsätta två tjänster per pass till att sköta denna tjänst, vilket alltså motsvarar 32 mantimmar. Vad beträffar helgerna är författarna av åsikten att det bör räcka med att två personer tjänstgör under dessa. Detta kan verka något snålt tilltaget, men då det finns möjlighet att bygga upp ett lager vid den så kallade fickan vid fredagens slut kommer en viss avlastning av de arbetande att ske under helgdagarna. Material Stackning Stack - Flismaskin - Stack - Blandningsyta - Skruv - Lyft Totalt

(s) Flismaskin Blandningsyta Blandningsyta Skruv Ny stack (s) (h)(s) (s) (s) (s) (s)

Torv 2218 1584 858 2376 2112 2,5Returträ 6125 6198 2370 6198 5833 7,4GROT 2520 2250 975 2250 2400 2,9Bark 1680 1000 650 1200 1600 1,7Flis 2730 1463 1056 2275 2600 2,8Rundved 2260 628 718 583 1345 2153 2,1

Totalt 17533 628 718 12495 6492 15644 16698 19,5 Tabell 5.4 Tidsåtgång för lastmaskinsaktiviteter

5.3.2 Provtagning

5.3.2.1 Fastställande av tidsåtgång

Vid fullast av pannan, 4100 MWh/dag, anländer runt 41 lastbilar med skogsbränsle, RT-flis och torv varje dag. Tillsammans med transporterna av halm blir den totala summan av ankommande lastbilar cirka 85 per dag. Samtliga dessa lastbilar kommer att behöva kontrolleras för att fastställa fukthalten och därmed priset, vilket kommer att ta resurser i anspråk. Värt att notera är att leveranserna av rundved ej kommer att kvalitetsbestämmas varför dessa lämnas utanför denna analys. I branschen används ofta, som tidigare beskrivits, en manuell standardmetod för provtagning. Detta sker genom att personal hämtar ett prov av bränslet vid avläggningsplats och låter detta därefter ligga ett antal timmar i ugnen för att ha möjlighet att bestämma fukthalt, som slutgiltigt avgör priset av leveransen. Då anläggningstomten i Örtofta är stor innebär detta långa sträckor att gå eller köra bil för att, för varje leverans, åka ut till aktuell stack och hämta ett prov. Detta speciellt då Lunds Energi önskar ha kvalitetskontrollen nära pannan och halmladan för att öka möjligheten till samarbete för personal med olika arbetsuppgifter, vilket innebär ett långt medelavstånd till lagringsstackarna. Exakt hur lång tid ett sådant prov kommer att ta är naturligtvis svårt att bestämma eftersom det inte finns någon annan anläggning som exakt replikerar den planerade och därmed kan användas som referens. Dock är sträckorna av inte helt olika längder som de i Kristianstad och där meddelade den ansvarige att en genomsnittlig provtagning tog ungefär 10 minuter, ett värde vi kommer att använda för de provtagningar som sker ur stack. Vad beträffar provtagningen av halmbalarna finns det ett antal sätt man kan genomföra denna. Avancerade sätt, som att belysa balarna med mikrovågor och ur detta bestämma fukthalten, finns att tillgå, men troligtvis blir inte detta aktuellt för denna anläggning. Istället kommer antagligen en metod där man använder en fuktmätare som man sticker in i ett antal av de medtagna balarna att användas. Själva provtagningen bör inte ta mer cirka två minuter, men fyra minuter kommer att

54

användas i våra beräkningar då den sammanlagda tiden även ska inkludera tid för hämtning av mätverktyg samt utrymme för oförutsedda händelser som upptäckt av alltför höga fukthalter eller tekniska problem. Nästa steg blir att räkna ut hur många lastbilar en person i genomsnitt kan kontrollera på en timme. Detta görs nedan genom att författarna använder sig av lämpliga teorier som presenteras närmre i examensarbetets teoridel.

19

6085

444

85

4110

1 −≈

×+×

= hµ

Det är alltså detta som kommer att användas som betjäningsfrekvens (µ) i vår diskreta Markovprocess. Vad beträffar ankomstfrekvensen har vi vid våra studiebesök blivit informerade att denna varierar över dagen med vissa perioder med högre belastning än andra. En rimlig approximation är att under 8 av de 16 timmar som anläggningen är öppen för mottagning av gods kommer frekvensen att vara dubbel så hög som under de övriga 8 timmarna. Då det är under denna period av hög ankomstfrekvens som det är som mest kritiskt för den provtagande funktionen är det med dessa förutsättningar vi kommer att fortsätta beräknandet. Det ovanstående resonemanget medför att den ankomstfrekvensen under den mest hektiska perioden av dagen och som är den frekvens vi kommer att vi kommer att använda blir:

178

853

2−≈

×

= hλ

5.3.2.2 Fastställande av servicenivå

Det första steget för att bestämma lämpligt antal personer som ska utföra denna är att bestämma hur ofta det ska vara tillåtet att en viss kölängd överskrids. Att aldrig behöva vänta som lastbilsförare ser vi som orealistiskt utan istället anser vi att det kan vara rimligt att tänka sig att det under minst 95 % av tiden högst ska vara 2 lastbilar som väntar i kö. Dock är det endast den mest aktiva perioden av dagen som vi studerar. Detta medför att för att ej överstiga det genomsnittliga gränsvärdet på 95 % krävs det att under denna mest hektiska tid max ha två lastbilar i kö under 90 % av tiden.

5.3.2.3 Fall 1 – En betjänare

Då teorikapitlet som berörde köteori var väldigt kort känner författarna att det kan vara lämpligt att steg för steg gå igenom de beräkningar som görs så att läsaren enkelt ska kunna följa med i resonemangen. I detta fall används endast en betjänare, vilket är lika med provtagare och därför kommer det aldrig att vara möjligt att betjäna mer än 9 lastbilar per timme. Samtidigt kommer det att komma en ström på i genomsnitt 7 lastbilar per timme som behöver kontrolleras. Detta innebär att följande system fås.

55

Figur 5.12 Modellgraf vid en provtagare

Om ett tvärsnitt görs mellan 0 och 1 kommer det att gå två stycken flöden genom detta tvärsnitt. Ett på 7 ankommande lastbilar per timme från tillståndet ”0 lastbilar i systemet” och ett på 9 betjänade lastbilar från tillståndet ”1 lastbil i systemet”. Reglerna för lokal balans som beskrevs i teorikapitlet säger att i ett tvärsnitt ska produkten av frekvensen från ett tillstånd och sannolikheten för att vara i detta vara lika med produkten av flödet åt andra hållet och sannolikheten att befinna sig i det tillståndet. Detta innebär att vi nu kan ställa upp följande ekvationer.

Tvärsnitt mellan 0 och 1: 0110 9

797 ππππ ×=⇒×=×

Tvärsnitt mellan 1 och 2: 0

2

1221 9

7

9

797 πππππ ×

=×=⇒×=×

Tvärsnitt mellan 2 och 3 0

3

2332 9

7

9

797 πππππ ×

=×=⇒×=×

Och så vidare.

Det att faktum att summan av sannolikheterna för att befinna sig i alla tillstånd dvs ∑ =i

i 1π gör

att vi nu kan lösa ekvationen för sannolikheten att det inte ska befinna sig några lastbilar i systemet.

9

2

9

71

1

9

7...1 00

003210 =⇒

−

×=

=+++= ∑

∞

=

πππππππi

i

Sannolikheten att det ska vara högst två lastbilar i kö är sannolikheten att det finns 0,1,2 eller 3 lastbilar i systemet. Sannolikheten för att befinna sig i något av dessa tillstånd fås genom att uttrycka dessa i form av 0π . Detta innebär att vi nu kan skriva upp uttrycket för att det ska finnas

0,1,2 eller 3 lastbilar i systemet:

%639

7

9

2

9

7

9

2

9

7

9

2

9

232

3210 ≈

+

+

+

=+++ ππππ

9 9 9 9

7 7 7 7

……..

0 1 3 2

56

Som kan ses kommer alltså en provtagare inte att kunna uppfylla de krav för service som ställdes på systemet i det föregående kapitlet. Nästa steg blir att kontrollera om kraven kommer att uppfyllas med två stycken betjänare.

5.3.2.4 Fall 2 – Två betjänare

Då man har två stycken provtagare kommer modellgrafen att se något annorlunda ut än den vi hade i det föregående fallet med endast en betjänare. Frekvensen för de ankommande lastbilarna kommer självklart inte att påverkas av det faktum att en extra betjänare finns at tillgå. Dock kommer det att vara möjligt att betjäna dubbelt så många lastbilar per tidsenhet i de fall som båda kontrollanterna har vars en lastbil att arbeta med. I det fall då endast en lastbil finns inne i systemet kommer dock inte betjäningsfrekvensen at dubbleras eftersom endast en person åt gången kan arbeta på denna. Detta innebär att modellgrafen i detta fall får följande utseende.

Figur 5.13 Modellgraf vid två provtagare

Med samma resonemang som i fallet med en betjänare kan nu ett antal ekvationer ställas upp för att beräkna sannolikheten för ett tomt system. Lokal balans ger oss följande samband:

Tvärsnitt mellan 0 och 1 0110 9

797 ππππ ×=⇒×=×

Tvärsnitt mellan 1 och 2: 01221 9

7

18

7

18

7187 πππππ ×

=×=⇒×=×

Tvärsnitt mellan 2 och 3: 0

2

2332 9

7

18

7

18

7187 πππππ ×

=×=⇒×=×

Och så vidare.

Tack vare att ∑ =i

i 1π gör att vi nu kan lösa ekvationen

25

11

18

71

1

9

7

18

7

9

7...1 000

1

003210 =⇒

−

×+=

×+=+++= ∑

∞

=

πππππππππi

i

18 18 18 9

7 7 7 7

……..

0 1 3 2

57

Sannolikheten att det ska vara högst två lastbilar i kö blir i detta fall den sammanlagda sannolikheten att det finns 0,1,2,3 eller 4 lastbilar i systemet. Skillnaden mot det föregående fallet, då det var sannolikheten av att det fanns 0,1,2 eller 3 lastbilar som beräknades i systemet beror på att det nu vid fyra lastbilar i är två, istället för som tidigare en, som blir betjänade. Sannolikheten för detta blir:

%99

2511

97

187

2511

97

187

2511

97

187

2511

97

2511

32

43210

≈

+

+

+

+

=

++++ πππππ

Som kan ses kan det som väntat antas att två provtagare kommer att kunna lösa problemet på ett tillfredsställande vis.

5.3.2.5 Fall 3 – En betjänare som tar prov ifrån en ramp

Som kunde ses i de två föregående kapitlen är provtagningen en resurskrävande aktivitet. För att minska tidsåtgången för denna aktivitet finns ett alternativt sätt att ta prov från de ankommande lastbilarna. Detta är att man bygger upp en ramp vid provtagningsstationen från vilken man kommer så pass högt upp att man kan ta provet direkt från lastbilen utan att behöva vänta på att den lossar lasten. Den självklara fördelen med att använda en ramp är att provtagningen för samtliga material förutom halm inte alls blir lika tidskrävande som tidigare. Detta är ett sätt på vilket man arbetar vid Flintrännan i Malmö och vid besök vid nämnda kraftvärmeverk uppskattades ett prov av flisat material tar cirka 4 min. Ankomstfrekvensen kommer i detta fall, precis som i de två tidigare att vara 7 lastbilar per timme. Dock kommer betjäningsfrekvensen förändras och nu bli 15 lastbilar per timme eftersom båda typerna av provtagning tar cirka 4 min att. Detta innebär att vår modellgraf får följande utseende.

Figur 5.14 Modellgraf vid en provtagare med hjälp av ramp

Som tidigare används reglerna för lokal balans för att ge oss följande samband:

15 15 15 15

7 7 7 7

……..

0 1 3 2

58

Tvärsnitt mellan 0 och 1: 0110 15

7157 ππππ ×=⇒×=×

Tvärsnitt mellan 1 och 2: 0

2

1221 15

7

15

7157 πππππ ×

=×=⇒×=×

Tvärsnitt mellan 2 och 3: 0

3

2332 15

7

15

7157 πππππ ×

=×=⇒×=×

Och så vidare.

Som tidigare använder vi att ∑ =i

i 1π för att lösa ekvationen

15

8

15

71

1

15

7...1 00

103210 =⇒

−

×=

=+++= ∑

∞

=

πππππππi

i

Sannolikheten att det ska vara högst två lastbilar i kö är som tidigare i fallet med en betjänare den sammanlagda sannolikheten för att det finns 0,1,2 eller 3 lastbilar i systemet. Genom att uttrycka dessa sannolikheter i form av 0π kan vi räkna ut den sammanlagda sannolikheten

%9515

7

15

8

15

7

15

8

15

7

15

8

15

832

3210 ≈

+

+

+

=+++ ππππ

Vi ser alltså att i det fall en ramp skulle byggas varifrån prov skulle kunna tas är det rimligt att anta att en person skulle kunna göra jobbet på ett tillfredsställande vis.

5.3.2.6 Alternativ fukthaltsbestämning

Organisationen Värmeforsk har genomfört studier och forskning kring automatiserad fukthaltsbestämning av biobränsle, och gör likaså i skrivande stund. Resultaten har hittills varit relativt goda vad gäller kvalitetsbestämning, dock har inte många kraftvärmeverk investerat i sådan här utrustning, eftersom den inte ansetts lönsam och tillräckligt utvecklad ännu. Författarna anser det dock viktigt att i detta arbete nämna denna möjlighet som, om prisnivån sjunker, kan innebära väsentliga besparingar i form av minskad tidsåtgång för fukthaltsprovning. Att gå in på de tekniska detaljerna kring detta anser vi ligga utanför ramen för denna uppsats, och i samråd med Lunds Energi har vi kommit överens om att inte lägga ner för mycket tid på detta. Dock bör sägas att om utvecklingen går framåt och beslut tas för en investering i automatisk vattenprovtagning, så kan detta också leda till andra effektiviseringar eftersom besked lämnas direkt vid leverans om bränslets kvalitet, vilket kan underlätta beslut om var bränslet ska tippas.

59

6. Slutsatser & rekommendationer

I detta kapitel ämnar författarna på ett kortfattat och överskådligt vis presentera de resultat som har tagits fram samt ge rekommendationer på de problemområden som har behandlats i arbetet.

6.1 Lagernivåer

Författarna har i detta arbete identifierat tre stycken variabler som mest kritiska beträffande kostnadspåverkan för lagerhållning av biobränslen. Dessa tre variabler är kostnader för bundet kapital, säsongsrabatter samt kostnader för energiförluster. Resultaten som beräknades visade att för samtliga bränslesorter förutom rundved var den dominerande variabeln kostnaderna för energiförluster vid lagring. Detta medförde att det för dessa material innebar en reducerad kostnad att minimera lagret. För rundveden, där i stort sett inga energiförluster sker, visade resultaten att inga nämnvärda kostnadsskillnader uppkom vid olika lagernivåer då de rabatter som kunde åtnjutas vid ett större lager var i samma storleksordning som den ökade kostnaden för bundet kapital gav upphov till. För att fastställa en rimlig miniminivå har författarna använt kraftvärmeverket i Växjö som ”benchmark” då man vid detta lager lyckats eliminera risk för förbränningsstopp orsakat av bränslebrist trots att lagernivåerna där generellt sätt är låga. Lagret i Växjö är på motsvarande tre till fyra dagars förbrukning, men då anläggningen i Örtofta har en mer ogynnsam geografisk position ur försörjningssynpunkt samt, åtminstone initialt, mindre erfarenhet anser författarna att motsvarande åtta dagars lager är en nivå som bör kunna eliminera risken för brist på bränsle. Vad beträffar lagernivåerna för rundved rekommenderar författarna Lunds Energi att utnyttja det faktum att inga nämnvärda kostnader uppkommer vid ökat rundvedslager, för att öka säkerheten beträffande produktionsförsörjning, så länge marknadspriserna för denna bränsleform inte stiger alltför mycket relativt flisat bränsle. Dock bör alltför höga lagernivåer ej hållas då svårigheter vid hantering slutligen kan komma att överskugga de positiva egenskaper som högre lagernivåer av rundved innebär. Författarna anser att ett rundvedslager motsvarande 30 dagars förbränning kan vara en lämplig nivå. Vidare vill författarna påpeka att det finns många variabler som kan komma att påverka biobränslemarknaden längre fram i tiden, vilket kan leda till att en del av de variabler som författarna räknat med kan ändras och därmed skulle våra resultat också kunna göra detsamma. Det viktigaste anser vi dock inte vara det exakta antalet dagars buffert man sitter på, utan att förståelse skapas hos personal om att varje dags extra lager innebär en ökad kostnad som i sig inte nödvändigtvis bidrar med något ytterligare värde för företaget. Pengar som kunde investeras på ett bättre sätt. Dessutom är det författarnas förhoppning att de beräkningsmodeller som skapats kan utgöra grund för fler beräkningar av liknande slag.

6.2 Hantering och lagerlayout

För att undvika att något material lagras för länge har författarna valt att organisera lagret på ett sådant vis att ett ”First-In-First-Out” system kan användas. För att möjliggöra detta valdes ett system där varje bränslesort tilldelas två zoner, där varje zon utrymmesmässigt motsvarar 8 dagars lager med de mått som använts i analysdelen. De ankommande lastbilarna kommer med detta system att först fylla den ena av de två stackarna tills den är full, för att sedan gå över till den andra zonen och tippa där istället. En fördel med detta system är att det underlättar överskådligheten av bränslet samtidigt som det eliminerar tvivel om var lastbil ska tippa, något som är viktigt då förmodligen ett stort antal olika leverantörer/transportörer kommer att leverera. Lastmaskinerna börjar med att först tömma den fyllda stacken och därefter gå över till den andra stacken som de ankommande lastbilarna då kommer att ha fyllt upp. Detta illustreras i figur 6.1

60

= Tom lagringsyta

nedan. Utgångsläget är en fylld stack och en tom stack, något som kan liknas vid en säsongsstart. Ankommande lastbilar och lastmaskiner går igenom steg 1 till 4 för att därefter börja om på steg 1 igen.

Figur 6.1 Bränslehanteringscykel

Vad beträffar val av placering av de olika bränslesorterna på anläggningen krävdes, på grund av den stora volymen av lagrat returträ, att detta material placerades mellan det planerade järnvägsspåret och transportband till förbränningspanna. Detta innebar att författarnas manöverutrymme när det gällde placering av de övriga materialen blev något begränsat. Rundvedens placering i närheten av järnvägsspåret berodde framförallt på de möjliga framtida tågtransporterna av detta material. Denna placering var en viktig faktor när flismaskinens placering skulle fastställas, något som i sin tur påverkade valet av lokalisering av flisstackarna. De övriga materialen placerades sedan ut i tur och ordning där de passade bäst ur utrymmessynpunkt, men också med dess fukthaltsegenskaper i åtanke. För enkelhetens skull valde författarna också att placera lika fukthalt nära varandra. Stackarna vinklades sedan mot områdets utfart så att lastbilssvängar om nittio grader kan undvikas och underlättar trafiken. Detta utmynnar i ett förslag på layout som kan beskådas i bilden nedan.

Figur 6.2 Stackarnas placering på anläggningen

1.

2. 4. 3.

= Bränsle

61

6.3 Resursbehov

Författarnas utredning beträffande de behov som kommer att finnas på anläggningen i form av personal till provtagningsfunktionen samt det antal lastmaskiner som kommer att behöva användas på området har lett till följande resultat. Genom att använda lastbilarnas ankomstfrekvens samt genomsnittlig tid för att ta ett kvalitetsprov har författarna via användning av diskreta Markovprocesser kunnat fastställa nödvändigt antal personer till denna funktion. I arbetet har två olika typer av provtagning analyserats, dels då ett prov tas efter det att lasten har tippats och dels i anslutning till provtagningsstationen med hjälp av en ramp. Resultaten av beräkningarna visade att för att uppnå önskad servicenivå i det första fallet krävdes två provtagare per skift medan endast en var nödvändig då provtagningen skedde från ramp. Författarna anser därför att Lunds Energi bör använda sig av provtagning från ramp då kostnaderna för att konstruera en sådan inte kommer att överstiga de extra personalkostnader som att ta prover vid lossad last innebär. När det gäller behovet av lastmaskiner har författarna valt att dela upp detta arbete i olika aktiviteter. Efter att ha fastställt tider för var och en av dessa aktiviteter samt tittat på antalet repetitioner av dessa är författarnas slutsats att det kommer att vara tillräckligt att använda sig av två lastmaskiner per skift. Dock rekommenderas Lunds Energi att se över möjligheten att ha en lastare i reserv, alternativt att kunna hyra in en sådan med kort varsel för att förhindra stopp i förbränningen om någon av dessa två skulle gå sönder.

6.4 Användningsmöjligheter för andra parter

Slutligen vill författarna dela med sig av de erfarenheter som vi har lyckats skapa oss genom detta projekt. Att vid uppstarten av ett verk veta vilka variabler som är viktiga att ta hänsyn till är inte helt givet. Beroende på om fokus läggs vid energiförluster i bränslet, enkelhet vad avser hantering, kapitalbindning, försörjningssäkerhet, brandrisk, layout eller annat, så lär angreppssättet skilja sig. Det är lätt hänt att man börjar i fel ände och tvingas till att börja om då man märker att det man trodde var det rätta ledde till andra problem istället. Genom att börja med att fastställa lagernivåer av bränsle, för att sedan bestämma lämplig hanteringsorganisation och layout, och slutligen fastställa resursbehovet menar författarna att möjligheterna att hitta rätt från början ökar. De framtagna modeller som har använts i detta arbete bör ses som relativt lätta att använda och de blir därför också möjliga att överföra till liknande projekt med motsvarande problem. Dessutom kan man med hjälp av dessa analysera och optimera det internlogistiska arbetet vid ett kraftvärmeverk på ett sätt som inte ofta görs på befintliga anläggningar. Ett område som kan komma att få ännu större betydelse, men som författarna lämnat utanför ramarna för detta examensarbete, är bränsleinköpsprocessen och dess strategiska kopplingar för biobränsleeldade kraftvärmeverk. I dagsläget sker betalning för bränsle beroende på sortiment och fukthalt. Något som kan bli viktigt att tänka på för kraftvärmeverkens inköpsarbete, är även tiden som bränslet legat lagrat just före inleverans. Även om en viss sorts bränsle har given fukthalt och därmed ett bestämt pris enligt tabell, så kan värmevärdet variera, och med lite otur betalas för mycket pengar för bränsle som inte håller förväntad kvalitet. Å andra sidan kan det också vara så att värmevärdet är högre än det man betalat för, och det kan jämna ut sig. Åt detta problem kan riktas mer uppmärksamhet, och vidare forskning och experiment rekommenderas av författarna.

62

Källförteckning Litteratur Lukka, K. The constructive research approach. Journal of Management Accounting Research, 1993 Rienecker, L. & Stray Jörgensen, P. Att skriva en bra uppsats, Liber AB, 2002 Jacobson, D.I. Vad, hur och varför? Om metodval i företagsekonomi och andra samhälls-vetenskapliga ämnen, Studentlitteratur, 2002. Holme, I. & Solvang, B. Forskningsmetodik, Studentlitteratur, 1997 Svenning, C. Metodboken, Lorentz Förlag, 1999 Burell, K. & Kylén, J. Metoder för undersökande arbete – Sjustegsmodellen. Sthlm: Bonnier Utb. AB, 2003. Alvarez, H. Energiteknik Del 1, Studentlitteratur, 2003 Lehtikangas, P. Lagringshandbok för trädbränslen, 2:a uppl. Institutionen för virkeslära, SLU, 1999 Strömberg, B, Bränslehandboken. Värmeforsk, 2006 Andersson, C. Bioenergi från röjningsgallringar – en jämförande studie av fyra flödeskedjor från avlägg till förbrukare, SLU. 2005 Thörnqvist, T. Självuppvärmning och substansförluster vid lagring av torv, SLU, 1984 Energi från skogen, SLU Kontakt 9, Uppsala 1999 Lumsden, K. Logistikens grunder, Studentlitteratur, 1998 Mattsson, S-A. Logistik i försörjningskedjor, Studentlitteratur, 2002 Kotler, P. Principles of Marketing, Pearson Higher Education, 2005 Sule, D.R. Manufacturing Facilities, PWS Publishing Company, 1994 Tompkins, J.A, White, J.A, Bozer, Y.A, Tanchoco, M.A. Facilities Planning, John Wiley & Sons, 1996 Rydén, T & Lindgren, G. Markovprocesser, Matematisk statistik, LTH, 2001 Blom, G. Sannolikhetsteori med tillämpningar, Studentlitteratur, 1984 Axsäter, S. Lagerstyrning, Studentlitteratur, 1998

63

Artiklar och företagsinterna dokument Teknisk-Ekonomisk Utredning av Biobränsleeldat Kraftvärmeverk, Lunds Energi, 2006-06-22 Uppdragsbeskrivelse Lunds Energi till Sweco AB, Oktober 2006 Brandriskanalys, Biobränsleeldat kraftvärmeverk, Örtofta, Malmö 2006-06-22 Berg, Karlsson, Tryzell & Wiklund. Automatisk fukthaltsbestämning av biobränslen med NIR-metoden, Fukthaltsprogrammet 935, Värmeforsk, 2005. Säterberg L; ”Barkfraktionens betydelse för emissioner och driftproblem, etapp 1”, Värmeforsk Service Raport nr 762, februari 2002 Martinsson L; ”Råvaror för framtida tillverkning av bränslepellets i Sverige”, Värmeforsk Service Rapport nr 813, juli 2003 Internetreferenser http://www.svenskenergi.se/energifakta/biobranslen.htm http://sv.wikipedia.org/wiki/Biobr%C3%A4nsle Trygg Hansa, www.trygghansa.se, Utomhuslagring av flis, bark, torv och spån Statens energimyndighets avdelning för biobränsle, www.energimyndigheten.se 2006-11-26 Fortlöpande samtal och material Peter Ottosson, Lunds Energi Studiebesök och telefonintervjuer VEAB Växjö, Anders Björnberg, 2006-11-23 C4 Energi Kristianstad, Jonas Andersson, 2006-11-27 Flintrännan Eon Malmö, Martin Resmarck, 2007-01-15 Neova, Göran Lagerstrand, 2006-11-13 Sydved Energileveranser, Magnus Svensson, 2006-11-17 MLT AB, 2006-11-17 Institutionen för bioenergi, Raida Jirjis, Docent, SLU Uppsala, 2006-12-14 Svenska trädbränsleföreningen, Ordf. Göran Hedman, 2006-11-06 LRF, Sven Hogfors, 2006-11-10 Bestwood AB, Mikael Karlsson - Automatisk Fukthaltsbestämning, 2007-02-23

64

Bilaga 1: Telefonintervju med Sydved Energileveranser - Leverantör

Vilka skogs/bio/agro-bränsle levererar ni? Det som skulle vara aktuellt för Lunds Energis del skulle vara flis av ved- och returträ, bark, spån samt flisade grenar och toppar, så kallad GROT. Var finns era terminaler/utgångspunkter och vad har de för funktion? Vi har terminaler runt om i södra och mellersta delarna av Sverige. Anledningen till dessa är att värmeverkens säsong bara sträcker sig över vinterhalvåret medan vi får bränsle levererat till oss kontinuerligt över hela året. Detta måste vi se till att kunna lagra någonstans. Till vilka områden levererar ni? Spridningen på våra terminaler innebär att vi levererar bränsle i Syd- och Mellansverige, ända upp till Sundsvallstrakten. I denna del av landet ligger vår marknadsandel på ungefär 20 %. Var finns den närmsta terminalen i förhållande till Lunds Energis kraftvärmeverk och vilket/vilka material förvaras där? Den närmsta terminalen i förhållande till Lunds Energi finns nu i Broby. Denna plats är inte optimal utan en placering i Höör, där vi skulle vara närmare kunderna, det hade varit bättre. Hur mycket har ni kapacitet att leverera av respektive bränslesort? Vi levererar idag sammanlagt 3,6 TWh per år. Till Skåne är de årliga leveranserna ungefär 5-600 000 m3, då framför allt till Malmö, Örkelljunga, Simrishamn, Ystad och Trelleborg. Vad har ni för önskemål beträffande kraftvärmeverkets agerande inom följande område? - Orderkvantiteter: Det viktigaste för oss är att variationen mellan de olika beställningarnas

kvantitet inte är alltför stor. Dessutom händer det att kraftvärmeverk på tisdagen kommer på att de har beställt för mycket och meddelar att de inte kan ta emot det. Det är naturligtvis inte bra för oss.

- Framförhållning beträffande leveranser: Förutom den framförhållning kontraktet innebär, krävs det att nästa veckas leveranser beställs senast på torsdagen veckan innan.

- Långsiktiga kontrakt: I dagsläget är våra kontrakt på ett år. Ett år som går från 1/8 till 31/7. Vi hade gärna haft mer långsiktiga kontrakt, men verken värderar kronor och ören högt och vill inte binda sig under längre tider.

- Konstant efterfrågan: Är väldigt viktigt. - Placering av funktioner så som till exempel mätning och vägning av lasten: Det har vi

egentligen inte så mycket med att göra eftersom vi hyr in alla våra transporter. Det som däremot skulle vara väldigt fördelaktigt är om kraftvärmeverket hade varit uppkopplat mot SDC. Vi hade då kunnat läsa av de mätvärden som registreras hos verket och därmed snabbt kunna sätta igång arbetet med fakturering. I annat fall finns risken att dokumenten som vi behöver blir liggande i en lastbilshytt under lång tid. I dagsläget är det främst de större verken som arbetar på detta sätt och det innebär en konkurrensfördel för dem när de förhandlar med oss och kan innebära något lägre pris.

Vem är det som kontrakterar transportören? I dagsläget arbetar vi med ett hundratal transportörer. Utav dessa är det ungefär 15 stycken som är verksamma i Skåne.

65

När betalas det levererade materialet? Finns det olika alternativ för denna aktivitet? Fri leveransmånad plus 30 dagar. Skulle ni önska se införande av nya typer av organisationsformer beträffande lagerhantering som till exempel leverantörsstyrda lager. Det vi hade önskat hade varit möjlighet att kunna leverera mot en hög som ska vara inom vissa fastställda gränser vad gäller volymen. Detta hade inneburit en jämnare belastning för oss samtidigt som det hade inneburit ökad trygghet för kunden. Har ni några andra önskemål beträffande kraftvärmeverkens organisation? Att deras lagringsmöjligheter blir bättre. Om det hade varit möjligt att köra direkt till deras lager under sommarmånaderna hade detta varit bra. Lagringskostnaden för oss hade minskat och de verk med möjligheter att ta emot material hade kunnat få lägre pris. Detta skulle kräva lagringsmöjligheter på minst en månad. Vad tror du att vi kommer att få se för trender framöver? Den tydligaste trenden inom branschen de senaste åren har varit stigande priser. Använder ni er av någon form av kvantitetsrabatter och hur är dessa i så fall utformade? Denna bransch är speciell i det avseende att ju mer man beställer desto dyrare blir det. Dock är inte detta speciellt svårt att förstå eftersom man vid större beställningar kommer att behöva ett större upptagningsområde. De ökade transportkostnaderna som detta innebär är det som leder till de ökade priserna. Tror du på att köpa in helstock istället för flis som kraftvärmeverk? Finns det några skillnader mellan transportsätt beträffande dessa material? För att få ekonomi i inköp av stock krävs en större anläggning eftersom inköp av kross och flis kommer att krävas. Vad beträffar transportsätt vet jag inte många verk som tar emot helstock på järnväg då detta medför omfattande hanteringsproblem. Malmö är ett av få exempel. Finns det några svårigheter med att köpa in helstock istället för flis? Det skulle vara bullret i så fall.

66

Bilaga 2: Telefonintervju med Neova - Leverantör Vilka skogs/bio/agro-bränsle levererar ni? Vi levererar idag flisat trä, pellets samt torv. Anledningen till att helstock ej levereras är att det oftast är problem med lagringskapaciteten hos kunden. Var finns era terminaler/utgångspunkter och vad har de för funktion? Vi har 15-20 olika terminaler runt om i södra Sverige. Tidigare har olika regler gjort att det har varit besvärligt att hålla terminaler, men idag är det enklare så antalet terminaler har ökat. Dessutom är det så att kunderna kräver ökad flexibilitet och kortare avtalsperioder, något som gör att detta har varit en nödvändig utveckling. En ytterliggare faktor som har tvingat fram behovet av terminaler är att branschen fungerar på ett annorlunda sätt idag än den gjorde tidigare. Då var det möjligt för producenterna att endast arbeta under den tiden som materialet efterfrågades, främst mellan november till mars och sedan stå stilla resten av året. Idag har konkurrensen och prispressen gjort att man som producent måste arbeta under hela året och därmed behöver någonstans att lämna detta. Att ha terminaler förenklar också samarbetet med sågverken då dessa är som mest aktiva under sommaren då kraftvärmeverken står stilla. Med terminalerna har vi möjlighet att ta emot deras restprodukter på ett tillfredsställande sätt. Till vilka områden levererar ni? Framför allt till de områden där vi har våra terminaler, men det hela är en fråga beroende på det pris som kunden är villig att betala. Var finns den närmsta terminalen i förhållande till Lunds Energis kraftvärmeverk och vilket/vilka material förvaras där? Det utgångspunkten är lokaliserad i Hässleholm och där förvarar vi enbart flis. Hur mycket har ni kapacitet att leverera av respektive bränslesort? Vi kan leverera i storleksordningen 2,5 TWh/år. Eftersom leveransplaner görs upp i början av säsongen anpassar vi vår kapacitet efter dessa och kommer alltså att kunna leverera det vi lovar under året förutsatt någorlunda konstant efterfrågan. Dock finns det tillfällen då värmekraftverkens efterfrågan blir mycket större än förväntat och då kan det bli problem eftersom samtliga verk agerar på samma sätt. Vanligtvis har dock dessa verk flera leverantörer och har alltså flera försörjningsmöjligheter. Vad har ni för önskemål beträffande kraftvärmeverkets agerande inom följande område? - Orderkvantiteter: Som sades innan är en någorlunda konstant efterfrågan nödvändig för att

det ska vara möjligt för oss att ha den kapacitet som krävs. I dagsläget är dock många kunder intresserade av att ha en organisation som kan liknas vid Just-in-Time. Detta är lite förvånande eftersom de då lätt kan hamna i en beroendesituation. Dock har de säkert skäl för att göra detta ur ett kostnadsperspektiv.

- Framförhållning beträffande leveranser: Det normala är att det som man önskar ha levererat under följande vecka ska beställas på torsdagen. Vi sätter sedan igång att leverera direkt vid följande veckas start. Att inte uppfylla våra åtaganden händer inte.

- Långsiktiga kontrakt: Det normala är att kontrakt skrivs för ett år. I branschen går man inte efter kalenderår utan säsongerna vi använder går från 1/8 till 31/7. Dock kan det även skrivas längre kontrakt på 2-3 år, även kortare kontrakt förekommer. Vem som vinner eller förlorar ifall kontrakten är längre eller kortare beror på hur man förväntar sig att priserna ska röra sig.

67

- Konstant efterfrågan: En någorlunda konstant efterfråga är viktig för att kunna leverera. I dagsläget är det så att åkerierna i princip måste ha konstant rullande bilar för att deras verksamhet ska gå ihop. Det finns alltså inte lastbilar som bara står och väntar på att få köra, vilket innebär att ökad efterfrågan kan bli svår att möta.

- Placering av funktioner så som till exempel mätning och vägning av lasten: Då vi använder leverantörer har vi inga direkta önskemål på faktorer så som placering av mätning och vägning. Dock är det så att man kan koppla upp mätningen mot skogsbrukens datacentral, något som gör att vi kontinuerligt kan hålla koll på den mätning och vägning som utförs på själva verket. De mått som intresserar oss är torrhalt och vikt då det är detta som bestämmer energiinnehåll.

Hur ser ni på konkurrensen från öst? Priserna på denna typ har varit lägre tidigare, men nu har även dessa lärt sig att ta betalt så konkurrensen ur ett kostnadsperspektiv är inget som oroar oss speciellt. Dessutom har det tidigare varit problem med att kvaliteten på det levererade materialet inte har hållit samma kvalitet som det nationellt producerade. Vem är det som kontrakterar transportören? Den uppgiften sköter vi. När betalas det levererade materialet? Finns det olika alternativ för denna aktivitet? Betalning sker oftast med normal fakturering, det vill säga fri leveransmånad plus 30 dagar. Dock finns det andra sätt att ordna detta på så som två gånger per månad eller t.o.m. i ännu kortare intervall. Att betala i förtid kan även det vara ett alternativ. Skulle ni önska se införande av nya typer av organisationsformer beträffande lagerhantering som till exempel leverantörsstyrda lager? I dagsläget är det varken något som vi efterfrågar eller tror kommer att införas inom den närmsta tiden. Har ni några andra önskemål beträffande kraftvärmeverkens organisation? Det som vi gärna hade sett var att värmeverken hade ökat sin möjlighet till lagring. Idag kan det vara så att man flisar en mil ifrån närmsta kraftvärmeverk, men eftersom detta verk inte vill ta emot det tvingas man köra detta till närmsta terminal, som kan vara betydligt längre bort, för mellanlagring innan det blir dags att transportera tillbaka det. Vad tror du att vi kommer att få se för trender framöver? Eftersom man har gått från att ha ett överskott av tillgång på material till en industri där leverantörerna har fått större makt tror jag att vi kommer att få se kraftvärmeverk med ökad kapacitet när det gäller att lagra bränsle på plats. De verk som kommer att kunna ta emot material även under sommarmånaderna kommer säkerligen att kunna få rabatter samtidigt som de säkerställer sin försörjning. Använder ni er av någon form av kvantitetsrabatter och hur är dessa i så fall utformade? Vi använder oss inte av kvantitetsrabatter. Tror du på att köpa in helstock istället för flis som kraftvärmeverk? Finns det några skillnader mellan transportsätt beträffande dessa material? Om man börjar köpa helstock kommer man att konkurrera med de stora massaförtegen och som kraftvärmeverk blir man då en ganska liten kund. Dock är det så att energiinnehållet då man

68

transporterar helstock är 2,6 gånger högre, något som naturligtvis är positivt ur transportsynpunkt. Finns det några svårigheter med att köpa in helstock istället för flis? Att ha egen flisning ställer ökade krav på anläggningen. Bl.a. krävs rätt utrustning samt speciella tillstånd då bullret som flisningen orsakar kan vara störande för de boende i närheten. Använder ni er av tåg eller enbart lastbil? I dagsläget använder vi oss av tåg endast vid torvtransporter. Vi har gjort försök med att även transportera flis, men det har vi gått ifrån då det visade sig bli för dyrt.

69

Bilaga 3 Telefonintervju med MLT AB - Transportör Var i Sverige har ni er utgångspunkt? Vi arbetar främst i Mellansverige runt till exempel Uppsala och Enköping. Vilka typer av biobränslen har ni potential att köra? Vi kan köra alla typer av bränsle. Dock är vi inte inblandade i bortförandet av aska utan den körs av speciella lastbilar till speciella soptippar. Hur mycket av varje material kan transporteras på varje lastbil? Det beror på vilket material man transporterar och fukthalten på detta. I genomsnitt ligger en last på 105-110 m3. Ur transport- och ekonomisk synvinkel, finns det några material som är mer eller mindre lönsamma än andra? Då vi bestämmer priset tar vi hänsyn till vilket material det är vi ska transportera. Ett material som är lätt att hantera blir billigare medan svårare material är dyrare. Detta innebär att för oss är materialsorten inte viktig eftersom priset följer med. Har de flesta transporter oftast sin utgångspunkt från skog eller terminal? Under sommaren transporteras bränslet uteslutande till terminalerna, men under de månader som verken är aktiva försöker man att köra direkt från hygge till verk. Vid transport från skog, hur sker lastning av respektive material? En del lastbilar har en skopa som de använder för att själv lasta på materialet. I annat fall finns det fyllda containrar som vi lastar på och kör iväg Hur vad är era åsikter om följande aktiviteter på kraftvärmeverkets lager. Mätning: Hur sker detta?

Detta sker vid tippningen av lasten. Vad som sedan händer med provet är inget som vi har något med att göra utan är en fråga mellan leverantören och kunden.

Hur lång tid uppskattar ni att detta i genomsnitt tar? Det går snabbt. Vägning: Hur lång är den ungefärliga tiden?

Går också snabbt. Den sammanlagda tiden för vägning och provtagning ligger på någon minut. Var är enligt er den bästa placeringen av våg? Vågarna är alltid placerade vid infarten, en plats som är mycket logisk. I de fall som bilarna vägs vid både in och utfart finns det alltid två stycken vågar.

Lossning: Hur vet ni var ni ska lossa det transporterade materialet? Vi får besked om vi ska lossa direkt vid fickan eller för lagring.

Hur sker själva lossningen? Tippning eller urplockning med skopa? Våra lastbilar är sidotippade. Då en lastbil transporterar tre stycken containrar och bara en kan tippas åt gången krävs rangering. En sådan lossning tar ungefär 20 minuter.

Aska: Ingår bortförande av aska i era uppgifter?

70

Den uppgiften utför vi inte. Inre logistik: Hur är transportvägarna oftast utformade? Oftast är dessa enkelriktade. Vad upplever ni som de vanligaste problemen?

Platsbrist. I de fall då flera lastbilar kommer in som alla ska plocka av och på containrar kan en yta uppemot 1000 m2 vara nödvändigt. Dock brukar det vara väldigt trångt. Ibland är även fickan dåligt placerad vilket innebär att en del av bräsnlet hamnar på marken och åkaen får skotta ner det. Detta tar tid och medför kostnader för alla. Är det vanligt med separata in- och utfarter? Nej.

Vad har ni för övriga önskemål på verken? Att planeringen bör förbättras så att efterfrågan blir jämnare. Dessutom hade vi önskat bättre öppettider så att flexibiliteten ökar. Västerås, som har öppet dygnet runt, är ett bra exempel.