Produksjon av elektrisitet og varmt vann (CHP) fra deponigass på Yggeset gjenvinningsstasjon, Asker kommune

Bakgrunn

På Yggeset gjenvinningsstasjon i Asker kommune er det en relativt liten fylling med en beskjeden deponigassproduksjon. Yggeset har et moderne oppsamlingssystem for deponigassen som ble offisielt satt i drift i 16.09.2011. Deponigass er regnet som såkalt «skitten» biogass og produksjonen varierer både i mengde og kvalitet. Deponigass inneholder den aggressive klimagassen metan som forbrennes til nøytral karbondioksid.

Deponigassproduksjonen på Yggeset gjenvinningsstasjon var i perioden sept 2012 - sept 2013 293 000 Nm3 med et gjennomsnittlig metaninnhold på 38 %. Dette tilsvarer et energiinnhold på  1 145 000 kWh som er det årlige energibehovet til rundt 40 eneboliger. Basert på denne deponigassmengden kan stirlingmotorene produsere 290 000 kWh/år elektrisk energi.

En utnyttelse av gassen har vært diskutert siden det første gassanlegget ble bygd på Yggeset på 1990-tallet. I forbindelse med det nye gassanlegget ble det også vurdert en rekke alternativer. På et møte i februar 2012 ønsket  komité for teknikk, kultur og fritid å se nærmere på fire alternativer. I kommunestyremøte i juni samme år ble det vedtatt at gassen skulle utnyttes til kombinert varme og kraftproduksjon med stirlingmotorer. Prosjektet representerer ny teknologi i Norge.

Energiutnyttelse med stirlingmotorer

En stirlingmotor blir drevet ved at en innestengt gass (helium) blir skjøvet mellom to kammer, et kammer hvor heliumgassen varmes opp og et annet kammer hvor gassen kjøles ned. Den varme gassen utvider seg, mens den trekker seg sammen når den avkjøles. Ved hjelp av stempler omdannes denne energien til mekanisk energi som kan drive en generator som produserer elektrisitet.

I stirlingmotorene på Yggeset varmes heliumgassen opp ved forbrenning av den «skitne» deponigassen i et separat brennkammer. Sirkulasjon av vann sørger for kjøling av den kalde delen Fra energien i deponigassen kan motoren levere ca. 22 – 25 % som elektrisk energi og resten som varmeenergi i kjølesystem og eksos.

Asker kommune har avtale med MGE AB for drift og vedlikehold av anlegget for gassoppsamling. Selskapet ble også valgt til å føre fram deponigassen til stirlingmotorene med et styringssystem som følger deponiets gassproduksjon. Anlegget er helautomatisk og driftsprinsippet er slik at stirlingmotorene har prioritet på deponigass. Dersom det blir for mye gass for stirlingmotorene, eller annet driftsstopp, vil gassen automatisk bli brent i fakkel.

Det er inngått en avtale med Cleanergy AB om leveransen av stirlingmotorer som kan utnytte deponigassen med forurensning og lavt metaninnhold. Det er valgt fem stirlingmotorer type C9G, for å takle den store variasjonen i produksjonen av deponigass vi har registrert gjennom året. Intensjonen for avtalen med Cleanergy er å bidra til en videreutvikling  av konseptet for å utnytte deponigass fra deponiet på best mulig måte.

Asker kommune har valgt å satse på stirlingmotoren C9G på grunn av flere forhold:

  • Ekstern forbrenning gjør at forurenset deponigass ikke ødelegger motoren. Vi kan bruke deponigassen slik den er.
  • C9G produserer strøm med gass med lavt metaninnhold. Dette er viktig siden gassproduksjonen i deponiet vil avta med årene. 
  • Det er stor variasjon i produksjonen av gass fra deponiet, ofte avhengig av klimatiske faktorer. Hver enkelt C9G kan produsere strøm ved forskjellige gassmengder. Dette sammen med at vi installerer fem motorer gjør anlegget fleksibelt. Motorene kan kobles ut eller inn og vil derfor utnytte gassen vi har tilgjengelig på en best mulig måte.
  • C9G er driftssikker og vil kreve et moderat vedlikehold i mange år fremover. Daglig ettersyn gjøres av avfallsparkens eget personell. Opplæringen er en del av leveransen.

Alternative teknologier, som for eksempel en ordinær gassmotor, vil ikke kunne møte de utfordringene deponiet i Asker har med forurensninger, lavt metaninnhold og stor variasjon i gassproduksjonen gjennom året.

Energiprosjektet på Yggeset gjenvinningsstasjon kan være av stor interesse for andre kommuner som har lignende deponier. Prosjektet kan også være av interesse for andre sektorer som f.eks. landbruket. Asker kommune og leverandørene er interessert i spredning av resultatene fra prosjektet. Fasilitetene på Yggeset gjenvinningsstasjon egner seg godt til presentasjoner både for norske og internasjonale besøkende.

Økonomi

Det ble budsjettert med 4,7 mill. kr til prosjektet. Enovas vedtak om å støtte  prosjektet med 1.47 mill. kr fra programmet «Introduksjon av ny teknologi» var avgjørende for at prosjektet ble igangsatt.  Regnskapet er ikke avsluttet, men det ligger an til at prosjektet vil bli gjennomført nær opp mot budsjettet. 

Anleggsarbeidet

Anleggsarbeidet kan inndeles i tre hovedfaser:
1. Installasjon av stirlingmotorene i en container
2. Føre gass fram til motorcontainer
3. Koble motorcontainer til elektrisitet og annen infrastruktur på Yggeset.

På forhånd har Asker kommune lagt ned kjølesløyfer for stirlingmotorene i et snøsmelteanlegg på sorteringsområdet på avfallsparken. Dette anlegget har fungert tilfredsstillende i vinter, til glede for ansatte og besøkende på Yggeset.

Stirlinganlegget ble satt i bestilling i juni 2013. Den første prøvedrift for innkjøring av de forskjellige styrings- og alarmsystemer og oppstarting av stirlingmotorene ble gjort i november 2013. Etter nyttår har selve testperioden startet der anlegget går kontinuerlig. Driftsdata logges for hver enkelt stirlingmotor og for hele anlegget. Driftsdataene vil være elektronisk tilgjengelige på nett og produksjonsdata vil bli vist på egen skjerm for besøkende på sorteringsområdet.

Testperioden er planlagt avsluttet senvinter/vår 2014. En stresstest/funksjonstest vil bli utført for å teste anlegget og sikkerhetssystemet. Etter dette vil normal driftsfase starte.