En kostnadsanalys för sjötransport av industriell restvärme

• Main Authors: Kämpe, Kärsti, Nilsson, Marcus
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: KTH, Energiteknik 2016
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-190179

The storage and transport of heat is today a concept that is under constant development and has opened possibilities for new applications of utilising industrial excess heat. A number of studies have been done on the subject which have demonstrated the applicability in practice. The technique is based on heat storage in phase change materials (PCM) in an insulated container by indirect or direct heat transfer. Previous studies have shown that profitability is possible for road-based transport when distances and costs for excess heat is less than 40 km single route and 150 SEK/ MWh. Therefore, to investigate the potential of using transportation methods suitable for longer distances can highlight possibilities to enter new markets and to demonstrate potential investment opportunities. This study aims to explore the feasibility of transporting industrial waste heat with sea freight methods using existing storage techniques with phase change materials to district heating systems. The application of the concept in the study is based on a case where SSAB Oxelösund is the supplier of industrial excess heat and the district heating network in the Stockholm region is regarded as the consumer market. The theoretical application of the concept of maritime transport of industrial waste heat from Oxelösund to a district heating system in Stockholm gave negative results regarding the investment decision. The outcome of the study gave negative profitability parameters and showed that the transport costs are the most crucial for the feasibility of the concept. The study yielded results showing that the concepts cost elements require an initial investment of 1.3 MSEK and a variable transportation cost equivalent to 3 500 SEK per cycle. Given todays district heating prices and the value of stored heat per container, the possible sales price of each delivery amounts to 2 120 SEK which fall far below the transportation costs. From this study we can therefore establish that if industrial waste heat are to be sold to district heating markets using MTES, the profitability of the concept is dependent of cheaper transportation methods and shorter distances. === Värmelagring och transport av värme är idag ett koncept som är under ständig utveckling och har öppnat möjligheter för nya tillämpningar av tillvaratagandet av värme. Bland annat har möjligheten att ta tillvara på industriell restvärme för att transportera värmen till fjärrvärmesystem gjort att ett flertal studier har gjorts inom ämnet där teknikens tillämpbarhet i praktiken har påvisats. Tekniken bygger på värmelagring i fasändringsmaterial (PCM) i en isolerad behållare med hjälp av indirekt eller direkt värmeöverföring. Tidigare studier har bland annat påvisat att lönsamhet är möjligt för landsvägsbaserade transportsystem vid avstånd samt kostnader för överskottsvärme understigande 40 km enkel resa respektive 150 SEK/MWh. Att därför undersöka fördelar i att nyttja transportmetoder lämpligare för längre distanser kan belysa potentialen att tillträda nya marknader och påvisa eventuella investeringsmöjligheter. Denna studie syftar därför till att undersöka lönsamheten i att transportera värme med fraktmetoder till sjöss med befintliga lagringstekniker med fasändringsmaterial för att nyttja industriell spillvärme för leverans till fjärrvärmesystem. Tillämpningen av konceptet att frakta värmelager kommer i studien att utgå ifrån ett fall där restvärmeproducenten utgörs av SSAB Oxelösund och avnämaren är ett fjärrvärmenät i Stockholmsregionen. Studiens resultat framhöll negativa lönsamhetsparametrar och påvisade att transportkostnaderna är de mest avgörande för konceptets ekonomiska genomförbarhet. Den teoretiska tillämpningen av konceptet sjötransport av industriell restvärme med båt från Oxelösund till ett fjärrvärmesystem i Stockholmsregionen gav således en negativ investeringsbedömning. Studien gav resultaten att en summering av konceptets delkostnader kräver en grundinvestering på 1,3 MSEK samt en rörlig transportkostnad motsvarande 3 500 SEK per cykel. Med hänsyn till dagens fjärrvärmepris och lagrad värme per container uppgår värdet av värmen till 2 120 SEK per leverans. Till följd av båtfraktens höga kostnad per container i förhållande till värdet av värmen i respektive lagringsenhet, har denna transportform visat sig sakna ekonomisk grund för tillämpning i konceptet. Ur detta konstateras beroendet av billiga transportmetoder och korta distanser som de främsta parametrarna för att transport av industriell restvärme till fjärrvärmemarknader ska vara lönsamt.