Til hovedinnhold
Planleggingsverktøy for CO2-verdikjeder
Relaterte tema

Publisert 25. oktober 2006

Ved planlegging av tradisjonelle gasskraftverk bør man ta hensyn til tre ulike energisystemer i investeringsanalysene: Gassforsyning fram til verket, leveranse av el til sentralnettet samt eventuell varmeleveranse til lokale kjøpere. Et nyutviklet verktøy ved SINTEF Energiforskning gjør det nå mulig å inkludere også verdikjeder for innfanging, transport og lagring av CO2 i samme analyse.

SINTEF Energiforskning AS har i flere år drevet utvikling av et nytt PC-basert verktøy ’eTransport’ for planlegging av energisystemer der man har samspill og/eller konkurranse mellom flere ulike energibærere. Hovedoppgaven til verktøyet er å beregne optimale investeringer over en planleggingsperiode på 20-30 år for å bringe tilgjengelig energi fram til sluttbruker i slike mengder og i en slik form at sluttbrukerens behov dekkes på økonomisk og miljømessig gunstigste måte. Dagens versjon kan regne på de fleste aktuelle energiformer som el, fjernvarme, gass, avfall og biomasse, samt konvertering mellom disse. Den er ikke begrenset til ledningsbundet energitransport, men omfatter også vei-, bane- og skipstransport.

Underveis i prosjektet er det benyttet en rekke prosjekt- og masterstudenter fra NTNU. Disse har gitt betydelige bidrag til utviklingen, spesielt ved gjennomføring av case-studier. Siste bidrag i så måte er utført av MSc Ingrid Velken, som gjennom en kombinert prosjekt- og masteroppgave ved SINTEF Energiforskning har utviklet og implementert nye moduler for innfanging, transport og lagring av CO2. Faglærer for arbeidet har vært Professor Bjørn Nygreen ved Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse, NTNU. De nye modulene gjør det mulig å analysere lønnsomheten av alternative gasskraftutbygginger med hensyn på oppstrøms gassforsyning, leveranser av el og varme så vel som håndtering av CO2.

Velken har utviklet følgende moduler for CO2-teknologier (se figurer til høyre):

  • Generisk CO2-kilde (industri el.l)
  • Gasskraftverk med avgasser
  • CO2 innfanging (fra kraftverk eller industri)
  • CO2 rørledning m/kompressor
  • CO2 flytendegjøring
  • CO2 lager
  • CO2 skip
  • CO2 last (f.eks. injeksjon i aquifers eller oljefelt
  • CO2 marked (der CO2 omsettes til gitt pris)
  • CO2 injeksjonspumpe

Modulene er utviklet og testet i programmeringsspråket AMPL før de er implementert i brukergrensesnittet til eTransport sammen med de øvrige energimodellene. En av de største utfordringene har vært å kombinere tradisjonell energiflyt [MWh/h] med massetransport av CO2 [tonne/h] i en og samme optimering. Velken gjennomførte to ulike case-studier i eTransport for uttesting av de nye modulene. Den første er en sammenlikning av Tjeldbergodden, Mongstad, Kårstø og Grenland som alternative lokaliseringen av et nytt gasskraftverk med krav til CO2-rensing, der man får inntekter fra salg av CO2 til injeksjon og økt oljeutvinning. Den andre casen er en mer detaljert studie av ulike måter å behandle CO2 på ved et eventuelt gasskraftverk på Tjeldbergodden.

Eksempelvis inneholder den første casen rundt 450 000 variable og 155 tilstander (mulige systemdesign), og tar i underkant av 3 minutter å løse på en 2 GHz laptop.

Hovedpoenget med case-studiene var å teste modellenes funksjonalitet, og det er i første omgang ikke lagt lagt vekt på å kvalitetssikre inngangsdata for analysene. De numeriske resultatene fra case-studiene vil derfor ikke bli presentert her.

Ingrid Velken har utviklet og implementert nye moduler i “eTransport”! Her viser hun og prosjektleder Bjørn H. Bakken et skjermbilde fra PC-programmet.
Foto: Mette K. Høiseth

Kontakt: