Mönsterås – självförsörjande mönsterbruk
I snart tio år har Södras massafabrik haft egen strömförsörjning som automatiskt kopplas in när det behövs. Det kallas ödrift, eftersom bruket blir som en självförsörjande ö – helt frikopplad från elnätet. Åskoväder och elbortfall är inte längre ett problem.
Oftast var det åskan som slog ner i närområdet och orsakade kortslutningar och överslag, eller såna snöpliga händelser som att fiskmåsar bajsat på isolatorerna, med följden att skydd löste ut och anläggningen fick störningar.
I samband med installationen av en ny turbin gjordes en investering i ny ångnätsstyrning som bäddat för dagens flexibilitet.
När SMHI:s åskvarning når driftcentralen börjar förberedelserna omedelbart. Anläggningen ska balanseras så att ångan räcker till en elproduktion som är lika stor eller större än elförbrukningen. Efter ett tag kan anläggningen kopplas bort från elnätet och gå in i så kallad ödrift och bli helt självförsörjande på el.
– Det händer mellan tjugo och trettio gånger per år att vi går in i ödrift, vi är ju rätt åskhärjade här på östkusten. Sen 2007 har vi haft två yttre störningar då anläggningen automatiskt kopplat ifrån elnätet och klarat oss undan från stor produktionspåverkan, berättar Thor-Björn Johansson, avdelningschef och tekniskt ansvarig för el, instrument och industriell IT på Södra cell i Mönsterås.
Lite kortfattat har massaanläggningen i Mönsterås en stor sodapanna, två mindre pannor och fyra turbiner som alstrar ström utifrån ångan som framför allt bildas i sodapannan. Vid intervjutillfället levererade turbinerna en total effekt på 108 MW, varav 38 MW ut på nätet.
Men låt oss lämna Mönsterås för en stund. Långt ifrån alla industrier har exoterma processer som ger upphov till så mycket överskottsenergi eller bränsle att de kan bli självförsörjande på el. Ännu färre baserar sin elproduktion på enbart förnybara råvaror.
Kemiindustrins Borealis utvinner högtrycksånga från sina fossileldade ugnar. De har två turbiner. Den ena producerar hela tiden el som används internt och den andra går igång vid elavbrott för att driva särskilt viktiga komponenter såsom kompressorer och kylpumpar.
Även stålindustrin har gott om spillvärme från ugnar. Hos SSAB i Borlänge finns ett särskilt intressant projekt. Där har innovationsföretaget Climeon installerat sin elgenerator till systemet för energiåtervinning från de gasvärmda ugnarna. Verkningsgraden för att omvandla värme till el ligger kring nio procent.
– Vi använder all elen själva, men det täcker bara en mindre del av vårt energibehov. SSAB i Borlänge använder årligen en och en halv terawattimme energi, varav en tredjedel är elenergi. Samtidigt har vi räknat med att Climeons elgenerator kan leverera upp till 700 MWh under full drift, berättar Matts Persson, avsnittschef för Strategisk energiledning.
Idag används den återvunna energin huvudsakligen för att värma lokaler och viss processutrustning. Överskottet levereras till det kommunala fjärrvärmebolaget. Framöver ska SSAB i Borlänge också undersöka möjligheten att energiåtervinna värmen från de färdiga produkter som idag luftkyls. Då skulle den egna elproduktionen kunna öka ytterligare.
– Det finns oerhört stora mängder restenergi, dock är möjligheten för att återvinna energin till rimliga kostnader begränsade av exempelvis tekniska utmaningar och stora investeringar, säger Matts Persson.
Trots stor potential och Climeons imponerande verkningsgrad så är det omöjligt för SSAB att bli självförsörjande.
Åter till pappers- och massaindustrin i Mönsterås.
I jämförelse med andra processindustrier har pappers- och massaindustrin bra förutsättningar. De kemiska processerna ger dessutom upphov till ett större energiöverskott än de mekaniska anläggningarna. Ändå är det långt ifrån alla kemiska massafabriker som har lyckats driva elförsörjningen lika långt som mönsterbruket i Mönsterås.
Själva hjärtat i anläggningen är sodapannan, men bakom framgången ligger en rad lyckosamma investeringar. I slutet på 90-talet havererade en turbin. Då var elpriset lågt. Skulle den renoveras eller inte?
Turbinen stod still i nästan ett år innan produktionsskäl drev fram en nyinvestering. Kommande decennium bjöd på stigande elpriser. Därefter politiska satsningar på ett elcertifikatsystem som belönade förnybar energiproduktion.
– Det finns säkert olika åsikter om det beror på tur eller skicklighet, men jag hävdar att det är en viss form av skicklighet att vara framsynt. Vi har länge haft en välbalanserad anläggning, så efter produktionsökningen 1998 har vi i princip bara gjort investeringar på energiområdet. En bieffekt är att det blir mer el, säger Thor-Björn Johansson.
En hel del av investeringarna har gjorts för att spara ånga till kondensturbinen. Massabruket levererar även fjärrvärme till kommunen och internt till det egna sågverket.
– Anledningen till att vi inte alltid ligger i ö-läge beror på att det är större sannolikhet att vi har interna störningar än externa störningar. Det är alltid tryggare att ha ett starkt elnät bakom sig och en automatisk frånkoppling ifall det händer nåt, säger Thor-Björn Johansson.
För så länge som det är fyr i den stora sodapannan kan massabruket vara självförsörjande. Störningar i panndriften leder till mindre el.
– Vi har svårt att hamstra energi. Sodapannan måste gå på en hög och jämn last, det är avgörande för resten av produktionen. I starkgaspannan bränner vi restprodukter och den ger inte så mycket ånga. Sen har vi en barkpanna där vi har möjlighet att gasa lite extra.
Barkpannan kan öka elproduktionen med några megawatt under en viss tidsperiod. Än så länge har dock inte Södras bruk i Mönsterås tecknat några avtal om att bidra med en effektreserv.
– För oss är massaproduktionen viktigast, inte att producera el, säger Thor-Björn Johansson.
Det är dock en sanning med modifikation. För massabruket är det kanske sant, men på deras industriområde finns också tio vindkraftverk. Några av dem är helägda av Södra. Den medlemsägda koncernen satsar nämligen på förnybar elproduktion som säljs till medlemmarna, anställda och olika samarbetspartners. Det tycks finnas en tydlig strategi och prioritering av ökad, förnybar elproduktion.
Jesper Gunnarsson
I förra numret skrev vi om åtgärder som processindustrin själva kunde vidta för att få en ökad leveranssäkerhet av el. I förrförra numret berättade vi om industrins kostnader för elbortfall och nätbolagens ansvar för leveranssäkerheten.
Artikeln tidigare publicerad i Process Nordic nr 8 2016