logga
Bild: Erik Viklund, Skogforsk
Med skogsbränslet uppdelat i väldefinierade produkter skulle hanteringen underlättas och effektiviseras i hela kedjan. Men då krävs bra mätning, vilket vi jobbar för att lösa i det här projektet.

Projektet kommer att pågå under tiden juni 2016 - december 2017 och är finansierat av näringen, det vill säga leverantörer och förbrukare av skogsbränsle, och av Energimyndigheten. Totalt medverkar ett tjugotal företag och institutioner. 

Syfte och mål

Syftet med projektet är att utifrån tidigare resultat och med nya studier, skapa förutsättningar för effektiv produktions- och vederlagsmätning av de egenskaper/storheter som fordras för rationell hantering och kommunikation av väl definierade skogbränsleprodukter genom hela produktionskedjan från skog till förbränningsanläggning.

Projektinnehåll

Projektet är indelat i sex delprojekt med mål att:

Mäta fukthalt i sönderdelat bränsle med radarteknik

Utveckla och validera noggrannhet och precision i mätning av fukthalt på flis med hjälp av radarteknik för tre olika tillämpningar:

  1. för totalmätning av helt lastbilslass (100m3),
  2. i flödet(utblås/transportband) efter sönderdelning(flishugg/kross), och
  3. i skopan på hjullastare vid terminalhantering/lastning.

Mäta bränsleegenskaper i sönderdelat bränsle med röntgenteknik

Fördjupa kunskapen om att mäta bränsleegenskaper med hjälp av röntgenteknik genom att:

  1. validera noggrannhet och precision, avseende vederlagsmätning sönderdelade bränslen, på nytt röntgeninstrument som samtidigt mäter askhalt, fukthalt och energivärde på ett prov,
  2. utveckla, undersöka och validera noggrannhet och konfidens för, att genom spektral- och bildanalys av röntgendata samtidigt kunna fastställa bränsleegenskaperna fraktionsklass och finfraktionsandel på provet.

Mätning av vikt på sönderdelat bränsle

Skapa sakunderlag till branschens utarbetande av mätnings- och kontrollinstruktioner för vederlagsmätning av skogsbränslets vikt, så att krav i ny virkesmätningslag uppfylls, genom att undersöka, jämföra och validera noggrannhet och precision för de sex olika vägningsteknikerna:

  1. i skopa på hjullastare
  2. med kranspetsvåg
  3. med fordonsmonterade lastceller
  4. med fordonsmonterad luftfjädringsvåg
  5. med mobila hjulvågar
  6. med dynamisk fordonsvåg

Som referens används statisk fordonsvåg.

Bestämning av bränsle-produkt i lager vid väg med skördar- och väderdata

Operativ utveckling av modellerna för skördardata (från ESS1) och historiska väderdata (från ESS2) med vältdata (inrapporterat av skotarförare) för att tillsammans bestämma skogsbränsleprodukt och dess fukthalt vid lagerpunkt/bilväg. Skapa, analysera och justera modellerna för att möjliggöra implementering i framtida datasystem.

Bestämning av fraktionsklass i bränsleprodukt sönderdelat bränsle för vederlag

Utveckla och validera noggrannhet och precision i två olika metoder för att bestämma fraktionsklass och finfraktionsandel på sönderdelat bränsle:

  1. med hjälp av digital bildtolkning,
  2. genom användning av erfarenhetstal från studier av sönderdelningsutrustning baserat på data om skogsbränsleprodukt, maskin-/sönderdelningsteknik och fukthalt.

Småskaliga mätmetoder för vederlag

Identifiera, utveckla och validera de fyra intressantaste mätmetoderna för vederlagsmätning av sönderdelat bränsle vid mindre mottagningsplatser, terminaler och förbränningsanläggningar. Tekniker och metoder som är mobila och som kan minimera eller helst eliminera inverkan av samplingsproblematiken, det vill säga felkällan vid uttaget av representativa prover, ska prioriteras.

Projektnyheter
Lastbilen rullar över den dynamiska vågbryggan, som består av tre vågplattor.
Nu är delprojektet "Vägning" i full gång och en inledande testomgång är genomförd.

För att få en bättre uppfattning om hur bra olika vågsystem är och vilken precision som kan förväntas bjöd Skogforsk in ett antal vågtillverkare till ett test där samma material skulle vägas med flera olika vågsystem. Testet genomfördes på SAKAB’s anläggning i Kumla i september 2016. Deltagande vågsystem var hjullastarvågar från Tamtron respektive Intermercato, en luftfjädringsvåg från Intermercato, en dynamisk fordonsvåg med tre vågplattor från AMCS och slutligen SAKAB’s statiska vågbrygga som referensvåg. Dessutom utfördes ett ”sidotest” av Tamtrons hydrauliska kranspetsvåg där den enbart jämfördes med den statiska vågbryggan.

Resultaten visar på god, eller mycket god samstämmighet mellan de olika vågsystemen jämfört med den statiska vågbryggan. Framförallt är spridningen mellan resultaten liten, i de flesta fall bara 1-2 procent. Det är dock för tidigt att dra några slutsatser då det behövs ett större dataunderlag. Skogforsk planerar därför att genomföra ytterligare tester. Framför allt vill vi få med flera vågsystem för lastbil, gärna någon med lastceller. Resultaten kommer att presenteras under 2017.

Som referens i mätningstesterna används en statisk vågbrygga. Här står lastbilen på SAKABs vågbrygga i Kumla.

Bakgrund

Att fastställa korrekt vikt på levererat skogsbränsle är av största betydelse för vederlagsmätning då betalning sker i levererat energivärde (MWh/ton). På stora mottagningsplatser är detta inget problem då det ofta finns en stationär statisk fordonsvåg vid mottagsplatsen. För mindre mottagningsplatser, terminaler eller för kontrollmätning kan avsaknad av våg göra att transporten måste ta långa omvägar via stationär vägning. Samtidigt är det av både ekonomiska och miljömässiga skäl allt viktigare att kunna nyttja den tillåtna lastvikten fullt ut. Dessutom kommer propåer från EU om bättre kontroll över lastbilarnas bruttovikter och axelbelastningar.

Vägning kan naturligtvis ske på många olika platser och på olika sätt men vägningsutrustning på lastbilar är i många fall ett kostnadseffektivt sätt att uppskatta lastad vikt. En annan lösning kan vara att väga lasten i mindre delar med lastande maskin såsom hjullastare eller kran. Oavsett metod är precisionen viktig.

Lastning av flis med hjullastare. Vikten vägdes först med hjullastarens våg, sedan med luftfjädringsvågen i lastbilen och slutligen med dynamisk och statisk våg.

Lars Fridh, Forskare
Mantex BFA har en stor pekskärm och lådorna med flisprover sätts in genom luckan.
Nu är delprojektet "Mäta med röntgen" i full gång och inledande testmätningar med instrumentet Mantex BFA har gjorts.

Testerna ska validera noggrannhet och precision, avseende vederlagsmätning på sönderdelade bränslen, för nytt röntgeninstrument som samtidigt mäter askhalt, fukthalt och energivärde på ett prov.

Fukthalten är en av de viktigaste kvalitetsparametrarna för skogsflis. Den har stor inverkan på det levererade bränslets energivärde, och därmed priset. Idag används ugnsmetoden för att fastställa fukthalt men metodens nackdel är att det tar minst ett dygn innan fukthalten för leveransen kan fastställas vilket är ett problem för många värmeverk. Det innebär att bränslet kan vara på väg in i pannan långt innan mätresultatet fastställts, vilket ökar risken för inoptimal förbränning och minskar värdet av fukthaltsbestämningen. Betalningen för flisen baseras på energivärdet. Idag beräknas energivärdet utifrån inmätt fukthalt och ett antal fasta parametrar som bl.a. askhalt. En snabbare metod att mäta, och då det levererade energivärdet direkt, är därför mycket intressant.

Prover med stamvedsflis ligger och tinar efter mätningar i fruset tillstånd. 

Mätningar har gjorts på 30 olika prover av grotflis och 30 prover stamvedsflis i både fruset och ofruset tillstånd. Proverna är på tre liter vardera och läggs i en plastlåda med tättslutande lock. Lådan ställs in i maskinen genom en liten lucka i fronten. Man gör några val på displayen och sedan startar mätningen. Att mäta ett prov tar runt en minut och sedan visas värdet för askhalt, fukthalt och energivärdet i displayen.

Analyserna av resultaten pågår för fullt beräknas vara klara att presenteras i slutet av året.

Lars Fridh, Forskare