Från restflöde till resurs – en systemanalys av energi- och massflöden i Filipstads kommun : En studie om självförsörjningsgrad, klimatpåverkan och resurseffektivitet

Sammanfattning

Följande examensarbete tar sin utgångspunkt i behovet av resurseffektivitet och lokal självförsörjning i Filipstads kommun, mot bakgrund av skärpta miljömål och ökande globala osäkerheter. I takt med högre krav på klimatomställning och osäkerheterna som råder blir det allt viktigare att kartlägga och optimera lokala energi- och materialflöden. Industriell symbios, där restflöden från en verksamhet nyttiggörs i en annan, utgör ett centralt verktyg för att uppnå detta. Filipstads kommun utgör ett exempel på en plats där flera industriella verksamheter, energisystem och kommunala infrastrukturer finns inom samma geografiska område – däribland Orkla och Barilla (två livsmedelsföretag), värmeverket, reningsverket, Filipstads energinät AB, skidanläggningen, skogsindustrin (Karlstad stift) samt bostäderna – sammankopplade genom gemensamma infrastrukturer för el, värme och vatten. I dagsläget finns dock flera olösta problem i systemet: Orkla använder gasol för uppvärmning av sina fritöser, spillvärme från industrier går förlorad och kommunen är i hög grad beroende av extern elförsörjning. Syftet med arbetet var att genomföra en systemanalys av kommunen för att kartlägga energi- och materialflöden samt klimatpåverkan, och utifrån detta utvärdera potentiella förbättringsåtgärder genom fyra scenarier. Scenario 1a undersöker ett bränslebyte hos Orkla från gasol till pellets, i syfte att minska klimatpåverkan från uppvärmningen av fritöserna. Scenario 1b utreder konsekvenserna av den kommande flotationsreningen hos Orkla, med fokus på det aluminiumhaltiga slam som processen genererar och hur detta påverkar kommunens reningsverk. Scenario 2 utvärderar möjligheten att implementera ett växthus i kommunen för att tillvarata spillvärme och koldioxidutsläpp från kommunens aktörer, med potatisodling som tilltänkt produktion. Scenario 3 analyserar möjligheterna för lokal elproduktion via solceller och batterilager, placerade både på kommunal mark och hos enskilda aktörer. Metoden bestod av datainsamling från kommunens aktörer, följt av modellering i Simulink för dagsvisa simuleringar samt materialflödesanalys i STAN2Web för en årlig systembild. Simulink användes för att simulera energibalanser, klimatpåverkan och materialanvändning, medan STAN2Web möjliggjorde identifiering av de största och minsta flödena i systemet gällande energi, material och utsläpp. Resultaten visade att den totala klimatpåverkan uppgår till 10 577 ton CO2-ekvivalenter per år, där Orkla står för 59% av utsläppen till följd av gasolanvändningen vid uppvärmning av deras fritöser. Den totala elförbrukningen för kommunen uppgår till 128 GWh per år, med Barilla som dominerar med 53% av förbrukningen, medan kommunens egenproducerade el via vattenkraft enbart täcker 1,7% av det totala behovet. I grundsystemet så återvinns det i dagsläget spillvärme – både hos Barilla (4 GWh) samt värmeverket via deras rökgaser (7 GWh) – men Orklas spillvärme (8 GWh) går i dagsläget förlorad. Scenarioresultaten visar att ett bränslebyte hos Orkla från gasol till pellets minskar utsläppen med 5 618 ton CO2-ekvivalenter per år, vilket motsvarar 47% av systemets totala utsläpp. Bytet kommer däremot att generera i ökad spillvärme (10 GWh) hos Orkla samt i en bioprodukt i form av aska (53 ton). Flotationsreningen hos Orkla (scenario 1b) beräknas generera i 602 ton aluminiumbaserat slam per år, där aluminiumåtervinning ur slammet bedöms vara det bästa hanteringsalternativet. Integration av spillvärme och koldioxid i ett växthus (scenario 2) möjliggör helårsodling med 2 ton potatis per år. Solcellsinstallation (scenario 3) bedöms lönsamt i samtliga scenarion utom Barilla, och en solcellspark på 355 000 kvadratmeter beräknas producera 94 GWh per år, varav 51% direkt täcker kommunens elbehov. En tydlig målkonflikt identifierades gällande solcellerna, där en investering stärker självförsörjning och minskar årliga kostnader men i de flesta scenarion ökar klimatpåverkan. Modellen är avgränsad till 8 aktörer i Filipstads kommun och inkluderar inte transporter, vilket innebär att den verkliga klimatpåverkan sannolikt är något högre. Trots dessa begränsningar bedöms modellen vara trovärdig och ge ett värdefullt underlag för kommunens framtida hållbarhetsarbete. Sammantaget visar studien att Filipstads kommun har goda förutsättningar för industriell symbios och ökad självförsörjning. Genom systematisk samverkan mellan kommunens aktörer kan restflöden omvandlas till resurser, klimatpåverkan minska och den lokala resiliens stärkas — vilket kan utgöra ett värdefullt beslutsunderlag för kommunens framtida hållbarhetsarbetet.