Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Återvinning av industriell restvärme som värdeskapande process: En fallstudie på SSAB EMEA i Borlänge
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Energy Technology, Applied Thermodynamics and Refrigeration.
2012 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Industrial Waste Heat Recovery as a Value Creation Process : A Case Study of SSAB EMEA in Borlänge (English)
Abstract [en]

The industrial sector accounts for a large share of greenhouse gas emissions. To reduce its negative impact on the environment is crucial in the quest for a sustainable future. In discussions of the industrial sector's impact on the environment guidelines have been highlighted as a tool to assist the industries in their efforts to change the relationship between the consumption of energy and production. This by improving energy efficiency and a shift to the best available technology. During the past 30 years the steel industry has reduced its energy consumption per ton of steel produced by 50 percent. However, due to this dramatic improvement in energy efficiency, it is estimated there is now only room for a marginal further improvement on the basis of existing technology. More innovative solutions are therefore required to further improve energy efficiency and achieve a more sustainable use of resources.

In a description of the program Efficiency of Energy Use in Industry – Research and Development undertaken by the Swedish Energy Agency the interaction between industry and society is accentuated as an important factor in energy efficiency efforts. Today, there are already several examples of where the industry and the community work together to achieve a better utilization of resources. The steel industry SSAB EMEA has a manufacturing plant in Borlänge, Sweden, where they have been recycling waste heat from the industrial processes for a long period of time. In 1991 SSAB initiated collaboration with the local energy company regarding recovery of waste heat within the industrial enterprise. Since then, SSAB has contributed to the heating of the residences that are connected to the local district heating network. The present study aims to examine the values that the utilization of waste heat add to the industrial company and the community, and to explore how the use of industrial waste heat can be developed ahead.

The examination consists of a case study and is mainly based on qualitative interviews with people from SSAB, the local energy company Borlänge Energi, Borlänge Municipality and the Swedish Energy Agency. Some quantitative data, such as measurements of heat deliveries, have also been used for the analysis. In addition a literature review with a focus on district heating in Sweden, industrial waste heat and instruments in energy and climate policy has been conducted. Through varied system levels the waste heat collaboration in Borlänge has been analyzed from a business, social and sustainable perspective.

The result of the case study proves that the waste heat collaboration has added value in all perspectives. Business values that have been identified are reduced purchases of oil, compensation for delivered waste heat, exchange from vapour to in-house district heating within the steel factory site, reduced emissions of carbon dioxide, media attention and an improved brand and that the waste heat collaboration possibly made SSAB a more desirable employer. The use of industrial waste heat for district heating in Borlänge has also generated a range of social benefits, which consist of low operating costs for heat, low price of district heating, good energy mix and better air quality and less acidity. From a sustainability perspective, the waste heat utilization resulted in reduced emissions of carbon dioxide and other air pollutants and has been contributive to a sustainable use of raw materials and energy resources.

The results also demonstrate that there are both opportunities and threats to a continued use of industrial waste heat. The opportunities identified are regional district heating networks, which can improve the conditions for effective use of waste heat, district cooling, which may increase the need for waste heat in the summer and in-house electricity production, which can accommodate some of the steel company's electricity need. A few threats to a continued use of waste heat have also been identified, which the first consists of co-generation and waste incineration, which can adversely affect energy companies incentives to enter into and renew agreements on waste heat deliveries since the companies do not want to be afflicted with reduced revenues from sales of electricity and electricity certificates or from the reception of waste. Furthermore has changes in energy policy been identified as a threat since for example a new tax on waste heat could worsen the conditions for both continuing and new waste heat collaborations.

Abstract [sv]

Industrisektorn står för en stor andel av växthusgasutsläppen. Att minska dess negativa inverkan på klimatet är således grundläggande i strävan efter ett hållbart samhälle. I diskussioner kring industrisektorns påverkan på miljön har riktlinjer lyfts fram som ett instrument för att bistå industrin i arbetet med att förändra förhållandet mellan konsumtion av energi och produktion. Detta genom en förbättring av energieffektiviteten och en förskjutning till bästa möjliga teknik. Under de senaste 30 åren har stålindustrin reducerat sin energikonsumtion per ton producerat stål med 50 procent. Det sägs dock att dessa dramatiska framsteg i energieffektivitet har lett till att det nu endast finns rum för en marginell fortsatt förbättring förutsatt befintlig teknik. Om så är fallet måste våra vyer vidgas för att vi ska kunna hitta lösningar som innebär större effektivitetsvinster och ett bättre nyttjande av resurser.

I en beskrivning av programmet Effektivisering av industrins energianvändning – forskning och utveckling som drivs av Energimyndigheten betonas samspelet mellan industri och samhälle som en viktig faktor i energieffektiviseringsarbetet. Idag finns det redan flera exempel på där industrin och samhället samarbetar för att uppnå ett bättre nyttjande av resurser. I Borlänge har stålföretaget SSAB EMEA en produktionsanläggning där de sedan länge återvinner restenergier från verksamhetens processer. År 1991 ingick SSAB avtal med det lokala energibolaget avseende tillvaratagande av restvärme vid industriföretaget. Sedan dess har SSAB bidragit till uppvärmningen av de bostäder som är anslutna till ortens fjärrvärmenät. Föreliggande studie har som syfte att undersöka vilka värden som tillvaratagandet av restvärmen tillför industriföretaget och samhället, samt ta reda på hur användandet av industriell restvärme kan komma att utvecklas framåt.

Undersökningen består av en fallstudie och bygger i huvudsak på kvalitativa intervjuer med personer från SSAB, det lokala energibolaget Borlänge Energi, Borlänge kommun och Energimyndigheten men också på kvantitativ data, såsom mätningar av värmeleveranser. Sedan har även en litteraturstudie genomförts med fokus på fjärrvärme i Sverige, industriell restvärme och styrmedel i energi- och klimatpolitiken. Genom varierade systemnivåer har restvärmesamarbetet i Borlänge analyserats ur företagsekonomiskt, samhällsekonomiskt och hållbart perspektiv.

Resultatet av fallstudien visar att restvärmesamarbetet tillfört värden inom samtliga perspektiv. De företagsekonomiska vinster som har identifierats är minskade inköp av olja, ersättning för levererad restvärme, byte från ånga till intern fjärrvärme inom stålföretagets verksområde, minskade utsläpp av koldioxid, medial uppmärksamhet och stärkt varumärke och att restvärmesamarbetet eventuellt gjort SSAB till en mer attraktiv arbetsgivare. Användandet av industriell restvärme som fjärrvärme i Borlänges lokala fjärrvärmenät har även genererat en rad samhällsekonomiska vinster, vilka utgörs av låg driftskostnad för värmeproduktion, lågt pris på fjärrvärmebra miljömix samt bättre luftkvalitet och mindre försurning. Ur ett hållbarhetsperspektiv har restvärmenyttjandet resulterat i minskade utsläpp av koldioxid och andra luftföroreningar och varit bidragande till ett hållbart nyttjande av råvaror och energiresurser.

Resultatet visar också att det finns både möjligheter och hot för ett fortsatt användande av industriell restvärme. De möjligheter som identifierats är regionala fjärrvärmenät, som genom omfattande värmeunderlag kan förbättra förutsättningarna för effektiv användning av restvärmen, fjärrkyla, som kan öka behovet av restvärmen under sommarhalvåret och egen elproduktion, som kan tillgodose en del av industriföretagets elbehov. Sedan har även hot för ett fortsatt användande av restvärme identifierats, vilken den första utgörs av kraftvärme och avfallsförbränning, som kan inverka negativt på energibolags incitament till att ingå och förnya avtal om restvärmeleveranser då bolagen inte vill riskera att drabbas av minskade intäkter från försäljning av el och elcertifikat eller från mottagande av avfall. Även förändringar i energipolitiken har identifierats som ett hot då exempelvis en ny beskattning på restvärme kan försämra förutsättningarna för både fortsatta och nya restvärmesamarbeten.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 138 p.
Keyword [en]
Industrial waste heat, steel industry, district heating, values, SSAB
Keyword [sv]
Industriell restvärme, stålindustri, fjärrvärme, vinster, SSAB
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-118745OAI: oai:DiVA.org:kth-118745DiVA: diva2:607836
External cooperation
SSAB EMEA
Subject / course
Energy Technology
Educational program
Master of Science in Engineering - Industrial Engineering and Management
Presentation
2012-11-09, Brinellvägen 68, Stockholm, 10:00 (Swedish)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-06-18 Created: 2013-02-25 Last updated: 2013-06-18Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3449 kB)439 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3449 kBChecksum SHA-512
daf27872e54e0ab45e62271d128cc9b2d33f122c1a3201874fde898faecbe9520f9a6ffaa0ac6d98dfa23abc356aa474d807e953145c0b2a132b0496ee217335
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Björnsdotter, Anna
By organisation
Applied Thermodynamics and Refrigeration
Energy Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 439 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 738 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf