Optimering av blandning och lagerhållning av avfallsbränsle
Optimering av avfallsbränsleblandning och lagerhållning av importerat avfallsbränsle vid Vattenfalls fjärrvärmeverk i Uppsala
Fjärrvärmebranschen i Sverige har sedan mitten av 1990-talet varit i en stagnationsfas, där mängden producerad och förbrukad energi i stort sett varit konstant, trots stora investeringar i fjärrvärmenätet. Samtidigt har den höga andelen återvinning gjort att det råder brist på avfallsbränsle till energiåtervinning i Sverige. I kombination med hög konkurrens om avfallsbränslet har detta medfört att aktörerna på marknaden tvingats se sig om efter nya vägar att tillfredsställa behovet av bränsle, vilket lett till att det idag importeras stora mängder avfall för energiåtervinning från utlandet. Vid Vattenfalls fjärrvärmeverk i Uppsala har det mellan åren 2006-2013 återvunnits i snitt drygt 360 000 ton avfall per år. En stor del av detta hämtas in från lokala kunder, både kommuner och privata aktörer, men man har på senare tid även behövt börja importera avfall för att tillfredsställa energibehovet. Vattenfall i Uppsala har valt att framför allt rikta blickarna mot de brittiska öarna, varifrån avfall levereras med fartyg till hamnen i Hargshamn. Anläggningen består av tre förbränningsugnar, block 1, 4 och 5, där block 1 och 4 har en gemensam bunker där avfall förvaras innan förbränning, och den nyare block 5 har en egen bunker. I detta arbete har ett planeringsverktyg skapats i Microsoft Excel. Planeringsverktyget, Fuel Logistics Optimal Planner (FLOP), använder linjärprogrammering för att generera en optimal avfallsblandning som givet ugnarnas effekt maximerar anläggningens intäkter från kunderna. Det ger även svar på frågorna i vilken bunker en given kund ska tippa sitt avfall en given vecka, ger en optimal lagernivå för lagret i Hargshamn, samt information om under vilka veckor båtar med avfall bör anlända hamnen. FLOP stöttar logistikansvarige vid anläggningen i arbetet att skapa en veckoplanering som ligger till grund för hur mycket avfall som ska beställas från de individuella kunderna under nästkommande vecka. En jämförelse mot planeringen och utfallet för 2013 visar att FLOP genererar 2,97 % högre intäkter än den tidigare planeringen, och 0,17 % högre intäkter gentemot det verkliga utfallet för året. Detta trots att en ugn, block 3, togs ur bruk under året och således inte används i FLOP. Under 2013 stod block 3 för ungefär 3,4 % av all förbränning som skedde vid anläggningen.