Life Cycle Assessment of an Ocean Energy Power Plant : Evaluation and Analysis of the Energy Payback Time with Comparison Between Sweden and Tanzania

Abstract: I dagens samhälle är energi av essentiell vikt. Energi behövs för transport, elektricitet och uppvärmning. Fossila bränslen, som är en begränsad resurs, är idag den dominerande energikällan som används. Allteftersom indu-strier och konsumenter världen över använder mer energi för vardag blir det allt viktigare att belysa hur viktigt det är att minska på den globala efterfrågan på energi. Fossila bränslen behöver ersättas med förnyelsebara energikällor, såsom sol-, vind- och tidvattenkraft, för att samhället ska uppnå en hållbar utveckling.När en ny produkt utvecklas är det viktigt att analysera den potentiella miljöpåverkan, förslagsvis genom att genomföra en livscykelanalys, innan tillverkningen tar vid. Deep Green, som är en enhet som drivs med hjälp av tidvatten varefter elektricitet genereras, är en produkt som befinner sig i ett initialt skede av produktutveckling-en. I den här rapporten har en livscykelanalys sammanställts på hela produkten med syftet att uppnå en analys av hur olika val av material påverkar energianvändningen, koldioxidutsläppen och energiåterbetalningstiden. Komponenter har jämförts med varandra för att fastställa vilken komponent hos Deep Green som bidrar mest till energianvändningen och koldioxidutsläppen. Utöver en livscykelanalys, LCA, har en digital modell, skapad i ett Excel dokument, utvecklats för att underlätta beräkningar av energianvändning, koldioxidutsläpp och ener-giåterbetalningstid. Den digitala modellen, med namn ENCO©, erbjuder möjlighet för användaren att ändra och definiera materialval för varje enskild komponent för att således utvärdera den potentiella miljöpåverkan samt energiåterbetalningstiden. Deep Green består av 34 olika komponenter som alla ingår i den genomförda LCAn men en initial analys visar att bara tolv specifika komponenter bidrar störst till energianvändningen och koldioxidutsläppen. Fundamentet och vingstrukturen står för 78 % respektive 15 % för energianvändningen samtidigt som tio andra komponenter tillsammans utgör sex ytterligare procent. Resterande 27 komponenter delar på den sista procenten. Givet materialen som företaget Minesto har bistått med uppgår den totala ener-gianvändningen och koldioxidutsläppen för hela produkten till ungefär 4500 GJ respektive 342 ton. Fundamen-tet är den del av Deep Green som bidrar mest till den potentiella miljöpåverkan.Beroende på de definierade materialen för varje komponent varierar energiåterbetalningstiden mellan 220 och 260 dagar vilket betyder att en produktion av Deep Green vore lönsam. Dock har den genomförda LCAn flera begränsningar som borde beaktas innan ett sista beslut fattas.Den resulterande energiåterbetalningstiden, EP, bör användas försiktigt och presenteras ihop med system grän-serna då de påverkar energiåterbetalningstiden mycket. Den totala energianvändningen och koldioxidutsläppen beror starkt på val av hantering när produkten är uttjänt. Baserat på resultatet, rekommenderas att fundamen-tet lämnas på havsbotten i slutet på livscykeln för att få lägst energiåterbetalningstid.En undersökning om huruvida det är möjligt att placera hela produktionskedjan i ett utvecklingsland, såsom Tanzania, har också blivit genomfört jämsides med LCAn. De flesta råmaterial, som är nödvändiga för tillverk-ning av Deep Green, bryts i Tanzania. Det är dessutom möjligt att importera de material som inte finns tillgäng-liga lokalt i landet. Med Tanzania som land kommer energiåterbetalningstiden att bli högre jämfört med Sve-rige eller England eftersom fler komponenter behöver importeras som i sin tur genererar en ökning av transpor-ter.När Deep green är färdigutvecklad rekommenderas att en ny beräkning av energiåterbetalningstid och koldiox-idutsläpp göras. ENCO© kan med fördel användas till detta. Det rekommenderas även att distributionskablar och installation inkluderas.