UDSKIFTNING AF EKSISTERENDE TRÆPILLEKEDEL MED NY TRÆPILLEKEDEL, CENTRALEN PÅ HAVNEVEJ, FREDERIKSVÆRK

Transkript

1 MARTS 2012 HALSNÆS KOMMUNALE FORSYNING UDSKIFTNING AF EKSISTERENDE TRÆPILLEKEDEL MED NY TRÆPILLEKEDEL, CENTRALEN PÅ HAVNEVEJ, FREDERIKSVÆRK PROJEKTFORSLAG

2 ADRESSE COWI A/S Parallelvej Kongens Lyngby Danmark TLF FAX WWW cowi.dk MARTS 2012 HALSNÆS KOMMUNALE FORSYNING UDSKIFTNING AF EKSISTERENDE TRÆPILLEKEDEL MED NY TRÆPILLEKEDEL, CENTRALEN PÅ HAVNEVEJ, FREDERIKSVÆRK PROJEKTFORSLAG PROJEKTNR. A10575 DOKUMENTNR. 02 VERSION 0 UDGIVELSESDATO 22 marts 2012 UDARBEJDET KUM KONTROLLERET JSB/HELA GODKENDT KUM

3 3 INDHOLD 1 Indledning Indstilling 5 2 Projektansvarlige 6 3 Forhold til varmeplanlægningen 7 4 Forhold til anden lovgivning 9 5 Redegørelse for projektet Varmeproduktion og effektbehov Beskrivelse af referencen Beskrivelse af projektet 12 6 Tidsplan 14 7 Arealafståelse, servitutpålæg m.m Forhandlinger med berørte parter 16 9 Energi- og miljømæssige vurderinger, samfunds- og selskabsøkonomiske vurderinger samt brugerøkonomi Energimæssig vurdering Miljømæssig vurdering Samfundsøkonomiske beregninger Selskabsøkonomisk vurdering Brugerøkonomi 20

4 4 BILAG Bilag A Luftfoto centralen på Havnevej Bilag B Samfundsøkonomiske beregninger Bilag C Selskabsøkonomiske beregninger

5 5 1 Indledning Dette projektforslag er udfærdiget i henhold til Lovbekendtgørelse nr af 14. december 2011 om varmeforsyning med senere ændringer og Bekendtgørelse nr af 13. december 2005 (Bekendtgørelse om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg). Projektforslaget vedrører etablering af ny 10 MW træpillekedel (spids- og reservelast) til erstatning af ældre og stærkt nedslidt træpillekedel på centralen på Havnevej i Frederiksværk. 1.1 Indstilling Det indstilles til Halsnæs Kommune at gennemføre myndighedsbehandling for projektforslaget efter Varmeforsyningslovens retningslinjer. Byrådet i Halsnæs Kommune ansøges herved om godkendelse af projektforslaget for etablering af ny træpillekedel på centralen på Havnevej i Frederiksværk.

6 6 2 Projektansvarlige Den ansvarlige for projektet er: Halsnæs Kommunale Forsyning Undalsvej Frederiksværk Kontaktperson: Knud Helge Karlsen Tlf.: Vedrørende projektforslaget indhold kan Halsnæs Kommunale Forsynings rådgiver kontaktes: COWI A/S Parallelvej Kongens Lyngby Kontaktperson: Kurt Madsen Tlf.: eller (direkte)

7 7 3 Forhold til varmeplanlægningen Projektforslaget omhandler udskiftning af ældre udslidt træpillekedel med ny træpillekedel. Fjernvarmeproduktionen i Frederiksværk er i dag udlagt som biomassebaseret fjernvarmeproduktion. På centralen på Havnevej anvendes for nærværende brændslerne flis, træpiller og olie. På spids- og reservelastcentralen Magleblik Varmecentral anvendes der olie. Både den eksisterende og den nye træpillekedel er spids- og reservelastkedler. Grundlastproduktionen foregår på de to nyere fliskedler. Da den nye kedel er en spids- og reservelastkedel kan kommunen godkende anlæg, der kun kan producere varme jf. 12 i BEK 1295: 12. Ved etablering af spids- og reservelastkapacitet til levering af varme til fjernvarmenet efter 9-11 kan kommunalbestyrelsen dog godkende anlæg, der kun kan producere varme. For brændsler henvises til 13 og 17. I tilknytning hertil bemærkes det, at både under hensyn til meget begrænset driftsperiode som spids- og reservelastkedel, anlægsstørrelse samt et driftsområde som kræver meget store variationer i produktionen vil biomassebaseret kraftvarmeproduktion ikke være ideel. Der opstilles derfor ikke et kraftvarmealternativ i dette projektforslag. Brændselsvalg fremgår af 13 og 16: 13. Kommunalbestyrelsen kan ikke godkende kul og produkter, der kan anvendes som fødevarer, herunder fiske- og rapsolie, overskudssmør, korn o. l., som brændsler til kollektive varmeforsyningsanlæg. 16. Ved projekter for varmeproduktionsanlæg til levering af varme til et fjernvarmenet, der ikke forsynes med naturgasbaseret kraft-varme eller varme, kan kommunalbestyrelsen kun godkende brændslerne 1) biomasse, 2) biogas, lossepladsgas og anden forgasset biomasse eller

8 8 3) affald. I henhold til 17 kan kommunen også godkende mineralsk olie og naturgas: 17. Ved etablering af spids- og reservelastkapacitet til levering af varme til fjernvarmenet efter 16 kan kommunalbestyrelsen tillige godkende brændslerne mineralsk olie og naturgas. Fjernvarmenettet i Frederiksværk er ikke udlagt til naturgasbaseret varme eller kraftvarme, hvorfor det er i overensstemmelse med regler for brændselsvalg at godkende træpiller som brændsel for den nye spids- og reservelastkedel.

9 9 4 Forhold til anden lovgivning Projektet udføres efter gældende normer og standarder. Under projektering af anlægget indhentes godkendelse af byggeriet hos byggemyndigheder mv., og der ansøges om godkendelse af anlæggets indretning og drift efter Miljøbeskyttelsesloven. Lokalplan for erhvervsområde ved Havnevej er gældende for Centralen på Havnevej. Det fremgår af lokalplanen at områdets anvendelse fastlægges til erhvervsformål og offentlige formål (varmecentral samt større industri-, lager-, og værkstedsvirksomhed). Den nye træpillekedel etableres i nuværende bygning. Etablering af den nye kedel er således i overensstemmelse med rammerne fastlagt i lokalplanen.

10 10 5 Redegørelse for projektet 5.1 Varmeproduktion og effektbehov Det nuværende varmebehov i et normalår udgør ca. 121 GWh. Fremover forventes der kun tilsluttet et begrænset antal nye forbrugere. Tilvæksten herfra forventes opvejet af generelle energibesparelser hos forbrugerne tilsluttet fjernvarmesystemet i Frederiksværk. De to kedelcentraler har i dag følgende bestykning: Centralen på Havnevej med følgende kedelbestykning: A. Flisfyret Weiss kedel (2002, 6 bar) 9,2 MW B. Flisfyret Hollensen kedel (2004, 6 bar) 9,2 MW C. Træpillefyret kedel (1985, 4 bar) 5,6 MW D. Biooliefyret kedel (1984, 6 bar) 7,3 MW E. Biooliefyret kedel (1987, 4 bar) 10,0 MW I alt 41,3 MW Magleblik Varmecentral med følgende kedelbestykning: A. Oliefyret kedel på (1985) 7,3 MW B. Oliefyret kedel på (1974) 2,9 MW I alt 10,2 MW Træpillekedlen på Havnevej er fra 1985 og er oprindeligt en kulkedel, der er ombygget til pillekedel. Der er ikke udarbejdet en officiel tilstandsrapport af kedlen, men den er såvel mekanisk som elektronisk teknisk udtjent, og mange reservedele er udgået. Det er vurderet, at kedlen er teknisk udtjent, og det kan blive et spørgsmål om forsyningssikkerhed, såfremt kedlen ikke skiftes ud i den nærmeste fremtid. Fortsat drift af kedlen er derfor ikke en realistisk referencesituation.

11 11 På baggrund af den udbygning af forsyningsområdet, der er sket i de seneste år, er det vurderet, at det vil være hensigtsmæssigt at forøge kedlens kapacitet fra knap 6 MW til 10 MW. Den forøgede kapacitet på træpillekedlen vil alene mindske driften af de to biooliekedler. Dette ses også som en fordel ved den lidt større træpillekedel, da der i de senere år har været leveringsproblemer for bioolie og som følge heraf også stigende priser på biololie. Ved fortsat anvendelse af træpiller bevares ligeledes den nuværende fordeling på 3 brændselstyper, hvorved der opnås en højere grad af forsyningssikkerhed end ved valg af træflis som brændsel for den nye kedel. Med en kapacitet på 10 MW vil den årlige varmeproduktion på en 10 MW kedel blive på ca MWh, jf. nedenstående varighedskurve: Udskiftning af gammel træpillekedel med ny 10 MW kedel: Figur 5.1 Varighedskurve for varmeproduktion på centralen på Havnevej i Frederiksværk 5.2 Beskrivelse af referencen Som anført ovenfor er fortsat drift af den gamle og udslidte ombyggede kulkedel ikke en realistisk reference. Som reference er valgt etablering af en 10 MW træfliskedel, svarende til de to eksisterende fliskedler fra henholdsvis 2002 og Omkostningerne til etablering af træfliskedelen med tilhørende udvidelse af flislageret fremgår af nedenstående tabel.

12 12 Tabel 5.1 Oversigt over anlægsoverslag for ny træfliskedel Nr. Tekst Beløb i kr. 1 Mekanisk udstyr og montage SRO & Elektrisk udstyr og montage Bygningsarbejder, inklusive udvidelse af flislager Projektering, byggeledelse, tilsyn, opfølgning I alt Usikkerhed ca. 10 % Samlet overslag De årlige omkostninger til vedligehold udgør for den faste dels vedkommende 2 % af investering, og variabelt vedligehold udgør ca. 40 kr./mwh varme leveret. Årsvirkningsgrad for de to eksisterende fliskedler er ca %. Det vurderes ikke muligt at opnå så høj en virkningsgrad på grund af driftsform som spids- og reservelast. I beregningerne er anvendt en årsvirkningsgrad på 90 %. 5.3 Beskrivelse af projektet Projektet omfatter installering af en ny 10 MW træpillefyret kedel med tilhørende hjælpeudstyr, røggasrensning og nødvendige bygningsarbejder. Den nye 10 MW pillekedel skal placeres i kedelhal 1, hvor der på nuværende tidspunkt står en 6 MW pillekedel inklusive hjælpeudstyr. Alt hjælpeudstyret skrottes sammen med kedlen. Den nye kedel mv. indløftes via montageåbninger i bygningen. I forbindelse med arbejdet fjernes den eksisterende træpillekedel. Omkostningerne til etablering af træpillekedlen fremgår af nedenstående tabel.

13 13 Tabel 5.2 Oversigt over anlægsoverslag for ny træpillekedel Nr. Tekst Beløb i kr. 1 Mekanisk udstyr og montage SRO & Elektrisk udstyr og montage Bygningsarbejder Projektering, byggeledelse, tilsyn, opfølgning I alt Usikkerhed 10% Samlet overslag De årlige omkostninger til fast vedligehold er vurderet til 2 % af investeringen. Omkostninger til variabelt vedligehold er vurderet til 25 kr./mwh leveret varme.

14 14 6 Tidsplan Projektforslaget forventes godkendt medio Projekt for ny træpillekedel forventes sendt i udbud ultimo Opsætning af ny træpillekedel forventes påbegyndt foråret 2013 med henblik på at kunne være driftsklar til fyringssæsonen 2013/2014.

15 15 7 Arealafståelse, servitutpålæg m.m. Den nye træpillekedel etableres inden for hegnet på centralen på Havnevej. Der er således ikke behov for arealafståelse eller servitutpålæg. Centralens placering på grunden på Havnevej fremgår af bilag A.

16 16 8 Forhandlinger med berørte parter Der er ikke gennemført forhandlinger med nogen berørte parter.

17 17 9 Energi- og miljømæssige vurderinger, samfunds- og selskabsøkonomiske vurderinger samt brugerøkonomi Der er i overensstemmelse med BEK 1295 og Energistyrelsens vejledning gennemført to sæt samfundsøkonomiske beregninger: Et sæt er for etablering af ny 10 MW træfliskedel(reference). Det andet sæt samfundsøkonomiske beregninger er for etablering af ny 10 MW træpillekedel (projekt). Beregninger er gennemført for en årlig varmeproduktion på MWh. Da alle øvrige forhold er uændrede, regnes der alene på produktion af de MWh/år. 9.1 Energimæssig vurdering Ved projektets gennemførelse fremkommer nedenstående tal over perioden. Tabel 9.1 Årligt energibehov i de to scenarier Reference (10 MW træfliskedel) Projekt (10 MW træpillekedel) Varmeproduktion MWh MWh Energiforbrug MWh MWh Da der er forudsat samme årsvirkningsgrad er der ikke forskel i energiforbruget. 9.2 Miljømæssig vurdering Emissionerne ved varmeproduktionen er beregnet for referencen og projektet. Resultatet fremgår af nedenstående tabel. Udledningen af drivhusgasserne CH 4 og N 2 O er omregnet til CO 2 -ækvivalenter.

18 18 Tabel 9.2 Oversigt emissionsdata Emissioner i alt Enhed Træflis Reference Træpiller Projekt Fordel projekt CO 2 -ækvivalenter tons SO 2 /SO 4 kg NO x kg Partiker (PM 2,5 ) kg Tabellen viser en fordel for projektet med hensyn til CO 2 -ækvivalenter og ligeværdigt for SO 2 /SO 4 's vedkommende. For øvrige emissionskilder er projektet dårligere. Emissionerne er dog værdisat og indgår i de samfundsøkonomiske beregninger nedenfor i henhold til gældende vejledning fra Energistyrelsen på området. 9.3 Samfundsøkonomiske beregninger Samfundsøkonomiske beregningsforudsætninger Brændselspriser Der er anvendt Energistyrelsens brændselsprisforudsætninger fra april 2011 (prisreguleret til 2012-prisniveau) samt tillægsblad, dateret 2. september Investeringsomkostninger og drift og vedligehold Investeringsomkostninger og omkostninger til drift og vedligehold er beskrevet i afsnit 5.2 og Beregningsresultat Resultatet af de samfundsøkonomiske beregninger fremgår af Tabel 9.3. Tabel 9.3 Samfundsøkonomiske resultater for reference- og projektscenariet (inklusive nettoafgiftsfaktor) I Nutidsværdier Enhed Træflis Reference Træpiller Projekt Fordel projekt Brændsel kr Investeringer i alt kr Drift og vedligehold kr CO2-ækvivalenter kr SO kr Nox kr Partikler kr Afgiftsforvridning kr I alt kr

19 19 Som det fremgår af tabellen, er der en samfundsøkonomisk fordel ved projektet over den 20-årige planperiode ( ) ca. 5,3 millioner kr. Der henvises til Bilag B for mere detaljerede beregninger Følsomhedsanalyser Der er gennemført følgende følsomhedsanalyser: Kalkulationsrente ± 2 procentpoint (dvs. 3 % og 7 %) Investeringer ± 10 % Varmeproduktion på kedel ± 10 % Resultatet af de gennemførte analyser fremgår af nedenstående tabel: Tabel 9.4 Oversigt resultater følsomhedsanalyser Følsomhedsanalyser Enhed Fordel Projekt Reference mio. kr 5,23 Kalkulationsrente 3% mio. kr 2,88 Kalkulationsrente 7% mio. kr 6,98 Investeringer + 10% mio. kr 7,7 Investeringer - 10% mio. kr 2,76 Varmeproduktion kedel + 10% mio. kr 3,28 Varmeproduktion kedel - 10% mio. kr 7,17 Træpillekedlen er i alle gennemførte følsomhedsanalyser rentabel. Lavere kalkulationsrente, højere varmeproduktion og lavere investeringer formindsker den samfundsøkonomiske fordel ved træpillekedlen. 9.4 Selskabsøkonomisk vurdering Der er gennemført en selskabsøkonomisk vurdering af driftsøkonomien ved de to biomasseanlæg. Der er alene sammenlignet mellem omkostningerne til produktion af de MWh/år. Der er taget udgangspunkt i den nuværende flispris på 170 kr./mwh og den nuværende træpillepris på 248 kr./mwh. Der er indregnet prisstigninger svarende til Energistyrelsens forventede udvikling af de samfundsøkonomiske flis- og træpillepriser. Investerings- og drift- og vedligeholdelsesomkostninger er som anført i afsnit 5.2 og 5.3. Begge anlæg er regnet finansieret med et 25-årigt lån i KommuneKredit

20 20 med en rente på 2%. Lånet er regnet optaget som et annuitetslån. Da der regnes i faste priser, er låneydelserne deflateret svarende til Energistyrelsens inflationsforventning i perioden Beregningsresultat I nedenstående figur er illustreret de årlige omkostninger til varmeproduktion på de to anlæg. Figur 9.1 Oversigt over varmeproduktionsomkostninger på de to kedeltyper Som det fremgår af figuren, er træpillekedlen billigere end træflisanlægget. Der henvises til Bilag C for mere detaljerede selskabsøkonomiske beregninger. 9.5 Brugerøkonomi Halsnæs Kommunale Forsynings fjernvarmesystem i Frederiksværk er omfattet af "hvile-i-sig-selv" princippet. Den selskabsøkonomiske fordel ved træpilleanlægget i forhold til træflisanlægget vil tilfalde forbrugerne via de til enhver tid gældende tariffer.

21 21 Bilag A Luftfoto centralen på Havnevej

22 22 Bilag B Samfundsøkonomiske beregninger

23 23 Samfundsøkonomiske beregninger referencesituationen ( ) del Beregning af energistrømme Enhed Varmebehov MWh Virkningsgrad træflisanlæg % Brændselsforbrug GJ Miljø Enhed CO2-ækvivalenter Tons CO2-ækvivalenter i alt Tons SO2/SO4 kg SO2/SO4 i alt kg NOx kg Nox i alt kg Partikler kg Partikler i alt kg Afgifter Enhed SO2/SO kr NOx kr Afgifter i alt kr Investeringer og drift og vedligehold Enhed Investering kr Fast drift og vedligehold kr Variabelt vedligehold kr Vedligehold i alt kr Samfundsøkonomiske beregninger (beregningspriser) Samfundsøkonomi Enhed Energi Træflis kr Investeringer kr Drift og vedligehold kr CO2-ækvivalenter kr SO kr NOX kr Partikler kr Afgiftsforvridning kr Samfundsøkonomiske omkostninger i alt kr

24 24 Samfundsøkonomiske beregninger referencesituation del : Beregning af energistrømme Enhed Varmebehov MWh Virkningsgrad træflisanlæg % Brændselsforbrug GJ Miljø Enhed CO2-ækvivalenter Tons CO2-ækvivalenter i alt Tons SO2/SO4 kg SO2/SO4 i alt kg NOx kg Nox i alt kg Partikler kg Partikler i alt kg Afgifter Enhed SO2/SO kr NOx kr Afgifter i alt kr Investeringer og drift og vedligehold Enhed Investering kr Fast drift og vedligehold kr Variabelt vedligehold kr Vedligehold i alt kr Samfundsøkonomiske beregninger (beregningspriser) Samfundsøkonomi Enhed NPV Energi Træflis kr Investeringer kr Drift og vedligehold kr CO2-ækvivalenter kr SO kr NOX kr Partikler kr Afgiftsforvridning kr Samfundsøkonomiske omkostninger i alt kr

25 25 Samfundsøkonomiske beregninger projektscenariet (ny træpillekedel) del : Beregning af energistrømme Enhed Varmebehov MWh Virkningsgrad træpilleanlæg % Brændselsforbrug GJ Miljø Enhed CO2-ækvivalenter Tons CO2-ækvivalenter i alt Tons SO2/SO4 kg SO2/SO4 i alt kg NOx kg Nox i alt kg Partikler kg Partikler i alt kg Afgifter Enhed SO2/SO kr NOx kr Afgifter i alt kr Investeringer og drift og vedligehold Enhed Investering kr Fast drift og vedligehold kr Variabelt vedligehold kr Vedligehold i alt kr Samfundsøkonomiske beregninger (beregningspriser) Samfundsøkonomi Enhed Energi Træpiller kr Investeringer kr Drift og vedligehold kr CO2-ækvivalenter kr SO kr NOX kr Partikler kr Afgiftsforvridning kr Samfundsøkonomiske omkostninger i alt kr

26 26 Samfundsøkonomiske beregninger projektscenariet (ny træpillekedel) del Beregning af energistrømme Enhed Varmebehov MWh Virkningsgrad træpilleanlæg % Brændselsforbrug GJ Miljø Enhed CO2-ækvivalenter Tons CO2-ækvivalenter i alt Tons SO2/SO4 kg SO2/SO4 i alt kg NOx kg Nox i alt kg Partikler kg Partikler i alt kg Afgifter Enhed SO2/SO kr NOx kr Afgifter i alt kr Investeringer og drift og vedligehold Enhed Investering kr Fast drift og vedligehold kr Variabelt vedligehold kr Vedligehold i alt kr Samfundsøkonomiske beregninger (beregningspriser) Samfundsøkonomi Enhed NPV Energi Træpiller kr Investeringer kr Drift og vedligehold kr CO2-ækvivalenter kr SO kr NOX kr Partikler kr Afgiftsforvridning kr Samfundsøkonomiske omkostninger i alt kr

27 27 Bilag C Selskabsøkonomiske beregninger

28 28 Selskabsøkonomiske beregninger Brændselsforbrug Enhed Træflis GJ Træpiller GJ Selskabsøkonomiske omkostninger træflisanlæg Omkostning Enhed Brændsel Kr Afgifter Kr Drift og vedligehold Kr Finansiering Kr I alt Kr Selskabsøkonomiske omkostninger træpilleanlæg Omkostning Enhed Brændsel Kr Afgifter Kr Drift og vedligehold Kr Finansiering Kr I alt Kr Fordel Træpillekedel Kr

29 29 Selskabsøkonomiske beregninger Brændselsforbrug Enhed Træflis GJ Træpiller GJ Selskabsøkonomiske omkostninger træflisanlæg Omkostning Enhed Brændsel Kr Afgifter Kr Drift og vedligehold Kr Finansiering Kr I alt Kr Selskabsøkonomiske omkostninger træpilleanlæg Omkostning Enhed Brændsel Kr Afgifter Kr Drift og vedligehold Kr Finansiering Kr I alt Kr Fordel Træpillekedel Kr