NO x -gå-hjem-møde. Per G. Kristensen pgk@dgc.dk I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y. NOx-gå-hjem-møde maj 2013

Transkript

1 NO x -gå-hjem-møde Per G. Kristensen pgk@dgc.dk NOx-gå-hjem-møde maj 2013

2 Program NO x hvad er det, og hvordan dannes det? NO x -emission i Danmark kilder regler Muligheder for reduktion NO x -afgift, mulighed for refusion hvordan i praksis Afsluttende spørgsmål NOx-gå-hjem-møde maj 2013

3 Per G. Kristensen Kemiingeniør i 1991 Ph.D. i 1995 inden for nitrogenkemi under forbrændingsbetingelser Har siden arbejdet med alle aspekter af NO x, lige fra dannelse, reduktioner, miljøregler og afgifter Har siden 1996 været ansat i Dansk Gasteknisk Center og arbejdet med alle miljøaspekter af gasforbrænding. NOx-gå-hjem-møde maj 2013

4 Eftermiddagens forløb Stil endelig spørgsmål undervejs Hvis der efterfølgende er spørgsmål, I ikke fik stillet, så træffes jeg på mail pgk@dgc.dk Materialet vil i løbet af næste uge blive tilgængeligt på NOx-gå-hjem-møde maj 2013

5 Program NO x hvad er det, og hvordan dannes det? NO x -emission i Danmark kilder regler Muligheder for reduktion NO x -afgift, mulighed for refusion hvordan i praksis Afsluttende spørgsmål NOx-dannelse

6 NO x hvad er det NO x er en fælles betegnelse for NO og NO 2 Det er stikkende gasser, NO farveløs, NO 2 rødbrun NO oxideres i atmosfæren til NO 2 NO 2 reagerer med vand og danner salpetersyrling/salpetersyre Skadesvirkning: sur nedbør, SMOG luftvejs sygdomme NOx-dannelse

7 Termisk NO x NO x der dannes ud fra forbrændingsluftens indhold nitrogen (N 2 ) og ilt (O 2 ): N 2 + O NO + N N + O 2 NO + O N 2 + OH NO + H Høj temperatur og lang tid fremmer NO x -dannelsen NOx-dannelse

8 Promt NO x NO x der dannes ud fra brændslets reaktion med luftens indhold af nitrogen (N 2 ): N 2 + CH 3 HCN +.. N 2 + CH 3 NH/NH 2 /NH NH 3 /HCN + O 2 NO eller N 2 Vanskeligt at undgå, dannes lige i flammefronten NOx-dannelse

9 Brændsels NO x NO x der dannes ud fra aktivt nitrogen i brændslet typisk som amingrupper -NH 2 eller cyan grupper -CN der under forbrændingen oxideres til NO Høj temperatur og iltrige betingelser fremmer NO x - dannelsen NOx-dannelse

10 Produkt NO x NO x der dannes fra et produkt der varmebehandles Typisk nitrat-holdige mineraler Glasindustri, teglværker, katalysatorfremstilling Kan være betydelige emissioner NOx-dannelse

11 NO x hvad er vigtigst Proces Termisk Promt Brændsel Produkt Gas % 5-50 % 0 % 0 % Olie % ~10 % 0-50 % 0 % Kul % ~0 % % 0 % Biomasse % ~0 % % 0 % Mineral Brændselsafhængig 0-100% NOx-dannelse

12 Dannelse af NO x er proces afhængig Temperatur Opholdstid Iltniveau Brændselsvalg NOx-dannelse

13 Hvilke skader medfører NO x? Luftvejslidelser - især hos astma-patienter Værdisætning Indlæggelser Medicin Tabt arbejdsevne Ca. 50 kr./kg Kilde: DMU NOx-dannelse

14 Program NO x hvad er det, og hvordan dannes det? NO x -emission i Danmark kilder regler Muligheder for reduktion NO x -afgift, mulighed for refusion hvordan i praksis Afsluttende spørgsmål NOx kilder og regler

15 Dansk NO x -emission NOx kilder og regler Kilde: DCE, AU

16 Dansk NO x -emission falder NOx kilder og regler

20 Virkemidler bag fald Teknologiudvikling Emissionsregler og EURO normer for biler, Internationale aftaler Kvoter for kraftværker Mindre aktivitet NO x -afgift NOx kilder og regler

21 Emissionsregler NO x Mindre anlæg (< 50MW indfyret) Luftvejledningen og bekendtgørelser Større anlæg, IE-direktivet, implementeret i Danmark med bekendtgørelser Proces eller energianlæg afgørende for grænseværdier Transportsektor EURO normer for emissioner fra køretøjer NOx kilder og regler

22 Bekendtgørelse 1450/2012 Krav til motoranlæg Naturgas og Biogas Forgasnings- Diesel, gasolie, LPG gas fuelolie, og vegetabilsk olie NO x CO NO x CO NO x CO NO x CO Nye motorer over 5 MW indfyret Nye motorer op til 5 MW indfyret Eksisterende motorer over 5 MW indfyret indtil 7. januar 2021 Eksisterende motorer over 5 MW indfyret efter 7. januar 2021 Eksisterende motorer op til 5 MW indfyret kw-50 MW, ref. til mg/m 3 ved 15 % O 2, tør røggas NOx kilder og regler

23 Procesanlæg - NO x Proces når røggas kommer i direkte kontakt med produktet Emissionskrav generelt: 400 mg/m 3 For cement, glasuld, stenuld, moler, tegl og kalkværker dog 500 mg/m 3 NOx kilder og regler

24 Kedelanlæg Brændsel Størrelse NOx CO Naturgas, LPG og biogas 120 kw - 50 MW 65/ Gasolie 120 kw - 50 MW 110/ Fuelolie 2 MW - 50 MW Kul 5 MW - 50 MW Træ 1 MW - 50 MW Halm 1 MW - 50 MW mg/m 3 ved 10 % O 2, tør røggas NOx kilder og regler

25 Program NO x hvad er det, og hvordan dannes det? NO x -emission i Danmark kilder regler Muligheder for reduktion NO x -afgift, mulighed for refusion hvordan i praksis Afsluttende spørgsmål NOx-reduktion

26 Undgå at danne NO x Vi husker fra tidligere, at NO x er procesafhængig Holde lav temperatur Holde kort opholdstid Holde lav ilt niveau Undgå brændsels NO x Design af forbrænding, indregulering NOx-reduktion

27 Lav temperatur Primært for at undgå termisk NO x Quick burn quick quench Dampinjektion, vandinjektion Lean burn (gasmotor) FLOX brændere Katalytiske brændere NOx-reduktion

28 Kort opholdstid Quick burn quick quench Lav-NO x -brændere NOx-reduktion

29 Lavt ilt niveau Lav-NO x -brændere Rich burn quick quench NOx-reduktion

30 Efterbehandling SNCR NO x -reduktion med fx NH 3 ved ca. 900 ºC SCR med NH 3 eller urea ved ca. 400 ºC Alternativer, plasma denox, trevejskatalysator NOx-reduktion

31 SNCR NH 3, Urea Ca. 50 % reduktion NH 3, Urea slip NOx-reduktion

32 Efterbehandling SCR (Selective Catalytic Reduction) Avendes typisk til motorer, turbiner og kedler NO x -reduktion op til 98 % Urea-opløsning doseres ved C Røggasmodtryk 5 8 mbarg NOx-reduktion

33 Efterbehandling NOx-reduktion

34 SCR Energianlæg: 3 MWe Naturgasmotor Driftstimer: 2500 / år Elvirkningsgrad: 41 % NOx-mængde rå: 500 mg / Nm 3, tør, ref. 5 % O 2 DeNOx-metode: SCR NOx-mængde reduceret: 50 mg / Nm 3, tør, ref. 5 % O 2 NOx-reduktion: 90 % Urea-forbrug: 8,8 liter / time Urea-udgift: 2,3 DKK / liter Investering: ,- DKK Simpel tilbagebetalingstid: 5,4 år (4,5 år v driftstimer) Kilde: Industrivarme NOx-reduktion

35 Motorjustering Emissioner Virkningsgrader Tal med din motorleverandør, fx styresystem NOx-reduktion

36 Udskift en gammel brænder Tal med din brænderleverandør NOx-reduktion

37 Program NO x hvad er det, og hvordan dannes det? NO x -emission i Danmark kilder regler Muligheder for reduktion NO x -afgift, mulighed for refusion hvordan i praksis Afsluttende spørgsmål NOx-afgift

38 NO x -afgift har vi haft i flere år Lov nr. 472 fra 2008 NOx-afgift

39 NO x -afgift lov opsummering Der betales afgift pr udledt mængde NO 2 AMS for >30 MW, affaldsforbrænding og industri > 200 t/år Hvis ingen måling så bestemt via brændselsforbrug 5 kr./kg 9 Godtgørelse til registrerede virksomheder NOx-afgift

40 Afgiftssatser (2008) 5 kr./kg Naturgasmotorer 2,8 øre/m 3 naturgas (140 g/gj) Naturgas i øvrigt 0,8 øre/m 3 (40 g/gj) Biogasmotor betaler efter en sats på 250 g/gj NOx-afgift

41 Krav for refusion af afgift Beskrives nærmere i Bek fra 2009 Maks 80 % af standard emission eller 1 tons (praksis 500,-) Opgøres maskine for maskine, anlæg for anlæg NOx-afgift

42 Et praktisk eksempel Gasmotoranlæg med en emission på 65 g/gj Gasforbrug på 4,8 mio. m 3 årligt Årlig afgift = ,- Refusion = ,- = (140-65)/140 NOx-afgift

43 Ny regering nye regler 25 kr./kg AMS fra 10 MW motor og turbineanlæg (2021) Justeret på NO x -emissionsfaktor for biogasmotorer til 200 g/gj Resten af reglerne er de samme NOx-afgift

44 Kan man få refusion NOx-afgift

45 NO x -refusion - naturgasmotor NOx-afgift

46 NO x -refusion - naturgasmotor NOx-afgift

47 NO x -refusion - biogasmotor NOx-afgift

48 Kan man få refusion, gaskedler Miljøkrav ny kedel fra 2001 NOx-afgift

49 NO x -refusion naturgaskedel NOx-afgift

50 NO x -refusion naturgaskedel Ikke justering, men udskiftning af brænder Antager NO x -emissioner Normalt: 125 mg/m 3 10 % 0 2 Lav NOx: 65 mg/m 3 10 % 0 2 Omkostning 4 MW: kr. 10 MW: kr. Rente: 5 %, Afskrivningsperiode: 10 år NOx-afgift

51 NO x -refusion naturgaskedel Tal med din brænderleverandør, NO x -niveau, driftstimer, pris NOx-afgift

52 NO x -refusion naturgaskedel Tal med din brænderleverandør, NO x -niveau, driftstimer, pris NOx-afgift

53 Kan man få refusion, proces Individuelt Lavtemperaturproces fx tørring bør være muligheder Høj T-proces kan være vanskeligt, ofte høj NO x Du bør tjekke op muligheden, hvis/når du har service eller eventuelt skal investere i fx nye brændere NOx-afgift

54 Refusion i praksis Afgift = Aktivitet Emissionsfaktor Aktivitet = Energiforbrug fx gasforbrug i GJ Emissionsfaktor = g NO x /GJ Refusionsandel = (standard-aktuel)/standard Simpelt.. Men det er jo SKAT, vi taler med her.. NOx-afgift

55 Refusion i praksis, Bek 723/2011 Brændsel Standard emissionsfaktor g/gj Dieselolie 50 Fuelolie 140 Naturgas, motor 140 Naturgas, anden anvendelse 40 Kul, koks, petroleumskoks, orimulsion, brunkul 100 Biogas til motorer 200 Biogas, andet 50 Halm 90 Træflis 100 NOx-afgift

56 Aktivitet Naturgas = naturgasregning for det enkelte anlæg leder frem til et energiforbrug i GJ Biogas nogle har måske ikke engang en måler elafregning kan bruges OBS hvis kun en måler til flere anlæg er der problemer NOx-afgift

57 Hovedmåler Måler Motor Motor Motor NOx-afgift

58 Hovedmåler - bimåler Måler Motor Motor Motor NOx-afgift

59 Emissionsfaktor En garanti fra leverandør Målinger fx ved afleveringsforretning, service mm. Miljødokumentationsmålinger seneste SKAT kan på forlangende kræve kontrol ved at akkrediteret målefirma dokumenterer på jeres regning NOx-afgift

60 Frem med regnestokken I gennemfører selv beregningerne Gem nu dokumentationen i en mappe, der ikke bliver væk (kopi af gasregninger, måleraflæsninger og grundlag for emissionsfaktor) Indrapportere til SKAT på blanket (ikke registrerede) NOx-afgift

61 Blanket NOx-afgift

62 Konklusion Det er godt for miljøet Det er godt for økonomien Det er bare med at komme i gang DGC hjælper gerne med emissionsmåling (produktblade) og med råd vedrørende beregninger (pgk@dgc.dk) NOx-afgift

63 Program NO x hvad er det, og hvordan dannes det? NO x -emission i Danmark kilder regler Muligheder for reduktion NO x -afgift, mulighed for refusion hvordan i praksis Afsluttende spørgsmål NOx-gå-hjem-møde