Røggaskondensering på Fjernvarme Fyn Affaldsenergi

Transkript

1 Røggaskondensering på Fjernvarme Fyn Affaldsenergi A/S. Projektforslag i henhold til lov om varmeforsyning 6. januar 2016

2 Indholdsfortegnelse 1. Indledning Sammenfatning Projektorganisation Forhold til kommunal planlægning Forhold til anden lovgivning Forsyningsområde Tekniske anlæg... 4 Proces Tidsplan for etablering Forhold vedrørende arealafståelse Samfundsøkonomisk analyse Beregningsmetode Beregningsforudsætninger Produktionsenheder Energi og miljø Energibehov Emissioner Samfundsøkonomi Selskabsøkonomisk analyse Beregningsmetode Beregningsforudsætninger Produktionsenheder Selskabsøkonomi

3 Bilagsfortegnelse Bilag A: Bilag B: Bilag C: Energiforbrug og emissioner Samfundsøkonomi Virksomhedsøkonomi 2

4 1. Indledning Fjernvarme Fyn har pr. 1. april 2015 overtaget Odense Kraftvarmeværk A/S. Værket blev oprindeligt opført i eksisterende bygninger på Fynsværket i 1997 til forbrænding af affald og produktion af el og fjernvarme. I 2000 blev anlæggets kapacitet fordoblet til de nuværende ca ton affald om året. I skal der under alle omstændigheder gennemføres levetidsforlængende investeringer, således at driften kan videreføres foreløbig frem til I den forbindelse er der udarbejdet et projekt for etablering af røggaskondensering med henblik på at forbedre værkets energieffektivitet. Dette projektforslag efter varmeforsyningsloven omfatter udelukkende projektet for røggaskondensering. Efter Fjernvarme Fyns overtagelse af Odense Kraftvarmeværk A/S har selskabet Odense Kraftvarmeværk A/S (ODV) skiftet navn til Fjernvarme Fyn Affaldsenergi A/S (FFA). 2. Sammenfatning Fjernvarme Fyn Affaldsenergi A/S har udarbejdet et projektforslag for etablering af røggaskondensering på det eksisterende affaldsforbrændingsanlæg i Odense. Herved kan en større del af energiindholdet i affaldet udnyttes til produktion af fjernvarme. Totalvirkningsgraden opgjort som produceret mængde el og fjernvarme i forhold til brændværdien i det behandlede affald kan forøges fra 86,6% til 108,1 %. Der skal investeres ca. 97 mio. kr. ekskl. moms i 2016 og Anlægget vil kunne tages i drift i løbet af Der er gennemført en beregning af de samfundsøkonomiske omkostninger ved projektet over en 15-årig periode efter anvisningerne i Energistyrelsens vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområdet. Beregningen er desuden foretaget for den eksisterende fjernvarmeproduktion på Fynsværket og på Fjernvarme Fyns oliefyrede varmecentraler som reference. Projektforslaget giver et samfundsøkonomisk overskud på 21,8 mio. kr. kr. i 2014-priser eller 11 % opgjort som nutidsværdi over 20 år i forhold til den eksisterende varmeproduktion på Fynsværket. Virksomhedsøkonomien i projektforslaget er vurderet ved at beregne nutidsværdien af Fjernvarme Fyns udgifter og indtægter over levertiden til og med 2030 med en rentesats på 4,55 % inklusiv inflation. Nutidsværdien af hvert års nettoresultat efter investeringer er opgjort til 11,8 mio. kr. svarende til en intern rente på 6,6 %. 3

5 Odense Kommune ansøges om at godkende projektorslaget for etablering af røggaskondensering på FFA i henhold til lov om varmeforsyning, lovbekendtgørelse nr af 24. november 2014 samt Bekendtgørelse nr af 23. september 2015 om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg. 3. Projektorganisation Fjernvarme Fyn Affaldsenergi A/S er i egenskab af ansøger og bygherre ansvarlig for projektet. 4. Forhold til kommunal planlægning Ingen bemærkninger 5. Forhold til anden lovgivning Der ansøges særskilt om myndighedsbehandling efter miljøbeskyttelsesloven og VVM reglerne. 6. Forsyningsområde Ingen bemærkninger 7. Tekniske anlæg FFA består af 3 affaldslinjer benævnt Linje 11, Linje 12 og Linje 13. Linje 11&12 er identiske anlæg og har hver en kapacitet på 8,6 ton/hr affald. De blev taget i drift i Linje 13 har en kapacitet på 19,0 ton/hr og blev taget i drift i Kedlerne leverer damp til 2 dampturbiner der producerer el og varme. Turbine 10 har en kapacitet på 11 MW og 26 MJ/s varme og blev taget i drift sammen med Linje 11&12 i Turbine 13 har en kapacitet på 13 MW og 33 MJ/s varme og blev taget i drift sammen med Linje 13 i For at udnytte energiindholdet i affaldet yderligere installeres der 2 røggaskondenseringslinjer, hvor én er fælles for linje 11&12 og én for linje 13. Proces Procesforløbet ændres ikke fra det nuværende frem til den eksisterende røggasrensning er afsluttet. Røggaskondenseringen etableres som en enhed mellem afslutningen på de eksisterende procesanlæg og den eksisterende skorsten. Røggaskondenseringen vil bestå af 2 linjer, hvor den ene linje er fælles for affaldslinje 11 og 12 og den anden er kun for linje 13. Derudover vil der blive etableret en by-pass kanal, der muliggør by-pass af røggaskondenseringen i situationer hvor varmebehovet ikke er tilstrækkelig eller røggaskondenseringen er ude for eftersyn eller stoppet på grund af havari. 4

6 Nedenfor er principperne for indkoblingen af røggaskondenseringsanlæggene vist. De blå bokse er de eksisterende anlægskomponenter, mens de gule bokse er nye komponenter. Figur 1 Princip for ny kobling af linje 11 og 12 Figur 2: Princip for ny kobling af Linje 13 Hver kondenseringslinje består af et kondensatortårn, hvor røggassen køles og kondenser i 2 trin. Første trin køles med veksling direkte til det kolde returfjernvarme (38 C), hvor den største del af effekten i røggassen udtages. I andet trin køles røggassen yderligere ved veksling til en absorptionsvarmepumpe, der skal bruges for at omforme lavtemperatur energi i røggassen til fjernvarmevand ved en passende temperatur. Der installeres to identiske varmepumper, én til hver kondenseringslinje. Varmepumpen er af absorption typen der anvender damp som drivmiddel og Lithium Bromid som kølemiddel. Dampen tages som friskdamp fra kedlerne og føres til varmepumpen. Dampkondensatet op- 5

7 samles i mindre tank som fungerer som buffertank for en transferpumpe, som pumper kondensatet tilbage til fødevandstanken. Varmepumpen er en lukket konstruktion, hvori der er op til 17 tons Lithiumbromid (LiBr) opløsning som kølemiddel. For at overvinde det øgede trykfald i røggasvejen over kondensatoren samt sikre undertryk i kondenseringsanlægget etableres en boosterblæser efter kondenseringen. Den forventede udvundne energi fra røggassen fremgår af nedenstående tabel 1. Trin 1 Direkte Trin 2 Kondensering med kondensering varmepumpe Røggas Varmepumpe Sum kondensering Figur 3: eksempel på røggaskondenseringsanlæg Fjernvarme reduktion turbineanlæg Merproduktion Linje MJ/s 8,6 3,1 4,9 16,6 3,3 13,3 Linje 13 MJ/s 7,7 3,5 5,5 16,7 3,6 13,1 Sum FFA MJ/s 33,3 6,9 26,4 Tabel 1 Nuværende og fremtidige årlige varmeydelser Det skal bemærkes at der samtidig sker en reduktion af el-produktionen på 3,7 MW da fjernvarmereturvandet først passerer røggaskondenseringen hvor det opvarmes inden det tilføres turbineanlæggets fjernvarmekondensatorer. Derudover øges egetforbruget. Etablering af røggaskondensering medfører at FFA samlet set får en højere total virkningsgrad, idet den forøges fra 86,6% til 108,1 %. Parameter Enhed Nuværende uden RGK Fremtidigt med RGK Affald ton Indfyret energi GJ Varme produktion GJ * El-produktion (net) GJ * Tabel 2 * Varme- og el-produktion i 2018, hvor røggaskondensering er i drift hele året Da der endnu ikke er indgået kontrakt på levering af røggaskondenseringsanlægget vil der ske mindre ændringer i produktionsdata når kobling og design af anlægget er endelig fastlagt i forbindelse med kontraktindgåelsen. 6

8 8. Tidsplan for etablering Røggaskondenseringsanlægget for Linje 11&12 planlægges taget i drift i 3. kvartal 2017 og for Linje 13 primo 4. kvartal Forhold vedrørende arealafståelse Ingen bemærkninger 10 Samfundsøkonomisk analyse I henhold til Bekendtgørelse om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg skal det samfundsøkonomisk mest fordelagtige projekt vælges 10.1 Beregningsmetode Den samfundsøkonomiske analyse er foretaget i overensstemmelse med Energistyrelsens Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, april 2005, revideret juli 2007 med tilhørende Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, december Den grundlæggende metode er at sammenligne de samfundsøkonomiske omkostninger henholdsvis i projektet og i en reference (basissituation). I dette tilfælde er referencen den eksisterende fjernvarmeproduktion på Fynsværket og på Fjernvarme Fyns oliefyrede varmecentraler. Omkostningerne opgøres for hvert år i en betragtningsperiode svarende til den forventede levetid på 14 år fra 2017 til 2030 og tilbagediskonteres til en nutidsværdi vha. en kalkulationsrente til basisåret. Alle omkostninger opgøres i faste priser (2014 priser). På denne måde vægtes omkostninger og indtægter lavere i den samlede nutidsværdi, jo længere henne i betragtningsperioden de forekommer. Finansministeriet har i maj 2013 fastsat kalkulationsrenten til 4 %. I den samfundsøkonomiske analyse anvendes der samfundsøkonomiske beregningspriser, som afspejler nytteværdien for borgerne. Beregningspriserne fremkommer som markedspriser, ekskl. moms og andre afgifter ganget med den såkaldte nettoafgiftsfaktor, som er den gennemsnitlige afgiftsbelastning i samfundet. Nettoafgiftsfaktoren er 1,17, svarende til at det gennemsnitlige afgiftstryk er på 17 %. Udledninger (emissioner) af drivhusgasserne kuldioxid (CO 2 ), methan (CH 4 ) og lattergas (N 2 O) samt de øvrige forurenende luftarter svovldioxid (SO 2 ), kvælstofilter (NO x ) og partikler PM 2,5 beregnes vha. emissionskoefficienter for de enkelte brændsler og anlægstyper. Udled- 7

9 ningerne af methan og lattergas omregnes til CO 2 -ækvivalenter ved at gange med GWPfaktorerne henholdsvis 25 og 298 (Energistyrelsen juni 2013). I den samfundsøkonomiske beregning værdisættes CO 2 -emissioner ud fra CO 2 -kvoteprisen ganget med nettoafgiftsfaktoren på 1,17. Dog regnes der ikke med værdien af CO 2 -emissioner fra el-produktion, idet der allerede er indregnet tillæg for CO 2 -kvoter i de anvendte samfundsøkonomiske beregningspriser på el. For emissioner af svovldioxid (SO 2 ), kvælstofilter (NO x ) og partikler PM 2,5 har Energistyrelsen udmeldt skadesomkostninger, som anvendes direkte til værdisætning i den samfundsøkonomiske beregning. Skadesomkostningerne er oplyst som et interval, idet opgørelserne er behæftet med meget stor usikkerhed. I beregningerne er anvendt gennemsnittet af de lave og høje værdier. Afgiftsbetaling i henholdsvis projektet og referencen opgøres, idet der som en indtægt (negativ omkostning) regnes med et såkaldt skatteforvridningstab på 20 % af afgiftsbeløbet. Årsagen er, at et mistet afgiftsprovenu til staten skal finansieres ved opkrævning af andre skatter og afgifter, hvilket ifølge Finansministeriet og Energistyrelsens vejledning giver et såkaldt forvridningstab i samfundsøkonomien på 20 %. Der er anvendt gældende afgiftssatser Beregningsforudsætninger Energistyrelsen opdaterer jævnligt et sæt forudsætninger for samfundsøkonomiske beregninger på energiområdet for, at kommunernes vurderinger af projektforslag kan ske på et ensartet grundlag med hensyn til brændselspriser, elpriser, emissionskoefficienter og værdisætning af emissioner. I de samfundsøkonomiske beregninger er anvendt de senest reviderede forudsætninger fra december Produktionsenheder Varmegenvinding fra røggaskondensering på FFA fortrænger varmeproduktion fra Fynsværket fra henholdsvis blok 7 og blok 8, samt fra de gasoliefyrede spidslastkedler. Overskudsvarmen leveres nogenlunde jævnt over hele året, og på den baggrund er det estimeret, at produktionsfordelingen blandt den varme som substitueres er: 60 % fra Fynsværkets kulblok (marginal varmevirkningsgrad 322 %) 35 % fra Fynsværkets halmblok (marginal varmevirkningsgrad 174 %) 5 % fra gasoliefyrede kedler (varmevirkningsgrad 90 %) Der er regnet med driftsomkostninger for varmeproduktionen på Fynsværket og varmecentraler på 7 kr./gj 8

10 10.3 Energi og miljø Energibehov De samlede bruttoenergibehov over den 14-årige periode fordelt på brændselstyper i projektforslaget for etablering af røggaskondensering på FFA samt i referencen, svarende til den nuværende fjernvarmeproduktion på Fynsværket og varmecentraler, er vist i tabel 3. Røggaskondensering FFA Brutto energibehov GJ Kul Halm Gasolie El I alt Projektforslag Reference Tabel 3 Bruttoenergibehov fordelt på energikilder i henholdsvis projektforslaget for røggaskondensering på FFA i referencen svarende til den nuværende varmeproduktion i perioden ) Reduceret el-produktion på FFA i projektforslag i forhold til reference Emissioner Totale emissioner af drivhusgasser opgjort som ton CO2-ækvivalenter i perioden henholdsvis i projektforslaget og i referencen fremgår af tabel 4. Desuden er vist emissionerne af svovldioxid (SO2) og kvælstofilter (NOx) samt partikler PM 2,5. Resultaterne for de enkelte år fremgår af bilag A. Drivhusgasser CO 2 ækvivalenter (ton) Røggaskondensering Totale emissioner SO 2 NO x (ton) (ton) PM 2,5 (ton) Projektforslag Reference Tabel 4 Totale emissioner i henholdsvis projektforslaget for røggaskondensering på FFA i referencen svarende til den nuværende varmeproduktion i perioden Emissioner i forbindelse med den reducerede el-produktion på FFA i projektforslaget er beregnet vha. Energistyrelsens emissionskoefficienter for den gennemsnitlige el-produktion i perioden. 9

11 10.4 Samfundsøkonomi Resultaterne af de samfundsøkonomiske beregninger for projektforslaget er vist i tabel 5. Resultaterne for de enkelte år er vist i bilag B. Projekt for røggaskondensering på FFA Samfundsøkonomiske omkostninger Nutidsværdi (2014 prisniveau) 1000 kr. Reference Projektforslag Projektfordel Forskel i procent Brændselskøb % Investering Driftsomkostninger % CO 2 /CH 4 /N 2 O- omkostninger % SO 2 -omkostninger % NO x -omkostninger % PM 2,5 -omkostninger % Afgiftsforvridningseffekt % I alt % Tabel 5 Samfundsøkonomisk sammenligning af projektforslag for røggaskondensering på FFA og referencen med den nuværende varmeproduktion i perioden Selskabsøkonomisk analyse 11.1 Beregningsmetode I den selskabsøkonomiske analyse er opgjort indtægter og udgifter i projektet for etablering af røggaskondensering på FFA i forhold til referencen (basissituation), der svarer til den eksisterende fjernvarmeproduktion på Fynsværket og på Fjernvarme Fyns oliefyrede varmecentraler. 10

12 Indtægter og udgifter opgøres for hvert år i en betragtningsperiode svarende til den forventede levetid fra 2016 til 2030 og tilbagediskonteres til en nutidsværdi vha. en kalkulationsrente til basisåret. Alle beløb opgøres i løbende priser. Fjernvarme Fyn anvender en kalkulationsrente på 4,55% ved beregning i løbende priser svarende til 2 % inflation og 2,5 % forrentning i faste priser. Beregningen tager udgangspunkt i erfaringsværdier for årligt forbrændte affaldsmængder og energiproduktioner på FFA. For projektforslaget er forudsat samme rådighed som i referencen og dermed samme forbrændte affaldsmængde årligt Beregningsforudsætninger Der er anvendt Fjernvarme Fyns selskabsøkonomiske prisprognoser for indtægter ved salg af el. Mer-varmeproduktion som følge af røggaskondensering er prissat marginalt svarende til priser på den fortrængte varmeproduktion på Fynsværkets blok 7 og blok 8 samt gasoliefyrede spidslastkedler. Den gennemsnitlige marginale varmepris er beregnet til 67 kr./gj (2015 prisniveau). Afgifter er beregnet i henhold til gældende lovgivning og satser. For projektforslaget er der anvendt standard beregning af afgiftspligtige affaldsmængder for affaldskraftvarmeanlæg med røggaskondensering (dvs. der er ikke regnet med røggasmetoden). Emissioner er baseret på erfaringsværdier Produktionsenheder Varmegenvinding fra røggaskondensering på FFA fortrænger varmeproduktion fra Fynsværket fra henholdsvis blok 7 og blok 8, samt fra de gasoliefyrede spidslastkedler. Overskudsvarmen leveres nogenlunde jævnt over hele året, og på den baggrund er det estimeret, at produktionsfordelingen blandt den varme som substitueres er: 60 % fra Fynsværkets kulblok (marginal varmevirkningsgrad 322 %) 35 % fra Fynsværkets halmblok (marginal varmevirkningsgrad 174 %) 5 % fra gasoliefyrede kedler (varmevirkningsgrad 90 %) 11.4 Selskabsøkonomi Resultaterne af den selskabsøkonomiske beregning for projektforslaget er vist i tabel 6. Resultaterne for de enkelte år er vist i bilag C. 11

13 Nutidsværdien af hvert års nettoresultat efter investeringer er opgjort til 11,8 mio. kr. svarende til en intern rente på 6,6 %. Selskabsøkonomi røggaskondensering NPV Indtægter 1000 kr. Varmesalg inkl. Afgift Indtægter i alt Udgifter D&V Røggaskondensering Tillægsafgift Affaldsvarmeafgift CO2 afgift Reduceret el-salg Udgifter i alt Resultat før investeringer Investeringer Resultat efter investeringer Tabel 6 Selskabsøkonomisk NPV analyse af projektforslag for røggaskondensering på FFA og referencen med den nuværende varmeproduktion i perioden