Kunde AffaldPlus. Dokumenttype Projektforslag. Dato Juli 2013 AFFALDPLUS PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING

Transkript

1 Kunde AffaldPlus Dokumenttype Projektforslag Dato Juli 2013 AFFALDPLUS PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING

2 AFFALDPLUS PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING Revision 1 Dato 17. juli 2013 Udarbejdet af KIMB Kontrolleret af JHT Godkendt af KIMB Ref ; AP_ _Projektforslag_kondensering.docx Rambøll Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T F

3 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING INDHOLD 0. Indledning Formål Baggrund Sammenfatning 2 1. Projektansvarlig 2 2. Forholdet til varmeplanlægningen og den øvrige planlægning Godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg Forhold til de gældende projektgodkendelser 3 3. Forholdet til anden lovgivning 3 4. Tekniske specifikationer Tekniske anlæg Varmeproduktion Varmegrundlag Alternativ varmeproduktion 7 5. Tidsplan 8 6. Arealafståelse, servitutpålæg m.m Berørte parter 8 8. Økonomiske konsekvenser for brugerne 8 9. Energi-/miljømæssig vurdering af projektet Miljøforhold Klimaforhold Økonomisk vurdering af projektet Samfundsøkonomisk vurdering Selskabsøkonomisk vurdering 14 BILAG Bilag 1 Bilag 2 Samfundsøkonomiske beregninger Selskabsøkonomiske beregninger ; AP_

4 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 1/15 0. INDLEDNING 0.1 Formål AffaldPlus ejer og driver et dampproducerende affaldsforbrændingsanlæg i Næstved samt en naturgasfyret dampkedel og dampturbine med generator ligeledes i Næstved. Affaldsforbrændingsanlægget er bestykket med tre ovnlinjer til behandling af forbrændingsegnet affald. Ovnlinje 2 og 3 er fra 1995 og ovnlinje 4 der er fra Alle tre ovnlinjer er kraftvarmeproducerende idet de producerer damp, der omsættes til elektricitet og fjernvarme på en fælles dampturbine. Det samlede anlægs behandlingskapacitet for forbrændingsegnet affald er ca ton årligt, hvilket anlægget tillige er miljøgodkendt til at behandle. Dampturbinen modtager, som beskrevet ovenfor, damp produceret på forbrændingsanlæggets tre kedler. Når fjernvarmebehovet overstiger, hvad der kan produceres på affaldsdamp suppleres med damp produceret på en naturgasfyres dampkedel. Den fælles dampturbine kan modtage i alt 21 kg damp/s og ved fuld varme og el-produktion på anlægget forbruges ca Nm 3 naturgas/h. AffaldPlus ønsker at øge nyttiggørelsen af affaldets energiindhold gennem etablering af røggaskondensering på forbrændingsanlæggets ovnlinje 4, hvormed varmeproduktion, specielt i fyringssæsonen, kan øges betragteligt og forbruget af fossile brændsler (naturgas) reduceres. Nærværende rapport udgør projektforslag for etablering af røggaskondensering på forbrændingsanlæggets ovnlinje 4. Projektforslaget er udarbejdet som grundlag for myndighedsgodkendelse efter reglerne i "Lov om varmeforsyning" med tilhørende bekendtgørelse nr. 795 af 12. juli 2012 om "Bekendtgørelse om godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg" (Projektbekendtgørelsen). Projektforslaget er disponeret således, at kapitlerne 1 til 10 overordnet set følger strukturen i Projektbekendtgørelsen krav til projektforslag jf. 21. Nærværende kapitel 0 indeholder derfor en indledende præsentation af projektforsaget og baggrunden for dets udarbejdelse samt sammenfatning af projektforslagets beregningsresultater m.v. 0.2 Baggrund AffaldPlus har de seneste år produceret ca fjernvarme pr år og ca elektricitet pr år under behandling ca ton forbrændingsegnet affald årligt og brug af 3,5-4,0 mio. Nm 3 naturgas. Forbruget af naturgas medfører udledning af ca ton af drivhusgassen CO 2. Til fortsat forbedring af det samlede anlægs nyttiggørelse af de tilførte brændsler påtænker AffaldPlus at øge anlæggets nyttiggørelse af affaldets energiindhold gennem etablering af røggaskondensering på ovnlinje 4 således, at røggassernes latente energi tillige udnyttes til fjernvarmeproduktion. Kondenseringsenergien udnyttes ved at lade fjernvarmevandet vekselvirke energimæssigt med røggasserne fra forbrændingen via en elektrisk drevet varmepumpe, hvor røggassens latente energiindhold pumpes op til fjernvarmeniveau. Udvekslingen af energi foretages i anlæggets eksisterende skrubber med tilhørende varmevekslere og varmepumpe. Da røggasrensningen på AffaldPlus ovnlinje 4 allerede er bestykkes med en skrubber til rensning af røggassen for sure gasser som HCl og SO 2, skal denne ombygges med varmeoverførende skrubbertrin, gennem forøgelse af skrubberens højde. Ombygningen af skrubberen er økonomisk set relativ overkommelig, hvormed det økonomisk set bliver rentabel at producere yderligere fjernvarme såvel samfundsøkonomisk som selskabsøkonomisk. Ved røggaskondensering produceres der kondensvand. En stor del af det producerede kondensvand kan genanvendes i anlæggets almindelige processer til bl.a. røggasrensning, hvorfor der, afhængig af de nærmer driftsforhold, vil være tale om, at der skal bortskaffes en vis mængde overskydende røggaskondensat fra røggaskondenseringen ; AP_

5 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 2/15 Projektet indbefatter således ombygning af anlæggets eksisterende skrubber til også at kunne foretage kondenserende drift samt etablering af et mindre vandrensningsanlæg til rensning af overskydende røggaskondensat. Udover øget fjernvarmeproduktion, og afledning af overskydende røggaskondensat, vil projektet ikke få nogen indflydelse på de øvrige driftstekniske og miljømæssige forhold på forbrændingsanlægget. Projektet giver, som det vises senere i nærværende notat, såvel selskabsøkonomisk som samfundsøkonomisk overskud. 0.3 Sammenfatning AffaldPlus anmoder Næstved Kommune om at godkende dette projektforslag med etablering af røggaskondensering på forbrændingsanlæggets ovnlinje 4 i Næstved, idet der kan opnås samfundsøkonomiske og selskabsøkonomiske fordele ved dets gennemførsel. Projektet medfører endvidere en mindsket klimapåvirkning gennem reduceret udledning af drivhusgassen CO 2. AffaldPlus ejer og driver et affaldsforbrændingsanlæg, en naturgasfyret dampkedel og en fælles dampturbine alle beliggende i Næstved. Affaldsforbrændingsanlægget er bestykket med tre dampproducerende ovnlinjer til behandling af forbrændingsegnet affald og dampturbinen modtager dampe fra alle tre affaldsbaserede ovnlinjer. Når varmebehovet til varmeproduktion overstiger, hvad der kan produceres på affaldsdamp suppleres med damp produceret på naturgas. AffaldPlus ønsker at øge nyttiggørelsen af affaldets energiindhold gennem etablering af røggaskondensering på forbrændingsanlæggets ovnlinje 4, hvormed varmeproduktion, specielt i fyringssæsonen, kan øges betragteligt og forbruget af fossile brændsler (naturgas) reduceres. I dette projektforslag beskrives, hvorledes AffaldPlus vil gennemføre etablering af røggaskondenseringen på økonomisk forsvarlig vis såvel selskabsøkonomisk som samfundsøkonomisk. I projektforslaget sammenlignes projektet med et referencescenario (fortsat uændret med affaldsbaseret og naturgasbaseret kraftvarmeproduktion jf. gældende varmeplan). Projektet (etablering af røggaskondensering) udgøres af en ombygning af anlæggets skrubbersystem, og medfører en øget produktion af fjernvarme på ca. 7,8 MW uden, at forbruget af brændsler øges. Ved etablering af røggaskondensering opnås, i forhold til referencescenariet, samfundsøkonomiske fordele gennem reduktion i samfundets anvendelse af naturgas (fossilt brændsel) til alternativ varmeproduktion. I forhold til referencen opnås med projektforslaget en samfundsøkonomisk gevinst på ca. 47 Beregninger viser, at den samfundsøkonomiske fordel er robust overfor variationer i investeringer og varierende priser på brændsler og el. De selskabsøkonomiske resultater for AffaldPlus og varmeaftageren (Næstved Varmeværk) viser sig i form af reducerede omkostninger til varmeproduktionen på i alt ca. 99 over 20 år. 1. PROJEKTANSVARLIG Den ansvarlige for projektet er: I/S AffaldPlus Ved Fjorden Næstved Kontaktperson: Driftschef Ole Andersen Tlf.: ; mobil: affaldplus@affaldplus.dk ; AP_

6 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 3/15 Vedrørende projektforslagets indhold kan AffaldPlus rådgiver kontaktes: Rambøll Oluf Palmes Allé Aarhus N Kontaktperson: Kim Brinck Tlf.: kimb@ramboll.dk 2. FORHOLDET TIL VARMEPLANLÆGNINGEN OG DEN ØV- RIGE PLANLÆGNING Projektforslaget er i overensstemmelse med de overordnede planer og mål som udarbejdet af Næstved Kommune med Varmeplan 2010, hvor varmeforsyningen i Næstved Kommune fortsat skal udvikle sig på en klimavenlig og samfundsøkonomisk fornuftig måde inden for de i lovgivningen fastsatte rammer og forhold til landspolitiske og kommunale målsætninger. I nærværende projektforslag sker dette gennem maksimering af nyttiggørelsen af affaldsvarmen på forbrændingsanlæggets ovnlinje 4 med følgelig reduktion af forbruget af naturgas. 2.1 Godkendelse af projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg AffaldPlus affaldsforbrændingsanlæg producerer varme til kollektivt forsyningsnet, hvorfor anlægget og dets produktion er omfattet af varmeforsyningsloven med tilhørende bekendtgørelse; bekendtgørelse 374 af 15. april 2013 (Projektbekendtgørelsen). I henhold til ovenstående skal projekter for kollektive varmeforsyningsanlæg forelægges kommunalbestyrelsen til godkendelse (godkendelse efter varmeforsyningslovens 4). Etablering af røggaskondensering på anlæggets ovnlinje 4 til behandling af forbrændingsegnet affald vil derfor skulle godkendes i henhold til ovenstående ved udarbejdelse af et projektforslag. Nærværende rapport udgør således projektforslag for etablering af røggaskondensering hos AffaldPlus i Næstved, og er udarbejdet efter Projektbekendtgørelsen. 2.2 Forhold til de gældende projektgodkendelser Dette projektforslag vurderes at understøtte de tidligere udformede planer om Næstveds Kommunens overordnede målsætninger om klimavenlig udvikling af varmeforsyningen. 3. FORHOLDET TIL ANDEN LOVGIVNING Projektforslaget er ikke i strid med den øvrige lovgivning for området, herunder Lov om elforsyning. Projektet er, som tidligere nævnt, omfattet af Varmeforsyningsloven og Projektbekendtgørelsen. Etablering af røggaskondensering på AffaldPlus ovnlinje 4 ændrer ikke direkte på anlæggets miljøpåvirkning, da der ikke foretages ændringer i anlæggets evne til at rense røggassen. Kondenseringsprojektet medfører dog, at den emitterede røggas temperatur vil være reduceret ligesom mængde af røggas reduceres. AffaldPlus har derfor indledt dialog med tilsynsmyndigheden (Miljøstyrelsen Virksomheder) om, hvorvidt projektet udløser krav om tillæg til AffaldPlus eksisterende miljøgodkendelser iht. Godkendelsesbekendtgørelsen (bkg. nr af 20. december 2012), og behov for VVM screening iht. bekendtgørelse nr af 15. december ; AP_

7 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 4/15 Da projektet ikke ændrer på affaldsforbrændingen og emissionerne fra ovnlinje 4, men alene øger anlæggets nyttiggørelse af affaldsbrændslets energiindhold, vurderes det, at projektforslaget ikke er omfattet af Lov om miljøvurdering af planer og programmer 1. Under røggaskondenseringen kan der udkondenseres mere vand, end der kan genanvendes i anlæggets interne processer, hvorfor afledning af overskydende kondensat til kommunalt renseanlæg må påregnes. Der ansøges særskilt om tilslutningstilladelse for spildevand fra AffaldPlus kondenseringsanlæg efter Miljøbeskyttelsesloven 28 hos Næstved Kommune. 4. TEKNISKE SPECIFIKATIONER I dette afsnit beskrives, hvorledes projektforslagets tekniske anlæg med tilhørende øget fjernvarmeproduktion opbygges og etableres. Endvidere beskrives, hvorledes den producerede fjernvarme vil fortrænge anvendelse af brændsler andetsteds. Det nuværende fjernvarmeforsyningsområde omfatter Næstved Varmeværks distributionsnet, hvortil den producerede kondenseringsvarme afsættes. 4.1 Tekniske anlæg Projekt Efter energiudnyttelse af forbrændingsprocessens røggasser er temperaturen i dag ca. 170 C, hvorefter røggasserne renses for syre bestanddele og tungmetaller ved først en semi-tør røggasrensningsproces efterfulgt af vådskrubning. Ved indløb til vådskrubberen har røggassen en temperatur på ca. 150 C og efter vådskrubningen er temperaturen reduceret til ca. 60 C, og det er dette varme skrubbervand, der anvendes til produktion af fjernvarmevand. Efter etablering af røggaskondensering vil skrubbersystemet blive ombygget til to skrubbertrin som det fremgår af figur 4.1. Røggas 30 C ca. 70 C Fjernvarme til turbine VP Røggas 150 C ca. 55 C Fjernvarme returvand Figur 1 Direkte kondensring og kondensering med varmepumpe på AffaldPlus ovnlinje 4 til behandling af forbrændingsegnet affald i Næstved. 1 Lovbekendtgørelse nr. 936 af 24. september ; AP_

8 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 5/15 Første trin i skrubningen udgøres af skrubberens eksisterende poleringsskrubbertrin, hvor det relative kolde fjernvarmevand, der komme retur fra fjernvarmesystemet, blive opvarmet ved direkte varmeveksling med det varme skrubbervand. Denne proces kaldes direkte kondensering. I den ombyggede skrubber vil røggassen efter den direkte kondensering fortsætte til næste trin, hvor der trækkes yderligere varme ud af røggassen ved hjælp af en varmepumpe. Denne proces kaldes varmepumpekondensering. I dette trin opvarmes fjernvarmevandet yderligere så fjernvarmevandet samlet set opvarmes fra ca. 55 C til ca. 70 C, hvormed der produceres ca. 7,5 MW fjernvarme i skrubberen. I begge kondenseringstrin reduceres skrubbervandets temperatur ved varmeveksling, hvormed der udkondenseres vand fra røggasserne i skrubberen således, at der overføres energi fra røggassen til fjernvarmevandet. Varmepumpen i skrubberens andet trin vil blive etableret som en kompressionsvarmepumpe, der drives af el. For kompressionsvarmepumpen skal der anvendes ca % energi i forhold til den vundne kondensationsvarme og den samlede energi tilføres efterfølgende fjernvarmesystemet. Varmepumpers effektivitet angives ofte som en COP-faktor (Coefficient Of Performance), som angiver den varmeeffekt, der flyttes med en tilsvarende el-effekt. Varmepumpen forventes at kunne yde en COP-faktor på ca. 4,5 for den fastlagte skrubbertemperatur på 30 C. Det direkte kondenseringstrin forventes at øge fjernvarmeproduktionen med 2,0 MW kondensationsvarme og varmepumpekondenseringen vil medføres en køleeffekt på røggassen på yderligere 4,3 MW, hvilket med en COP på 4,5 medfører et elforbrug på ca. 1 MW. Dette giver en samlet fjernvarmeproduktion i skrubberen på ca. 7,5 MW, hvortil kommer effekter af den forøgede temperatur i turbinens kondensor og systemets samlede forøgede fjernvarmeproduktion forventes således at blive ca. 7,8 MW. Ombygningen af den eksisterende skrubber til kondenserende drift omfatter etablering af varmeveksler, evt. forøgelse af varmeoverføringsareal mellem skrubbervand og røggas (fyldlegemer), forhøjelse af skrubberens svøb og etablering af varmepumpe. Ved røggaskondenseringen forøges anlæggets varmeproduktion med ca. 7,8 MW og med en samlet årlig fuldlastsdriftstid på ca timer forventes der således en øget varmeproduktion på ca pr. år. Den forøgede fjernvarmeproduktion fra AffaldPlus forudsættes, at fortrænge fjernvarme produceret på AffaldPlus naturgasfyrede dampkedel. De produktionsmæssige forhold for denne dampkedel, gennemgås nærmere i det efterfølgende afsnit 4.4. Drift og vedligeholdelse af den kondenserende funktion i skrubberen er estimeret til kr./år. Under kondensering vil der under normale driftsomstændigheder blive kondenseret mere vand ud end hvad der kan anvendes på ovnlinje 4 til røggasrensningen, hvorfor overskydende vand fra kondensering vil blive anvendt til røggasrensningen på ovnlinje 2 og 3 og andre vandforbrugende interne processer på forbrændingsanlægget. Overskydende røggaskondensat vil blive renset og afledt til kommunalt rensningsanlæg. Mængden af overskydende røggaskondensat er estimeret til maksimalt 5,5 m 3 /h og med et forventet forbrug på 1,5 m 3 /h til ovnlinje 2 og 3 bliver den forventede udledning ca. 4 m 3 /h. Etablering af røggaskondenseringen omfattende ombygning af skrubber, etablering af varmevekslere, varmepumpe og andre nødvendige ændring af anlæggets SRO anlæg samt renseanlæg til overskydende kondensat m.v. er estimeret til ca ; AP_

9 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 6/ Reference Referencen er en fortsættelse af den nuværende situation med hensyn til produktion af fjernvarme fra AffaldPlus. 4.2 Varmeproduktion AffaldPlus råder i dag over et affaldsforbrændingsanlæg med tre dampproducerende ovnlinjer. Den samlede godkendte behandlingskapacitet er ton affald årligt, men der er kun behandlet ca ton forbrændingsegnet affald i de seneste år, hvilket således danner udgangspunkt i de videre beregninger og vurderinger af projektets økonomiske virkninger. Den samlede årlige varmeproduktion fra de tre ovnlinjer er i dag ca og tilpasningen afdriften har medført, at det ikke længere er nødvendigt at foretage procestekniske køling. El-produktionen er ca Varmen afsættes, som tidligere beskrevet, til fjernvarmenettet hos Næstved Varmeværk. Udover den affaldsbaserede produktion af fjernvarme og elektricitet foretages også produktion på baggrund af naturgas på anlæggets naturgasfyrede dampkedel. I projektet udvides varmeproduktionen med etablering af røggaskondensering, og det er estimeret, at der kan produceres ca. 7,8 MW fjernvarme ved denne proces. Af hensyn til eventuelle begrænsninger i afsætningsmulighederne til fjernvarmenettet, fastsættes den årlige fjernvarmeproduktion ud fra en antagelse om, at der kun kan afsættes kondenseringsvarme i timer pr år. Den samlede varmeeffekt og årsproduktion af fjernvarme på affaldsbasis hos AffaldPlus er vist i tabel 1 for de to scenarier (reference og projekt). Produktion Enhed Reference Projekt Varmeeffekt ved maksimal el-produktion MW Affaldsvarme uden kondens Kondenseringsvarme /år /år Samlet varmeproduktion /år El-produktion /år Affald til forbrænding ton/år Tabel 1 Affaldsbaseret produktion af varme-/el hos AffaldPlus henholdsvis i referencesituationen (produktion som i dag) og i projektet (etablering af røggaskondensering), samt mængde af behandlet affald. Udover varmeproduktionen i de to scenarier, er den årlige el-produktion og mængden af behandlet affald tillige vist i tabel Varmegrundlag Som det fremgår af tabel 1, stiger den maksimale varmeeffekt (ved maksimal el-produktion) fra AffaldPlus forbrændingsanlæg fra 34 MW til ca. 42 MW, efter etablering af røggaskondensering. Det skal bemærkes, at effektforøgelsen på 7,8 MW skal betragtes som en estimeret gennemsnitseffekt, der er påvirket af affaldets vandindhold, forbrændingens variationer i iltindhold og endelig temperaturen på fjernvarmevandets returløbstemperatur. Det varmeplanmæssige grundlag for produktion af fjernvarme i det eksisterende forsyningsområde i Næsted er kraftvarmeproduktion på enten affaldsbaseret damp eller naturgasbaseret damp, hvortil kommen en mindre produktion på naturgaskedler til spids-/reservelast. Dette betyder, at når varmeproduktionen fra affaldskedlerne stiger qua etablering af røggaskondensering, vil det være forbrug af naturgas (fossilt brændsel) der fortrænges fra de kraftvarmeproducerende enheder. Det skal bemærkes, at i det tilfælde, hvor varmemarked i Næstved udvides, vil etablering af røggaskondensering kunne bidrage med affaldsvarme til en ikke ubetydelig andel af det øgede var ; AP_

10 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 7/15 mebehov. Dette har en positiv økonomisk påvirkning på projektets økonomi, men behandles ikke yderligere i nærværende projektforslag. I nedenstående figur 2 ses, hvorledes produktionen af kondensvarme forventes indpasset i varmeproduktionen i Næstved. Figur 2 Tilpasning af varmeproduktion i Næstved med etablering af røggaskondensering på ovnlinje Alternativ varmeproduktion Ved forøget varmeproduktion hos AffaldPlus, vil den afsatte varme fortrænge fjernvarme produceret på AffaldsPlus naturgasfyrede dampkedel, da AffaldPlus fjernvarmeproduktion er konstant ved uændret fjernvarmebehov Driftsformer Fortrængning af varmeproduktion fra AffaldsPlus naturgasfyrede dampkedel er varme produceret ved modtryksdrift på turbinen. Denne driftsform og anvendelse af brændsler gennemgås nærmere i det følgende Modtryksdrift Driftsteknisk fungerer et modtryksværk ved, at der er et fast forhold mellem den produceret el og den producerede varme og, der vil sædvanligvis kun blive produceret netop den mængde varme, der er nødvendig for fjernvarmenettet, hvorfor el-produktionen følger varmebehovet. Ved maksimal produktion på AffaldPlus dampturbine er el-virkningsgraden (η e ) ca. 18,5 % og varmevirkningsgraden (η v ) er ca. 75,4 % for den indfyrede naturgas og anlæggets samlede virkningsgrad bliver således ca. 94 % med hensyn til nyttiggørelse af gassen. Når varmeproduktionen på anlægget ændres med 1,0 GJ, ændres brændselsforbruget (naturgas) sig dermed med 1,3 GJ (1/0,754) samtidig med, at også el-produktionen ændres med 0,25 GJ (0,185/0,754) Økonomi ved alternativ varmeproduktion Udover omkostninger til brændsler (naturgas) på medregnes der i variable drifts- /vedligeholdelsesomkostninger på dampkedlen med 5,-/GJ produceret varme ; AP_

11 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 8/15 Grundet det stærkt reducerede antal driftstimer på gaskedlen som følge af varmeproduktion ved røggaskondensering forventes de faste omkostninger at kunne reduceres med ca. 12 % til ca. 3,5 pr år. 5. TIDSPLAN Den udvidede varmeproduktion ved røggaskondensering på AffaldPlus planlægges idriftsat fra ultimo 2014 således, at 2015 bliver anlæggets første fulde driftsår. Foreløbig tidsplan for gennemførelse af projektet er som følger Projektforslag fremsendes juli 2013 Myndighedsbehandling af projektforslag afsluttet september 2013 Indgåelse af kontrakt februar 2014 Start montage af røggaskondensering juli 2014 Test og indkøring af system oktober 2014 Start prøvedrift november AREALAFSTÅELSE, SERVITUTPÅLÆG M.M. Etablering af røggaskondensering på AffaldPlus foretages på anlæggets eksisterende grund og i eksisterende bygninger. 7. BERØRTE PARTER Næstved Varmeværk er løbende blevet orienteret om AffaldPlus røggaskondenseringsprojekt. Der har ikke været kontakt med Dong Energy (leverandør af brændsel til den naturgasfyrede dampkedel). Ligeledes har der heller ikke været kontakt med el-forsyningsselskaberne SEAS-NVE og NK-Forsyning. 8. ØKONOMISKE KONSEKVENSER FOR BRUGERNE Etablering af røggaskondensering på AffaldPlus forbrændingsanlæg i Næstved vil betyde ændringer for følgende forbrugergrupper: De eksisterende fjernvarmeforbrugere, der er tilknyttet Næstved Varmeværks fjernvarmenet. Affaldskunder, der leverer affald til AffaldPlus Vurdering af konsekvenserne for brugerne foretages ved beregning af de selskabsøkonomiske projektkonsekvenser for AffaldPlus og Næstved Varmeværk, hvor konsekvenserne for varmekunderne og affaldskunderne belyses gennem beregning af ændringen af de samlede produktionsomkostninger. De selskabsøkonomiske resultater for projektforslaget behandles nærmere i kapitel ENERGI-/MILJØMÆSSIG VURDERING AF PROJEKTET Ved vurdering af de energi-/miljømæssige konsekvenser af projektet, vil der både blive taget hensyn til projektets direkte påvirkning fra selve forbrændingsanlægget i Næstved og den natur ; AP_

12 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 9/15 gasfyrede dampkedels reducerede drift men også affødte påvirkninger (indirekte påvirkninger) gennem ændret el-produktion medtages i vurderingen. Projektforslaget vurderes energi-/miljømæssigt ved at sammenligne påvirkningerne i projektet med en referencesituation. 9.1 Miljøforhold Projektet giver ikke direkte anledning til ændret miljøpåvirkning fra AffaldPlus anlæg til behandling af forbrændingsegnet affald, idet der behandles samme mængde affald i både referencen og i projektet, og den overordnede røggasrensning er upåvirket af røggaskondenseringen, da der allerede foretages vådskrubning som led i røggasrensningen. Overskydende røggaskondensat skal dog efter rensning afledes kommunale renseanlæg (se afsnit for yderligere herom). Da projektet øger den affaldsbaserede varmeproduktionen gennem røggaskondensering, og således påvirker varmeproduktionen fra den naturgasfyrede dampkedel, giver projektforslaget anledning til en ændrede miljøpåvirkninger gennem mindsket brændselsforbrug og el-produktion som tidligere beskrevet. I tabel 2 vises, hvorledes projektet ændrer de gennemsnitlige årlige emissioner af SO 2, NO X og PM 2,5 beregnet som middelværdi over projektets første 10 års drift og i de sidste 10 års drift. Parameter Gennemsnit årlig reduceret udledning [ton/år] SO 2-1,5-1,0 NO X 3,6 3,7 PM 2,5 0,0 0,0 Tabel 2 - Ændrede årlige emissioner fra indirekte påvirkning af som følge af projektet udtrykt som gennemsnit ændring i projektets første 10 år. Som det fremgår af tabel 2, reduceres de årlige gennemsnitlige udledninger af NO X og udlednings af SO 2 stiger med projektet, medens udledning af og PM 2,5 er uændret Årsagen til, at udledningen af SO 2 er stigende i projektet skal ses i lyset af den mindskede el-produktion, hvor alternativ el-produktion i Danmark fortsat i et vist omfang vil ske på kulfyrede kraftvarmeværker, hvorfra der udledes SO 2. Reduktionen i NO X udledning er forårsaget af den naturgasfyrede dampkedels relative høje emission af NO X, hvor kondenseringsprojektets reducerede brændselsforbrug på denne medfører en væsentlig reduktion i NO X udledningen. Det skal dog bemærkes, at der er tale om gennemsnitlige ændringer, der år for år varierer meget, da den alternative el-produktion ændrer karakter over tiden med generel mindre og mindre anvendelse af med kul som brændsel. Dette betyder, at værdien af tabt el som følge af kondenseringsprojektet, får samfundsøkonomisk mindre og mindre betydningen qua det forhold at alternativ el-produktion medfører mindre og mindre udledning af forurenende stoffer Røggaskondensat Ved røggaskondensering udnyttes røggassens energi gennem udkondensering af vanddamp. Røggaskondenseringen gennemføres efter den egentlige røggasrensning, hvorfor det producerede overskydende kondensat er relativt rent med lavt indhold af salte (chlorider og sulfater) og tungmetaller m.v. Renseprincipperne for røggaskondensatet er ikke fastlagt på nuværende tidspunkt, men forventes at indbefatte partikelrensning i fix-bed sand-/kulfilter og/eller enten ionbytning, hvor tungmetallerne fanges i en ionbyttermatrix eller membranfiltrering, hvor tungmetallerne opsamles i en koncentratstrøm ; AP_

13 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 10/15 Ved rensning af det overskydende kondensat, vil de opsamlede tungmetaller blive ført tilbage til røggasrensningen på de tre ovnlinjer, hvorfor vandrensningen ikke forventes at give anledning til ny selvstændig affaldsstrøm. Det skal i den forbindelse bemærkes, at der allerede i dag føres vand fra skrubberne tilbage til røggasrensningen, hvorfor den tilbageførte massestrøm af tungmetaller ikke ændres af røggaskondenseringen. Efter rensning af det overskydende kondensat vil det afledte spildevand kunne overholde Miljøstyrelsens vejledende grænseværdier for tilslutning af industrispildevand til offentlige spildevandsanlæg (Miljøstyrelse, vejledning nr. 2 af 2006). Det vurderes, at afledningen af renset overskudskondensat til kommunalt renseanlæg, er uden nævneværdi betydning for driften af dette, da der kun forventes afledt ca m 3 /år. 9.2 Klimaforhold Dette varmeforsyningsprojekt medfører, som tidligere beskrevet, at den samlede affaldsbaserede varmeproduktion fra AffaldPlus stiger på bekostning af et mindre forbrug af naturgas på den naturgasfyrede dampkedel (projektforslag i forhold til reference). Den producerede kondenseringsvarme vil derfor medføre reduceret udledning af fossilt CO 2. Imidlertid opstår der, som følge af projektets reducerede el-produktion en indirekte påvirkning af CO 2 -udledningen, idet den lavere el-produktion skal produceres på andre el-producerende anlæg (kompenserende el-produktion), hvor der, i henhold til Energistyrelsens forudsætning om samfundsøkonomiske analyser, kan ske udledning af CO 2, alt afhængig af, hvilken tilgangsvinkel, der anlægges i denne forbindelse Kompenserende el-produktion I projektet forventes en mindsket direkte el-produktion på ca fra de tre affaldsfyrede affaldsovnlinjer og ca fra den naturgasfyrede dampkedel og projektet medfører således en samlet reduktion i el-produktionen på ca Gennem beregningsperioden, giver dette varierende påvirkninger som vist nedenfor, grundet i ændringer i den nationale elproduktion som tidligere beskrevet. Ved diskussion af CO 2 udledning ved øget/mindsket el-produktion, kan der i følge Energistyrelse sondres mellem følgende 4 forskellige betragtninger: i. Gennemsnitsbetragtning ii. Kvotebetragtning iii. Langsitet marginalbetragtning iv. Kortsigtet marginalbetragtning Ad i) Ved et øget behov for el forudsættes dette dækket ind ved proportionalt at øge produktionen på alle el-producerende anlæg (uændret produktionsmiks af vindkraft, kul-kondens og biomassekraftvarme o.s.v.). Den gennemsnitlige CO 2 emission ved dansk el-produktion er p.t. ca. 242 kg CO 2 / (gældende for 2015 første driftsår) Ad ii) Ved en kvotebetragtning medfører kvotesystemet, at udledningen af CO 2 ikke påvirkes af forbrug og produktion af el, da der fra den kvotebelagte sektor (hertil hører kraftvarmeværkerne) emitteres præcis den mængde CO 2, som svarer til de politisk bestemte CO 2 -kvoter. Ad iii) Med den aktuelle energipolitik i Danmark medfører denne betragtning at øget el-produktion (fra et projekt) reducerer CO 2 udledning svarende til fortrængning af kul-kondens (ca. 800 kg CO 2 /), mens en reduceret el-produktion (fra et projekt) ikke øger CO 2 -udledningen, da den nødvendige ekstraproduktion skal foretages med biomasse og vind m.v. jf. gældende energipolitik ; AP_

14 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 11/15 Ad iv) Ved en ændring af el-produktionen fra et projekt, vil el-systemet blive bragt i balance ved, at et kul-kondensværk foretager en tilsvarende med modsatrettet ændring i el-produktionen. Dette foretages uafhængig af kvotesystemet, og gælder både ved op og ned regulering af elproduktionen. CO 2 -emissionen fra et kul-kondensværk er ca. 750 kg CO 2 / Ændret CO 2 emission I projektet produceres ca varme, hvilket medfører et gasforbrug på ca I henhold til Energistyrelsens forudsætning om samfundsøkonomiske analyser emitteres ca. 57 kg CO 2 /GJ gas eller ca. 205 kg/. Reduktionen i gasforbruget medfører således isoleret set en reduktion i den nationale CO 2 på ca ton CO2. Ved en samlet reduktion i el-produktion på ca , skal denne el produceres andetsteds (kompenserende el-produktion), hvormed der evt. vil blive emitteret CO 2, helt afhængig af tilgangsvinklen jf. ovenstående. I nedenstående tabel 3 ses, hvorledes de 4 forskellige betragtninger fører til forskellige resultater m.h.t. den samlede ændrede CO 2 udledning fra reduceret forbrug af naturgas og den kompenserende el-produktion. CO2 betragtning i) Gennemsnitsbetragtning Mindre gasforbrug Kompenserende el-produktion Samlet påvirkning ii) Kvote betragtning Mindre gasforbrug Kompenserende el-produktion Samlet påvirkning iii) Langsigtet marginalbetragtning Mindre gasforbrug Kompenserende el-produktion Samlet påvirkning iv) kortsigtet marginalbetragtning Mindre gasforbrug Kompenserende el-produktion Samlet påvirkning Reduceret CO 2 emission fra kompenserende el-produktion t/år t/år t/år t/år -0 t/år t/år t/år -0 t/år t/år t/år t/år -839 t/år Tabel 3 - Ændrede årlige emissioner af CO2 fra indirekte påvirkning (kompenserende el-produktion) som følge af projektet. I tabel 3 ses, hvorledes udledningen af drivhusgassen CO 2 ændres afhængig af, hvilken betragtning, der lægges til grund for den kompenserende el-produktion, og projektets påvirkning af CO 2 emissionen varierer således fra en reduceret udledning på ca ton årligt i betragtning ii og iii og emissionen af CO 2 reduceres med ca t/år ved betragtning i (gennemsnitsbetragtning) medens den øges med ca. 800 t/år CO 2 ved en ren marginal-el betragtning. Der er i dag ingen officiel stillingtagen til, hvorledes CO 2 udledningen fra kompenserende elproduktion skal håndteres i "klimaberegninger", men ofte anvendes en gennemsnitsbetragtning, hvorfor CO 2 emissionen i 2015 kan beregnes til en reduceret udledning på ca t/år. Det skal sluttelig bemærkes, at CO 2 emissionen fra kompenserende el-produktion generelt er faldende med tiden, da den gennemsnitlige el-produktion fremadrettet i højere grad baseret på vedvarende energikilder som vindkraft og biomasse kraftvarme m.v. Dette bevirker, at der fra 2015 og frem vil forekomme en fortsat større og større reduktion i projektets CO 2 udledning ; AP_

15 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 12/ ØKONOMISK VURDERING AF PROJEKTET Projektforslaget vurderes økonomiske ved at sammenligne påvirkningen af samfundsøkonomien og selskabsøkonomien i projektet med en referencesituation. De økonomiske forhold for projektet vurderes over en 20-årig periode begyndende med 2015, hvor røggaskondenseringen forventeligt overgår til kommerciel drift. Planperiodens længde afspejler projektets forventede levetid Samfundsøkonomisk vurdering Ved de samfundsøkonomiske beregninger af projektforslaget tages der udgangspunkt i Energistyrelsens "Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområdet", dateret april 2005 samt vejledningens tilhørende Appendiks: "Forudsætninger for samfundsøkonomiske analyser på energiområdet, dateret oktober De samfundsøkonomiske resultater for projektforslaget vises detaljeret i bilag Forudsætninger I såvel de samfundsøkonomiske som de selskabsøkonomiske beregninger indregnes afgifter og tilskud m.v. som de kendes pr. juli Alle priser og omkostninger er opgjort i 2013 priser. I de økonomiske beregninger indgår dels selv investeringen i røggaskondensering med tilhørende hjælpeudstyr og processer samt de ændrede drifts- og vedligeholdelsesomkostninger, der er forbundet med varmeforsyningsprojektet. Projektets årlige omkostninger til drift og vedligeholdelse af røggaskondensor modregnes af reducerede omkostninger til køb af brændsler og ændrede indtægter/omkostninger til el-produktion samt ændrede afgiftsmæssige forhold og miljøpåvirkninger Ved afledning af overskydende kondensvand til kommunalt rensningsanlæg medregnes en omkostning på ca. 30,- kr./m 3. Driftsomkostningerne til røggaskondensering omfatter fortrinsvist omkostninger til drift kondenseringens tilhørende vandrensningsanlæg. Omkostningerne er estimeret til ca ,- kr./år. Vedligeholdelse af røggaskondensor er normal relativt begrænsede og det forudsætte følgelig, at omkostningerne hertil kan indeholdes i de estimerede årlige driftsomkostninger. Energiafgifter på forbrænding af affald (tillægsafgift og CO 2 -afgift) og affaldsvarmeafgift ved levering af varme baseret på affaldsforbrænding indregnes med satser gældende for 2015 dog deflateret til 2013 priser. Det antages grundlæggende, at afgifterne på lang sigt reguleres således, at de følger med den generelle prisudvikling, hvorfor afgiftssatserne regnes konstante i faste kr. fra 2015 og frem Samfundsøkonomiske beregninger I de samfundsøkonomiske beregninger medtages både variable og faste omkostninger til drift og vedligeholdelse af de tekniske anlæg, samt omkostninger til investering i det tekniske anlæg m.v. Generelt indregnes indtægter ved salg af el og varme fra projektet. Samfundsøkonomisk værdisættes varmesalget ikke direkte, da fjernvarmen i de danske fjernvarmenet i langt overvejende grad er overskudsvarme fra de store centrale kraftværker, hvormed den samfundsøkonomiske fordel opgøres ved den alternative varmeproduktion der kan undlades. Værdien af varme beregnes derfor som en reduktion i brændselsforbrug og/eller ændring i el-produktion fra de store centrale kraftværker, som tidligere beskrevet i afsnit 4.4. Endelig medtages projektets påvirkning af skatter og afgifter samt miljøpåvirkning. De samfundsøkonomiske beregninger gennemføres som beskrevet i Energistyrelsens "Vejledning i samfundsøkonomiske analyser på energiområdet" ; AP_

16 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 13/15 De samfundsøkonomiske beregninger, inkl. detaljerede forudsætninger er vedlagt i bilag 1. Det samfundsøkonomiske overskud af projektet beregnes som nutidsværdien af de årlige overskud i projektet i forhold til referencen. Beregningerne gennemføres for en 20-årig periode med start i 2015, der er det første hele driftsår efter idriftsættelse af røggaskondenseringen. Der gennemføres følsomhedsberegninger for investeringsomkostning og for varierende priser for brændsler og el. Beregningerne viser et samfundsøkonomisk overskud på projektet på 47 ved en samfundsøkonomisk kalkulationsrente på 4 %. Den samfundsøkonomiske forrentning af investeringen kan beregnes til ca. 14 %. Den samfundsøkonomiske forrentning beregnes som den forrentning, der giver en akkumuleret nutidsværdi af det samfundsøkonomiske overskud af projektet på 0 kr. I figur 3 er udviklingen i det samfundsøkonomiske overskud vist som det akkumulerede og tilbagediskonterede overskud år for år. Figur 3 - Udvikling i samfundsøkonomisk overskud for projektforslaget. De blå søjler viser de enkelte års samfundsøkonomiske overskud, mens den røde kurve viser det akkumulerede og tilbagediskonterede overskud. Som det fremgår af figur 3 er der samfundsøkonomisk overskud på projektet fra 2022 og frem. Denne relativt hurtige opnåelse af samfundsøkonomiske overskud hidrører fra projektets reduktion i årlige driftsomkostninger. På figur 4 ses, hvilke faktorer der påvirker de samfundsøkonomiske beregninger positivt og negativt ved sammenligning af projektet med referencen. Søjlerne angiver for hver parameter, størrelsen af det konkrete bidrag til den samlede samfundsøkonomiske beregning ; AP_

17 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 14/15 Figur 4 - Positive og negative påvirkninger af samfundsøkonomi for projektforslaget ved sammenligning med referencen. Af figur 4 ses således, hvordan projektforslaget giver meget stor samfundsøkonomisk besparelse på brændsler, hvilket skyldes den naturgasfyrede dampkedels anvendelse af fossile brændsler (naturgas) til varmeproduktion, når der ikke foretages røggaskondensering på ovnlinje 4. Omkostninger til investering og manglende el-indtægter giver begge negativ samfundsøkonomisk påvirkning, medens ændrende betalinger af afgifter og tilskud, drifts-/vedligeholdelsesomkostninger samt reducerede emissioner kun påvirker samfundsøkonomien meget lidt Samfundsøkonomiske følsomhedsanalyser Der er foretaget følsomhedsberegninger med henblik på at eftervise, at projektet samfundsøkonomisk er robust i forhold til varierende investeringsomfang i røggaskondenseringen og ændringer i de samfundsøkonomiske brændselsomkostninger og el-priser. Resultatet af følsomhedsanalysen fremgår af tabel 4. Som det fremgår af tabellen, er de samfundsøkonomiske beregninger særdeles robuste over for variationer og udsving i såvel investeringen i projektet som i brændsels-/el-priser. Parameter Følsomhed Samfundsøkonomisk overskud [] Ingen ændring +/- 0 % 47 Investering - 25 % % 37 El-/brændselspriser - 25 % % 63 Tabel 4 - Følsomhedsberegning på det samfundsøkonomiske overskud ved projektet Selskabsøkonomisk vurdering De selskabsøkonomiske beregninger baseres grundlæggende på samme kriterier som de samfundsøkonomiske beregninger (se afsnit 10.1) idet der dog gøres gældende, at kravet om forrentning af investeringen er væsentlig mere lempet, da begge de involverede parter er underlagt hvile-i-sig-selv princippet i varmeforsyningsloven. Der indregnes således en real kalkulationsrente på 1 % i de selskabsøkonomiske beregninger, idet denne således kun afspejler en relativt højere økonomisk vægtning af de første beregningsår mod en lavere vægtning de sidste år i beregningsperioden. Anlægsinvesteringerne i de selskabsøkonomiske beregninger finansieres med et lån, der afvikles over 10 år med en årlig rente på 2,0 % jævnfør de aktuelle vilkår for anlægslån hos Kommune ; AP_

18 PROJEKTFORSLAG FOR RØGGASKONDENSERING 15/15 kredit. Som variationsberegning gennemføres tillige beregning, hvor anlægsinvesteringen finansieres med lån over 20 år svarende til projektets levetid. For 20 årige lån er lånerenter jf. Kommunekredit ca. 3 % Forskellen på de årlige omkostninger og indtægter for henholdsvis projektet og referencen betegnes som den selskabsøkonomiske fordel. De selskabsøkonomiske resultater for projektforslaget vises detaljeret i bilag 2. De samlede selskabsøkonomiske beregninger viser, at der for AffaldPlus og Næstved Varmeværk samlet set kan opnås en forenet økonomisk fordel på ca. 99 diskonteret og akkumuleret over projektets 20 år levetid, hvis anlægget finansieres med lån over 10 år, medens den forenede økonomiske fordel bliver ca. på ca. 98 når der lånfinansieres over 20 år. Udviklingen i den forenede selskabsøkonomiske fordel er vist år for år og akkumuleret i figur 5, hvor første graf viser udviklingen med 10 års lån og anden graf viser udviklingen med 20 års lån. Som det fremgår af graferne i figur 5 adskiller de to finansieringsformer sig fortrinsvist i, om lånet ønskes afviklet hurtigt, men reduceres gevinst de første 10 år, eller om der ønskes maksimal økonomisk gevinst allerede i projektets første driftsår. Ved finansiering med lån over 10 år medfører kondenseringen en årlig selskabsøkonomisk gevinst på 3,5-4,0 årligt i de første 10 år af planperioden, hvorefter der følger 10 med årlige gevinster på ca. 7,5 mio.kr. årligt. Hvis finansieringen derimod foretages med lån over 20 år varierer den årlige gevinst fra 5 mio. kr årligt i starten af beregningsperioden til ca. 6 årligt sidst i beregningsperioden. Uanset finansieringsform, vil de årlige gevinster skulle anvendes til reduktion i affalds-/varmepriser. Figur 5 - Selskabsøkonomisk fordel for AffaldPlus og Næstved varmeværk, vist år for år og akkumuleret ; AP_

19 ; AP_ BILAG 1 Samfundsøkonomiske beregninger

20 AffaldPlus Samfundsøkonomiske beregninger GENERELLE FORUDSÆTNINGER Varierende beregningshorisont Tid Fordel Kalkulationsrente 4,0% 10 9,4 mio Intern forrentning 8,1% Beregningsperiode 20 år 15 31,2 mio Intern forrentning 12,8% Basisår ,3 mio Intern forrentning 14,2% MACRO Beregn intern forrentning Nettoafgiftsfaktor 17% Forvridningsgevinst 20% Prisniveau for beregningerne 2013 Prisindeks 2013 (2011=1) 1,0330 MACRO Lav følsomhedstabel MACRO Lav følsomhedstabel MACRO Lav følsomhedstabel Investering: Røggaskondensering 35,0 Følsomhedstabel over 10 år Følsomhedstabel over 15 år Følsomhedstabel over 20 år Følsomheder Ændring - ændring + ændring - ændring + ændring - ændring + ændring Følsomhed investering, kondensering 0% 25% Følsomhed el-/brændselspris 0% 25% % 0% Generelt 1/23