VURDERING(AF(ENERGIPRODUKTION,!

Transkript

1 VURDERING(AF(ENERGIPRODUKTION,! MILJØEFFEKTER!OG#ØKONOMI#FOR# BIOGASANLÆG! Modelbeskrivelse,og,vejledning,til,regnearksmodel,, SamarbejdsprojektmellemBiogassekretariatetogRoskildeUniversitet AndersM.Fredenslund&TygeKjær RoskildeUniversitet Juni, Indledning, Biogaserkommetifokussomenvæsentligdelafomstillingenfraen energiforsyningbaseretpåfossilebrændslermodbrugafvedvarendeenergi. Dersatsespåenvæsentligudbygningafvindeenergiogforøgetanvendelseaf biomasse herunderfastbiomasseogbiogas.medaftalenmellemregeringenog øvrigepartierframarts2012(kliman,energin,ogbygningsministeriet,2012er rammernelagtforblandtandetudbygningafbiogasproduktionenidanmark, hvorenrækkevigtigeøkonomiskevilkårforvurderingafkonkrete biogasprojekternuervedatblivelagtfast.deoverordnedevilkåreri2012: Elproduceretfraanlæg,derudelukkendebrugerbiogassombrændselvil modtagepristillæg,såledesatafregningsprisenerca.1,15kr./kwh. Biogas,deropgraderestilnaturgaskvalitetvilmodtagepristillægpåialt 115kr./GJ. Renset gasderleverestiletbygasnetvilmodtagesamme tilskud. BiogastiltransportNogprocesformålmodtagerstøttepåialt75kr./GJ. Dettegælderogsåprocesformålpåbiogasanlægget,hvorderf.eks.kræves energitilatopvarmereaktortanke. Tilskuddenereguleresblandtandetafhængigafmarkedsprisenpånaturgas.En mindredelattilskuddenenedtrappesgradviststartendei2016. Formåletmeddenneredegørelse,samtdentilhørenderegnearksmodeler,at fungeresomgrundlagforvurderingafenergiproduktion,miljøeffekterog økonomiforkonkretebiogasprojekter.detharværethensigtenatopbygge modellensåledes,atdendelskanbrugestilvurderingerietprojektsindledende faser( feasibilitystudy udfraetgivetråvaregrundlag,ogdelskanbrugestilat vurderekonsekvenserafændringerundervejsiprojektplanlægningen,hvor værdierneforparametrederindgårimodellenudskiftesmedmere projektspecifikkeværdier. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 1

2 Biogaskananvendestilflereenergiformål:Kraftvarme,opgraderingtil naturgaskvalitet,transportogprocesenergi.dettegør,atderkantænkesen rækkeanlægskoncepterdervariereriforholdtilenergiudnyttelse.i beregningernederindgåridennevurderingerdertagetudgangspunktito eksemplerpåanlægskoncepter: Eksempel,1:,Kraftvarme, Ieksemplettilføresalproduceretbiogastilanlæggetsegen gasmotor/generatoranlæg,hvordenproduceredeelsælgestilelnettet.den produceredevarmesælgesdelstiletfjernvarmenet(ellerandenvarmeaftager, ogbrugesdelstilatdækkebiogasanlæggetsegetforbrugafprocesvarme.brugaf biogastilkraftvarmeproduktionermestalmindeligidanmark,hvortilskudtil biogasharværetgivetviaenfastelafregningspris. Eksempel,2:,Opgradering,til,naturgaskvalitet, Ieksempletopgraderesbiogassenianlæggetsegetopgraderingsanlæg.En mindredelafgassenvildoganvendestilatdækkebiogasanlæggetsegetforbrug afprocesvarme.denopgraderedegassælgestilnaturgasnettet. Detharværethensigten,atmodellenskalkunnebrugesafinteressentermedet grundlæggendekendskabtilexcel,medhjælpafvejledningeniafsnit2.dersom grundlagforberegningerneividestmuligtomfanganvendtkilder,derer offentligttilgængelige. Rammerneforudarbejdelsenafmodellenharværetetsamarbejdemellem BiogassekretariatetogRoskildeUniversitet.Deterfaringsmæssigegrundlagfor udarbejdelsenafmodellenharværetdeltagelseienforundersøgelse,vvmn redegørelseogselskabsdannelseforsolrødbiogas,samtbiogasprojekterimere tidligestadieriregionsjælland. 2 Modelbeskrivelse,og,vejledning, Regnearksmodelleneropbyggettilvurderingafbiogasfællesanlæg,hvorder beregnesgasproduktion,indtægterogomkostningersamtmiljøeffektermed fokuspådrivhusgasser.etcentraltinputtilmodellenerråvaregrundlaget,hvor derskalangivesmængder(ton/år,samtcentraleparametresåsom tørstofindhold,organisktørstofoggasudbytte.imodellenerderlistettypiske værdierfordemestalmindeligeråmaterialer. Disseværdierindtastesifanenmednavnet 1Basistabel Råvarer.Ifanerne2, 3,4,5og6uføresmellemregninger,hvorderermulighedforatindtaste projektspecifikkeværdier.idefølgendedelafsnitgennemgåsgrundlagetfor beregningerne,ogderforklareshvordanderkan,ogbør,indtastes projektspecifikkeværdier. Nøgletallistesunderfanen7"Nøgletal: Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 2

3 Tabel1.Nøgletalforeteksempelpåetbiogasprojekt. Enhed, Kraftvarme, Opgradering, til,naturgas, Materialer,>,produktion,,,,,,, Biomassebehandlet ton/år Tørstofindholdibiomasse % 10,0 10,0 Biogasproduktion m 3 CH 4/ton 31,0 31,0 m 3 CH 4/år m 3 biogas/år Anlæggetsbruttoeffekt MW 4,52 4,52 Elproduktion MWh/år Varmeproduktion(netto MWh/år Naturgasproduktion(netto m 3 naturgasækv./år Økonomi, Anlægsomkostninger 1000kr Evt.anlægstilskud(30% 1000kr Driftsomkostninger 1000kr./år Indtægter 1000kr./år Miljø, Reduktionafdrivhusgasser(min. tonco 2ækv./år Reduktionafdrivhusgasser(max. tonco 2ækv./år N Øgetrecirkulationaf næringsstoffer kgn/år kgp/år Somdeterbeskrevetiindledningen,ogsomdetfremgårafTabel1udføres beregningerfortoeksemplermht.energiudnyttelseafdenproduceredebiogas: Eksempel1:KraftvarmeogEksempel2:Opgraderingtilnaturgas. NedenståendefigurerillustrererdevæsentligstemasseNogenergistrømmefor detoeksempler. Biomasse Eltilomrøring, pumpermm. Biogasanlæg Biogas Gasmotor/ generator Eltilelnettet Udrådnetbiomassetil jordforbedring Varmetil procesenergi Varmetil fjernvarmenet Figur1.Anlægskonceptforeksempel1:Kraftvarme. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 3

4 Figur2.Anlægskonceptforeksempel2:Opgraderingtilnaturgas. Ieksemplerneerdertagetudgangspunkti,atdeterbiogasselskabetderejerog driverhhv.gasmotor/generatorogopgraderingsanlæg.mankanforestillesig andreejerskabsstrukturer,hvorbiogasselskabeteksempelvissælgerbiogastilet energiselskabdervaretageropgraderingtilnaturgaskvalitet.denvalgte afgrænsningergjort,foratkunnevurdereetbiogasprojektsøkonomisamlet. Udrådnetbiomasseanvendestiljordforbedringilandbruget. 2.1 Basistabel,,råvarer, Råvaregrundlageterstyrendeforbiogasanlæggetsproduktionafenergi,og dermedindtægtsgrundlag.deterderforvigtigtforetgiventprojekt,atmængder ogsammensætningerkendtividestmuligomfang. Icellerimodellenmarkeretmedgrønbaggrundindtastesværdierne.Celler markeretmedblåbaggrundanbefalesdetikkeatændre,dadegeneresaf modellen.dennesystematikergennemgående. Undertabellenerderangivettypiskeværdierforenrækkeråmaterialer,derkan indtastes. Biomasse Biogasanlæg Udrådnetbiomassetil jordforbedring Eltilomrøring, pumpermm. Biogas Varmetil procesenergi Eltilopgradering OpgraderingsN anlæg Opgraderetbiogas tilnaturgasnettet Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 4

5 Tabel2.Eksempelpåindtastningafråvaremængder,sammensætningogbiogasudbytte. Materiale, Mængde, tilført, Tørstof> indhold, Organisk, tørstof, Biogas> udbytte, Biogas> udbytte, ton/år TS(% ots(% m 3 CH 4/ton ots m 3 CH 4/ton Husdyrgødning, Kvæggylle , ,8 Svinegylle , ,1 Minkgylle 0 6, ,1 Dybstrøelse,kvæg 0 30, ,6 Dybstrøelse,fjerkræ 0 42, ,8 0 0,0 0 0,0 Restprodukter, Grødeskær/parkaffald , ,4 Sort. husholdningsaffald 0 30, ,3 Brugerdefineret 0 22, ,2 0 0,0 0 0,0 Energiafgrøder, Majs 0 33, ,7 Roer , ,0 Græs 0 33, ,2 0 0,0 0 0,0 Total/vægtetgns ,0 82,9 327,7 31,0 Detbemærkesher,atbiogasudbyttetangivesim 3 metan/tonorganisktørstof(= lch4/kgvs,dererdenenhedderoftestangivesilitteraturen.modellenregner biogasudbyttetpertonmaterialetilførtudfratørstofindholdogindholdaf organisktørstof.pådenmådekankonsekvenserneaffxenændringaf tørstofindholdetforetgivenråmaterialeindregnesvedatindtasteværdienfor TS(%formaterialetudenatskulleændreandet. Ikolonnenlængsttilvenstreangivesnavnpåmaterialer.Denavnederer indtastetkanfritændres,doganbefalesdetatladematerialernekvæggylleog svinegyllestå,damængdernefordisselæggertilgrundforsenereberegninger. Enandenofteanvendtparameterforgasdannelseermetanpotentialer.Disseer etmåltibatchnforsøg,hvormetandannelsenmålesvedatladeblandematerialet medfxslamfraeteksisterendebiogasanlæg,ogladeudrådningenløbeifx50 dage(hansenet.al,2004.pådenmådefindesenmaksimumværdi,derkan opnåsvedatladeudrådningenløbetilende.ietbiogasanlægkandetvære driftsøkonomiskoptimaltmedenkortereopholdstid.ideublein&steinhauser, 2008nævnes,atdettypiskvilværedriftsøkonomiskoptimaltatopnå75% udnyttelseafmetanpotentialet.hvismanpåbaggrundafetkendt metanpotentialevilangivemetanudbyttetimodellenanbefalesdetpåden baggrund,atindtasteværdienformetanpotentialegangetmed0,75. IdennedersterækkeiTabel2udregnestotalværdier(mængdetilførteller vægtetgennemsnit(øvrigeparametre.vægtningenergjortudfratilførte Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 5

6 mængder,såledesateksempelvisdetvægtedegennemsnitforbiogasudbytte svarertildetsamlederåvaregrundlagsbiogasudbytte. Udfrahvertråmaterialeerderlistetkildertildeværdierderiforvejener indtastetitabellenforsammensætningoggasdannelse.detbemærkesher,at derikkeerenighedkilderneimellemmht.dissetal.detteskyldesgivetvisden variationdermåforventes.eksempelvisvarierertørstofindholdafgylle afhængigtafhusdyrbesætningernessammensætningogdriftenafdetenkelte husdyrbrug. Påside2,tilhøjreifanenangivesafstandtilleverandør,næringsstofindhold samteventuellemodtagegebyrerellerråstofpriser.afstandtilleverandørbruges tiludregningaftransportomkostninger,dererenvæsentligudgiftspostfor biogasanlæg.afstandenbrugesdesudentilatudregnedrivhusgasemissioner, transportenafråmaterialerogudrådnetbiomassemedfører. Dererimodellentagetudgangspunktiennettoprispå0kr.forhhv. husdyrgødningogrestprodukter.disseprisermågivetvistafhængeaffordeleog ulemperfordedeltagendelandbrugogleverandørerafrestprodukter.meden gennemsnitligafregningsprispåkr.0forgylleantagesdet,atdenøgede gødningsværdifrabiogasbehandlingafgylleertilstrækkeligtincitamenttilat tilskyndelandbrugatlevereogaftagegylle.derbemærkesher,atder forudsættesatbiogasselskabetafholdertransportomkostninger,samtatderi mindregraderindregnetgårdinvesteringerianlægsbudgettet. PriserpåenergiafgrødererangivetpåbaggrundafLarsen,2010omregnetfra 2010til2012priser. 2.2 Gasproduktion,og,egetforbrug, Påbaggrundafmængder,sammensætningerogbiogasudbytterafråmaterialer angiveti1"basistabel" "råvarerudregnesgasproduktionenudregnes gasproduktionogegetforbrug.itabellenøverstunderfanen2"gasproduktion"og" egetforbrug"kandetses,hvormegetdeforskelligematerialerbidragermedtil densamledeproduktion. Derkanindtastesenforventetgassammensætningangivetsomvol.%metan. Denneværdiersomudgangspunktsattil65%.Fradenangivnesammensætning, ogunderdenforudsætningatdenresterendedelafgassenudgøresafco2 beregnesdetsamledevolumenogmasseafbiogassen. Nedenforangivesbruttoenergiproduktionogbruttoeffektafbiogassenberegnet udfrahhv.øvreognedrebrændværdierformetan.forskellenmellemøvreog nedrebrændværdierdenenergiderkanudnyttes,vedkondensationafdenvand derdannesvedforbrændingafmetan.daderikkeentydigtrefererestilenten deneneellerandenværdi,vedfxangivelseafvirkningsgraderafgasmotorer, beregningaftilskududfraenergiindholdmm.erdervalgtatangivebegge.i fanen7"nøgletalerdervalgtatangivebruttoeffektenberegnetudfradenøvre brændværdi. Biogasanlægoggasopgraderingsanlægkræverendelprocesenergi.For biogasanlæggetkrævesdereltilomrøring,pumpningmm.,oghvisgassenskal opgraderesmedførerdetetyderligerevæsentligtelforbrugmeddagens teknologi.udgangspunktetforberegningerneharværetenergistyrelsens Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 6

7 energikatalog(energistyrelsen,2010.hererelforbrugetforbiogasanlægget angivetsomafhængigtafanlægsstørrelsen jostørreanlæggetermåltpå mængdenafråmaterialeranlæggetbehandler,jomindreelbrugesderpr.ton råmaterialer.denneskalaeffekterindregneticellenmarkeretmedgrøntved Elforbrug"(kWh/ton"biomasse,såledesatdenneændresitrin(6,5og4kWh el/tonbiomasseafhængigafdemængderderindtastesi1"basistabel" "råvarer svarendetildetreanlægsstørrelserienergistyrelsen,2010.brugerenaf modellenkandogændreelforbruget,samtvarmeforbrugetidengrønnecelle nedenforhvisderkendesmereprojektspecifikketal. Detbemærkesher,atgrundlagetforberegningafegetforbrugetafelfor biogasanlæggetertalforfællesanlæg,dermodtagermellem300og800tons råmaterialeromdagen(energistyrelsen,2010.dettebørmanvære opmærksompå,hvismodellenbrugesiforbindelsemedplanlægningafanlæg, hvisråvaregrundlagafvigerbetydeligtfradetteinterval fxmindregårdanlæg. Nedenforberegneselforbrugettilenevt.opgraderingafbiogassen,ligesomder beregnesetenergiforbrugtilenevt.komprimeringtil200bar.sidstnævnte energiforbrugvilikkeværeaktueltidetoeksemplerpåanlægskoncepter. 2.3 Energiproduktion, Energiproduktionenudregnesfordetoeksemplerpåanlægskoncepterifanen3" Energiproduktion. CentraltforkraftvarmeanlæggetsenergiproduktionermotoranlæggetselNog varmevirkningsgrader.deindtastedeværdiererfraenergistyrelsen,2010,oger relaterettilgassensnedrebrændværdi.detbemærkes,atproducenteraf motoranlægikkealtidangiveromdeopgivnevirkningsgraderhenvisertiløvre ellernedrebrændværdier.detervigtigtatværeopmærksompå,hvilken brændværdiderhenvisestil,daforskellenpådetobrændværdiererca.10%, hvilketkangiveanledningtilenfejliberegningafenergiproduktion ogdermed indtægterisammestørrelsesorden. UdfraelNogvarmeproduktionenangivetiMWoggangetmedantaltimerprår omregnesdertilhhv.mwhel/årogmwhvarme/år.vedudregningenerder implicitgjortdenforudsætning,atalbiogasanvendestilenergiproduktion.dette forudsætterigen,atderergaslagerpåbiogasanlæggetmedtilstrækkelig kapacitettilatopbevareproduceretgasvedservicepåmotoranlægget. VedVarmeproduktion"E"netto"(MWh/årangivesvarmeproduktionenfratrukket biogasanlæggetsegetforbrugafvarme,derforanlægskonceptetforudsættesat blivedækketafvarmeenergiframotoranlægget.denneenergimængdeangiver såledeshvormegetenergidervilværemuligtatafsættetilfjernvarme. Ieksempel2 opgraderingtilnaturgasforudsættesdetpåsammemåde,at biogasanlæggetsegetforbrugdækkesafegenproduktionafenergi.hererdet dogmuligt,atendelafdetelforbrugdererforbundetmedopgraderingkan genindvindesoganvendessomprocesvarmeibiogasanlægget.dette forudsætter,atopgraderingsanlæggeterfysiskplaceretinærhedenaf biogasanlægget,hvilketikkeergivetforalleprojekter.hvisdetteikkeer tilfældetbørandel"af"energi"til"opgradering,"der"kan"genindvindes"og"tilføres" gasanlæg"til"procesenergiændresfra40til0idengrønnecelle. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 7

8 Detresterendevarmebehovibiogasanlæggetvildækkesafegenproduktionaf biogas.jf.folketinget,2012,ydesdertilskudtilbiogasbrugttilprocesenergin inkl.biogasanlæggetsegetforbrug.detvurderesderforikkerelevantidefleste projekteratbrugeandreenergikildertilprocesvarmeianlægget. Imodellenregnesdermedtabafmetanvedopgraderingsprocessenpå1,5% somangivetidanskgastekniskcenter,2009.denneværdikanerstattes. Fratrukketgasforbrugtilbiogasanlæggetsprocesenergiogmetantab,udregnes derennettogasproduktionforeksempletudtryktienhedernem 3 CH4/årogm 3 naturgasækvivalent/år.omregningengøresudfraforholdetmellem brændværdierformetanognaturgas.brændværdienafnaturgaskanvariere dererheranvendtgennemsnitliggaskvalitetfor2011opgjortafenerginet.dk. 2.4 Transport, Ifanen4"Transport"udregnesdetsamledetransportarbejdeforhhv.råmaterialer ogrestprodukter.derkanherindtastesengennemsnitligafstandtilaftagereaf restprodukter.ieksempleterdetsatligdengennemsnitligeafstandtil leverandørerafråmaterialer,mendetvilikkeværegældendeforalleprojekter. Udgiftertiltransport,ogmiljøeffekteraftransportarbejdetberegnesunder følgenedeleafmodellen. 2.5 Økonomi, AnlægsNogdriftsøkonomifordetoeksemplerudregnesifanen 5Økonomi. Grundlagetforatberegneanlægsomkostningerforbiogasanlæggetharværet Energistyrelsensteknologikatalog(Energistyrelsen,2010,hvorderangives anlægsomkostningerfortrestørrelserafbiogasfællesanlægudfra råvaregrundlaget:300tons/dag,550tons/dagog800tons/dag. Teknologikatalogetreferertilrapportenfra Samfundsøkonomiskeanalyseraf biogasfællesanlæg fra2002,hvordererberegnetanlægsomkostningerforde trenævnteanlægsstørrelservedatundersøgepriserforhveranlægskomponent, jordarbejder,grundmm.prisenindeholderdesudenrådgivningogtypiske investeringerhoslandbrugiforbindelsemedetbiogasprojekt,menindeholder ikkemotoranlægelleropgraderingsanlæg. Modellenberegnerenprisforbiogasanlæggetudfraenregressionsanalyseaf sammenhængenmellemstørrelsenpåråvaregrundlagetoganlægsprisenbaseret pådetreanlægsstørrelser.sammenhængenmellemanlægsstørrelseogpris,der brugesiudregningenfremgåraffigur3. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 8

9 Anlægspris,,biogasfællesanlæg,(mio.,2008,kr., y=0,0002x+25,296 R²=0, Råmaterialer,tilført,(tons/år, Figur3.Anlægsprisforbiogasfællesanlægsomfunktionafråvaregrundlag,deranvendesimodellen. Derantagesenlineærsammenhængmellemråvaregrundlag,oganlægspris,der fremgåraffigur3.dersesenskalaeffekt,derbevirkeratstørreanlæger billigereatbyggeprtonråvaregrundlagsammenlignetmedmindreanlæg.der henvisestilnielsenet.al,2002side126forenspecifikationaf anlægsinvesteringerne. Detvurderes,atmodellenikkeeregnettilatberegneanlægspriserformindre gårdbiogasanlæg.endelafdeposter,derermedregnetiprisernefordetre biogasfællesanlæg,kanudelukkesimindreogtekniskmeresimpeltopbyggede gårdanlæg. PrisenforgasmotoranlægberegnesudfraoplysningerangivetiEnergistyrelsen, 2010forgasmotorermellem1N10MW.Herangivesenprispå0,9 1,4mio. pr. MW.Derregneshermedenanlægsinvesteringpå1,15mio. /MW. INielsenet.al,2002beregnesudgiftertiltransportmaterielforhverafdetre anlægsstørrelser,dersvarertildestørrelserderregnesanlægsomkostningerfor. Idennemodelanslåsudgiftertiltransportmaterielatværeenten4,6eller8mio. 2012kr.,afhængigafråvaregrundlaget. Anlægsomkostningerforhhv.biogasanlæg,gasmotoranlægog opgraderingsanlægomregnesfra2008priser(somienergistyrelsen,2010til 2012priservedatdergangesmed1,0653.Denneomregningsfaktorkanændres icellenmarkeretmedgrønt. Ligesomforanlægsomkostningerforbiogasanlæggeterderenskalaeffektfor driftsomkostningernedermedfører,atdriftsomkostningerpr.tonråmaterialer erlidtmindreforstoreanlægendsmå.foretanlægdermodtagerca tonsmaterialepr.årderdriftsomkostningerneca.15kr./tonmodtageti2008 priser,mensderforetanlægdermodtagerca tonser driftsomkostningersvarendetilca.22kr./tonmodtaget.denneskalaeffekt skyldesihøjgradpersonaleomkostninger(nielsenet.al,2002. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 9

10 ReinvesteringerdefinereshersomiNielsenet.al,2002somudskiftningaf tekniskekomponenteroganlægsdele,derikkemåforventesathavesamme levetidsombiogasanlæggetsomhelhed.somfordriftsudgifterneerderforskeli niveauafreinvesteringeriforholdtilanlægsstørrelsen.inielsen,et.al,2002er omfangetafreinvesteringerfordetreanlægsstørrelserdererregnetpåmellem 1,45kr./tonbehandletog2,25kr./tonbehandlet(2002priser.Imodellen angivesdegennemsnitligeårligereinvesteringer.reinvesteringernemådog forventesatværeujævntfordeltoveranlæggetslevetid. Biogasmotoranlægpåover1MWerpålagtenmetanafgiftpå1,1kr./GJgældende fra1/12011(skatteministeriet,2010.lovenåbnermulighedforen begrænsningafdenneafgift,hvisdergørestiltagmedhenblikpåatreducere udledningafuforbrændtmetanframotoranlægget.dereridennemodelregnet med,atbiogasanlægmedmotoranlægbetaler1,1kr./gj altsåuden afgiftsnedsættelse. BiogasanlægbetalerNOxafgift,dervariererhvorvidtgassenbrugesi motoranlægellertilandreformål.formotoranlægertakstensattil5kr./gjpr. 1/72012,hvordenneafgiftforøgesvæsentligt.Forandreformålertaksten1,3 kr./gj,derligeledesforøgesvæsentligt1/72012.taksternekanændresi cellernemarkeretmedgrønt. Udgifternetiltransportafråvarerersomudgangspunktsattil2,66kr./tonkmud frainformationerangivetienergistyrelsen,2010.ikildentagesder udgangspunktigennemsnitsafstandetilleverandører/aftagerepå4n8km. FølgendeberegnessamledeanlægsNogdriftsomkostningersamtindtægterfor detoeksemplerpåanlægskoncepter. ForEksempel1 Kraftvarmeudgøresanlægsomkostningeraf: Biogasfællesanlæg Gasmotoranlæg Transportmateriel Driftsomkostningerneudgøresaf: Driftogvedligeholdafbiogasanlæg Reinvesteringer Metanafgift NOxafgift(motor Transportafråvarerogrestprodukt Købafenergiafgrødermm. Detbemærkes,atpostenDrift"og"vedligehold"af"biogasanlægharendel underposter,dererlistetinielsenet.al,2002påside122.postenindeholderfx biogasanlæggetselforbrug,lønudgifter,administration,forsikringerog vedligeholdafenrækkeanlægskomponenter. IndtægterforEksempel1 Kraftvarmeudgøresaf: Elsalg Varmesalg Modtagegebyrer Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 10

11 Salgspriserneforhhv.elogvarmeersattil1150kr./MWhelog300kr./MWhvarme. ElprisenerbestemtudfraFolketinget,2012,mensvarmeprisenvilafhængeaf detenkeltevarmemarked.dissetalkanændresicellernemarkeretmedgrønt. Herkanderdesudenangiveshvorstorendelafvarmenderkanudnyttes.Hvis etbiogasanlægeksempelvissælgervarmetiletfjernvarmenetmedforholdsvisfå kunder,erderenbegrænsningihvormegetafvarmeenergienderkan nyttiggøres,ogdermedskabeindtægtforbiogasanlægget. ForEksempel2 Opgraderingtilnaturgasudgøresanlægsomkostningeraf: Biogasfællesanlæg Opgraderingsanlæg Transportmateriel Driftsomkostningerneudgøresaf: Driftogvedligeholdafbiogasanlæg Reinvesteringer NOxafgift(andet Transportafråvarerogrestprodukt Købafenergiafgrødermm. Elkøbtilopgradering Detantages,atudgiftertildriftogvedligeholdsamtreinvesteringererensforde toeksemplerpåanlægskoncepter.inielsen,et.al,2002regnesdermedudgifter tilvedligeholdafkraftvarmenanlægpå kr.fordenmellemste anlægsstørrelse.idennemodelforudsættesder,atvedligeholdaf opgraderingsanlægvilværeisammestørrelse.detbøridennesammenhæng bemærkes,atopgraderingafbiogaserenteknologiikraftigudvikling,hvorfor udgifterforbundetmedopgraderingafbiogas(anlægsomkostninger, energiforbrugmm.kanforventesatændresidekommendeår. IndtægterforEksempel2 Opgraderingtilnaturgasudgøresaf: Gassalg Modtagegebyrer Tilskudprocesvarme Salgsprisenforopgraderetgasersattil7,44kr./m 3 naturgasækvivalent,der svarertil6,77kr./m 3 CH4.Denneerudregnetsom: Salgsprisforbiogas=engrospris,naturgas+tilskud+merværdi,biogas Engrosprisenfornaturgasersattil2,11,dervargennemsnitprisenpåden danskegasbørs,nordpoolgasfor2011.tilskuddetsstørrelseangivesi Folketinget,2012.Detteerialt115kr./GJ,deromregnetveddennedre brændværdifornaturgassvarertil4,54kr./m 3 naturgasækvivalent.tildette læggesenmerværdiforbiogaspå0,8kr./m 3 naturgasækvivalent.denneværdi ernogetusikker,daderikkeerfundetdanskemarkedserfaringer.værdienbør dogsomminimumvære0,3kr./m 3 naturgasækvivalent,dadettesvarertilden afgiftsfordeletkraftværkvilhavevedatkøbebiogasfremfornaturgas (Sørensen,2012.Dadersandsynligviskanfindesgaskunderdervilbetale yderligereforetco2neutraltbrændsel,ermerværdiensattil0,8kr./m 3. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 11

12 Jf.Folketinget,2012ydesdertilskudtilbiogasanlæggetsegetforbrugafbiogastil procesenergi.dettetilskududgør75kr./gj,ogskalderformedtagesieksemplet, daderforudsættesatvarmebehovetnetopdækkesafbiogas. 2.6 Drivhusgasser, Ifanen 6Drivhusgasser udregneseffekteriforholdtildrivhusgasemissioner fordetoeksemplerpåanlægskoncepter. Følgendeeffekterermedtaget,derbidragertilreduktioner: Substitutionafel(vedkraftvarme Substitutionafvarme(vedkraftvarme Substitutionafnaturgas(vedopgradering Afgasningafbiomasse(mindreemissionafmetanoglattergassomfølge afbiogasbehandlingafgylle Erstatningafkunstgødning(såfremtderskerennettotilførselaf næringsstoffertillandbruget Følgendeeffekterermedtaget,derbidragertiløgetudledning: Elforbrug Transportafråmaterialerogrestprodukter Imodellenerderlistetenrækkeemissionsfaktorericellermarkeretmedgrønt., derkanjusteres. ReduktionafCO2udledningvedelNogvarmesubstitutionafhængerafhvilken betragtningsmådederanvendes.energistyrelsen,2011beskriverfire betragtningsmåder.hererdervalgttobetragtningsmåder,dertages udgangspunktivedberegningafco2reduktionsomfølgeafelproduktionfra biogasanlægget: Gennemsnitsbetragtningen og Langtidsmarginalbetragtningen.Vedgennemsnitsbetragtningen(gns.elerder anvendtenemissionsfaktordersvarertilelsystemetsgennemsnitligeudledning, meddenaktuellesammensætningafenergikilder. Dererfrapolitisksideerfastlagtvilkår,dermåformmodesatfremme udbygningenafvedvarendeenergipåbekostningafelfrakulkraft(kliman EnergiNogBygningsministeriet,2012;Energistyrelsen,2012.Derforkandet medrimelighedantages,atbiogasnelnetopfortrængerkulneludfra langtidsmarginalbetragtningen.udfradenneforudsætningkanderregnesmed enhøjereemissionsfaktorforel,dermedførerenstørreco2reduktiongrundet biogasanlæggetselproduktion. ImodellentagesderhøjdefortrescenarieriforholdtilCO2reduktionved varmeproduktion: 1. Substitutionafindividuelopvarmningvedfxudvidelseaf fjernvarmeforsyningen(oliefyrognaturgas 2. Tilførseltiletfjernvarmenetmedblandetforsyning (gennemsnitsbetragtningen 3. Substitutionafandenvedvarendevarmekilde(fxhalm HvilketscenariederbedstbeskriverCO2fordelenvedvarmeproduktionen vurderesatihøjgradafhængeafdetenkelteprojektoglokalevarmemarked. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 12

13 Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 13 Scenarie1kanværerelevant,såfremtbiogasanlæggetopføresisammenhæng medetableringellerudvidelseafetfjernvarmenet.scenarie2vilværerelevanti forholdtiltilførseltiletstørrenet.detbemærkes,atderhereranvendt gennemsnitsbetragtningen jf.beskrivelsenforelnsubstitution. EmissionsfaktorendereranvendterfraVEKS forsyningsnet(miljødeklaration fratransmissiontilselskaber.denneemissionsfaktorbørjusteresiforholdtil detlokalevarmemarked. Derkanhervælgesatanvendeenandenemissionsfaktor,hvisderkan argumenteresfor,atbiogasvarmenvilfortrængeenspecifikandenvarmekildei detblandedevarmenet. Hvisdersubstitueresenandenvedvarendevarmekilde(scenarie3er nettoreduktionensattil0. Vedopgraderingtilnaturgaskvaliteterderforudsat,atopgraderetbiogas erstatternaturgas1:1måltpåenergienheder. BiogasanlæggetsegetforbrugafelmedførerCO2udledninger,derberegnesfor hvertafdetoeksemplerpåanlægskoncepter(kraftvarmeogopgradering.der eranvendtelnettetsgennemsnitligeudledning. Modellenantager,ataltransportafråvarertilanlæggetogrestprodukterfra anlæggeterudtrykforenøgningaftransportarbejdetsammenlignetmed 0N scenariet.emissionsfaktorenfortransporterbestemtudfrainformationerfra Transportministeriet,2010omCO2udledningerfralastbiltransport(Lastbil,Solo 28N32brt: Emissionsfaktor,transport=1,055kgCO2km N1 /30ton=0,35kgCO2/tonkm Vednoglebiogasprojekter,indgårråvarerhvisindholdafnæringsstoffer medføreretnettobidragtillandbruget.dettevilikkeværegældendeforgylle, deralligevelvilspredesud.imodellen(fanen6"drivhusgasser,side2kander angivesudfrahvertråmateriale,hvorvidtmaterialeterstatterkunstgødningved atindtaste1eller0icellermarkeretmedgrønt.denæringsstofferderinddrages antagesaterstattenogpikunstgødning,ogdermedmedføreenco2reduktion, derisærgrunderidetenergiforbrugtilfremstillingafkunstgødningderundgås. Detvurderes,atderdenneCO2reduktionvilværerelativtbeskedenfordefleste projekter. Endelig,udregnesCO2reduktionsomfølgeafafgasningafbiomasse.Vedat tilføregylletilbiogasanlæg,istedetforatopbevaredenindtiludbringningpådet enkeltelandbrugundgåsemissionerafmetanoglattergas,dererrelativtkraftige drivhusgasser(sommeret.al,2001.vedatanvendeipcc s(intergovernmental PanelonClimateChangeberegningsmetodetilatestimererNielsenet.al,2011 dennefordel.omregnetfratabel6.18inielsenet.al,2011,reducerede biogasbehandlingmetanemissioni2009frakvæggyllemed0,31kgch4/ton gylleog0,60kgch4/tongyllefrasvinegylle.medenomregningsfaktorpå25kg CO2ækv./kgCH4(Forsteret.al,2007svarerdissetaltilhhv.7,64kgCO2 ækv./tongylleog14,89kgco2ækv./tongylle. Omregnetfratabel6.27reduceredebiogasbehandlingi2009lattergasemission med0,025kgn2o/tongylle(bådesvineogkvæggylle.meden omregningsfaktorpå298kgco2ækv./kgn2osvarerdettetil7,48kgco2

14 ækv./tongylle.densamledeeffektforafgasningafhhv.kvægnogsvinegylle grundetmindreudledningafmetanoglattergasfåsdermedtil15,12kgco2 ækv./tonkvæggylleog22,37kgco2ækv./tonsvinegylle. Dererimodellenkunangivettalforafgasningafgylle,idetderikkeerfundet tilsvarendeopgørelserforandrematerialer.vedatindtasteco2reduktionide medgrøntmarkeredecellerunderco2"reduktion"ved"afgasning,kanestimateraf tilsvarendeeffekterforandrematerialermedtages.derbørdogbemærkesher, atdetikkeerallematerialer,dervilmedføreenco2reduktionsomfølgeaf afgasning. Deforskelligeeffekteriforholdtildrivhusgasseropsummeresitabellennederst ifanen: Tabel3.Opsummeringafeffekteriforholdtildrivhusgasemissionerudtryktsomreduktionerafudledning. Årsag, Kraftvarme, (min., Kraftvarme, (max., Opgradering,,, tonco 2ækv./år Elproduktion Varmeproduktion Naturgasproduktion Erstatningafkunstgødning Afgasningafbiomasse Biogasanlæggetselforbrug N333 N333 N1.656 Transportafbiomasse N207 N207 N207 Nettoreduktion 8.296, , 6329, Detbemærkes,atderangivestoværdierforkraftvarme:min.ogmax.Vedsøjlen angivet Kraftvarme(min. erderanvendtgennemsnitsbetragtningeniforhold tilelnsubstitution(seovenforsamtatvarmeproduktionerstatteranden vedvarendeenergikilde.ved Kraftvarmemax. erderanvendt langtidsmarginalbetragtningen,samtatvarmeproduktionenerstatter individuelle,fossilekilder. 3 Diskussion, Dererudarbejdetenmodel,derkananvendessomværkstøjtilenindledende vurderingafanlægsnogdriftsøkonomisamtmiljøeffektermedfokuspå drivhusgasser,hvordetvæsentligsteinputtilmodellenerråvaregrundlagetfor detenkelteprojekt.vedattilføjeprojektspecifikketal,kanmodellenanvendes somplanlægningsværktøj. TalforanlægsNogdriftsøkonomipåudgiftssidenerivæsentliggradbaseretpå Energistyrelsensteknologikatalog(Energistyrelsen,2010,hvistaligener baseretpåårtierserfaringermedanlægogdriftafdanskebiogasfællesanlæg.det vurderes,aterfaringsgrundlagetforestimatafomkostningerneerrelativtsolidt, meddenundtagelseatopgraderingafbiogastilnaturgaskvaliteterenteknologii udvikling,hvilketkanresultereilavereenergiforbrugogfærre anlægsomkostningerfordisseanlægifremtiden. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 14

15 Derunderstregesdog,attallenegælderforetgennemsnitligtanlæg.Derkan tænkesøgedeomkostningerforforskelligescenarier: Langafstandtilgas,el,varmetransmissionsnetmedførerøgede omkostningertiltransmissionsledninger. Dermedtagesråmaterialer,derkræverforbehandlingellerensilering ( biomixer,vaskeanlæg,ensilagepladsel.lign.. Gastransmissionsellerdistributionsselskabkræverpropantilsætning. Enellerflereafråmaterialerneer sæsonvare,dermedførerøgedekrav tilopbevaringskapacitetpåbiogasanlægget. Nærhedtilboligermedførerskærpedekravtillugtreduktionogdermed øgedeomkostningertilluftfilter. Gyllenskalsepareresifiberogvæske,hvilketmedførerudgiftertil separeringsanlæg. Øgederåvarepriser. Påindtægtssidenerdermedenergiaftalenaf22.marts2012muligtmedretstor sikkerhedatberegneindtægterforbiogasnelogopgraderetbiogasudfraen givengasproduktion.derbemærkesher,atendelaftilskuddettilopgraderetgas justeresiforholdtilprisenpånaturgas.detteøgersikkerhedenfordetenkelte biogasprojekt,menbetyderogsåatnaturgasprisenskalstigemedca.50%før øgedegasprisermedførerøgedeindtægter. Somnævntiafsnit2.2,erderendelvariationkilderneimellemiforholdtil listedesammensætningerogmetanudbytterforråmaterialerne.dettekan skyldesdenvariationdermåforventesaforganiskematerialergenerelt.derfor anbefalesder,atderindgårmålingerafgasdannelseogsammensætningaf råmaterialernesomendelafplanlægningenafdetenkelteprojekt.en reaktortest,hvordermålesgasdannelseogandreparametre(vfa,ammonium afråmaterialerneidetblandingsforholdderforventes,vilværeideelt. Etableringafbiogasanlægmedførerofteeffekter,derkanværesværeat værdisættefordetenkelteprojekt,ogiendnuhøjeregradforbiogasprojekteri almindelighed.somnævntlugterudrådnetbiomassefrabiogasanlægmindre endrågylle.mindskningaflugtgenerhargivetvisenværdifordepersonerder borogfærdesiområderhvorderspredesgylle.inielsenet.al,2002erder udregnetensamfundsøkonomiskværdiaflugtreduktionforetanlægseksempel ( tonsbiomasse/årudfrahvaddetvilkosteatnedfældeendelafgyllen, hvilketkansessomenalternativlugtreduktion.denneværdierberegnettilca. 0,7mio.kr./år.Enandenpositiveffekterøgetudnyttelseafnæringsstoffer 1, samtengunstigændringafsammensætningafplantenæringsstofferiafgasset biomassesammenlignetmedrågylle.idetførnævnteeksempelinielsenet.al, 2002ermerværdienberegnettilca.1,4mio.kr./år.Denmodeldererbeskrevet herværdisætterikkedisseeffekter.dergøresindirektedenforudsætning,at dissepositiveeffekterkommerlandbrugenetilgavn,ogmedvirkertilatdeer villigetilatindgåietbiogasnsamarbejde.imodellenkvantificeresdenøgede recirkulationafnæringsstoffermåltikgnogkgpårligtudfraindholdetaf 1 Såfremtdertilføresråmaterialertilbiogasanlægget,hvisindholdafnæringsstofferikke nyttigøresiudgangspunktet. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 15

16 næringsstofferimaterialernesamtbrugerenafmodellensangivelseaf,omde enkelteråmaterialermedførerennettotilførselafnæringsstofferellerej. SomvistiTabel3,erresultatetafberegningerafdrivhusgasreduktionerfordeto anlægskoncepteratkraftvarmemedførerenstørrenettoreduktioniforholdtil opgraderingtilnaturgas.grundentildetteeretrethøjtelforbrugtil opgradering,samtafnaturgas(somopgraderetbiogasvilerstatteeretfossilt brændselmedenrelativtlavco2emissionsfaktor.ændresforudsætningernepå længeresigt,vildettebilledekunneændrestilsvarende.daopgraderingtil naturgasskermedteknologierdererietrelativttidligtudviklingsstadie,erder mulighedforatelforbrugetogmetantabkanreduceres. 4 Referencer, DanskGastekniskCenter,2009:Biogastilnettet,projektrapport DieterDeublein&AngelikaSteinhauser,2008:BiogasfromWasteand RenewableResources:AnIntroduction.WILEYNVCHVerlagGmbH&Co.KGaA. Energistyrelsen,2010:TechnologyDataforEnergyPlants.ISBNwww:978N87N 7844N857N6. Energistyrelsen,2011:Forudsætningerforsamfundsøkonomiskeanalyserpå energiområdet.isbnwww:978n87n7844n895n8. Energistyrelsen,2012:Samledeeffekterforperioden2012N2020somfølgeaf Energiaftalenaf22.marts2012.Notat. Folketinget,2012.LovforslagL182.ForslagtilLovomændringaflovom fremmeafvedvarendeenergi,lovomelforsyning,lovomnaturgasforsyningog lovomenerginet.dk.vedtagetved3.behandlingden8.juni2012. Forster,P.,V.Ramaswamy,P.Artaxo,T.Berntsen,R.Betts,D.W.Fahey,J. Haywood,J.Lean,D.C.Lowe,G.Myhre,J.Nganga,R.Prinn,G.Raga,M.Schulzand R.VanDorland,2007:ChangesinAtmosphericConstituentsandinRadiative Forcing.In:ClimateChange2007:ThePhysicalScienceBasis.Contributionof WorkingGroupItotheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmental PanelonClimateChange[Solomon,S.,D.Qin,M.Manning,Z.Chen,M.Marquis, K.B.Averyt,M.TignorandH.L.Miller(eds.].CambridgeUniversityPress, Cambridge,UnitedKingdomandNewYork,NY,USA. Hansen,T.L.Schmidt,J.E.,Angelidaki,I.,Marca,E.,laCourJansen,J,Mosbæk,H., Christensen,T.H.,2004:Methodfordeterminationofmethanepotentialsofsolid organicwaste.wastemanagement24( n400. KlimaN,EnergiN,ogBygningsministeriet,2012:Aftalemellemregeringen (Socialdemokraterne,DetRadikaleVenstre,SocialistiskFolkepartiogVenstre, DanskFolkeparti,EnhedslistenogDetKonservativeFolkepartiomdendanske energipolitik2012n2020. Larsen,S.Ø.,2010:Energiafgrødertilbiogasproduktion.Præsentationved seminarombiomassetilbiogas.agrotech.tilgængeligtpå biomassentiln biogas/energiafgroedertilbiogasproduktionvedsoerenugiltlarsen.pdf Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 16

17 Nielsen,L.H.,HjortNGregersen,K.,Thygesen,P.,Christensen,J.,2002. FødevareøkonomiskInstitutRapportnr.136:Samfundsøkonomiskeanalyseraf biogasfællesanlæg. Nielsen,O.NK.,Mikkelsen,M.H.,Hoffmann,L.,Gyldenkærne,S.,Winther,M., Nielsen,M.,Fauser,P.,Thomsen,M.,Plejdrup,M.S.,Albrektsen,R.,Hjelgaard,K., Bruun,H.G.,JohannNsen,V.K.,NordNLarsen,T.,BastrupNBirk,A.,Vesterdal,L., Møller,I.S.,Rasmussen,E.,Arfaoui,K.,Baunbæk,L.&Hansen,M.G.2011: Denmark snationalinventoryreport2011nemissioninventories1990n2009n SubmittedundertheUnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange andthekyotoprotocol.nationalenvironmentalresearchinstitute,aarhus University,Denmark.1199pp. Petersen,J.,Sørensen,P.,2008:Gødningsvirkningafkvælstofihusdyrgødning Grundlagforfastlæggelseafsubstitutionskrav.BaggrundsnotattilVandmiljøplan III midvejsevaluering.detjordbrugsvidenskabeligefakultet,aarhus Universitet. Skatteministeriet,2010.LOVnr722af25/06/2010:Lovomændringaflovom afgiftafelektricitet,lovomkuldioxidafgiftafvisseenergiprodukterogforskellige andrelove. Sommer,S.G.,Møller,H.B.,Petersen,S.O.,2001:Reduktionaf drivhusgasemissionfragylleogorganiskaffaldvedbiogasbehandling.djf rapportnr.31,husdyrbrug. Sørensen,K.B.,2012.PersonligkommunikationmedKnudBoesgaardSørensen vedenerginet.dk Transportministeriet,2010:Værdisætningaftransportenseksterne omkostninger.rapport. Vurderingafenergiproduktion,miljøeffekterogøkonomiforbiogasanlæg. 17

18

19 Bilag!! Modeleksempel!!!!

20

21 Tilførte!råstoffer Materiale!1!Basistabel!+!Råvarer Mængde! Tørstof+ Organisk! tilført indhold tørstof Biogas+udbytte Biogas+udbytte ton/år TS(% ots(% m 3 CH 4 /tonots m 3 CH 4 /ton Husdyrgødning Kvæggylle , ,8 Svinegylle , ,1 Minkgylle 0 6, ,1 Dybstrøelse,kvæg 0 30, ,6 Dybstrøelse,fjerkræ 0 42, ,8 0 0,0 0 0,0 Restprodukter Grødeskær/parkaffald , ,4 Sort.husholdningsaffald 0 30, ,3 Brugerdefineret 0 22, ,2 0 0,0 0 0,0 Energiafgrøder Majs 0 33, ,7 Roer , ,0 Græs 0 33, ,2 0 0,0 0 0,0 Total/vægtetgns ,0 82,9 327,7 31,0 Reference!værdier!+!husdyrgødning Materiale Referencer Tørstof+ indhold Organisk! tørstof Biogas+udbytte Biogas+udbytte TS(% ots(% m 3 CH 4 /tonots m 3 CH 4 /ton Kvæg Kvæggylle 1,3,4,6,28 7, Staldgødning,kvæg 6 20, Ajle,kvæg 6 3, Dybstrøelse,kvæg 3,6 30, Svin Svinegylle 1,3,4,6,28 5, Staldgødning,svin 6 23, Ajle,svin 6 2, Gyllefibre,svin 3 28, Andre!husdyr Minkgylle 5,6 6, Staldgødning,mink 2,6 12, Dybstrøelse,fjerkræ 5,6 42, Fjerkrægylle 6,28 12, Staldgødning,fjerkræ 2 42, Hestegødning 2 30, Græs Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

22 Tilførte!råstoffer Materiale!1!Basistabel!+!Råvarer Gns.!afstand!til! leverandør Kvælstof! konc. Fosfor! konc. Modtage+ gebyr Råstofpris km kgn/ton kgp/ton kr./ton kr./ton Husdyrgødning Kvæggylle 5,4 5,2 0,9 0 0 Svinegylle 5,4 5,0 2,3 0 0 Minkgylle 0 5,9 1,4 0 0 Dybstrøelse,kvæg 0 10,2 3,2 0 0 Dybstrøelse,fjerkræ 0 22,0 3,5 0 0,0 0 0,0 0 0 Restprodukter Grødeskær/parkaffald 10 4,8 0,5 0 0 Sort.husholdningsaffald 0 5,0 1,0 0 0 Brugerdefineret 0 3,0 1,0 0 0,0 0 0,0 0 0 Energiafgrøder Majs 0 3,6 0, Roer 5,4 1,8 0, Græs 0 4,8 0, ,0 0 0,0 0 0 Vægtetgennemsnit 5,4 4,4 1,1 0,0 43,9 Reference!værdier!+!restprodukter!og!energiafgrøder Materiale Referencer Tørstof+ indhold TS(% Organisk! tørstof ots(% Biogas+ Biogas+ udbytte udbytte m 3 CH 4 /ton ots m 3 CH 4 /ton Slam Spildevandsslam,primær 32,5 4, Spildevandsslam,biologisk,forafvandet 32,5 5, Flotationsslam,fedtudskiller1,2 20, Slagteriaffald!o.!lign. Mave/tarmindhold,kvæg 1 14, Mave/tarmindhold,svin 1 13, Fedt 2 90, Fiskeriaffald,fiskeriafrens 2 42, Fiskeriaffald,slam/olie 33 10, Andre!restprodukter Grødeskær/parkaffald 14 27, Sort.husholdningsaffald 2,5,21 30, Mejerirest,valle 1 5, Bryggerirest,mask 1,33 20, Friturefedt 2 90, Energiafgrøder Majs 1,2,5,23,24,25 33, Roer 1,2,24 20, Græs 5,22,24 33, Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

23 !2!Gasproduktion!og!egetforbrug Gasproduktion Materiale Mængde!tilført Biogas+udbytte Gasproduktion ton/år m 3 CH 4 /ton m 3 CH 4 /år Husdyrgødning Kvæggylle , Svinegylle , Minkgylle 0 17,1 0 Dybstrøelse,kvæg 0 57,6 0 Dybstrøelse,fjerkræ 0 78,8 0 Restprodukter Grødeskær/parkaffald , Sort.husholdningsaffald 0 90,3 0 Brugerdefineret 0 85,2 0 Energiafgrøder Majs 0 112,7 0 Roer , Græs 0 91,2 0 Total/vægtetgns , Metanindholdibiogas(% 65 Gasproduktionomregnettilm 3 biogas/år Gasproduktionomregnettilm 3 biogas/h Gasproduktionomregnettilkgbiogas/år Bruttoeffekt ØvrebrændværdiZmetan (MJ/m 3 39,8 (KWh/m 3 11,1 Bruttoenergiproduktion(MWh/år Bruttoenergiproduktion(GJ/år Bruttoeffekt(MW 4,52 NedrebrændværdiZmetan (MJ/m 3 35,9 (KWh/m 3 10,0 Bruttoenergiproduktion(MWh/år Bruttoenergiproduktion(GJ/år Bruttoeffekt(MW 4,08 Egetforbrug!+!gasanlæg Elforbrug(kWh/tonbiomasse 6 Elforbrug(MWh/år 693 Varmeforbrug(kWh/tonbiomasse 34 Varmeforbrug(MWh/år 3927 Kilde:7 Notetilegetforbrug:Ivissenyeretyperanlægrecirkuleresnogetafvarmeenergienfra udrådnetmateriale.idisseanlægeregetforbrugafvarmemarkantlavere. Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

24 !2!Gasproduktion!og!egetforbrug Egetforbrug!+!opgraderingsanlæg Elforbrugtilopgradering(kWh/m 3 biogas 0,5 Elforbrugtilopgradering(MWh/år 2756 Elforbrugtilkomprimering(MWh/år 1458 Note1:Forbrugettilopgraderingvariereriforholdtilanvendtteknologi. Note2:Såfremtgassenanvendestiltransportformål,skaldenkomprimerestilca.200 bar.vedsalgtilnaturgasnettet,erdennekomprimeringikkenødvendig. Note3:Overskudsvarmefraopgraderingkananvendestilprocesenergi Kilder:7og8 Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

25 !3!Energiproduktion Eksempel!1!+!Kraftvarme Motoranlæg: Elvirkningsgrad(% Varmevirkningsgrad(% Tab(% 42,5 49,5 8,0 Kilde:7(gasmotorermellem1Z10MW Bruttoeffekt(MW Bruttoeffekt(MW Elproduktion(MW Elproduktion(MWh/år (øvrebrændværdi 4,52 (nedrebrændværdi 4,08 1, Varmeproduktion(MW 2,02 Varmeproduktion(MWh/år VarmeproduktionZnetto(MWh/år* *:Hvisbiogasanlæggetsvarmeforbrugdækkesafmotoren Eksempel!2!+!Opgradering!til!naturgas Andelafenergitilopgradering,derkangenindvindesogtilføresgasanlægtil procesenergi(kilde:9 (% 40 Procesenergifraopgradering (MWh/år Gasforbrugtilprocesenergi (MWh/år Note:Ieksempletregnesdermed,atgasanlæggets egetforbrugafvarmedækkesafbiogas. (m 3 CH 4 /år Metantab(% 1,5 Note:VedopgraderingfjernesCO2fragassen.Detteskertypiskefterat gassensrensesforfugt,partikler,svovlbrinteogammoniak(kilde:7. Afhængigafteknologi,tabesmetan.Kemiskkatalysekanreducereemissionaf metantilomgivelsernetil0,1z0,2% NedrebrændværdiZnaturgas (MJ/m 3 39,5 (KWh/m 3 11,0 Kilde:10 Omregningsfaktor(Naturgasækv./metan Nettogasproduktion (m 3 CH 4 /år ,10 (m 3 naturgasækv./år Note:Foratopnåsammebrændværdisomnaturgas,kandenopgraderede biogastilsættespropan.dererhergjortdenforudsætning,atgassensælges udenpropantilsætning. Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

26 !4!Transport Transport!af!råstoffer!til!anlægget Gns.!afstand!til! Materiale Mængde!tilført leverandør Transport!i!alt ton/år km tonkm/år Husdyrgødning Kvæggylle , Svinegylle , Minkgylle 0 0,0 0 Dybstrøelse,kvæg 0 0,0 0 Dybstrøelse,fjerkræ 0 0,0 0 Restprodukter Grødeskær/parkaffald , Sort.husholdningsaffald 0 0,0 0 Energiafgrøder Majs 0 0,0 0 Roer , Græs 0 0,0 0 Total/vægtetgns , Transport!af!restprodukt!fra!anlægget Gennemsnitligafstandtilaftagerafrestprodukt(km Produktionafrestprodukt(ton/år Transportafrestproduktfraanlægget(tonkm/år 5, Note:Produktionafrestprodukterudregnetmedden forudsætning,atderikketilføresellerfraføresvæsentlige mængderaffxvandtil/fraprocessen.mængdenafrestprodukt erdermedligmængdeafråstofferfratrukketgasproduktion. Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

27 !5!Økonomi Anlægsomkostninger Biogasfællesanlæginkl.grund,jordarbejder,montageogrådgivning,tanke, reaktorerosv.,menudengasmotor,opgraderingsanlægogkøretøjer. 1000kr Kilde:7 Omregnetfra2008taltil2012:omregningsfaktor 1,0653 Gasmotoranlæg: 1000kr Opgraderingsanlæg: 1000kr Kilder:7og11 Transportmateriel Kilde: kr Driftsomkostninger Driftogvedligeholdafbiogasanlæginkl.lønudgifter,energiforbrugtilgasanlæg, vedligeholdafanlægsdele,administrationmm.,menudentransportafråvarer, købafråvarer,finansieringsudgifter,energiforbrugtilopgraderingsamt reinvesteringer.kilder:7og kr./år Reinvesteringer:reinvesteringerdefinereshersomudskiftning/renoveringaf anlægsdeleudoveralm.vedligeholdelseogudskiftningafsliddele.kilder:7og kr./år 311 Metanafgift: Kilder:26,27 kr./gj 1,1 1000kr./år 141 NO x afgift(motor: Kilde:26 kr./gj kr./år 643 NO x afgift(andet: kr./gj 1,3 1000kr./år 167 Transportafråvarerogrestprodukt kr./tonkm 2,66 Kilde:7 1000kr./år Købafenergiafgrødermm. 1000kr./år Elpris: Kilde:27(gennemsnitforhhv.storeogsmåvirksomheder kr./kwh 0,771 Elkøbtilopgradering: 1000kr./år Eksempel!1!+!Kraftvarme Anlægsudgifter 1000kr Driftsudgifter 1000kr./år Salgsprisforel: kr./mwh 1150 Salgsprisforvarme: kr./mwh 300 Andelafvarme,derkanafsættes % 100 Kilder:13og14 IndtægtZelsalg IndtægtZvarmesalg IndtægtZmodtagegebyrer 1000kr./år kr./år kr./år 0 Indtægterialt 1000kr./år Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

28 !5!Økonomi Eksempel!2!+!Opgradering!til!naturgas Anlægsudgifter 1000kr Driftsudgifter 1000kr./år Salgsprisforopgraderetgas kr./m 3 n.gasækv. 7,44 IndtægtZgassalg IndtægtZmodtagegebyrer 1000kr./år kr./år 0 Tilskudprocesvarme kr./gj 75 kr./mwh 270 IndtægtZprocesvarme 1000kr./år 763 kilde:13 Indtægterialt 1000kr./år Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

29 !6!Drivhusgasser Emissionsfaktorer Elforbrug(gns.el Elforbrug(elfrakulkraft Fjernvarme(blandetforsyning Naturgas Fyringsolie Transport Kunstgødning(NZsubstitution Kunstgødning(PZsubstitution tonco 2 ækv./mwh 0,48 tonco 2 ækv./mwh 0,81 tonco 2 ækv./mwh 0,09 tonco 2 ækv./mwh 0,21 tonco 2 ækv./mwh 0,27 kgco 2 ækv./tonkm 0,35 kgco 2 ækv./kgn 7,03 kgco 2 ækv./kgp 0,46 Kilder:15,16,17,18og31 CO 2 reduktionzbiogasbehandlingafkvæggylle CO 2 reduktionzbiogasbehandlingafsvinegylle (Danskegennemsnitstal Kilde:19 kgco 2 ækv./tonrågylle 15,12 kgco 2 ækv./tonrågylle 22,37 CO 2!reduktion!+!elproduktion!(ved!kraftvarme Elsalgtilnettet MWh/år CO 2 reduktion(gns.el CO 2 reduktion(elfrakulkraft CO 2!reduktion!+!varmeproduktion!(ved!kraftvarme Andelafvarme,derkanafsættes Varmesalgtilfjernvarmenet tonco 2 ækv./år tonco 2 ækv./år % 100 MWh/år CO 2 reduktion(udvidelseaffv.forsyning CO 2 reduktion(blandetforsyning CO 2 reduktion(halmo.lign. tonco 2 ækv./år tonco 2 ækv./år tonco 2 ækv./år 0 Note:Vedudvidelseaffv.forsyningerdergjortdenforudsætning,atproduceretvarmefortrænger50% CO 2!reduktion!+!naturgasproduktion!(ved!opgradering Nettogasproduktion m 3 naturgasækv./år MWh/år CO 2 reduktion tonco 2 ækv./år CO 2!udledning!+!egetforbrug!af!el ElforbrugZgasanlæg ElforbrugZopgraderingsanlæg CO 2 udledning(vedkraftvarme CO 2 udledning(vedopgradering MWh/år 693 MWh/år 2756 tonco 2 ækv./år 333 tonco 2 ækv./år Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

30 !6!Drivhusgasser CO 2!udledning!+!transport Samlettransportafråstofferogrestprodukt tonkm CO 2 udledning tonco 2 ækv./år 207 CO 2!reduktion!+!erstatning!af!kunstgødning Materiale Mængde!tilført Kvælstof!konc. Fosfor!konc. Erstatter! kunstgødning ton/år kgn/ton kgp/ton 1=ja,0=nej Husdyrgødning Kvæggylle ,2 0,9 0 Svinegylle ,0 2,3 0 Minkgylle 0 5,9 1,4 0 Dybstrøelse,kvæg 0 10,2 3,2 0 Dybstrøelse,fjerkræ 0 22,0 3,5 0,0 0,0 0 Restprodukter Grødeskær/parkaffald 500 4,8 0,5 1 Sort.husholdningsaffald 0 5,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0 Energiafgrøder Majs 0 3,6 0,7 0 Roer ,8 0,3 0 Græs 0 4,8 0,5 0,0 0,0 0 Total/vægtetgns ,4 1,1 Kvælstofsubstitution kgn/år CO 2 reduktion(nsubstitution tonco 2 ækv./år 17 Fosforsubstitution kgp/år 250 CO 2 reduktion(psubstitution tonco 2 ækv./år 0 TotalCO 2 reduktion 17 Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

31 !6!Drivhusgasser CO 2!reduktion!+!afgasning!af!biomasse Materiale Mængde!tilført CO 2!reduktion!ved!afgasning ton/år kgco 2 ækv./ton tco 2 ækv./år Husdyrgødning Kvæggylle ,1 915 Svinegylle ,4 615 Minkgylle 0 0,0 0 Dybstrøelse,kvæg 0 0,0 0 Dybstrøelse,fjerkræ 0 0,0 0 Restprodukter 0 Grødeskær/parkaffald 500 0,0 0 Sort.husholdningsaffald 0 0,0 0 Energiafgrøder Majs 0 0,0 0 Roer ,0 0 Græs 0 0,0 0 Total Miljøvurdering!+!drivhusgasser Kraftvarme! Årsag (min. Kraftvarme! (max. tonco 2 ækv./år Opgradering Elproduktion Varmeproduktion Naturgasproduktion Erstatningafkunstgødning Afgasningafbiomasse Biogasanlæggetselforbrug Z333 Z333 Z1.656 Transportafbiomasse Z207 Z207 Z207 Nettoreduktion Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

32 !7!Nøgletal Enhed Kraftvarme Opgradering!til! naturgas Materialer!+!produktion Biomassebehandlet ton/år Tørstofindholdibiomasse % 10,0 10,0 Biogasproduktion m 3 CH 4 /ton 31,0 31,0 m 3 CH 4 /år m 3 biogas/år Anlæggetsbruttoeffekt MW 4,52 4,52 Elproduktion MWh/år Varmeproduktion(netto MWh/år Naturgasproduktion(netto m 3 naturgasækv./år Økonomi Anlægsomkostninger 1000kr Evt.anlægstilskud(30% 1000kr Driftsomkostninger 1000kr./år Indtægter 1000kr./år Miljø Reduktionafdrivhusgasser(min. tonco 2 ækv./år Reduktionafdrivhusgasser(max. tonco 2 ækv./år Z Øgetrecirkulationafnæringsstoffer kgn/år kgp/år Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

33 Referencer 1 DieterDeublein&AngelikaSteinhauser,2008:BiogasfromWaste andrenewableresources:anintroduction.wileyzvchverlag GmbH&Co.KGaA 2 MyCarlsson&MartinaUldal,2009:Substrathandbokför biogasproduktion.rapportudarbejdetforsvenskgastekniskt CenterAB ult/files/imagearchive/pdf/substrat handbokzfoerzbiogasproduktion.pdf 3 KurtHjortZGregersen,2011:Tørstofindholdetsbetydningfor økonomien.agrotech /Biogas/Filer/pl_11_548_b2.pdf 4 ThorkildBirkmose,2011:Kvalitetafgylle,dertilføres biogasanlægget.videncentretforlandbrug /Biogas/Filer/pl_11_548_b1.pdf 5 PeterJacobJørgensen,PlanEnergi,2009:BiogasZgrønenergi. Proces,Anlæg,Energiforsyning,Miljø.Det ontakt/besog_djf/oevelsesvejlednin JordbrugsvidenskabeligeFakultet,AarhusUniversitet g_og_baggrundsmateriale/biogas_z _Groen_Energi_2009_AU.pdf 6 HanneDamgaardPoulsen(ed.:Normtalforhusdyrgødning BS/Normtal_2010.pdf 7 Energistyrelsen,2010:TechnologyDataforEnergyPlants oghandel%20z %20publikationer/2010/Technology _data_for_energy_plants.pdf 8 DanskGastekniskCenter,2009:Biogastilnettet,projektrapport pporter/data/09/biogas_til_nettet.pd f 9 TorbenK.Jensen,2009:Opgraderingafbiogastilnaturgaskvalitet. Gastekniknr.4,2009 tikler/pdf_09/tkj_opgrad_biogas.pdf 10 Energinet.dk.Gennemsnitliggaskvalitet,årsgennemsnitfor azogzkvalitet/gaskvalitet/sider/visz gaskvalitet.aspx?visning=aarsgennem snit 11 InternationalEnergyAgency,2010:IEAETSAPTechnology TechnologyBriefE04ZMay FødevareøkonomiskInstitut,2002.Rapportnr.136: Samfundsøkonomiskeanalyserafbiogasfællesanlæg 13 Folketinget,2012:ForslagtilLovomændringaflovomfremmeaf vedvarendeenergi,lovomelforsyning,lovomnaturgasforsyning oglovomenerginet.dk.vedtagetved3.behandlingden8.juni SolrødKommune,2010:Udnyttelseaftangogrestproduktertil produktionafbiogas,fase1zforundersøgelse.projektrapport TechDS/PDF/E04ZCHPZGSZ gct_adfinal.pdf er/rapporter/~/media/migration%2 0folder/upload/foi/docs/publikation er/rapporter/nummererede%20rapp orter/130z139/136.pdf.ashx pdf/samling/20111/lovforslag/l182 /20111_L182_som_vedtaget.pdf doc.asp?id= &type=do c&pdf=true 15 Energinet.dk:GenerelDeklaration, MILJOE/Miljoedeklarationer/TilZ elhandlere/sider/generelz deklaration.aspx 16 DanskGastekniskCenter,2005:NaturgasZEnergiogMiljø ochurer/enermilbroch.pdf Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

34 17 Wood&Cowie,2004:AReviewofGreenhouseGasEmission FactorsforFertiliserProduction 18 Transportministreriet,2010:Værdisætningaftransportens eksterneomkostninger.rapport. task38.org/publications/ghg_emissi on_fertilizer%20production_july200 4.pdf Publication/2010/Rapport%20om% 20værdisætning%20af%20transport ens%20eksterne%20omkostninger.a shx 19 Nielsen,O.ZK.,Mikkelsen,M.H.,Hoffmann,L.,Gyldenkærne,S., Winther,M.,Nielsen,M.,Fauser,P.,Thomsen,M.,Plejdrup,M.S., Albrektsen,R.,Hjelgaard,K.,Bruun,H.G.,JohannZsen,V.K.,NordZ Larsen,T.,BastrupZBirk,A.,Vesterdal,L.,Møller,I.S.,Rasmussen,E., Arfaoui,K.,Baunbæk,L.&Hansen,M.G.2011:Denmark snational InventoryReport2011ZEmissionInventories1990Z2009Z SubmittedundertheUnitedNationsFrameworkConventionon ClimateChangeandtheKyotoProtocol.NationalEnvironmental ResearchInstitute,AarhusUniversity,Denmark.1199pp Energistyrelsen,2011:Forudsætningerforsamfundsøkonomiske analyserpåenergiområdet 21 Miljøstyrelsen,1999:Miljøprojektnr443ZCadmium,DEHPog NPEikildesorteret,forbehandletogafgassetdagrenovation 22 HenrikB.Møller,AlastairJamesWard,SebastianoFalconiogPeter Mejnertsen,2011:Produktionafbiogasfrahusdyrgødningog afgrøderiøkologisklandbrug.internrapportnr.105.aarhus Universitet 23 Landbosyd:EtableringafbiogasanlægiSønderborgKommune. Projektrapport 24 SørenUgiltLarsen,2010:Energiafgrødertilbiogasproduktion. Præsentationvedseminarombiomassetilbiogas.Agrotech DK/Info/TalOgKort/Fremskrivninger /beregningsforudsatninger/documen ts/forudsætninger%20for%20samfu ndsøkonomiske%20analyser%20på %20energiområdet% pdf /fremvis.pl?vaerkid=1949&reprid=0 &filid=0&iarkiv=1 djfpdf/ir_105_55774_internet.pdf /files/arrangement/seminarzomz biomasseztilz biogas/energiafgroedertilbiogasprod uktionvedsoerenugiltlarsen.pdf 25 Videncentretforlandbrug,2010:ProduktionsøkonomiZPlanteavl omi/produktionsoekonomi/planteavl /Filer/pl_Produktionsoekonomi_201 0_net_samlet.pdf 26 Energistyrelsen,2011:Notat:Biogas svarpådiversespørgsmål frasf DK/Politik/forhandlinger11/Docume nts/biogas%20z %20svar%20på%20diverse%20spør gsmål.pdf 27 Energistyrelsen,2012:Elprisstatistikfor isstatistik/ Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx

35 28 Steffen,R.,Szolar,O.&Braun,R.1998:Feedstocksforanaerobic digestion.universityofagriculturalsciencesvienna.raport 29 Skatteministeriet,2010.LOVnr722af25/06/2010:Lovom ændringaflovomafgiftafelektricitet,lovomkuldioxidafgiftaf visseenergiprodukterogforskelligeandrelove 30 Skateministeriet2012.Kvælstofafgiftsloven:TabeloverSatserog beløbsgrænser.setpå 31 VEKS,2012:Miljødekleration2011forfjernvarmei Hovedstadsområdet. ms/r0710.aspx?id= er_og_beloeb/8187.html ødeklaration/~/media/veks/files/p ublications/miljødeklaration%20for % ashx 32 HerningRenseanlæg,informationsmateriale ll/controls/rich%20text%20editor/ ~/media/dokumenter/borger/tekni k%20og%20forsyning/renseanlaeg/ TEK%20MJO%20RENSEANLÆG%20 Renseanlag_rundvisning_Dansk_versi on%20%2021%2001%202005%201 1%2027%2021%20%20pdf/Rensea nlag_rundvisning_dansk_version%20 %2021%2001%202005%2011%202 7%2021%20%20pdf.ashx 33 Miljøstyrelsen,1998:Organiskerestprodukteriindustrien. Miljøprojektnr Gebauer,R.,2003:Mesophilicanaerobictreatmentofsludgefrom salinefishfarmeffluentswithbiogasproduction.bioresource Technology,93,2,155Z167 ramme/frame.asp? 7909Z131Z8/html/default.htm Vurdering af energiproduktion, miljøeffekter og økonomi for biogasanlæg.xlsx