Dansk el og kraftvarme

Transkript

1 Livscyklusvurdering Dansk el og kraftvarme April 2010 Dong Energy A/S Kraftværksvej Fredericia Tlf.: Energinet.dk Tonne Kjærsvej Fredericia Tlf.: Vattenfall A/S Oldenborggade Fredericia Tlf:

2 Indholdsfortegnelse 1. Indledning og baggrund Baggrund Formål og anvendelse Formål og formidling Kvalitetssikring Del 1: Resultater og perspektiver El- og kraftvarmesystemet før, nu og i fremtiden? Historisk udvikling i det danske el- og kraftvarmesystem En LCA-baseret deklaration hvad er der sket ift og 2001? Scenarier for fremtiden Teknologiudvikling og miljøbelastning Forsuring og næringssaltbelastning - SO 2 og NO x Klima - CO 2 og andre drivhusgasser Del 2: Projektgennemførelse og detailrapportering Værktøjer og metode Funktionel enhed Afgrænsninger og allokering Datakilder og håndtering af manglende data Værktøj og modellering. Fra UMIP-værktøjet til GaBi Effektvurderinger Systemresultater for el og kraftvarme Elsystemet i Danmark Varmesystemet i Danmark Nøgletal for dansk el- og kraftvarmeproduktion i Systemmodellering Resultater af systemmodelleringen Teknologiresultater Teknologier i det danske el- og kraftvarmesystem Kul Multibrændsels-anlæg Naturgas Biomasse Affald Vindkraft Øvrige Referenceliste Del 3: Bilag...45

3 Side 1 af Indledning og baggrund 1.1 Baggrund En række af danske energiselskaber gennemførte i perioden et større samarbejdsprojekt der havde til formål at beskrive belastningen af miljøet fra vugge til grav af dansk el og kraftvarme. Som resultat fra projektet blev der offentliggjort LCA-baserede resultater for dansk el og fjernvarme for de historiske år 1997 og I perioden mellem afslutningen af dette første LCA-samarbejde er der imidlertid sket en betydelig udvikling af dels de lovgivnings- og markedsmæssige rammer som energisektoren arbejder indenfor, dels en betydelig teknisk udvikling på produktionsapparat og infrastruktur. De offentliggjorte resultater for el og fjernvarme trænger således til en ajourføring. Som en stor del af projektet dengang var anvendelsen af det af Miljøstyrelsen udviklede PC-værktøj UMIP som det centrale værktøj til opsamling og dokumentation af data, samt til gennemførelse af effektberegninger og analyser. UMIP-værktøjet kom desværre aldrig til at fungere efter planen, og det blev sidenhen opgivet. Dette stillede energiselskaberne i en situation, hvor man enten måtte træffe valget om at flytte data mm. til et andet værktøj eller afskrive det arbejde, der var lagt i det oprindelige LCAsamarbejde. I fællesskab har Energinet.dk, DONG Energy og Vattenfall i Danmark taget initiativ til at genoptage LCAsamarbejdet med det indhold der beskrives nedenstående. Intentionen har været at genoptage modellering og erfaringsudveksling blandt disse tre aktører, for sidenhen, når der var skabt en ny operationel platform, gradvist at udvide samarbejdet f.eks. med deltagelse af fjernvarmeselskaber eller teknologiproducenter. Ansvarlige for projektet og forfattere til rapporten var Christian F. B. Nielsen Abdi A. Hassan Helle Herk-Hansen Karen Hvid Ipsen Energinet.dk DONG Energy Vattenfall Specialkonsulent 1.2 Formål og anvendelse Formål og formidling Hovedformålet med projektet er at beskrive belastningen af miljøet - fra vugge til forbruger - for dansk el og kraftvarme med de udvalgte funktionelle enheder: 1 kwh el og 1 kwh kraftvarme (varme produceret på eller i samproduktion med et elproduktionsanlæg), og gøre disse informationer offentligt tilgængelige. Krav og afgrænsning af de funktionelle enheder er nærmere defineret i afsnit Derudover er der følgende underordnede mål for projektet: at beskrive miljøbelastningen ved anvendelsen af de enkelte produktionsteknologier, der (i dag og med relativt kort tidshorisont) er tilgængelige for det danske el/kraftvarme produktionssystem, at portere erfaringer og resultater fra det oprindelige LCA-samarbejde fra det gamle UMIPværktøj til det nyere GaBi-værktøj, og endelig at der i de deltagende organisationer oparbejdes kompetence til dels at vedligeholde disse informationer og dels anvende metodikken i selskabernes miljøarbejde fremover.

4 Side 2 af 59 Projektet henvender sig således primært til to målgrupper: Medarbejdere i de selskaber, der deltager i projektet. LCA-tankegangen skal integreres i enhver projektvurdering, og blive et dagligt instrument for medarbejderne. Den del af offentligheden der har interesse i energi- og miljøsektoren. Som et input til den offentlige debat omkring miljøkonsekvenser af el- og varmeproduktion, og i særdeleshed omkring ønskerne til udviklingen af fremtidens danske energisystem. Formidling og rapportering Projektets hovedresultater, nemlig systemværdier for 1 kwh el og 1 kwh kraftvarme publiceres på elektronisk form, i form af et regneark med terminerede processer, der kan downloades fra selskabernes hjemmeside. Der udarbejdes en samlet rapport på dansk med de væsentligste teknologi- og systemresultater, der ligeledes kan downloades i pdf-format fra hjemmesiderne. (Denne rapport). Selve den projektinterne dokumentation af data mm. sker primært i de udarbejdede modeller og processer i GaBi-værktøjet. Dette stilles ikke til rådighed for offentligheden. Disclaimer: System- og teknologiresultaterne fra LCA-samarbejdet stilles jf. ovenstående frit tilgængeligt for tredjeparts brug. Resultaterne anses for at være pålidelige og retvisende, med de i denne rapport beskrevne afgrænsninger og systemvalg, men ingen af de deltagende projektparter, DONG Energy A/S, Energinet.dk eller Vattenfall A/S med moder-, søster og datterselskaber, kan garantere for beskrivelsernes nøjagtighed eller påtage sig noget erstatningsansvar ved tredjeparts anvendelse af det offentliggjorte materiale. Anvendelse af projektresultater Udgangspunktet for projektet er at lave en beskrivende LCA, hvor el- og kraftvarmesystemerne dokumenteres for året Resultaterne kan derfor primært bruges til at beskrive miljøpåvirkningen fra el og kraftvarme i andre produkters livscyklus. Data er primært indsamlet med henblik på generering af systemresultaterne. Ved en vurdering af mulighederne for miljøforbedringer af enkelte teknologier kan det derfor være nødvendigt med en mere detaljeret modellering end den foreliggende. Ved sammenligning af forskellige elproduktionsteknologier skal man være opmærksom på, at de ikke har helt ens funktionelle enheder. Vindmøller og solceller har f.eks ikke samme evne til at følge svingninger i energiforbruget som de termiske produktionsteknologier. Derfor kan teknologiresultaterne ikke ukritisk sammenlignes. Ved vurdering af fremtidige energisystemer skal man også være opmærksom på, at teknologierne er beskrevet ud fra deres indpasning i det danske energisystem i Der er altså ikke tale om en ligeværdig sammenligning af teknologierne. Driftsforhold og andre historiske omstændigheder påvirker teknologiresultaterne. Det betyder, at man skal være opmærksom på dette i forbindelse med opbygning af andre elsystemer end det historiske. Samtidig udgør projektet grundlaget for det videre arbejde med livscyklusvurderinger inden for el- og kraftvarmesektoren. Et væsentligt delformål i LCA samarbejdet "Ten years after" er at give de deltagende virksomheder mulighed for - enten i fortsat samarbejde eller udenfor samarbejdet - at gennemføre mere dybdegående analyser med udgangspunkt i det fælles datasæt.

5 Side 3 af Kvalitetssikring Data Som udgangspunkt anvendes de oprindelige data fra projektet "Livscyklusvurdering af dansk el og kraftvarme oktober 2000", for alt andet end emissioner, brændselskæde og systemdata. Alle de medvirkende selskaber, Vattenfall, Energinet.dk samt DONG Energy, har kvalitetsstyringssystemer. Vattenfall og DONG Energy (Power) er ISO14001 certificerede, mens alle selskaberne har revisionspåtegnede miljødata. Den systemiske håndtering af data vurderes derfor generelt at være af høj kvalitet. Systemdata og emissioner opdateres til 2008 data opdateringen baseres på afregningsdata fra Energinet.dk s PANDA-system, på de lovpligtige grønne regnskaber der udarbejdes af kraftværkerne, samt ikke mindst de uafhængigt verificerede CO 2 -indberetninger- og brændselsopgørelser der årligt indberettes til Energistyrelsen. Brændselskæderne er derudover gennemgået med henblik på eventuelle opdateringer. F.eks. er store dele af det relativt tungtvejende brændsel kul - blevet erstattet med data fra en ny, certificeret miljøvaredeklaration gennemført af Vattenfall for kul anvendt i Danmark. Sammenlignet med forrige opdatering har DONG Energy og Energinet.dk ligeledes adgang til væsentligt flere data for det danske naturgassystem. På denne baggrund er brændselskæden for naturgas fra Nordsøen opdateret til 2008-niveau. Data for emissioner og systemdata vurderes derfor at have høj datakvalitet. Model og resultater Der blev ved projektets indledning givet kommentarer til projectets goal and scope af LCA centeret. PE North West Europe har ligeledes leveret LCA- og GaBi-faglig assistance på modelleringssiden særligt omkring opsætningen af teknologimodellerne. Det er dog (i denne omgang) fravalgt at få gennemført et decideret eksternt review af projektet, da det primære formål med projektet har været at tilvejebringe et modelapparat der kan anvendes af selskaberne internt. Projektet bygger samtidigt videre på det tidligere LCA-arbejde, der gennemgik en ekstern kvalitetssikring, herunder også en vurdering af afgrænsninger og allokeringer. Resultaterne stilles til rådighed for offentligheden as is, men de deltagende selskaber har ikke selv noget behov for et eksternt gennemsyn, da resultaterne ikke skal anvendes i markedsføringssammenhæng el. lign.

6 Side 4 af Del 1: Resultater og perspektiver Det er valgt at præsentere resultater, perspektiver og konklusioner allerede i rapportens første del. Det er så op til den enkelte læser om man har brug for også at læse de efterfølgende afsnit, der går lidt mere i detaljen med det metodiske grundlag, information der primært har interesse for LCA-praktikere. De mest indlysende anvendelser for et værktøj som LCA i energisektoren, og som er forsøgt illustreret i de kommende afsnit, er: LCA kan anvendes til at følge udviklingen i sektorens miljøbelastning over en årsrække, som illustreret i afsnit og afsnit Styrken ved LCA er her at give et mere helhedsorienteret billede end, hvad der er muligt ved kun at betragte de direkte emissioner. LCA kan anvendes til at fremstille deklarationer for 1 kwh el eller en kwh varme som det er gjort i afsnit Miljøvaredeklarationer (MVD) anvendes ikke kun af producenten der med værktøjet kan dokumentere særlige egenskaber ved et eller flere produkter, men er overordentligt interessant også for forbrugeren eller produktudvikleren fordi viser det sig energiforbruget i et produkts aktive brugsfase ganske ofte er en relativt tung post, når produktets samlede miljøregnskab skal gøres op. LCA kan anvendes til at analysere fremtidige tiltag i energisystemet. Denne anvendelse er illustreret i afsnit Som det er tilfældet for den historisk orienterede overvågning kan dette selvfølgelig gøres alene ud fra forventninger om de direkte udledninger, men der vil altid være en række spørgsmål om andre faser som LCA kan bidrage til at besvare f.eks. hvad betyder et øget forbrug af importeret biomasse i Danmark på drivhusgasudledningen fra skibstransport. LCA kan anvendes til at sammenligne forskellige teknologiløsninger og pege på hvor der er behov for at ligestille eller videreudvikle teknologier i systemet. Dette er gjort i afsnit og hvor der er sat fokus på fordele og ulemper ved enkeltteknologier. LCA kan endelig bruges som et kommunikationsredskab f.eks. i klimadebatten som illustreret i afsnit hvor et af tidens brændende spørgsmål er i fokus. 2.1 El- og kraftvarmesystemet før, nu og i fremtiden? Historisk udvikling i det danske el- og kraftvarmesystem For at sætte scenen for diskussionen af udviklingen af el- og kraftvarmesystemet nu og i fremtiden en ganske kort introduktion til den historiske udvikling, se Figur 1, hvor der er valgt en periode på 20 år. Der fokuseres her på det samlede system, enkeltteknologier beskrives nærmere (også i en historisk kontekst) i afsnit 3.3.

7 Side 5 af 59 GWh Elproduktion og forbrug Central produktion Decentral produktion Vind, vand, sol Indenlandsk forbrug GWh Fjernvarmeproduktion Central k/v Decentral k/v Fjernvarme Brændsler til el og kraftvarme 100% 90% 80% 70% 60% 50% Affald 40% Biomasse 30% Naturgas 20% Olie 10% Kul 0% Virkningsgrader 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% Virkningsgrad - centrale 20% Virkningsgrad - decentrale 10% 0% Figur 1 Den historiske sammensætning af el- og fjernvarmeproduktionen i Danmark. (NB akserne er med vilje holdt i samme skala således det er nemmere at relatere de samlede energivolumener til hinanden). Som det ses af figuren er der nogle enkelte gennemgående træk for henholdsvis elsystemet og fjernvarmen. Udviklingen kan i grove træk beskrives som følger: Rygraden i elsystemet for 20 år siden var de centrale kraftværker. Disse leverede (for manges vedkommende) både el og kraftvarme, men der var på det tidspunkt en relativt højere andel af kondensdrift i systemet. Kondensandelen er faldet over perioden, hvilket ses i den stigende tendens i totalvirkningsgrad. I starten af perioden er det generelle billede, at Danmark ikke er selvforsynende med elektricitet. Lidt afhængigt af de klimatiske forhold importeres op mod 25 % af forbruget fra Norden, hvor der stadig er et betydeligt overskud af (billigere) vandkraft. I begyndelsen af 1990 erne med færdiggørelsen af naturgasnettet - etableres en stor, naturgasfyret decentral kraftvarmekapacitet. De decentrale kraftvarmeværker udgør i stadig stigende grad en væsentlig del af den indenlandske elproduktion. Den decentrale kraftvarme er karakteriseret ved en ganske høj effektivitet, når der ses på brændselsudnyttelsen. På systembasis udnyttes ca. 90 % af brændslerne. Parallelt med den decentrale kraftvarme følger en udbygning med vindkraft. Disse to produktionsformer betyder alt andet lige at behovet for udskiftning af central kapacitet falder, og ligeledes behovet for central produceret kondens-el. Udbygningen med decentral kraftvarme betyder også, at andelen af ren fjernvarme falder gennem perioden med en højere systemeffektivitet til følge. Energistyrelsen vurderer i sin årlige energistatistik omkring samproduktionen, at 80 % af fjernevarmen i 2008 var produceret på kraft-

8 Side 6 af 59 varmeanlæg og 55 % af den termiske elproduktion ligeledes. [Energistyrelsen, 2008]. Til sammenligning var værdierne henholdsvis 59 % og 37 % i Med indfasningen af decentral kraftvarme på naturgas ses også begyndelsen til et skifte i brændselsanvendelsen. Fra overvejende at være kulbaseret bliver systemet mere diversificeret, og der er i slutningen af perioden ganske betydelige andele af naturgas og biomasse i el- og kraftvarmeproduktionen. I perioden ses også en udvikling i import/eksport af elektricitet: Kraftoverskuddet i Norden reduceres, og muligheden for at importere store mængder billig vandkraft falder. Kun i år, hvor der falder særligt meget nedbør i Sverige/Norge (vådår som f.eks og 2000) dækkes en større del af det danske forbrug fortsat af import. Tvært imod er der i stigende grad en tendens til at det modsatte sker - i tørre år, hvor vandkraftreserverne falder kan Norge/Sverige ikke mere dække forbruget med egen produktion. I tørår (som f.eks og 2003) eksporteres der derfor betydelige mængder elektricitet fra Danmark til Norden. Forskellen mellem tørår og vådår kan være betydelig fra en elproduktion på 44 TWh i tøråret 2003 til 32 TWh i vådåret 2000 en forskel på næsten 1/3. En sidste væsentlig forandring i perioden er, at reguleringen og ejerskabet af el- og kraftvarmeproducerende selskaber gradvist går fra at være offentlige monopoler til private aktører på markedsvilkår. Dette skifte, og den deraf følgende ændring i driftsvilkårene for kraftværkerne ses måske mest tydeligt i den decentrale kraftvarme. Fra 2005 er de decentrale kraftvarmeværker gradvist gået fra at få deres elproduktion afregnet efter en særlig treledstarif til afsætning af elproduktionen på markedsvilkår. Overgangen til markedsvilkår er medvirkende til at produktionsandelen af elektricitet og kraftvarme fra den decentrale del af sektoren falder sidst i perioden, mens varmeproduktionen fastholdes (med forbehold for klimatiske variationer fra år til år) En LCA-baseret deklaration hvad er der sket ift og 2001? En af de mulige anvendelser af resultaterne fra LCA-projektet er at monitere udviklingen i den miljømæssige belastning fra el/kraftvarme-sektorerne i Danmark. Der hvor LCA kommer til sin ret ift. de analyser og rapporteringer, der allerede eksisterer (f.eks. Energistyrelsens og Energinet.dk s årlige energi- og miljøstatistikker, kraftværkernes lovpligtige grønne regnskaber mm.) er, at livscyklustilgangen tager hele processen med og ikke kun betragter emissioner indenfor landets grænser eller indenfor producentens matrikel. I de mere afgrænsede tilgange er der risiko for at overse udflagning af emissioner til tredjelande/andre sektorer, en ikke uvæsentlig risiko i et system der er under kraftig forandring. Udviklingen i sammensætningen af 1 kwh (el eller kraftvarme) i stikkontakten eller radiatoren systemresultatet - hos den danske forbruger er (for udvalgte miljøeffekter) vist i Figur 2.

9 Side 7 af 59 1 kwh elektricitet - fremme ved forbrugeren ,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 mpe Næringssaltbelastning Forsuring Drivhuseffekt Figur 2 Sammenligning af en LCA-baseret deklaration for 1 kwh elektricitet i 1997, 2001 og Sammenligningen er foretaget med allokering efter energiindhold. Figuren er (i modsætning til de fleste af rapportens figurer) vist som personækvivalenter: En af vanskelighederne ved at benytte en metode som LCA er, at der hyppigt er behov for at sammenligne og vurdere miljø- eller andre effekter, der grundlæggende ikke er direkte sammenlignelige. Til dette formål omregnes de enkelte påvirkninger til personækvivalenter. En personækvivalent er en gennemsnitpersons årlige bidrag til en miljøbelastning (og i LCA-projektet der anvender UMIP-metoden er gennemsnitsdanskeren målestokken). En dansker udleder således i gennemsnit ca kg CO 2 -ækvivalenter årligt og 100 kg SO 2 -ækvivalenter. Pga. størrelsesforskellen er det vanskeligt at sammenligne de 2 tal direkte, men ved normalisering gennem omregning til personækvivalenter kan man bedre danne sig et indtryk af, om det giver en relativt bedre miljøeffekt at reducere den ene eller anden parameter. Som det ses af Figur 2 er der ikke sket nogen indbyrdes ændring i hvilke miljøeffekter fra produktion af elog kraftvarme der er de mest betydende. Risikoen for klimapåvirkninger (drivhuseffekten) er fortsat stadig den tungeste miljøfaktor i såvel normerede som absolutte størrelser. Men som det også ses af figuren er det samtidig den påvirkning, hvor der er sket (i absolutte tal) de største fremskridt. Den største relative forskel ses (blandt de valgte kategorier) på forsuring, hvor belastningen er halveret i perioden mellem dette (2008) og foregående (2001) modelår (mere om forsuring i afsnit 2.2.1). Systemresultatet som diskuteret ovenfor er blot det ene af de to hovedaspekter ved dette og tidligere projekter. Teknologiresultatet, dvs. miljøbelastningen fra de enkeltteknologier der bidrager til sammensætningen af den danske kwh er også beregnet, og ses af Figur 3 for kulkraftens vedkommende. Kulkraft er valgt som eksempelteknologi fra de tre modelår fordi en af de basisforudsætninger der ofte antages i såvel LCA-projekter som i systemanalyser af den fremtidige udvikling af energisystemet i Danmark er, at kulkraftkondens er den marginale kwh.

10 Side 8 af Kulkraft "marginalen" Allokering ved exergi-metoden 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 mpe Næringssaltbelastning Forsuring Drivhuseffekt PARAMETER Drivhuseffekt Ozonnedbrydning Forsuring kg CO2-ækv 0,93 0,78 0,92 g CFC11-ækv 0,00 0,00 0,00 g SO2-ækv 4,56 0,64 1,25 g C2H4-ækv 0,04 0,03 - Fotokemisk ozon-1 (lavnox) Fotokemisk ozon-2 (højnox) g C2H4-ækv 0,04 0,03 0,02 Næringssaltbelastning g NO3-ækv 3,77 0,76 1,18 Human TOX, vand m3 vand 1,35 0,16 12,99 Human TOX, luft m3 luft Human TOX, jord m3 jord 0,00 0,00 0,00 Øko TOX, vand-kronisk m3 vand 1,90 1,41 486,76 Øko TOX, vand-akut m3 vand 0,08 0,13 48,72 Øko TOX, jord m3 jord 0,08 0,00 0,17 Volumenaffald g 139,40 9,31 458,95 Figur 3 1 kwh el fra kulkraft med miljøbelastningen fordelt mellem el og varme efter energikvalitetsmetoden den marginale kwh? Den marginale kwh er den kwh der enten forbruges yderligere, dvs. den er relevant når der laves LCA for f.eks. elektriske apparater som (antages det) vil medføre et merforbrug, eller den kwh der kan spares ved f.eks. at udskifte alm. glødepærer med elsparepærer. Der er ingen tvivl om, at kulkondens tidligere har været den marginale kwh i Danmark, da denne teknologi dominerede elsystemet. Det er dog formodentlig allerede nu, og især på længere sigt, et åbent spørgsmål hvor længe denne antagelse kan betragtes som (teknisk) valid. Der er nu store mængder vindkraft og decentral (naturgasbaseret) kraftvarme i det danske elsystem. Den decentrale kraftvarme har før 2005, hvor den overgik til markedsvilkår, været kunstigt lavt placeret på udbudskurven gennem anvendelse af afregning efter tre-ledstariffen. Når man betragter Figur 1, og ser den kraftige reaktion til prissignalet fra netop naturgasfyret kraftvarme, er det naturligt at rejse spørgsmålet om ikke naturgasbaseret elektricitet kan antages at være den marginale elektricitet i hvert fald i en vis mængde af årets timer? En nøgle til en evt. tidsmæssig proportionering kunne være at se nærmere på hvilke anlæg, der leverer systemydelser til elnettet. Historisk, og i LCA-modelårene 1997 og 2001, leverede de centrale værker alle systemydelserne og her kunne der med god grund fastholdes en betragtning om at kulkondens var marginalen. Efter overgangen til markedsvilkår kan de decentrale værker også deltage på reserve- og regulerkraftmarkedet (og markedet fra frekvensreserver fra og med sep. 2009). Som en tommelfingerregel vurderes at de decentrale værker nu bidrager med ca. 2/3 af de manuelle reserver i Vestdanmark og ca. 1/3 af aktiveringen på regulerkraftmarkedet blandt vestdanske aktører. Disse tal giver således et fingerpeg af i hvilket omfang decentral naturgasbaseret elektricitet kunne antages at være marginalen. Det er dog ikke målet med projektet og rapporten at løse problemet med at identificere den marginale kwh om end spørgsmålet er relevant. Spørgsmålet er indtil videre sendt til hjørnespark, og det er valgt blot at vise udviklingen i sammensætningen af 1 kwh kulkraft mellem de tre LCA-modelår og dermed overlade det til læseren at drage sine egne konklusioner omkring spørgsmålet om den marginale kwh. Kulkondens er (modsat systemresultatet) tilnærmelsesvis det samme som det resultat der genereres ved at anvende allokering efter energikvalitets-metoden (også ind imellem kendt som exergimetoden), hvorfor dette resultat præsenteres som et bud på den marginale kwh Scenarier for fremtiden Udviklingen af fremtidens energisystem er et af de temaer, der får megen opmærksomhed blandt teknikere, politikere og i forskningsverdenen. Det fremtidsrettede er et af de områder, hvor livscyklusbetragtningen er vigtig for at træffe de rigtige beslutninger, og hvor LCA-samarbejdet s værktøj kan bruges til at understøtte de øvrige nødvendige analyser. Det har ikke været en opgave for LCA-samarbejdet at udarbejde systemmodeller og scenarieanalyser for fremtidens energisystem, så når emnet er inddraget her, er

11 Side 9 af 59 der genbrugt analyser og scenarier fremstillet i anden sammenhæng men med LCA-modellens data overlejret de oprindelige resultater. Det skal dog pointeres, at LCA-modellen ikke i sin nuværende form er udviklet med henblik på at levere fremtidsscenarier, men tager udgangspunkt i el/kraftvarmesystemet anno Det er imidlertid en af de mest spændende anvendelsesmuligheder af LCA arbejdet forudsat de nødvendige model-tilretninger gennemføres. Derfor er det valgt at medtage dette afsnit med forbehold for at illustrere potentialet for modellen. Energinet.dk har længe arbejdet med systemmodeller og scenarieanalyser (se bl.a. Energinet.dk, 2007). Man har i denne nyere scenarieanalyse opstillet 4 mulige udfald for det fremtidige energisystem (2030 er valgt som modelår) under hovedantagelser om mere henholdsvis mindre grad af fokus på miljø og mere henholdsvis ringere internationalisering af energisektoren. Disse scenarier er grafisk skitseret i Figur 4. Miljø et højt prioriteret hensyn 4 - Grønnevang 1 - Greenville Primært nationalt fokus Kraftig vindkraft udbygning Focus på lokal/nationale løsninger El-biler Brint-infrastruktur (lokal) 3 - Blåvang Clean coal teknologi (CCS) Focus på national forsyning af el Lidt el-biler Markant vindkraft udbygning Kraftig international el-infrastruktur El/hybrid-biler VE-gas/brint infrastruktur med internationalt perspektiv 2 - Blueville Naturgas rygrad i systemet International naturgas forsyning Transportsektor på gas Internationalt fokus Miljø et lavere prioriteret hensyn Figur 4 Hovedveje i 4 mulige energifremtider. Bemærk, at scenarierne forholder sig til hele energisektoren, mens LCA-samarbejdsprojektet har begrænset sin analyse til el og kraftvarme. De forskellige fokus som politikere/aktører tilskrives i de 4 mulige scenarier får en betydning for den kapacitet, der kommer til at stå til rådighed for el/kraftvarmeproduktion i 2030 sammenlignet med forholdene i 2008 (se Tabel 1). Karakteristisk for scenarierne er: Der udbygges massivt med vindkraft i de grønne scenarier. Der udbygges ligeledes vindkraft i de blå scenarier, men knap så kraftigt. Overordnet forventes dog væsentligt større vindkraftkapacitet i 2030 end i Den decentrale kapacitet fastholdes nogenlunde på det eksisterende niveau. Men som det fremgår af Energinet.dk's scenarierapport, så vil der i de grønne scenarier ske et brændselsskifte, hvor naturgas udskiftes med biomasse. Den centrale kapacitet er under pres i alle scenarier. Der er fortsat plads til en del central produktion i de internationalt orienterede scenarier, og i særdeleshed i det blå scenarie hvor der antages fastholdt en produktion baseret på kul men på kraftværker udrustet med CO 2 -rensning (CCS Carbon Capture and Storage).

12 Elkapacitet [GW] Greenville Grønnevang Blueville Blåvang 2008 Vind offshore 4,2 2,6 1,3 1,0 0,4 Vind onshore 4,4 3,3 3,7 3,3 2,8 KAD (multifuel) 3,4 3,4 4,1 1,3 7,3 Multifuel med CCS 0,0 0,0 0,0 1,7 0,0 Spidslast 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Dec. k/v 2,6 2,7 2,6 2,6 2,4 Solcelle 1,0 2,0 0,0 0,8 0,0 I alt 15,7 14,1 11,9 10,9 13,1 Tabel 1 Elproduktionskapacitet i 2008 og i de 4 mulige energifremtider. LCA 10 years after Side 10 af 59 En gennemregning af scenarierne med markedsmodellen SIVAEL resulterer i en mulig fremtidig produktion og forbrug af el og kraftvarme som skitseret i Tabel 2. El-produktion [TWh] Greenville Grønnevang Blueville Blåvang 2008 Vind 27,7 18,6 14,7 12,1 7,0 KAD (multifuel) 11,2 8,2 11,9 2,3 20,8 Multifuel med CCS 0,0 0,0 0,0 18,5 0,0 Dec. k/v 6,8 5,5 9,3 10,4 6,9 Solcelle 1,6 1,6 0,0 0,6 0,0 I alt 47,3 33,8 35,9 44,0 34,7 Netto eksport 11,3 2,7-7,5 0,8-1,4 Indenlandsk elforbrug 36,1 31,2 21,2 43,1 36,1 Kraftvarmeproduktion (PJ) Tabel 2 Det fremtidige elsystem fra scenarieanalysen/sivael. Kun teknologier med en betydende ellevering er inkluderet i oversigten. Resultatet af påtrykningen af scenarierne med de LCA-baserede teknologiresultater er valgt illustreret kun for elektricitet: Der er af tidsmæssige/ressourcemæssige hensyn ikke udarbejdet modeller for alle relevante fjernvarmeteknologier, så analysen for varmen vil blive knap så fuldstændig som den tilsvarende visualisering af miljøkonsekvenserne fra produktion og forbrug af elektricitet. Forsuring Næringssalte Drivhuseffekt 2008 Blåvang Blueville Grønnevang Greenville 2008 Blåvang Blueville Grønnevang Greenville 2008 Blåvang Blueville Grønnevang Greenville 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 g/kwh 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 g/kwh g/kwh Figur 5 LCA-baseret resultat for 4 mulige energifremtider sammenlignet med Dansk elproduktion, allokeret ved 125 %-varmevirkningsgrad. Som det ses af Figur 5 sker der en netto-forbedring på de tre udvalgte miljøparametre i alle fire scenarier. Ikke overraskende måske, da alle scenarierne antager, at der vil ske en væsentlig udbygning med vindkraft. Et af de mere bemærkelsesværdige resultater vedrører Blueville/Blåvang-scenarierne, der skiller sig

13 Side 11 af 59 lidt ud på drivhuseffekten. Disse to scenarier indeholder ikke nær så meget vindkraft som de grønne scenarier, men især i Blåvang-scenariet opnås en sammenlignelig reduktion i drivhuseffekt-potentialet gennem anvendelse af kul/ccs. Lokale løsninger, baseret på naturgas som i Blueville-scenariet er derimod ikke helt så effektive, se Figur 6. Drivhuseffekt Brændselsvalg 2008 Blåvang Havmøller Landmøller Multifuel 2008 Blåvang Kul/Olie Blueville Biomasse dec k/v Affald dec k/v Blueville Naturgas Biomasse Grønnevang Greenville Gasmotor Gasturbine Solceller Grønnevang Greenville Affald 0% 50% 100% PJ Figur 6 Drivhuseffekt og brændselsvalg for scenarier og referencen. 2.2 Teknologiudvikling og miljøbelastning Foregående afsnit har fokuseret på det lidt bredere historiske og fremtidsmæssige perspektiv for systemet som et hele. De frem- eller tilbageskridt som modelresultaterne viser har (naturligvis) deres oprindelse i de underliggende produktionsteknologier som dette afsnit vil forsøge at rette blikket imod Forsuring og næringssaltbelastning - SO 2 og NO x I slutningen af 1980 erne begyndte de første afsvovlingsanlæg at holde deres indtog på de danske kraftværker, og i slutningen af 1990 erne de første DeNOx-anlæg. Med udbygningen af miljøanlæggene er der sket et voldsomt fald i udledningen af svovdioxid (forårsager forsuring) og kvælstofilter (forårsager forsuring og næringssaltbelastning af de indre danske farvande). Faldene i udledningen fra kraftværkerne er vist i Figur 7. Ton Svovldioxid Decentral Central Ton Kvælstofoxider Decentral Central Ton SO 2 /NO x : LCA-basis Decentral - Brændsel Decentral - Drift Central - Brændsel Central - Drift LCA Alm. LCA Alm. Næringssalte/NOx Forsuring/SO2 Figur 7 Udvikling i emissioner af kvælstofoxider og svovldioxid fra de danske kraftværker. Som det ses af den yderste højre graf, er der en mere differentieret information i at medtage miljøeffektkategorier frem for blot enkeltstoffer, og der er ligeledes en væsentlig forskel når brændselskæderne medtages i betragtningen.

14 Side 12 af 59 En af de (måske) overraskende detaljer i Figur 7 er, at udledningerne fra den decentrale kraftvarmeproduktion og den centrale kraftvarmeproduktion efterhånden er cirka lige store til trods for at den producerede energimængde fra de centrale kraftværker er mere end tre gange så stor (se Tabel 4). Årsagen hertil skal bl.a. findes i de enkeltteknologier der anvendes til produktion i den centrale henholdsvis den decentrale sektor se Figur 8: Vindkraft (land) Forsuring Anlæg Brændsler Drift Vindkraft Næringssalte Anlæg Brændsler Drift Gasmotorer Gasmotorer Gasturbiner Gasturbiner Multibrændsel Kulkraft med DeNOx Kulkraft (snit) Kulkraft (snit) - 0,5 1,0 1,5 g SO 2 -ækv. pr. kwh - 0,5 1,0 1,5 g NO 2 -ækv pr. kwh Figur 8 Enkeltteknologiers bidrag til forsuring/næringssaltbelastning per kwh el (allokering ved 125 % varmevirkningsgradsfordeling) I tilfældet forsuring bidrager både udledningen af SO 2 og NO x til effekten. For svovlen s vedkommende er bidragets størrelse afhængigt af svovlindholdet i brændslet, og hvorvidt anlæggene er udrustede med miljøanlæg, der kan fjerne SO 2 en fra røggasserne før udledning. Her skiller brændslet naturgas sig ud fra de øvrige brændsler (kul, olie, biomasse), idet der så godt som ingen svovl er i naturgas, og der derfor intet forsuringsbridrag er fra svovl for de i Figur 8 viste gas-teknologier. Når der i driftsfasen af de teknologier, der er baseret på faste brændsler (kul og biomasse), kun er et forsuringsbidrag af cirka samme størrelsesorden som ved de naturgasfyrede anlæg er det fordi de anlæg, der anvender kul og biomasse typisk er udrustede med afsvovlingsanlæg, der fjerner op mod 99 procent af røggassernes svovlindhold. For disse teknologier ses brændslerne (udvinding og transport af kul og biomasse fra oprindelseslandet til Danmark) at bidrage med en relativt stor del af den samlede belastning pr. kwh elektricitet eller varme. Billedet er lidt anderledes når det drejer sig om næringssalte. Her er brændslets iboende egenskaber af mindre betydning de forbrændingstekniske egenskaber ved anlæggne betyder mere for den enkelte teknologi s udledning af NO x. Gasmotorer og gasturbiner har relativt høje udledninger af NO x, hvorfor disse teknologier bidrager med en (relativt) stor del af energisektorens andel af næringssaltbelastningen. Dette ses særligt tydeligt når der sammenlignes med f.eks. kulkraft, hvor kraftværket er udrustet med deno x -anlæg hvorved bidraget i driftsfasen kan reduceres.

15 Side 13 af Klima - CO 2 og andre drivhusgasser Den specifikke CO 2 -udledning fra de produktionsteknologier der i 2008 var til rådighed for det danske elog kraftvarmesystem ses af Figur 9: Vindmøller (til havs) Vindmøller (på land) Affald Biomasse Gasmotorer Gasturbiner Multifuel Kulkraft Drivhuseffekt Anlæg Brændsler Drift g CO 2 -ækv. pr. kwh Figur 9 Drivhuseffekt per kwh el for forskellige produktionsteknologier (allokering ved 125 % varmevirkningsgradsfordeling) Modsat forsuring og nærringssaltbelastning (som diskuteret i foregående afsnit) er driftsfasen for drivhuseffektens vedkommende langt den mest dominerende fase uanset hvilken teknologi der kommer på tale. Fremstilling og transport af brændsler har en effekt, men den er mindre betydende (transport og udvinding af kul udgør for f.eks. kulkraft kun godt 3 procent af den samlede drivhuseffekt). Ikke uventet skiller vindkraft sig markant ud fra de termiske teknologier ved at levere resultater med meget lav klimapåvirkning, men også anvendelsen af biomasse til kraftvarme har et relativt lavt potentiale for klimapåvirkning. Her skiller teknologien sig imidlertid fra stort set alle øvrige teknologier, idet der for biomassens vedkommende bliver en målbar effekt af brændselsfasen transport af biomasse der sammenlignet med kul eller olie har en relativt lav energitæthed slår mere igennem end det er tilfældet for de øvrige teknologier.

16 Side 14 af Del 2: Projektgennemførelse og detailrapportering 3.1 Værktøjer og metode Funktionel enhed Hovedformålet med projektet er at lave en LCA af 1 kwh el og 1 kwh kraftvarme leveret til danske forbrugere i 2008 (i det følgende kaldet systemresultater). Det understreges, at der som udgangspunkt ikke er tale om en komparativ LCA: For systemresultatet kraftvarme har projektet således ikke tilvejebragt resultater for alternative opvarmningsformer (elvarme, oliefyr, solvarme el. lign) der kan bruges i en sammenligning mellem forbrugernes valg af varmeforsyning. For systemresultatet el har der ligeledes ikke været forsøgt at opstille alternativer for produktion/levering af elektricitet til den danske forbruger. Udgangspunktet har primært været den faktuelt kendte sammensætning snarere end opstilling og sammenligning af mulige kombinationer af elsystemet. Elektricitet Den funktionelle enhed er 1 kwh el (system-el) leveret i målerskabet hos forbrugeren. Karakteristisk for denne enhed er, at rådighedsgraden for forbrugeren er meget høj. Det vil sige, at udfald skyldes udelukkende force majeure (lynnedslag, stormskader, havarier m.m.). Systemanalyse, det vil sige om denne ydelse kunne leveres med et andet system, er ikke omfattet af projektet. Den funktionelle enhed på teknologiniveau (teknologi-el) er 1 kwh leveret ab værk. Der er således modsat system-el ingen krav til leveringsgaranti, anlægsrådighed m.m. Kraftvarme Den funktionelle enhed er 1 kwh kraftvarme, der som gennemsnit leveres til den danske fjernvarmeforbruger. Projektet omfatter ikke produktionsteknologier, der alene producerer varme. Der regnes ikke på varme af en specifik kvalitet (fremløbs- og returtemperaturer), men energitabet frem til forbrugerens måler medregnes. For den enkelte teknologi opgøres varme på samme måde som el, dvs. som 1 kwh leveret ab værk. Vurdering af funktionel enhed Ved at vælge 1 kwh som funktionel enhed fokuseres på energiaspektet af det leverede produkt. Det er fra de fleste synsvinkler også det mest interessante aspekt. Da el ikke kan lagres (det vil sige, at forbrug og produktion sker samtidigt), er der imidlertid andre krav, som skal opfyldes. Det gælder primært reguleringsevne, men også en række andre tekniske forhold som reaktiv effekt og spændingskvalitet. Disse krav er opfyldt ved det modellerede system og er ikke kvantificeret yderligere. For de enkelte teknologier er disse kvalitetskrav ikke nødvendigvis opfyldt. Det gælder f.eks. for vindmøller og solceller, hvis produktion skifter i takt med de meteorologiske forhold og ikke efter behovet i elmarkedet. På samme måde kan kombineret produktion af el og varme give vanskeligheder ved den samtidige leverance af begge produkter. Der er ikke gjort noget forsøg på at bringe de enkelte teknologier på sam-

17 Side 15 af 59 me niveau i forhold til de tekniske kvalitetskrav; de er nemlig egenskaber ved systemet og ikke ved det enkelte produktionsanlæg. Brugere, der vil lave deres egne scenarier for energiforsyningssystemer, med udgangspunkt i de offentliggjorte data fra projektet, skal være opmærksomme på selv at sikre, at det samlede system opfylder de krav, forbrugerne vil stille til kvaliteten af leverancerne Afgrænsninger og allokering Afgrænsninger på systemniveau De overordnede systemgrænser for fremstilling af system-el og system-varme i 2008 ses af Figur 10: SYSTEMGRÆNSE Produktionsteknologi 1 El/varme ab værk Produktionsteknologi 2 : :. Produktionsteknologi n El/varme ab værk El/varme ab værk Transmission El/varme ab transmission Distribution El/varme an forbruger Import / eksport El ab værk Ind: Forbrug af primær energi og ressourcer Ud: Emissioner samt produkter fra de enkelte enhedsprocesser Figur 10 Systemgrænser for fremstilling af resultater på systemniveau (system-el og system-varme). Afgrænsninger for fremstilling af el/varme ved hjælp af de forskellige produktionsteknologier er illustreret i Figur 11, mens afgrænsninger for transmission og distribution af el og varme er illustreret i Figur 12. Alle relevante, primære processer for at levere henholdsvis el og kraftvarme hos forbrugeren skal indgå. Hos forbrugeren stopper leverancen ved måleren, således at selve forbrugsfasen ikke er inkluderet i dette studie ( vugge-til-port ). En væsentlig afgrænsning på systemniveau er, om man betragter dansk elproduktion eller dansk elforbrug.

18 Side 16 af 59 Elproduktion omfatter den el, der er blevet produceret på anlæg i Danmark. Det vil svare til betragtningsmåden for et produktionsselskab, som vil deklarere sin produktion. Resultatet kan også anvendes som det danske bidrag, hvis der skal laves gennemsnit for f.eks. europæisk elproduktion. Elforbrug omfatter den el, der leveres hos forbrugeren og er en blanding af el, der er produceret i Danmark og i udlandet. Her er forbrugeren eller salget af el i fokus. Den centrale forskel på de to betragtningsmåder er håndteringen af import/eksport. Det er i projektet besluttet at beregne resultater for både elproduktion og elforbrug. Afgrænsninger på teknologiniveau For produktionsteknologierne fremgår de overordnede systemafgrænsninger af Figur 11. For hver teknologi er data i selve GaBi-modellen opdelt i seks hovedkategorier: Brændselsfremstilling, transport af brændsel, bygning og vedligehold af anlæg, skrotning af anlæg, fremstilling og forbrug af hjælpestoffer og endelig selve kerneprocessen forbrænding af brændsler i kraftværkets kedel. I rapporten er det dog valgt at aggregere denne faseopdeling yderligere, og typisk er de faseopdelte resultater kun præsenteret for tre kategorier: SYSTEMGRÆNSE Brændsel Transport af brændsler Anlæg Brændselsekstraktion Bygning/vedligehold af kraftværk Skrotning af kraftværk Drift Omsætning af brændsler Fremstilling & forbrug af kemikalier mm Produkter: El/varme Ind: Forbrug af primær energi og ressourcer Ud: Emissioner samt produkter fra de enkelte enhedsprocesser Figur 11 Systemgrænser for fremstilling af el/varme ved hjælp af forskellige produktionsteknologier (teknologiresultater) med markering af de tre væsentlige faser. Brændsler dvs. al den aktivitet der ligger udenfor kraftværkets matrikel og som vedrører produktion og transport af brændsler frem til kraftværkets port Anlæg dvs. den energi og de ressourcer der anvendes til at opføre, vedligeholde og efter endt livstid at nedbryde kraftværket og retablere kraftværkspladsen Drift dvs. selve kerneprocessen for et energiproducerende anlæg forbrænding af brændsler ved termisk produktion eller omsætning af vindens kinetiske energi for vindkraftanlæg. I driften medtages

19 Side 17 af 59 forbrug af hjælpestoffer (f.eks. kalk til afsvovling, benzin eller andre drivmidler) der anvendes på selve matriklen. Generelt fokuseres på 1.-ordens-effekter. Det betyder f.eks., at energiforbrug ved driften af en kulmine er medtaget. Det samme er energiforbrug og emissioner ved transport af kul fra minen til kraftværket, mens bygning af skibe og andre transportmidler ikke er medtaget i undersøgelsen. Derimod er selve opførelsen og nedbrydningen efter endt levetid af det energiproducerende anlæg (kraftværket, vindmøllen) taget med. Produktionsteknologier, der ikke vurderes at have væsentlig betydning i den danske energisektor i dag eller med relativt kort tidshorisont, medtages ikke i projektet i samme omfang som illustreret i Figur 11. Dette omfatter vandkraft, solceller, forgasningsteknologier, værker med biogas, olie eller diesel som hovedbrændsel samt produktion på basis af særlige brændsler som petcoke, olivenkerner m.m. der pt. ikke finder generel anvendelse i det danske produktionssystem. Disse produktionsteknologier betegnes i projektet som "Øvrige teknologier", og der medtages ikke yderligere miljøbelastninger herfra end, hvad der indgår i datagrundlaget til Energinet.dk's årlige miljørapport vedrørende driften/jf. Figur 11 af anlæggene. For transmissions- og distributionsanlæg fremgår de overordnede systemafgrænsninger af Figur 12. I dette projekt er det dog kun transmission af el, der overholder de angivne systemafgrænsninger. Distribution af el og transport af varme omfatter således kun nettab. Der skelnes der ud over ikke mellem transmission og distribution af varme i projektet. SYSTEMGRÆNSE El/varme ab værk/transmission Bygning/vedligehold af net/røranlæg Drift af anlæg i brugsfasen Skrotning af net/røranlæg El/varme an distribution/forbrug Ind: Forbrug af primær energi og ressourcer Ud: Emissioner samt produkter fra de enkelte enhedsprocesser Figur 12 Systemgrænser for distributions- og transmissionssystemer for el og kraftvarme (teknologiresultater) For transmission af el er nettab og bidrag til bygning og drift af nettet fordelt jævnt over alle de transporterede kwh. Dette har ingen betydning for det samlede systemresultat, men kan have betydning ved sammenligning af forskellige energisystemer. Det er f.eks. oplagt, at helt lokale energikilder som solceller, ikke har et nettab, når de leverer el til en husstand i fase med forbruget. For at sikre den krævede forsyningssikkerhed er det imidlertid nødvendigt at se transmissions- og distributionssystemet som et hele. Derfor er al el belastet ligeligt med ressource- og energiforbrug i nettet. Vurdering - systemgrænser På det overordnede niveau har systemgrænserne været relativt enkle at fastlægge. Projektet omfatter samtlige processer, der er nødvendige for at tilvejebringe el og kraftvarme i Danmark i Det vanskeligste problem, nemlig skelnen mellem elforbrug og elproduktion, er løst ved at beregne begge resultater. De to resultater har forskellige anvendelsesområder, og derfor er det en oplagt løsning. Ved at sætte systemgrænsen i målerskabet er forbrugsfasen af el og varme ikke omfattet af projektet. Det betyder, at installationer hos forbrugeren ikke er inkluderet i opgørelsen. Samtidigt er de elforbrugende apparater ikke vurderet. Dette har til dels en praktisk årsag: Der er næsten uendeligt mange anvendel-

20 Side 18 af 59 sesmuligheder for el. Det vil derfor være umuligt at give en fuldstændig beskrivelse. Dels giver afgrænsningen ikke de store betænkeligheder. Forbrug af produktet el giver ikke i sig selv anledning til affald på samme måde som mange andre produkter. De elforbrugende apparater hos forbrugeren kan selvfølgelig give anledning til affaldsproduktion, men det er som følge af processens formål ikke som følge af den el, der bliver forbrugt. I den sidste ende bliver både el og kraftvarme omdannet til lavtemperatur-strålingsvarme, som det eneste affaldsprodukt fra elforbruget som sådan. Denne afgrænsning er normal når der foretages en LCA for el- og varmeproduktion. Det er valgt primært at betragte 1.ordens-effekter i livscyklusvurderingen. Det er en standardantagelse i arbejdet med LCA. I dette projekt retfærdiggøres afgrænsningen yderligere af, at selv de primære anlæg, der medtages (kraftværker m.v.), kun har en begrænset indflydelse på resultaterne. Derfor er der grund til at antage, at bygningen af mere sekundære anlæg som transportmidler vil være af yderst ringe betydning for resultaterne. I denne fase af projektet er det valgt for distribution af el og transport af varme ikke at medtage miljøbelastningen ved bygning/nedrivning af anlæg, dvs. ved etablering af eldistribution på de lavere spændingsniveauer, og etablering af fjernvarmenettene. Der er her tale om en forsimpling i forhold til projektet "Livscyklusvurdering af dansk el og kraftvarme oktober 2000". Resultaterne fra det pågældende projekt understregede dog samtidigt, at nettab var langt den vigtigste miljøpåvirkning ved transmission og distribution af el og varme og disse er medtaget. Valget er truffet fordi det af tids- og ressourcemæssige årsager ikke har været muligt at inkludere opdateringen af disse anlægstyper i projektet. Allokering deling af miljøbelastning i processer med flere produkter En af de ofte forekommende problemstillinger i forbindelse med LCA er at fordele miljøbelastningen fra processer med mere end ét produkt. Det kan f.eks. være at fordele miljøbelastningen fra et kraftvarmeværk på de to produkter el og varme. At fordele miljøbelastningen i sådan en situation kaldes i LCAsammenhæng for allokering. Allokeringen skal gøre det muligt at sammenligne med alternativer, f.eks. varme produceret alene eller el produceret i andre lande eller med andre teknologier. I UMIP-metoden og ISO-standarderne er det overordnede princip, at man ikke bør anvende allokering, men i stedet foretage systemudvidelse. Dette er ikke altid muligt i praksis, hvorfor der er anvendt forskellige praktiske løsninger på problemet. Den traditionelle løsning på allokeringsproblemet har været at opdele den samproducerende proces (f.eks. kraftvarme), som leverer mere end et økonomisk output efter en bestemt fordelingsnøgle (allokeringsnøgle). Denne fordelingsnøgle har ofte været fysisk, f.eks. vægt eller energiindhold, men man kan også anvende en økonomisk fordelingsnøgle. Væsentlige områder, hvor der foretages allokering I dette projekt er der en række områder, hvor det er nødvendigt at allokere. Det gælder især nedenstående områder: Samproduktion af el og varme (fordeling af miljøbelastninger mellem el og varme). Her anvendes som udgangspunkt 125 % metoden, dvs. det antages, at den samproducerede varme er produceret med en varmevirkningsgrad på 125 %. Import/eksport af elektricitet. Den anvendte metode til udvekslingskorrektion er nærmere beskrevet i afsnit 3.2. Biomasse (fordeling af miljøpåvirkning ved landbrugsproduktion mellem kerne og halm samt mellem gavntræ og flis). Her tilskrives kernen hele miljøbelastningen ved landbrugsprocessen, og

21 Side 19 af 59 halmen tilskrives alene miljøbelastningen ved opsamling, transport og forbrænding. På tilsvarende måde fordeles miljøbelastningen for gavntræ og træflis. Restprodukter fra produktionsteknologier baseret på kul, biomasse og affald. Restprodukter herfra nyttiggøres i vid udstrækning i Danmark, og det kunne således være valgt at tilskrive en del af miljøbelastningen til disse produkter. Det er dog valgt ikke at tilskrive de mineralske restprodukter nogen form for miljøeffekter fra el- og varmeproduktionen, idet restprodukterne ikke er bestemmende for hvor meget el og varme, der produceres. Affaldsforbrænding (fordeling af miljøbelastningerne mellem affaldsbortskaffelse og energiproduktion). Det er normal praksis indenfor LCA at tilskrive produkterne miljøbelastningerne ved affaldsbortskaffelsen, hvorfor affaldsbortskaffelsen tillægges hele miljøbelastningen ved forbrænding af affald. Vurdering af allokeringsmodeller Der skal i forbindelse med allokering træffes en række væsentlige valg. Omkring fordeling af miljøbelastninger mellem el og varme ved kraftvarmeproduktion og metoden til korrektion for import/eksport af elektricitet har projektet som udgangspunkt valgt at præsentere resultaterne ud fra de metodevalg, der anvendes af Energinet.dk ved opgørelse af de årlige miljødeklarationer for el. Metodegrundlaget herfor er nærmere beskrevet i Baggrundsrapporten til Energinet.dk's årlige miljørapport. (Energinet.dk, 2008). Erfaringsmæssigt har metodevalg inden for disse områder dog stor betydning for de endelige systemresultater, hvorfor der ved modelopbygningen i projektet er efterstræbt stor fleksibilitet på dette punkt. F.eks. er modellen udover 125 % -metoden i stand til at levere systemresultater ud fra tre andre hyppigt anvendte metoder hhv.: 200 % -metoden, energi-indholdsmetoden og energikvalitetsmetoden. I forhold til de tidligere LCA-projekter (fra 1997 og 2001) hvor 200 %-modellen var hyppigt anvendt, er der i projektet ikke gennemført væsentlige beregninger ved anvendelsen af 200 %-modellen, da denne anses for kun at være af historisk interesse. Det er dog valgt at inkludere 200 %-modellens resultater i regnearket, men således ikke i rapporten. Et kontroversielt men konsekvent valg er at tillægge brændslerne alle emissionerne ved affaldsforbrænding. Projektet opgør dog emissionerne fra affaldsforbrændingsanlæg på teknologiniveau således, at det er let at ændre valget, hvis det skulle vise sig hensigtsmæssigt. Genanvendelse af materialer Det har vist sig i de tidligere LCA-projekter, at de materialeforbrugende processer (dog ekskl. brændselsforbrug) er af relativt ringe betydning for det overordnede resultat for termiske teknologier og for systemresultatet. For enkelte teknologier, som f.eks. vindkraft, er materialefasen dog af stor betydning for teknologiresultatet. Omkring materialer og genanvendelse/nyttiggørelse skal to pointer fremhæves Genbrug af materialer til fremstilling af vindmøller, til opførelse af kraftværker og transmissionsnet, er et af de områder, hvor der foretages en systemudvidelse. Materialer, der genanvendes, udgør en særlig problematik, da miljøbelastninger ved f.eks. udvinding af råstoffer således kun tilskrives den første bruger, mens efterfølgende brugere af materialet tilskrives de genbrugsprocesser såsom shredding og omsmeltning, der er nødvendige for at gøre materialet genanvendeligt samt udvinding af råstoffer til at supplere kvaliteten af det genbrugte materiale. Et andet område, hvor det ville have været hensigtsmæssigt at anvende systemudvidelse vedrører restprodukter fra produktionsteknologier, hvor der anvendes faste brændsler (kul og biomasse). De mineralske restprodukter som flyveaske, afsvovlingsgips og bioaske nyttiggøres i vidt omfang, og fortrænger ved deres genanvendelse et forbrug af jomfruelige ressourcer. Det havde været LCA-metodemæssigt fuldt legitimt at godskrive el/kraftvarmeproduktionen de sparede miljøomkostninger ved substitution af jomfrue-

22 Side 20 af 59 lige ressourcer gennem e systemudvidelse, men af tidsmæssige hensyn har dette i første omgang været udeladt. Mineralske restprodukter optræder således i modellen alene som en opgørelse af en affaldsstrøm. Det betyder, at resultaterne for el/kraftvarme på system/teknologiniveau må anses for at være konservative på dette punkt om end forventningen er, at betydningen er insignifikant Datakilder og håndtering af manglende data På et overordnet niveau kan proceskæden (for både el og kraftvarme) frem til, at forbrugeren modtager det pågældende produkt (vugge-til-port) beskrives i 5 led: Fremskaffelse af brændsel transport af brændsel omsætning af brændsel transmission distribution Det viste sig som forventet allerede i det tidligere LCA-samarbejde, at omsætningen af brændsel var langt det mest betydende led i kæden. Dette er i LCA-perspektiv bekvemt, fordi kraftværkernes grønne regnskaber og anden indrapportering til Energinet.dk netop fokuserer på denne del af energikæden, og ved anvendelsen af disse datakilder antages der at være en overvejende sandsynlighed for, at de væsentligste og ikke mindst teknologi- og geografispecifikke data kan findes fuldstændigt dækkende og i høj kvalitet. I de fire øvrige led i proceskæden haves ligeledes helt specifikke data for det, der er de væsentligste effekter, nemlig tab i transmissions- og distributionsnet. I denne ende af kæden vurderes dækningen tilstrækkelig, om end ikke fuldstændig dækkende. Der har således ikke været arbejdet systematisk med at øge data-dækning eller kvalitet for disse to områder. På det overordnede plan vurderes fremskaffelse af brændsler (for de teknologier hvor dette er relevant) at være det svageste led. Der er i vid udstrækning anvendt generiske data for brændsler og transportløsninger fremskaffet via forskellige LCA-databaser. Det vurderes, med det nuværende energisystem, at være en tilstrækkelig fremgangsmåde, men erkendes forudsat at udviklingen af energisystemet peger frem mod en højere grad af diversifikation på såvel brændsels- som teknologisiden, at dette formodentlig ikke er en gangbar vej på det lidt længere sigte. Det skal dog fremhæves, at der er sket et løft i denne del af modellen sammenlignet med de tidligere modelleringsrunder: Naturgas-brændselskæden er blevet gennemgribende renoveret og ajourført til 2008-grundlag, og der er medtaget (i form af terminerede processer) helt nye data for tre hyppigt anvendte kultyper, opgjort såvel lande- som leverandørspecifikke. Disse to tiltag antages at give et væsentligt kvalitetsløft til en meget stor del af den samlede brændselskæde Værktøj og modellering. Fra UMIP-værktøjet til GaBi Den oprindelige LCA-modellering (LCA af dansk el og varme 1997 og 2001) blev udført i Miljøstyrelsens UMIP-værktøj. Værktøjet er efterfølgende opgivet fra udviklernes side, og vedligeholdes ikke længere. Fremadrettet var der et stort behov for at gøre de gamle modeller og data, der ligger indemuret i UMIPmodellen tilgængelige for selskaberne ved konvertering af data og modeller til et nyt værktøj. Som ny PC-platform blev valgt GaBi-værktøjet, der er Miljøstyrelsens anbefalede afløser til UMIPværktøjet. De gamle data fra UMIP-værktøjet er blevet overført til GaBi, der er dog blevet væsentligt genmodelleret i både system- og teknologimodeller, baseret på nogle af de erfaringer, der er høstet i projektet LCA af dansk el og kraftvarme 1997, samt på de ønsker om øget fleksibilitet der har været en del af grundlaget for at genoptage projektet. Det var bl.a. karakteristisk for den oprindelige LCA-model i UMIP, at de enkelte teknologi- og systemmodeller var relativt komplekse. Dette gjorde modellerne vanskelige at gennemskue og vedligeholdelsesmæssige tunge samtidig med, at konklusionen fra det oprindelige projekt måske nok var, at kompleksiteten ikke gav den forbedring i analyser og tolkninger, som kunne forsvare den komplekse opbygning.

23 Side 21 af 59 I den nye model er teknologimodellerne bygget op omkring en række planer i GaBi, som grundlæggende er delt i to forskellige teknologikoncepter henholdsvis brændselsforbrugende (termiske kraftværker, decentral kraftvarme mm.) og de brændselsfrie teknologier (pt. alene vindmøller men hertil kan tilføjes solceller, solvarme, vandkraft o. lign. i fremtidige projektfaser). De enkelte teknologimodeller beskrives nærmere i afsnit 3.3. Systemmodellen er på lignende vis bygget op i et GaBi-plan, hvor brug af såkaldte switches er bestemmende for hvilket produkt og (elektrisk) delsystem, der modelleres. Der redegøres mere indgående for den konceptuelle opbygning af systemmodellen i afsnit 3.2. Modellen er mere dynamisk og fleksibel end den tidligere model. Den er bygget til at håndtere alle vigtige input og output uanset hvilken type kraft(varme)værk der er tale om. Modellen kan tilpasses ved at specificere mængder for både input og output. Det vil sige, hvis enkelte input eller output ikke er relevante for den givne kraftværkstype, skal de således defineres som nul (default). Et andet vigtigt karakteristikum ved den nye PC-model, sammenlignet med den gamle UMIP-model, hvor beregningsmæssige begrænsninger nødvendiggjorde separate el og varme modeller er, at modellen samtidigt håndterer el og varme. Valg af allokeringsmodel og hvilket produkt beregningerne skal udføres for, bestemmes ved anvendelse af en simpel switch-knap. Den nye modelopbygning er samtidig mere fleksibel således at den nemmere og hurtigere kan ændres og justeres hvis der behov for at modellere ændringer i el/varmesystemet på baggrund af ny viden, ændrede teknologiforhold m.v. Dette muliggør samtidigt hyppige opdateringer af modelresultaterne (f.eks. en genberegning hvert år efter grønne regnskaber m.m. er offentliggjort) Effektvurderinger Effektvurderingen er en del af fortolkningen af LCA-resultaterne. Der er tale om en videre bearbejdning af resultatet af den indledende opgørelsesdel (inventeringen) i LCA-arbejdet. Effektvurderingen skal bidrage til at vurdere, hvilke effekter der er væsentlige, og hvilke der er mindre væsentlige. Effektvurderingen sker generelt i tre trin: Beregning af miljøeffektpotentialer, normalisering og vægtning. Der anvendes internationalt en lang række forskellige metoder til effektvurdering. Projektet har imidlertid ikke forholdt sig selvstændigt til vurderingsdelen. Mange af vurderingsmetoderne er i det indledende stadie (miljøeffektpotentialeberegning) næsten ens, især på parametre som drivhuseffekt, forsuring, ozonlagsnedbrydning m.v, hvor der er bred videnskabelig konsensus. Forskelle mellem vurderingsmetoderne findes typisk på områder som økotoksikologi, human toksikologi, arbejdsmiljø mm., og i de sene stadier af effektvurderingen, dvs. i normaliserings- og vægtningstrinnene Som udgangspunkt, med mindre andet specifikt nævnes, er det valgt at benytte UMIP-metoden s vurderingsmodeller. (Wenzel et al., 1996A og B). På nogle punkter er det dog valgt at afvige fra UMIP. Det væsentligste valg er, at projektet generelt fokuserer på miljøeffekter. Der præsenteres kun få udvalgte resultater for ressourceforbrug, medens resultater for arbejdsmiljøforhold slet ikke præsenteres. Effektvurderingen omfatter i dette projekt indledningsvist kun beregning af miljøeffektpotentialer. Beregning af miljøeffektpotentialer Hovedformålet med dette trin i effektvurderingen er at reducere den lange liste af emissioner til et mindre antal (adderbare) potentielle miljøeffekter. Miljøeffektpotentialerne beregnes ved at omregne emissioner af stoffer med betydning for hver miljøeffekt til en fælles enhed. For drivhuseffekten omregnes emissionen af alle stoffer der kan bidrage til drivhuseffekten (metan, lattergas, SF 6 m.m.) til CO 2 - ækvivalenter, der er blevet normen for drivhuseffektpotentiale, og så fremdeles for de øvrige

24 miljøeffektpotentialer. Indbygget i metoden er, at et stof kan bidrage til flere forskellige miljøeffektpotentialer, f.eks bidrager emissionen af NO x både til forsuring og til næringssaltbelastning. Der er valgt i projektet at koncentrere analyserne og præsentere data og grafer for få, men for energisektoren meget væsentlige, miljøeffektpotentialer: Drivhuseffekt Forsuring Næringssaltbelastning Primært energiressourcetræk For en fuld beskrivelse af hvorledes omregningen af de enkelte emitterede stoffer sker henvises til dokumentationen for UMIP-projektet og til litteraturen i øvrigt. 3.2 Systemresultater for el og kraftvarme LCA 10 years after Side 22 af 59 Hovedformålet med projektet er at levere systemresultater for 1 kwh el og 1 kwh kraftvarme leveret til danske forbrugere i Dette afsnit introducerer kort el- og varmesystemerne i Danmark og præsenterer nøgletal for den danske el- og kraftvarmeproduktion i De væsentligste systemresultater i projektet er angivet til sidst i afsnittet Elsystemet i Danmark Elsystemet består overordnet set af en netdel samt en produktions- og forbrugsdel. Nettet er hierarkisk opbygget og består øverst af et transmissionsnet med tilslutning af de store centrale værker, havmølleparker og forbindelser til udlandet. Som det nederste lag i nethierarkiet findes distributionsnettet, der udgør forbindelsen mellem transmissionsnettet og forbrugerne (virksomheder og husholdninger). Distributionsnettet udgør desuden tilslutningspunktet for en stor del af produktionsapparatet - vindmøller på land og decentrale kraftvarmeværker. Elsystemet i Danmark er i øjeblikket opdelt i et vestligt og et østligt transmissionssystem, som det fremgår af Figur 13. Først med etableringen af et Storebæltskabel i efteråret 2010 vil det danske elsystem være elektrisk forbundet. Transmissionsnettet i Danmark er forbundet til elsystemer i udlandet. Fra Østdanmark er der eludveksling med naboområderne Sverige og Tyskland. Fra Vestdanmark er der forbindelse til Norge, Sverige og Tyskland.

25 Side 23 af 59 Figur 13 El transmissionsnettet i Danmark ultimo 2008 Størrelsen af den danske elproduktion varierer betydeligt fra år til år som følge af ændringer i udvekslingen af el med nabolandene. Omfanget af elhandelen med udlandet bestemmes fortrinsvist af de internationale konkurrenceforhold samt begrænsningerne af kapaciteten på udvekslingsforbindelserne. Det danske elmarked er en integreret del af det nordiske elmarked og påvirkes derfor kraftigt af prisudviklingen på den nordiske elbørs Nordpool. Handelsmulighederne med de nordiske lande afhænger i høj grad af mængden af vandkraft, der er til rådighed i Norden. I et vådår er der stor og billig vandkraftproduktion i Norden. Normalt ser man i vådår, at der er en lav dansk elproduktion, fordi der importeres megen billig vandkraft fra Norge og Sverige. Omvendt er der ofte en høj dansk elproduktion i tørår. Det forhold, at det danske elsystem er en integreret del af det nordiske elsystem, og med en stærk kobling også til Tyskland og dermed det europæiske elsystem ses tydeligst i de specifikke udledninger pr kwh, der kan variere betydeligt fra år til år som følge af de klimatiske variationer Varmesystemet i Danmark Der er mere end 400 fjernvarmesystemer i Danmark. De enkelte varmesystemer varierer betydeligt i størrelse, sammensætning af varmeproduktionen samt tab i fjernvarmenettet. Med undtagelse af enkelte større fjernvarmesystemer som f.eks. varmesystemet i Københavnsområdet differentieres sjældent mellem transmission og distribution af varme. Den samlede fjernvarmeproduktion var, som det fremgår af Energistyrelsens Energistatistik, på 123,7 PJ i 2008, hvoraf omkring 80 % blev produceret i samproduktion med el (kraftvarme) [Energistyrelsen, 2008]. Den resterende fjernvarme leveres af varmekedler baseret på naturgas, affald, biomasse eller olie samt i mindre omfang af ikke-termiske kilder som solvarme og geotermi.

26 Side 24 af 59 I dette projekt opgøres systemresultater for varme som et gennemsnitstal for kraftvarmeproduktionen i Danmark. Varmeproduktionen er her en bruttoopgørelse, der udover selve varmeleveringen til fjernvarmenettet også omfatter de elproducerende anlægs egetforbrug af varme samt eventuelt varme til interne processer. Samlet set udgør varmeleveringen til nettet omkring 90 % af den opgjorte varmeproduktion. Systemresultatet er beregnet som et landsgennemsnit for kraftvarmeproduktionen - på trods af at nettene ikke er forbundne, og at der derfor ikke er en fysisk leverance af kraftvarme med den beregnede sammensætning. Samtidigt er der ikke gjort noget forsøg på at tilvejebringe data for de resterende 20 % af produktionen til fjernvarmenettene dvs. spidslast- og andre kedler der alene leverer varme. Systemresultatet for kraftvarme må således i bedste fald betragtes som en approksimation af kraftvarmens sammensætning i de enkelte forsyningsområder og der gøres opmærksom på, at der kan være betydelige variationer mellem det beregnede systemtal og den aktuelle produktion i enkeltområderne Nøgletal for dansk el- og kraftvarmeproduktion i 2008 Nøgletal for produktionen af el og kraftvarme i 2008 er som udgangspunkt baseret på datagrundlaget til Energinet.dk's Miljørapport 2009, der vedrører kalenderåret Elproduktionsdata er her baseret på Energinet.dk's PANDA-afregningssystem og der er i vidt omfang blevet gjort brug af det tilknyttede stamdataregister for elproducerende anlæg i Danmark. År 2008 kan overordnet set betegnes som et vådår med en relativ lav dansk elproduktion på GWh. Som det fremgår af Tabel 3 var Danmark i 2008 nettoimportør af el på årsbasis. I Østdanmark var der et produktionsunderskud på GWh, mens der i Vestdanmark var nettoeksport og et produktionsoverskud på GWh. Nettabet i transmissionsnettet var i 2008 på henholdsvis 2,5 % og 2,4 % i Øst- og Vestdanmark. Nettabet i distributionsnettet, som er baseret på oplysninger fra den danske elforsyning [Dansk Energi, 2008], var i samme periode gennemsnitligt 4,4 % i Østdanmark og 4,8 % i Vestdanmark. Nøgletal for 2008, GWh Østdanmark Vestdanmark Danmark i alt Nettoproduktion (ab værk) Nettoudveksling Import fra Sverige Import fra Norge Import fra Tyskland Eksport til Sverige Eksport til Norge Eksport til Tyskland Forbrug (an transmission) Nettab i transmissionsnet Nettab i distributionsnet Forbrug (an forbruger) Tabel 3 Systembalance for elsystemet i 2008 En oversigt over producenterne i det danske elproduktionssystem i 2008 er vist i Tabel 4. Det er en omfattende opgave at lave en LCA-baseret opgørelse for hver enkel, individuel producent. Produktionsanlæggene er derfor opdelt i en række forudbestemte teknologityper, der samlet set repræsenterer det danske elproduktionssystem. Den danske elproduktion er indledningsvist opdelt i centrale værker, decentrale værker og vindmøller. Definitionen af centrale kraftværker er i denne sammenhæng bestemt som kraftværker beliggende på "centrale kraftværkspladser", mens alle de resterende værker er decentrale værker. Definitionen er histo-

27 Side 25 af 59 risk betinget, og har ikke nogen sammenhæng med værkernes tekniske formåen. Den historiske tilgang gør det vanskeligt at forklare hvorfor et halmfyret kraftvarmeværk (modtryksværk) Rudkøbing er et decentralt kraftvarmeværk, mens et (i teknisk henseende) analogt halmfyret kraftvarmeværk på Masnedø eller i Odense, hvor Vattenfall netop er ved at idriftsætte et halmfyret kraftvarmeværk, er et centralt kraftværk. Projektet har valgt (se nærmere herom i afsnit 3.3) at generere teknologiresultater, der overvejende tager hensyn til værkernes tekniske parametre snarere end den lidt arbitrære opdeling i centralt henholdsvis decentralt kraftværk. De centrale kraftværkers andel af den samlede danske elproduktion var i 2008 på 60 %. Den resterende elproduktion var stort set ligeligt fordelt mellem decentrale værker og vindmøller. Det er især de centrale værker - og i de senere år naturgasfyrede decentrale værker på markedsvilkår - som tilpasser deres produktion efter prisudviklingen på elmarkedet. I tøråret 2006, hvor der var en høj dansk elproduktion på 43 TWh, udgjorde de centrale værker således hele 68 % af elproduktionen i Danmark. Værkstype Teknologi-type Antal Stk. El-kapacitet El-produktion Varmeproduktion MW GWh % GWh % Central Decentral Note Vind Kul , ,7 Multibrændsel , ,4 Naturgas , ,5 Gasturbine , ,2 Gasmotor , ,8 Affald , ,5 Biomasse , ,5 Øvrige , ,3 Landmøller ,7 - Havmøller ,4 - I alt , Antal vindmøller angiver antallet af anlæg/generatorer. Centrale og decentrale værker er derimod opgjort på værksniveau. Et værk består typisk af flere elproducerende anlæg. Elproduktionen fra de øvrige decentrale værker er skaleret således, at der opnås overensstemmelse med elproduktionen i Tabel 3. Tabel 4 Elproduktionsanlæg i Danmark i 2008 Ud over klassifikationen som centralt henholdsvis decentralt værk, er produktionsanlæggene yderligere opdelt i 10 forskellige teknologityper. Grupperingen foretages som udgangspunkt ud fra værkernes hovedenergi. Centrale kraftværker er opdelt i kulfyrede værker, naturgasfyrede værker og multibrændselsanlæg. Hvor teknologityperne kul og naturgas anvender olie som støttebrændsel, er multibrændselsanlæggene kendetegnet ved en større variation i brændselsfordelingen. Multibrændselsanlæg anvender derudover typisk biomasse som et supplement til forbruget af fossile brændsler. Som det fremgår af Tabel 4, er de decentrale værker fordelt på i alt 5 teknologityper. Særligt er de naturgasfyrede værker undergrupperet efter hvilken teknologi, der anvendes ved elproduktionen (hhv. motorer eller turbineanlæg). Kategorien øvrige værker omfatter de resterende produktionsteknologier som ikke kan placeres inden for nogen af de andre teknologityper. For vindmøller differentieres mellem møller placeret på land og til havs. Miljøbelastningen fra el- og kraftvarmeproduktionen i Danmark følger i store træk udviklingen i produktionen - det vil sige, at der i år med et højt produktionsniveau typisk vil være en tilsvarende høj miljøbelastning. Idriftsættelsen af nye produktionsenheder og skrotning af ældre anlæg, samt miljøforbedringer på eksisterende kraftværker i form af effektivitetsforbedringer, røggasrensning og brændselsændringer, kan dog også potentielt have en stor betydning for elsektorens samlede miljøpåvirkninger. Særligt er der i de

28 Side 26 af 59 seneste år sket en betydelig reduktion i udledningen af de forsurende gasser SO 2 og NO x fra elsektoren som følge af forbedret røggasrensning. Emissioner til luft Ton El og kraftvarme Danmark Total Andel El og kraftvarme CO 2 (Kuldioxid - drivhusgas) % SO 2 (Svovldioxid) % NO x (kvælstofilter) % CH 4 (Metan - drivhusgas) % N 2O (Lattergas - drivhusgas) % NMVOC (Uforbrændte kulbrinter) % CO (Kulilte) % Partikler % Tabel 5 Emissioner el- og kraftvarmeproduktion i 2008, samt sektorens bidrag til de samlede nationale udledninger, som opgjort af DMU. Udvalgte emissioner til luften fra produktionen af el og kraftvarme i Danmark for året 2008 er vist i Tabel 5. Tabellen viser ligeledes el- og kraftvarmeproduktionens andel af den samlede udledning af de pågældende stoffer i Danmark. El- og kraftvarmeproduktionen bidrager mest til CO 2 -, SO 2 og NO x -emissionen med henholdsvis 39 %, 37 % og 17 %. Energisektoren (inkl. offshore og anden fjernvarme) er fortsat den største sektor-kilde til CO 2 - og SO 2 -emissioner, mens transportsektoren nu har overhalet energisektoren som største enkeltudleder af NO x. For de øvrige forureningskomponenter i Tabel 5 udgør el- og kraftvarmeproduktion kun en lille del (< 5 %) af den samlede danske emission. De største kilder er landbruget, for drivhusgasserne methan og lattergas, industrien og transportsektoren for kulbrinter og kulmonoxid mens partiklerne langt overvejende stammer fra boliger (brændeovne) Systemmodellering Det er valgt i projektet at lave to modeller for det danske elsystem, nemlig dansk elproduktion og dansk elforbrug. Derudover præsenteres ligeledes resultater for dansk kraftvarmeproduktion. Model 1 - Dansk el- og kraftvarmeproduktion Her fokuseres på den el og kraftvarme, der er produceret på anlæg i Danmark. Det svarer til at se resultaterne fra et produktionsselskab, der vil deklarere sin produktion. Resultatet for el kan også ses som det danske bidrag, hvis der skal laves et gennemsnit, f.eks. for europæisk elproduktion. Opbygningen af modellen for dansk elproduktion er skitseret i Figur 14. Data for det østdanske elsystem er angivet med rød skriftfarve på figuren, mens data for det vestdanske elsystem er angivet med blå skriftfarve. Systemresultater for elproduktionen opgøres an forbruger (dvs. inkl. nettab). Nettabet er derfor beregnet ud fra det gennemsnitlige nettab i henholdsvis transmissions- og distributionsnettet i Modellen for dansk kraftvarme kan opstilles tilsvarende, jævnfør oplysningerne i Tabel 4.

29 Side 27 af 59 Central GWh Nettab: 840 GWh Nettab: GWh Decentral GWh Dansk produktion GWh Transmission Distribution An forbruger GWh Vind GWh Figur 14 Model for elproduktion i Danmark 2008 Model 2 - Dansk elforbrug Det danske elsystem er sammenlignet med nabosystemerne - relativt lille, og erfaringsmæssigt vides det, at klimavariationer fra år til år kan medføre meget store udsving i den termiske produktion, og dermed store udsving i sammensætningen af en dansk produceret kwh el fra år til år. Derfor er forbrugsmodellen udviklet med det mål at rense sammensætningen for tilfældige klimavariationer og gøre det synligt hvad de politiske tiltag, som bl.a. er brugerfinancierede gennem elforsyningsloven, har af betydning for miljøbelastningen af én kwh set over en årrække. Det er ikke sikkert, at denne model er langtidsholdbar - fremtidige korrektionsmodeller kommer måske snarere til at handle om hvorledes der korrigeres for (grænseoverskridende) handel med VE-certifikater eller oprindelsesgarantier. I forbrugsmodellen er forbrugeren eller salget af el i fokus. Den strøm, der leveres hos forbrugeren, er en blanding af el, der er produceret i Danmark og i udlandet. Ved opgørelsen af miljøpåvirkningen ved elforbrug er der derfor behov for at korrigere områdets produktion for udvekslingen af el med naboområderne. Udvekslingskorrektionen udføres ud fra følgende princip: Først allokeres vindkraft til det danske elforbrug. Dernæst allokeres decentral produktion. Elproduktion fra centrale værker henregnes også til forbrug, men hvis den indenlandske produktion er større end forbruget på årsbasis, eksporteres den overskydende centrale produktion til udlandet. I tilfælde af at produktionen er mindre end forbruget dækkes produktionsunderskuddet af importeret el. Da der ikke er en direkte elektrisk forbindelse mellem Øst- og Vestdanmark foretages udvekslingskorrektion for øjeblikket separat for Øst- og Vestdanmark. Resultatet præsenteres dog i denne rapport for Danmark som helhed ud fra et vægtet gennemsnit af de to områder. Opbygningen af modellen for dansk elforbrug er skitseret i Figur 15. Data for det østdanske elsystem er angivet med rød skriftfarve på figuren, mens data for det vestdanske elsystem er angivet med blå skriftfarve.

30 Side 28 af 59 Central GWh Nettab: 877 GWh Nettab: GWh Decentral GWh Vind GWh Dansk forbrug GWh Transmission Distribution An forbruger GWh Import GWh Eksport GWh Figur 15 Model for elforbrug i Danmark Østdanmark med røde tal, Vestdanmark med blå. Kun i år med nettoimport vil importeret el fra nabolandene være inkluderet i elforbrugets miljøbelastning. Data for den importerede el er baseret på databasen i det anvendte LCA-værktøj. Som det fremgår af Tabel 3 har der i 2008 været nettoimport af el til Østdanmark men nettoeksport af el fra Vestdanmark. Dette er ligeledes illustreret i Figur 15, hvor det fremgår, at der i det østdanske elforbrug er indregnet import fra Sverige på GWh. Importeret el dækkede således 17 % af det østdanske elforbrug i Idet elforbruget i Danmark er fordelt med 60 % i Vestdanmark og 40 % i Østdanmark, kan andelen af det danske elforbrug, der udgøres af importeret el bestemmes til knap 7 %. Ved opgørelsen af systemresultater for elforbruget er der ikke direkte fokus på den el, der bliver allokeret til eksport. Ved den anvendte metode til udvekslingskorrektion består eksporten hovedsageligt af importeret el og i mindre omfang overskudsproduktion baseret på produktionen fra centrale værker. I 2008 var den samlede eksport fra Danmark på GWh. Heraf udgjorde importeret el GWh, mens de resterende GWh var baseret på central produktion fra den vestdanske elsystem Resultater af systemmodelleringen Resultaterne af systemmodelleringen er sammenfattet i det følgende afsnit. Resultaterne bliver som udgangspunkt præsenteret for Danmark som helhed og ud fra 125 % allokeringsmetoden til fordeling af miljøbelastningen mellem el og varme ved kraftvarmeproduktion. En opgørelse for 1 kwh efter denne model, med vægt på de væsentligste miljøeffekter, fremgår af Tabel 6, Der henvises til bilaget for en udvidet liste over miljøeffekter for systemmodelleringen eller de særskilt publicerede systemresultater på elektronisk form. Udvalgte Systemresultater 2008 Enhed Dansk Produktion Dansk El Kraftvarme Elforbrug Drivhuseffekt, CO 2 -ækvivalenter g/kwh Forsuring, SO 2 -ækvivalenter g/kwh 0,75 0,66 0,73 Næringssaltbelastning, NO 3 -ækvivalenter g/kwh 0,89 0,87 0,84 Forbrug af primær energi kwh/kwh 2,10 1,58 2,15 Heraf af ikke-fornybar primær energi % Tabel 6 Systemmodel af 1 kwh dansk elektricitet og kraftvarme 2008 allokering 125 % varmevirkningsgrad. Ved sammenligning af systemresultater for elforbrug og elproduktion i Tabel 6 er det værd at bemærke den anvendte metode til udvekslingskorrektion. Som beskrevet i forrige afsnit resulterer korrektionen for udveksling af el med nabolandene i en nedjustering (eksport) af central produktion i Vestdanmark og en

31 Side 29 af 59 indregning af importeret el fra Sverige i Østdanmark. Samlet set giver korrektionen dog anledning til en lavere miljøeffekt per kwh ved elforbrug end ved elproduktion. Ved sammenligningen af systemresultater for el og varme er det tilsvarende væsentligt at bemærke den anvendte allokeringsmetode mellem el og varme. Betydningen af valget af allokeringsmetode kan bedst illustreres ved at sammenligne resultaterne ved hjælp af alternative allokeringsmetoder,(se også bilaget). I det følgende analyseres systemresultaterne lidt nærmere. De samlede resultater bliver opdelt på forskellige måder for at belyse, hvor de enkelte miljøeffekter stammer fra. I Figur 16 er miljøeffekterne ved elforbrug opdelt på fem forskellige faser. Sammenlignet med den konceptuelle model i Figur 11 er belastningen fra faserne bygning og vedligehold af anlæg samt skrotning af anlæg her samlet i en fælles kategori. Elforbrug Allokering 125 % varmevirkningsgrad Forsuring Brændsler - Udvinding Brændsler - Transport Næringssalte Anlæg - Byg/riv & vedligehold Drift - Hovedprocessen Drivhuseffekt Drift - Hjælpestoffer mm. 0% 20% 40% 60% 80% 100% Figur 16 Miljøeffekter ved elforbrug opdelt på faser Som forventet stammer den største del af miljøeffekterne fra selve energikonverteringen (omsætningen af brændsler) på kraftværkerne. Denne fase bidrager således til 95 % af drivhuseffekten, 68 % af forsuringen og 79 % af næringssaltbelastningen. Transport af brændsler udgør et betragteligt bidrag til miljøeffektpotentialerne forsuring og næringssaltbelastning. Det væsentligste bidrag i den forbindelse stammer fra transporten af kul med skib fra de kul-eksporterende lande til Danmark og de danske kraftværker. Oprindelseslandet for de importerede kul varierer fra år til år med markedsprisen for kul, i 2008 var de tre største eksportlande for kul til Danmark Columbia, Sydafrika og Rusland. Andre kulproducerende lande hvorfra der historisk har været en import af kul til Danmark, er lande som f.eks. Indonesien, Australien, Polen, USA og Canada. Derudover forekommer et betydeligt naturgasforbrug ved komprimering af naturgas i Nordsøen, som ligeledes tilskrives fasen transport af brændsel. Tryksætningen i Nordsøen er tilstrækkelig til at transportere naturgassen gennem det danske net, og forbruget af naturgas til kompressorerne udgør ca. 5 % af den naturgas, der fødes ind i det danske naturgastransmissionssystem. Olieforbruget ved f.eks. transport af kul til kraftværkerne bidrager ligeledes til drivhuseffekten. Men efterhånden som elsektoren har reduceret udledningen af SO 2 og NO x er den relative betydning af transport af brændsler større ved forsuring og næringssaltbelastning. Fremstilling af brændsler (især kul) bidrager ligeledes til forsuringen. Grafen i Figur 16 viser miljøeffekten for 1 kwh el frem til stikkontakten for hele livscyklussen. På Figur 17 er (med drivhuseffekt som eksempel) det samme resultat (plus resultatet for elproduktion og kraftvarmeproduktion) opdelt på produktion, transmission og distribution. Bemærk, at der i projektet ikke skelnes

32 Side 30 af 59 mellem transmission og distribution af varme, hvormed det angivne bidrag fra distribution af kraftvarme i Figur 17 omfatter hele transporten af varme fra kraftværk til slutbrugeren. 600 Drivhuseffekt g/kwh Elforbrug Elproduktion Kraftvarme Produktion Transmission Distribution Figur 17 Drivhuseffekt fordelt på produktion, transmission og distribution. Figur 17 viser, at produktionen af el og kraftvarme er helt dominerende. Bidragene fra transmission og distribution stammer primært fra nettab. Forskellen mellem bidraget fra transmission og distribution af el bunder således i, at nettabet i eltransmissionsnettet i 2008 var på 2,4 %, mens energitabet ved distributionen af el i 2008 var på 4,7 %. Til sammenligning var det gennemsnitlige tab i fjernvarmenettet i 2008 på 22,2 %, hvormed det fremgår, at energitransporten fra kraftværk til forbruger generelt har større betydning ved forbrug af varme end el. El-PRODUKTION El-FORBRUG Varme-PRODUKTION Forsuring Næringssalte Drivhuseffekt 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Kul Multi Cent. Naturgas Gasturbine Gasmotor Affald Biomasse Øvrige Landmølle Havmølle Import Figur 18 Systemresultater opdelt på teknologier. Figur 18 viser det relative bidrag fra de forskellige produktionsteknologier til miljøbelastningen ved henholdsvis elproduktion, elforbrug og kraftvarmeproduktion i En direkte sammenligning af den relative påvirkning per kwh el fra de enkelte produktionsteknologier kan ses i afsnit 3.3. Kulfyrede værker og multibrændselsanlæg udgør det væsentligste bidrag til miljøeffekterne ved samtlige systemresultater. Ved fortolkning af bidraget fra de forskellige teknologier skal det erindres, at kulteknologien og multibrændselsteknologien i 2008 stod for over 55 % af den samlede elproduktion og over 40 % af den samlede varmeproduktion i Danmark. Både kul- og multibrændselsteknolgien har derudover en høj miljøbelastning per kwh, jævnfør afsnit 3.3.

33 Side 31 af 59 Der er generelt stor lighed mellem fordelingen af elproduktionsteknologier ved elforbrug og elproduktion i Figur 18. Den væsentlige forskel mellem forbrug og produktion af el er som tidligere nævnt en mindre andel central produktion (kul, multi og naturgas) ved elforbrug samt et bidrag til elforbruget fra importeret el. I dette tilfælde importeret el fra Sverige, der samlet set dækkede omkring 7 % af det danske elforbrug i Derimod er der større forskel mellem fordelingen af teknologier ved elproduktion og varmeproduktion, som primært kan forklares ud fra oversigten i Tabel 4 over den danske el- og kraftvarmeproduktion i I det følgende er oplistet de væsentligste forskelle. Vindmøller bidrager kun til elproduktion og især de kulfyrede værker har også en stor kondensproduktion (ren elproduktion). Gasfyrede værker bidrager generelt mere til den danske varmeproduktion end elproduktion. Produktionen fra de affaldsfyrede værker, som ved opgørelsen af systemresultaterne ikke tillæges nogen miljøpåvirkning, dækkede samtidigt 22,5 % af kraftvarmeproduktionen i 2008 mod kun 5 % af elproduktionen. 3.3 Teknologiresultater Teknologier i det danske el- og kraftvarmesystem Det danske el- og kraftvarmesystem har undergået en markant udvikling i de seneste 20 år. Fra at have en elproduktion der i langt overvejende grad blev produceret på - store, kul eller oliefyrede kondenskraftværker (termiske anlægstyper), kommer elproduktionen anno 2008 nu fra en langt bredere række produktionsteknologier.

34 Side 32 af 59 Forsuring Næringssalte Vind -Hav Vind -Land Øvrige Affald Biomasse Gasturbiner Gasmotorer Central NG Multi-Fuel Kulkraft Vind -Hav Vind -Land Øvrige Affald Biomasse Gasturbiner Gasmotorer Central NG Multi-Fuel Kulkraft - 1,0 2,0 3,0 g/kwh - 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 g/kwh Drivhuseffekt Energi Vind -Hav Vind -Land Øvrige Affald Biomasse Gasturbiner Gasmotorer Central NG Multi-Fuel Kulkraft Vind -Hav Vind -Land Øvrige Affald Biomasse Gasturbiner Gasmotorer Central NG Multi-Fuel Kulkraft g/kwh 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 kwh/kwh Figur 19 LCA resultater for Samarbejdsprojektets teknologimodeller (1 kwh el med allokering efter 125 % varmevirkningsgrad) Som nævnt, og som vist i Figur 19, er der relativ stor variation i den specifikke miljøbelastning fra de enkelte teknologier. Men miljøegenskaberne er ikke alt der er ligeledes en række tekniske og systemmæssige egenskaber for el- og/eller varmesystemerne, som teknologierne skal bidrage med. De enkelte teknologier deres styrker, svagheder og særlige kendetegn vil blive nærmere belyst i de individuelle teknologiafsnit, men indledningsvist en kort beskrivelse af produktionsapparatet i systemperspektiv: Et af de væsentligste elementer i udviklingen af det danske elproduktionssystem (i hvert fald sammenlignet med udviklingen i andre lande) er en betydelig udbygning af vindkraft. Vindkraftkapacitet har nu nået en størrelse, så vindkraften producerer ca. 20 % af den årlige indenlandske elproduktion. Vindandelen varierer lidt fra år til år dels fordi vindens energiindhold kan variere med op til % fra år til år, og dels fordi andelen er en funktion af, hvor stor produktionen har været på de resterende produktionsanlæg, der igen er afhængig af varmebehovet og omfanget af eludveksling med nabolandene.. Selvom Danmark kun har meget få og små vandkraftanlæg har vandkraft en betydelig indflydelse på, hvorledes det danske elproduktionsapparat disponeres. Hvor Danmark før 1990 altid importerede betydelige mængder vandkraft fra Norden, er kapacitetsudbygningen i Sverige og Norge i de senere år ikke fulgt

35 Side 33 af 59 med forbruget, hvilket har reduceret mulighederne for import af vandkraft til det danske system. Som det ses af Figur 1, har der endog i nogle særligt tørre år været behov for at udnytte den termiske kapacitet i Danmark til at dække et underskud i Norden. Selvom kul stadig er det enkeltbrændsel, der anvendes mest på de centrale kraftværker, er der i løbet af de sidste år sket et skifte i brændselssammensætningen. Mange af kraftværkerne kan nu anvende flere forskellige typer brændsel, den mest almindelige kombination er at samfyre kul og biomasse (halm og/eller træ). Set i det lys, giver det i virkeligheden ikke ret meget mening mere, at tale om kulfyrede, naturgasfyrede eller oliefyrede kraftværker. Det ville være mere korrekt at omtale dem som multi-fuel værker hvilket også vil afspejle sig i teknologideklarationerne senere. De centrale kraftværker leverer nu meget mere kraftvarme end tidligere kondensdrift forekommer stadig, men ikke i nær samme grad som tidligere. Dette har, for systemet som helhed, givet en langt højere udnyttelse af de anvendte brændsler og har været kraftigt medvirkende til at Danmark er et af verdens mest energieffektive lande. Med til historien omkring energieffektiviteten hører også, at der i perioden ligeledes er udbygget kraftigt i den decentrale sektor. Gennem 1990 erne etableredes der rigtigt mange mindre, naturgasfyrede decentrale kraftvarmeværker. Med totalvirkningsgrader i omegnen af 90 % har de også haft en stor del af æren for den danske energieffektivitetsmodel. Modsat de centrale kraftværker producerer de decentrale kraftvarmeværker el og varme i et fast forhold som det stort set er umuligt at variere på. Det vil sige, at når der er behov for varme sker der en samtidig bunden elproduktion hvad enten denne er efterspurgt eller ej den såkaldte kraftvarmebinding. Det har i nogen grad været muligt at indføre en vis grad af fleksibilitet i den decentrale produktion gennem etablering af varmeakkumuleringstanke, der gør det muligt at lagre varmen, men produktionen er modsat kondensanlæg ikke fuldt fleksibel. Etablering af spidslastkedler i de senere år har også bidraget til at reducere problemstillingen med kraftvarmebindingen. Varmeproduktion på spidslastkedler reducerer ikke på totalvirkningsgraden, når der alene måles på udnyttet energi, men man taber effektivitetsfordelen ved samproduktion af el og varme kraftvarmefordelen. Med udgangspunkt i den historisk betingede - indretning af det danske el- og kraftvarmesystem besluttede projektet at lave LCA-baserede teknologiløsninger i 6 generiske kategorier for produktionsanlæg. Disse teknologiløsninger beskrives i det efterfølgende Kul Anvendelsen af kul på danske kraftværker tog for alvor fart efter 1970 ernes energikrise, og brændslet har været en sikker og stabil del af elforsyningen i mere end en generation. Anvendelsen toppede i perioden , hvor mere end 90 % af elproduktionen på de termiske anlæg var baseret på kul. Siden er forbruget af kul faldet, især pga. en øget anvendelse af naturgas (20-30 procent af brændslerne til elproduktion) men i de seneste 7-8 år også pga. en øget anvendelse af biomasse (5-8 procent af brændslerne). Billedet er noget anderledes, hvis man kigger på kraftvarmen. Her udgør forbruget af kul og naturgas ca. 40 % af brændselsanvendelsen, mens biomassen er relativt mere udbredt med en andel på knap 15 %. Kulandelen er fortrinsvis højere ved elproduktion end kraftvarmeproduktion, idet kul stadigvæk er dominerende som brændsel i kondensproduktionen. Kul og dermed den rene kulteknologi er således i en overgangsfase fra at være den vægtigste teknologi til blot at være en blandt flere ligestillede teknologier, og som det vil blive diskuteret i afsnit 3.3.3, er anlæg hvor kul anvendes som eneste brændsel også på vej mod at være passé. For de kraftværker, hvor kul fortsat er hovedbrændslet, er der lavet en teknologimodel, og resultaterne herfra fremgår af Figur 20. Her og for de følgende teknologiresultater er det som i de tidligere afsnit valgt at reducere den store mængde af informationer fra LCA-modellen. Der medtages således kun 3 miljøeffektkategorier samt anlæggenes forbrug af primær energi. Det primære energiforbrug fortæller noget om, hvor effektivt anlæggene er i stand til at udnytte de (fornybare og ikke-fornybare) naturressourcer, der tilføres processen.

36 Side 34 af Drivhuseffekt Anlæg Brændsler Drift 2,5 2,0 Forsuring Anlæg Brændsler Drift g CO2-ækv. pr kwh g SO2-ækv. pr. kwh 1,5 1,0 0,5 0 0,0 g NO3-ækv. pr kwh 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Næringssalte Anlæg Brændsler Drift kwh/kwh 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Energiforbrug Fornybar Ikke-fornybar 0,5 0,5 0,0 0,0 Figur 20 Teknologiresultat (1 kwh el ved 125 % varmevirkningsgradsallokering) for kulfyrede anlæg. For flere detaljer omkring andre miljøeffekter henvises til bilaget. Der er umiddelbart to forhold der falder i øjnene ved resultaterne illustreret i Figur 20: For det første, er driftsfasen af kraftværket helt dominerende for drivhuseffekten udvinding og transport af kul er kun af marginal betydning for denne parameter. Ved de to øvrige miljøeffekter er transporten noget mere betydende, primært fordi kraftværkerne efterhånden alle er udrustede med miljøanlæg til fjernelse af svovl og kvælstof noget der ikke ses i skibsfarten der er hovedtransportformen for kul. For det andet er der en relativt stor spredning de enkelte kraftværker imellem. Dette skyldes delvist, at de er opført over en længere årrække, og den teknologiske udvikling i den mellemliggende periode har medført højere elvirkningsgrader og dermed mindre miljøbelastning pr. kwh el produceret på anlægget. I relation til drivhuseffekt og primærenergiforbrug er den mest betydende faktor for anlæggenes indbyrdes forskel dog størrelsen af fjernvarmegrundlaget på det enkelte kraftværk. Ved kraftværker som Stigsnæsværket og Asnæsværket med meget høje andele af kondensdrift tillægges elektriciteten således hovedparten af den samlede belastning. Derfor har "kondensværker" modsat eksempelvis Fynsværket der bruger en stor del af den indfyrede energi til at fremstille varme til Odense en relativ høj miljøbelast-

37 Side 35 af 59 ning pr. produceret kwh elektricitet. Både Asnæsværket og Stigsnæsværket omfatter samtidigt ældre kraftværksblokke uden effektiv røggasrensning for SO 2 og NO x, hvilket kan forklare værkernes høje værdier ved forsuring og næringssaltbelastning Multibrændsels-anlæg Teknologien multibrændsels-anlæg består af de danske kraftværker, der udover et hovedbrændsel (hyppigst kul, evt. olie eller naturgas) anvender et eller flere tilsatsbrændsler i større eller mindre omfang, i dette tilfælde biomasse af en eller anden karakter. Det er alt overvejende kulfyrede kraftværker der er ombygget til at kunne samfyre biomasse. Der har grundlæggende været to drivende faktorer bag udviklingen af multi-fuel-anlæggene i Danmark: For det første har der været en politisk drivkraft i form af Folketingets Biomassepålæg fra 1993, der pålagde ejerne af de centrale kraftværker (de nuværende DONG Energy og Vattenfall) at etablere kapacitet til at afbrænde ca. 1,3 mio. ton biomasse årligt på de danske kraftværker. For det andet, har der været en drivkraft i form af klimaproblemet. Dette har dels skabt et økonomisk incitament for anlægsejerne til at skifte til biomasse gennem etableringen af EU s CO 2 -kvoteregulering, dels har der været et internt ønske fra selskabernes side til både at være proaktiv i miljøspørgsmål og samtidigt få udviklet en mere klimaneutral produktionsplatform, der gav mulighed for at fastholde markedspositionen. Begge disse drivkræfter kunne have resulteret i opførelsen af nye, dedikerede biomasse-kraftværker. Dette er også til en vis grad sket, men det har vist sig hensigtsmæssigt i højere grad at ombygge eksisterende kraftværker til samfyring. Det har vist sig, at der som tommelfingerregel kan samfyres op mod ca. 20 % biomasse i et kulfyret kraftværk uden alt for store driftsmæssige gener, og uden at den meget høje nyttiggørelsesgrad af restprodukterne mistes. Der er kraftværker, der ikke passer helt i denne skabelon (Avedøreværket og Amagerværket), men disse medtages alligevel for nemheds skyld i denne gruppe. Hovedresultaterne af LCA-modelleringen for gruppen multi-fuel-anlæg fremgår af Figur 21.

38 Side 36 af 59 g CO2-ækv. pr kwh Drivhuseffekt Anlæg Brændsler Drift g SO2-ækv. pr. kwh 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Forsuring Anlæg Brændsler Drift 100 0,1 0 0,0 Enstedværket Studstrupværket Amagerværket Avedøreværket Teknologi snit Enstedværket Studstrupværket Amagerværket Avedøreværket Teknologi snit g NO3-ækv. pr kwh 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Næringssalte Anlæg Brændsler Drift kwh/kwh 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Energiforbrug Fornybar Ikke-fornybar 0,2 0,5 0,0 0,0 Enstedværket Studstrupværket Amagerværket Avedøreværket Teknologi snit Enstedværket Studstrupværket Amagerværket Avedøreværket Teknologi snit Figur 21 Teknologiresultat (1 kwh el ved 125 % varmevirkningsgradsallokering) for multibrændselsanlæg. For flere detaljer omkring andre miljøeffekter henvises til bilaget. Ikke overraskende, ses den samme trend som beskrevet for de kulfyrede anlæg: Skorstensemissioner betyder meget for drivhuseffekten, mens næringssalte og forsuring også har betydelige bidrag fra udvinding og transport af brændsler. At det ikke er overraskende, at der ses paralleller til de kulfyrede anlæg, er selvfølgelig at en stor del af brændslerne i multibrændselsanlæggene fortsat er kul. Sammenlignet med de rent kulfyrede anlæg er teknologiens bidrag på drivhuseffekt dog reduceret fra ca. 900 g/kwh til ca. 700 g/kwh pga. anvendelsen af den drivhusneutrale biomasse.

39 Side 37 af Naturgas I modsætning til de foregående to teknologier (der dybest set er variationer over temaet større udtagsværker ), er naturgas teknologien en mere sammensat størrelse, der kan opdeles i 3 hovedkategorier: Større dampturbineanlæg/udtagsværker Gasturbiner (single cycle/combined cycle) Gasmotorer Kapacitetsmæssigt, men især antalsmæssigt, er den sidste kategori gasmotoranlæggene langt den største (se Tabel 4). Denne teknologi blev valgt til en lang række små og mellemstore decentrale fjernvarmesystemer og brød rigtigt igennem som et vigtigt element i det danske el- og kraftvarmesystem i løbet af 1990 erne. Det er en relativt robust teknologi, med en motor på hvis aksel der er koblet en generator, mens udstødsgasserne bruges til at opvarme fjernvarmevandet. Teknologien er karakteriseret ved ganske høje totalvirkningsgrader, som oftest omkring 92 %, mens elvirkningsgraderne er mere moderate, typisk procent, dog kan de bedste anlæg opnå en elvirkningsgrad over 40 %. Til de lidt større fjernvarmesystemer var gasturbiner i mange tilfælde det naturlige valg. I lidt grove træk kommer GT-anlæg i to versioner: Single Cycle anlæg (SCGT) består, analogt med gasmotoranlæggene, af en turbine med en generator på turbineakslen og produktion af fjernvarmevand vha. den varme udstødsgas. Ligesom gasmotorerne ses høje totalvirkningsgrader omkring 92 %, men elvirkningsgraden er (sammenlignet med gasmotoren) generelt lidt højere, omkring 40 %. Combined Cycle gasturbineanlæggene (CCGT) er et lidt mere sofistikeret koncept: Udstødsgasserne anvendes her til produktion af damp, der kan drive en dampturbine. Først efter dampturbinen anvendes restvarmen til produktion af fjernvarmevand. Dette koncept resulterer i ganske høje elvirkningsgrader, typisk omkring procent, og totalvirkningsgrader omkring de 90 %. Der er ikke i LCA-samarbejdsprojektet skelnet mellem SC og CC turbineteknologierne. Det fremkomne resultat er et gennemsnit af samtlige danske anlæg anno 2008 (som dog er domineret af CCGT anlæg). Endelig er der den sidste teknologimodel, hvor hovedbrændslet er naturgas. Dette er for så vidt (teknisk og LCA-modelmæssigt) en kopi af de tidligere beskrevne multi-fuel- og kul-teknologier, men anvendelsen af naturgas som brændsel i de centrale kraftværker er aldrig blevet særligt udbredt i Danmark. Ikke fordi det ikke er et godt brændsel teknisk set er det overordentligt velegnet, men økonomisk knap så attraktivt sammenlignet med alternativerne kul og biomasse. Resultaterne af modelleringen ses af Figur 22. Som forventet viser driftsfasen (dvs. især de direkte emissioner m.m. fra skorstenen) sig at være den mest betydende livsfase. Der er generelt relativt lille spredning mellem teknologierne hvad angår deres potentiale for klimapåvirkning den lille forskel der ses i Figur 22 skyldes typisk, at der er små forskelle mellem el- og varmeforholdet og i totalvirkningsgrad. For miljøeffekter som drivhuseffekt der er meget styret af brændselsvalget får allokeringsmodellen derfor en relativt stor betydning for teknologiens carbon-footprint når brændselsvalget (som her naturgas) i øvrigt er det samme.

40 Side 38 af 59 g CO2-ækv. pr kwh Drivhuseffekt Anlæg Brændsler Drift g SO2-ækv. pr. kwh 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Forsuring Anlæg Brændsler Drift 0 0,0 Cent. Kraftværk Gasmotorer Gasturbiner Cent. Kraftværk Gasmotorer Gasturbiner g NO3-ækv. pr kwh 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Næringssalte Anlæg Brændsler Drift kwh/kwh 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 Energiforbrug Fornybar Ikke-fornybar 0,2 0,4 0,2 0,0 0,0 Cent. Kraftværk Gasmotorer Gasturbiner Cent. Kraftværk Gasmotorer Gasturbiner Figur 22 Teknologiresultat (1 kwh el ved 125 % varmevirkningsgradsallokering) for naturgasteknologier. For flere detaljer omkring andre miljøeffekter henvises til bilaget. Sammenlignes resultaterne for drivhuseffekt med f.eks. næringssaltbelastningen er billedet markant anderledes: Her er belastningen ikke knyttet til brændselsvalget men i langt højere grad til teknologiens iboende egenskaber. Her skiller gasmotorerne sig noget ud fra de to øvrige teknologier (dampkedler og gasturbiner) ved at have en væsentligt højere belastning hvilket skyldes, at gasmotorer udleder væsentligt mere NO x end de øvrige 2 teknologier. Teknologiernes evne til at udnytte energien er næsten ens: På trods af, at elvirkningsgraden typisk er højere for de centrale kraftværker end for f.eks. gasmotorer, er totalvirkningsgraden for de centrale værker lidt lavere end ved de øvrige teknologier, idet der kan forekomme kondensdrift. Gasmotorer og gasturbiner fremviser næsten samme energiudnyttelse.

41 Side 39 af Biomasse Biomasse er den form for vedvarende energi der på energibasis fylder mest i det danske energisystem. Energiudnyttelsen fra biomasse er ca. 3 gange så stor som vindenergien. Men kun ca. 40 % af biomassen anvendes i konverteringssektoren, hovedparten anvendes direkte til opvarmning (brændeovne, træ/pillefyr). I el/kraftvarme-sektoren anvendes godt halvdelen af biomassen på multi-fuel anlæg som beskrevet tidligere. Den resterende del anvendes på (mindre) dedikerede biobrændselsanlæg. Disse er oftest modtryksanlæg og har som regel (sammenlignet med de større kraftværker) en lavere elvirkningsgrad - men højere totalvirkningsgrader. Nyere eksempler på denne teknologi er de decentrale kraftvarmeværker i Maribo-Sakskøbing, Rudkøbing, Masnedø og Odense. g CO2-ækv. pr kwh Drivhuseffekt g SO2- eller NO x-ækv. pr. kwh 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 Forsuring og næringssalte Anlæg Brændsler Drift kwh/kwh 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Energi Fornybar Ikke fornybar 20 0,2 0,5 0 0,0 0 Figur 23 Teknologiresultat (1 kwh el ved 125 % varmevirkningsgradsallokering) for dedikeret decentral kraftvarme fra biomasse (ekskl. affald), for flere detaljer omkring andre miljøeffekter henvises til bilaget. Teknologiresultatet for de biomassefyrede anlæg er illustreret i Figur 23. I modsætning til de øvrige termiske teknologier skiller kraftvarme fra biomasse sig ud ved at have en relativt lav klimapåvirkning, bidraget i driftsfasen er knap 100 g/kwh sammenlignet med de fossile teknologiers g/kwh. Det er, når der fokuseres på drivhuseffekt, ligeledes markant, at driftsfasen ikke er nær så dominerende for det samlede carbon-footprint. Der er et ganske væsentligt bidrag fra frembringelse og transport af brændsler. Dette skyldes bl.a., at biomasse typisk er mindre energitæt (biomasse har en brændværdi på mellem MJ/kg sammenlignet med 25 MJ/kg for kul og 42 MJ/kg for olie) end andre brændsler. Der kræves derfor relativt meget energi til at transportere biomassen frem til kraftværkerne. Det skal ligeledes nævnes i denne forbindelse, at en stor mængde biomasse er gratis for så vidt angår energiforbruget til fremstilling af brændslet: For restprodukter fra landbruget som f.eks. overskudshalm har praksis i projektet været at tilskrive energiforbrug i dyrkningen til hovedproduktet (korn), mens biproduktet (halm) kun tilskrives den energi, der specifikt er forbundet med opsamling og transport frem til kraftværket. Såfremt der på et tidspunkt sker et skifte i biomassefremstillingen, og landbruget i stigende grad fremstiller dedikerede energiafgrøder, forventes praksis at blive ændret, hvilket ventes at ville påvirke potentialet for drivhuseffekt ved anvendelse af biomasse målbart. På parametre som forsuring og næringssalte er niveauet for den samlede påvirkning for biomassekraftvarme meget lig de øvrige termiske teknologier. Brændselsfremskaffelsen er (som diskuteret ovenfor) relativt belastende, men dette kompenseres i nogen grad af, at skorstensemissionerne generelt er lavere. Der er eksempelvis noget mindre svovl i de fleste biomassebrændsler sammenlignet med f.eks. kul.

42 Side 40 af Affald Der har længe været en tradition i Danmark for at bortskaffe affald ved forbrænding, og ligeledes en lang tradition for at udnytte energiproduktionen fra forbrændingsanlæggene til produktion af el og varme. Før 1990 blev forbrændingsanlæggenes energi hovedsageligt udnyttet til produktion af fjernvarme (dvs. ingen samtidig elproduktion), men fra ca begyndte man at ombygge eller erstatte gamle forbrændingsanlæg til nu også at producere kraftvarme (se Figur 24). TJ indfyret Energiudnyttelse fra affald Kraftvarme Fjernvarme Figur 24 Energiudnyttelse fra affald Affald er (sammenlignet med f.eks. kul, olie eller naturgas) et inhomogent og vanskeligt brændsel at anvende. Derfor har de affaldsfyrede kraftvarmeværker typisk en relativt lav elvirkningsgrad omkring 20 %, kun på de nyeste og mest effektive anlæg nærmer elvirkningsgraden sig 25 %. Som tidligere nævnt medtager systemresultatet for el og kraftvarme ikke miljøbelastningen fra affaldsforbrændingsanlæggene ud fra den LCA-baserede metodemæssige betragtning af, at belastningen ved at bortskaffe et produkt skal tilskrives produktet snarere end den teknologi, der anvendes til at løse affaldsproblemet. Når der alligevel (se Figur 25) medtages et teknologiresultat for affaldsforbrænding er det mere for at kunne sammenligne belastningerne fra denne løsningsmodel med de øvrige teknologier, der er til rådighed for el- og kraftvarmesystemet, og nok så meget for at præsentere deciderede LCAbaserede affaldsmodeller med et resultat, der kan tilskrives en given behandlingsløsning for et produkt. Hovedresultaterne fra LCA-beregningerne for affaldsforbrænding fremgår af Figur 25. Da affaldsforbrænding betragtes som en affaldsbehandlingsteknologi frem for en el og kraftvarme produktionsteknologi udelades yderligere kommentering af resultaterne.

43 Side 41 af Drivhuseffekt 1,6 1,4 Forsuring og næringssalte Anlæg Brændsler Drift 4 3,5 Energi Fornybar Ikke fornybar g CO2-ækv. pr kwh g SO2- eller NO x-ækv. pr. kwh 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 kwh/kwh 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0,0 0 Figur 25 Teknologiresultat (1 kwh el ved 125 % varmevirkningsgradsallokering) for affaldsforbrænding. For flere detaljer omkring andre miljøeffekter henvises til bilaget Vindkraft Vindkraftens udbredelse i det danske elsystem slog for alvor an i begyndelsen af 1990 erne, se Figur 26: MW Figur 26 Samlet kapacitet, MW Gennemsnitlig møllestørrelse, kw Antal producerende møller Vindkraftens udbredelse i Danmark. Kilde: Energistyrelsens stamdataregister. Vindkraften adskiller sig fra de ovenfor beskrevne termiske teknologier på flere væsentlige områder: For det første er vindkraften karakteriseret ved at selve driftsfasen i livsforløbet bidrager minimalt til den samlede belastning for teknologien. De miljømæssige omkostninger ved at bygge og efterfølgende at skrotte anlægget er den største kilde til miljøeffekter. Det gælder både direkte effekter fra vindmøllefabrikkerne og de mere indirekte forbrug og emissioner længere nede i livscykluskæderne. Der er dog også en påvirkning ved selve driften af vindmøllen primært hidrørende fra vedligehold (f.eks. transport af mennesker og materialer til/fra vindmølleparker). - Stk.

44 Side 42 af 59 For det andet kan vindkraften kun i ringe grad producere de systemydelser, der er nødvendige for at få elsystemet til at fungere regulerkraft og reserver. Når teknologiresultatet for vindkraft (se Figur 19) sammenlignes med de øvrige teknologiresultater er dette en vigtig pointe at erindre, når der alene fokuseres på at beregne og deklarere energiproduktet (dvs. 1 kwh ab producent). Vindkraften kan således kun i ringe grad levere den associerede kvalitet, der ligger i begreber som forsyningssikkerhed, netstabilitet m.m. g SO2-ækv. pr kwh Forsuring 7,0E-02 6,0E-02 5,0E-02 4,0E-02 3,0E-02 2,0E-02 1,0E-02 0,0E+00 Land Hav Anlæg Drift gno2-ækv. pr kwh Næringssalte 2,5E-02 2,0E-02 1,5E-02 1,0E-02 5,0E-03 0,0E+00 Land Hav Anlæg Drift g CO2-ækv. pr kwh Drivhuseffekt 9,0E+00 8,0E+00 7,0E+00 6,0E+00 5,0E+00 4,0E+00 3,0E+00 2,0E+00 1,0E+00 0,0E+00 Land Hav Anlæg Drift Figur 27 Teknologiresultater for vindkraft. Der er beregnet en energi-deklaration for vindkraftanlæg placeret på landjorden såvel som en for havvindmølleparker. LCA-resultaterne for vindkraft-teknologierne ses af Figur 27. De relativt ubetydelige forskelle der ses mellem de to typer vindkraftanlæg, der er modelleret i projektet, skyldes især at en vindmølle placeret offshore leverer en betydeligt højere årlig produktion end en vindmølle placeret på land. Derved bliver belastningen ved at opføre og nedtage møllerne alt andet lige mindre pr. produceret kwh elektricitet, også selvom der er en højere anlægsomkostning (både økonomisk og på materialeforbrugssiden) ved at etablere transmissionsforbindelsen frem til havvindmølleparkerne. På forsuring viser havvindmølleparkerne dog et større bidrag, hvilket skyldes, at de brændstoffer der anvendes til skibe har et højere svovlindhold end det der anvendes på landjorden til biler. Transporten af reservedele/vedligeholdelsespersonnel er en af de få faktorer, der giver en miljøbelastning fra vindkraft, der ellers er en meget skånsom elproduktionsteknologi Øvrige De ovennævnte el- og kraftvarmeproduktionsteknologier er dem, der mængdemæssigt betyder mest i det danske el- og kraftvarmesystem, men som det fremgår af Tabel 4, er der en ganske lille restproduktion (ca. 1 procent af både el og kraftvarmeproduktionen) som ikke dækkes af hovedteknologierne. Dette omfatter bl.a. de mindre danske vandkraftanlæg, enkelte solcelle-anlæg samt enkelte termiske produktionsanlæg, som har en meget lille produktion, men som typisk holdes i gang af hensyn til forsyningssikkerheden. For at få en korrekt opgørelse af de producerede mængder, er der lavet en øvrige kategori i LCAprojektet, som opsamler produktioner og væsentligste emissioner fra de små teknologier. Resultatet er anvendt i systemmodelleringen men præsenteres ikke i rapporten, da det primært er en regnestørrelse snarere end en decideret teknologimodel.

45 Side 43 af 59 Der er således en række (set ift. leverancerne til det danske el/kraftvarmesystem) mindre teknologier, som ikke er blevet modelleret i LCA-samarbejdsprojektet. Nogle af teknologierne kan formodentlig vokse og få større betydning i det danske system, mens andre formodentlig kun har et marginalt potentiale. Listen er ikke udtømmende, men de mest relevante teknologier at inddrage kunne være: Vandkraft: Hydro er en af de største VE-teknologier i verden, men anvendes kun i ringe grad i Danmark, der savner store vandløb og store faldhøjder. Der er fortsat en række mindre vandkraftanlæg i Danmark, som leverer en relativt stabil årlig elproduktion, men teknologien er ikke modelleret i projektet da potentialet alt andet lige vurderes at være af marginal betydning. Sandsynligheden for at vandkraften vokser i Danmark er ringe, naturhensyn frem for energihensyn vil nok tillægges større vigtighed, hvorfor det måske er mere sandsynligt at se eksisterende dansk vandkraftkapacitet nedlagt snarere end ny komme til. Solenergi: Der sondres her mellem solceller (photovoltaics), der kan levere el, og solvarme der alene leverer varme. Solcelleteknologien er kommercielt tilgængelig, men økonomien har fortsat begrænset dens anvendelse i det danske elsystem, der er kun en lille installeret kapacitet i landet. Solvarme er som solcellerne økonomisk begrænset i sin udbredelse, men er teknisk interessant ikke kun ift. husstandsopvarmning men kunne også finde en rolle i den decentrale fjernvarmeforsyning. Brændselsceller: Der forskes intensivt i at udvikle brændselscellesystemer, hvor der skønnes at være et potentiale for at erstatte naturgasfyr med brændselsceller, enten i enkelthusstande eller i mindre foreningsregi. Teknologien er fortsat på udviklingsstadiet og er derfor ikke medtaget, men kan på sigt blive interessant for el/kraftvarmesystemet, bl.a. i kraft af nogle attraktive reguleringsegenskaber. Bølgekraft: Bølge- eller tidevandskraft, er som brændselsceller en teknologi der tales meget om, men som fortsat er i et tidligt udviklingsstadie, og som derfor ikke er inkluderet i denne modelrunde. Biogas: Der er allerede opført en del biogasanlæg i Danmark, og teknologien er for så vidt fuldt udviklet, så det alene er incitamentsordninger, der savnes for at få den udbredt yderligere. Biogas er for nuværende inkluderet i systemmodellen (som en del af kategorien øvrige, se Tabel 4) og såfremt den vinder yderligere udbredelse i de nærmeste år, kunne LCA-modellen med fordel forbedres ved at lave en decideret teknologimodel for biogas. Forgasning: Forgasning er ligeledes en teknologi, der fortsat er på udviklingsstadiet, og som derfor ikke er blevet genstand for en decideret teknologimodellering i denne projektfase. Særligt i forhold til forøget anvendelse af vanskelige biomassefraktioner og affald kunne forgasning være en interessant teknologi enten som supplement i den decentrale kraftvarme, eller som avanceret brændselsforberedning i tilknytning til større kedel/turbineanlæg.

46 Side 44 af Referenceliste (Dansk Energi, 2008) Dansk Energi: Dansk Elforsyningsstatistik Rapporten kan downloades fra Dansk Energi s hjemmeside, (Elsam m. fl., 2000) Livscyklusvurdering af dansk el og kraftvarme. Hovedrapport, oktober (Energinet.dk, 2007) Scenarierapport Fase 1 arbejdspapir. Februar Rapporten kan downloades fra Energinet.dk s hjemmeside, (Energinet.dk, 2008) Baggrundsrapport til Miljørapport, dok. Nr /09. Rapporten kan downloades fra Energinet.dk s hjemmeside, (Energistyrelsen, 2008) Energi i Danmark Rapporten, og et excel-regneark med grunddata for årsstatistikken kan downloades fra Energistyrelsens hjemmeside, (Wenzel et al., 1996A) Miljøvurdering af produkter, UMIP: Udvikling af miljøvenlige industriprodukter. Institut for Produktudvikling DTU, Miljø og Energiministeriet. Wenzel H., Hauschild, M. og Rasmussen, E (Wenzel et al., 1996B) Baggrund for miljøvurdering af produkter, UMIP: Udvikling af miljøvenlige industri-produkter. Institut for Produktudvikling DTU, Miljø og Energiministeriet. Wenzel H., Hauschild, M. og Rasmussen, E

47 Side 45 af Del 3: Bilag Den funktionelle enhed for teknologi-resultater er 1 kwh el henholdsvis kraftvarme (hvor relevant) ab værk. Der er ikke i denne funktionelle enhed taget højde for om produktet kan levere systemydelser m.m., det er en ren energienhed. For alle teknologiprocesser, hvor der samproduceres el og kraftvarme, er der beregnet resultater for 3 forskellige metoder for fordelingen af miljøbelastningen mellem de samproducerede produkter. Disse tre modeller er kort skitseret nedenfor, men fælles for dem alle er, at der ud fra en energibalance over anlægget beregnes en fordelingsnøgle, som derefter anvendes til at fordele miljøbelastning mellem de to hovedprodukter el og varme: Model Energiindhold Energikvalitet Varmevirkningsgrad 125 % F el Andel til el (i eksemplet) = E 100% E + V B F el = 21,6/(21,6+30)*58*100 = 41,9 % F el E = 100% ( E + 0,15V ) F el = (21,6/(21,6+0,15*30)*100 = 82,8 % F el V B 1,25 = 100% B F el = (58-(30/1,25))/58*100 = 58,6 % Note: Fordelingsnøgler er værksspecifikke! Brændsel B = 58 MJ Tab - i røggas, kølevand Kraftværk T = 6,3 MJ El E = 21,6 MJ Varme V = 30 MJ Model 1 Energiindhold: Energiindholdsmetoden relaterer emissioner direkte til den energimængde, der er i den producerede el henholdsvis varme. Energitabet i røggasser og kølevand fordeles ligeledes solidarisk mellem de to produkter. Energiindholdsmetodens styrke er, at den alene benytter fysiske, målbare størrelser for input og output. Svagheden ved modellen er, at de to energiprodukter betragtes som ligeværdige der kompenseres ikke for, at nyttevirkningen af 1 kwh el er meget højere end af 1 kwh varme. Model 2 Energikvalitet: Energikvalitetsmetoden (eller exergimetoden) forsøger at løse nytteværdiproblemet ved at betragte el som hovedprodukt og alene tilskrive varmen den ekstra brændselsomkostning, der kræves ved at gå fra kondens til udtagsproduktion. Styrken er (var) modellens evne til at give et godt billede af gevinsterne ved at gå fra central kondensproduktion til kraftvarmeproduktion. Svagheden er, at det kun er en fysisk virkelighed for en del af produktionsapparatet, og at den i det nuværende system ikke fuldt ud afspejler, at varmen er på vej mod at blive det dominerende produkt med el som biprodukt. Model 3 Varmevirkningsgrad: Varmevirkningsgradsmetoden forsøger at balancere mellem de to forrige modeller. Ved at vælge en varmevirkningsgrad over 100 % tillægges varmen en del af fordelen ved den kombinerede produktion, men i knap så ekstremt grad som det sker i energikvalitetsmodellen. Der kan i princippet vælges en hvilken som helst værdi for varmevirkningsgraden. Det har tidligere (i Danmark alene) været kutyme at anvende en værdi for varmevirkningsgraden på 200 %, for tiden anvendes en værdi på 125 % (svarende til EU s kraftvarmedirektiv). Modellens styrke er, at den forsøger at lave en retfærdig fordeling, mens dens svaghed er, at der især når der tales om modtryksværker ikke er en fysisk mulighed for at realisere forudsætningen om individuel produktion, samt ikke mindst at et af produkterne el kommer til at bære alle røggastabene. Det sidste virker især urimeligt ved anlæg med lav elvirkningsgrad.

48 Side 46 af 59 Systemdata Dansk produktion Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 5,42E-04 5,74E-04 7,48E-04 6,57E-04 8,30E-04 6,18E-04 Volumenaffald kg/kwh 1,34E-01 1,13E-01 1,85E-01 1,29E-01 1,95E-01 1,23E-01 Økotox (jord) m3 jord/kwh 8,85E-02 7,97E-02 1,11E-01 9,13E-02 1,27E-01 8,58E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,38E+01 1,16E+01 1,91E+01 1,32E+01 2,01E+01 1,27E+01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,38E+02 1,16E+02 1,91E+02 1,32E+02 2,01E+02 1,27E+02 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 4,07E-01 3,68E-01 5,57E-01 4,22E-01 6,02E-01 3,99E-01 Farligt affald kg/kwh 2,10E-04 3,41E-05 2,23E-04 3,91E-05 2,28E-04 3,69E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,29E+04 1,25E+04 1,74E+04 1,44E+04 1,93E+04 1,35E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 2,23E-03 2,33E-03 3,09E-03 2,67E-03 3,43E-03 2,51E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 3,84E+00 3,09E+00 5,26E+00 3,52E+00 5,52E+00 3,37E+00 Radioaktivt affald kg/kwh 1,47E-07 1,13E-07 1,92E-07 1,29E-07 2,07E-07 1,22E-07 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 6,35E-04 7,56E-04 8,92E-04 8,73E-04 1,01E-03 8,11E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 1,51E-09 1,15E-09 1,98E-09 1,31E-09 2,12E-09 1,25E-09 Smog kg Ethen-ækv/kWh 2,99E-05 4,71E-05 4,34E-05 5,60E-05 5,34E-05 5,03E-05 Slagge/aske Kg/kWh 1,23E-04 9,20E-05 1,58E-04 1,05E-04 1,72E-04 9,91E-05 Primær energi MJ/kWh 5,67E+00 4,98E+00 7,57E+00 5,69E+00 8,24E+00 5,38E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 1,13E+00 7,08E-01 1,33E+00 7,96E-01 1,44E+00 7,48E-01 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 4,54E+00 4,27E+00 6,24E+00 4,89E+00 6,80E+00 4,63E+00 SYSTEMRESULTAT - Dansk Produktion - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-04 0,00E+00 1,00E-04 2,00E-04 3,00E-04 4,00E-04 5,00E-04 6,00E-04 7,00E-04 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

49 Side 47 af 59 Systemdata Dansk forbrug Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 5,36E-04 5,74E-04 7,26E-04 6,57E-04 8,04E-04 6,18E-04 Volumenaffald kg/kwh 1,23E-01 1,13E-01 1,69E-01 1,29E-01 1,79E-01 1,23E-01 Økotox (jord) m3 jord/kwh 8,12E-02 7,97E-02 1,09E-01 9,13E-02 1,20E-01 8,58E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,27E+01 1,16E+01 1,75E+01 1,32E+01 1,84E+01 1,27E+01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,26E+02 1,16E+02 1,75E+02 1,32E+02 1,84E+02 1,27E+02 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 3,80E-01 3,68E-01 5,18E-01 4,22E-01 5,61E-01 3,99E-01 Farligt affald kg/kwh 2,00E-04 3,41E-05 2,13E-04 3,91E-05 2,17E-04 3,69E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,24E+04 1,25E+04 1,66E+04 1,44E+04 1,84E+04 1,35E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 2,24E-03 2,33E-03 3,03E-03 2,67E-03 3,34E-03 2,51E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 3,53E+00 3,09E+00 4,83E+00 3,52E+00 5,06E+00 3,37E+00 Radioaktivt affald kg/kwh 1,69E-06 1,13E-07 1,73E-06 1,29E-07 1,75E-06 1,22E-07 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 6,04E-04 7,56E-04 8,42E-04 8,73E-04 9,60E-04 8,11E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 1,45E-08 1,15E-09 1,49E-08 1,31E-09 1,51E-08 1,25E-09 Smog kg Ethen-ækv/kWh 2,89E-05 4,71E-05 4,18E-05 5,60E-05 5,13E-05 5,03E-05 Slagge/aske Kg/kWh 1,15E-04 9,20E-05 1,46E-04 1,05E-04 1,60E-04 9,91E-05 Primær energi MJ/kWh 5,98E+00 4,98E+00 7,74E+00 5,69E+00 8,36E+00 5,38E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 1,28E+00 7,08E-01 1,46E+00 7,96E-01 1,57E+00 7,48E-01 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 4,70E+00 4,27E+00 6,28E+00 4,89E+00 6,80E+00 4,63E+00 SYSTEMRESULTAT - Dansk Forbrug - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-04 0,00E+00 1,00E-04 2,00E-04 3,00E-04 4,00E-04 5,00E-04 6,00E-04 7,00E-04 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

50 Side 48 af 59 Teknologidata Centralt kulfyret kraftværk Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 9,41E-04 7,95E-04 1,23E-03 8,89E-04 1,25E-03 8,77E-04 Volumenaffald kg/kwh 3,35E-01 3,24E-01 4,42E-01 3,67E-01 4,59E-01 3,55E-01 Økotox (jord) m3 jord/kwh 1,33E-01 1,05E-01 1,72E-01 1,17E-01 1,74E-01 1,17E-01 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 3,56E+01 3,45E+01 4,69E+01 3,91E+01 4,87E+01 3,78E+01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 3,55E+02 3,44E+02 4,69E+02 3,90E+02 4,87E+02 3,77E+02 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 6,87E-01 6,03E-01 9,08E-01 6,74E-01 9,22E-01 6,67E-01 Farligt affald kg/kwh 7,04E-05 6,17E-05 9,21E-05 6,93E-05 9,43E-05 6,80E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,92E+04 1,56E+04 2,49E+04 1,74E+04 2,53E+04 1,72E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 3,60E-03 3,07E-03 4,69E-03 3,44E-03 4,79E-03 3,39E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 9,48E+00 9,19E+00 1,25E+01 1,04E+01 1,30E+01 1,01E+01 Radioaktivt affald kg/kwh 2,19E-07 1,80E-07 2,85E-07 2,00E-07 2,89E-07 1,99E-07 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 9,02E-04 7,28E-04 1,16E-03 8,15E-04 1,18E-03 8,04E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 2,44E-09 2,07E-09 3,19E-09 2,32E-09 3,25E-09 2,29E-09 Smog kg Ethen-ækv/kWh 1,90E-05 1,46E-05 2,45E-05 1,62E-05 2,48E-05 1,62E-05 Slagge/aske Kg/kWh 1,54E-04 1,24E-04 1,99E-04 1,39E-04 2,02E-04 1,37E-04 Primær energi MJ/kWh 7,55E+00 6,60E+00 9,97E+00 7,36E+00 1,01E+01 7,29E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 2,45E-02 2,02E-02 3,20E-02 2,25E-02 3,24E-02 2,24E-02 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 7,52E+00 6,57E+00 9,94E+00 7,34E+00 1,01E+01 7,27E+00 Kulkraft - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -4,00E-04 0,00E+00 4,00E-04 8,00E-04 1,20E-03 1,60E-03 2,00E-03 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

51 Side 49 af 59 Teknologidata Centralt multi-brændsesfyret kraftværk Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 5,49E-04 6,25E-04 7,80E-04 7,14E-04 8,65E-04 6,72E-04 Volumenaffald kg/kwh 1,27E-01 1,47E-01 1,94E-01 1,69E-01 2,09E-01 1,59E-01 Økotox (jord) m3 jord/kwh 7,97E-02 7,39E-02 1,11E-01 8,47E-02 1,19E-01 8,00E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,29E+01 1,52E+01 2,00E+01 1,75E+01 2,15E+01 1,65E+01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,29E+02 1,52E+02 2,00E+02 1,74E+02 2,15E+02 1,65E+02 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 5,16E-01 4,30E-01 7,10E-01 4,93E-01 7,54E-01 4,68E-01 Farligt affald kg/kwh 3,62E-05 3,59E-05 5,19E-05 4,12E-05 5,59E-05 3,89E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,25E+04 1,27E+04 1,77E+04 1,46E+04 1,93E+04 1,37E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 2,39E-03 2,61E-03 3,42E-03 2,99E-03 3,77E-03 2,81E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 3,55E+00 4,00E+00 5,39E+00 4,60E+00 5,80E+00 4,34E+00 Radioaktivt affald kg/kwh 1,31E-07 1,14E-07 1,81E-07 1,30E-07 1,93E-07 1,24E-07 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 6,59E-04 7,65E-04 9,49E-04 8,76E-04 1,06E-03 8,22E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 1,40E-09 1,24E-09 1,95E-09 1,42E-09 2,08E-09 1,35E-09 Smog kg Ethen-ækv/kWh 1,25E-05 1,36E-05 1,81E-05 1,57E-05 1,98E-05 1,47E-05 Slagge/aske Kg/kWh 8,92E-05 8,46E-05 1,25E-04 9,70E-05 1,35E-04 9,16E-05 Primær energi MJ/kWh 6,12E+00 5,54E+00 8,53E+00 6,36E+00 9,14E+00 6,01E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 6,22E-01 7,43E-01 8,96E-01 8,53E-01 9,96E-01 7,99E-01 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 5,50E+00 4,80E+00 7,63E+00 5,50E+00 8,14E+00 5,21E+00 Multibrændsel - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydni Næringssalte Human tox Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-04 0,00E+00 1,00E-04 2,00E-04 3,00E-04 4,00E-04 5,00E-04 6,00E-04 7,00E-04 8,00E-04 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

52 Side 50 af 59 Teknologidata Centralt naturgasfyret kraftværk Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 2,89E-04 3,21E-04 4,42E-04 3,66E-04 6,32E-04 3,37E-04 Volumenaffald kg/kwh 7,18E-03 7,72E-03 1,10E-02 8,78E-03 1,60E-02 8,10E-03 Økotox (jord) m3 jord/kwh 8,41E-02 9,06E-02 1,29E-01 1,03E-01 1,88E-01 9,50E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,40E-01 1,58E-01 2,14E-01 1,79E-01 3,16E-01 1,65E-01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,42E+00 1,61E+00 2,18E+00 1,83E+00 3,22E+00 1,69E+00 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 3,04E-01 2,86E-01 4,65E-01 3,26E-01 6,26E-01 3,02E-01 Farligt affald kg/kwh 2,54E-05 2,74E-05 3,89E-05 3,12E-05 5,68E-05 2,88E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 9,85E+03 1,05E+04 1,51E+04 1,20E+04 2,17E+04 1,10E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 1,20E-03 1,30E-03 1,84E-03 1,48E-03 2,60E-03 1,36E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 6,53E-02 7,62E-02 1,00E-01 8,67E-02 1,50E-01 7,97E-02 Radioaktivt affald kg/kwh 9,65E-08 1,05E-07 1,48E-07 1,19E-07 2,16E-07 1,10E-07 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 4,59E-04 4,59E-04 7,01E-04 5,24E-04 9,63E-04 4,83E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 8,22E-10 8,92E-10 1,26E-09 1,01E-09 1,84E-09 9,35E-10 Smog kg Ethen-ækv/kWh 9,92E-06 1,05E-05 1,52E-05 1,20E-05 2,15E-05 1,10E-05 Slagge/aske Kg/kWh 9,70E-05 1,04E-04 1,49E-04 1,19E-04 2,17E-04 1,09E-04 Primær energi MJ/kWh 4,10E+00 3,85E+00 6,26E+00 4,40E+00 8,43E+00 4,06E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 1,08E-02 1,16E-02 1,65E-02 1,32E-02 2,40E-02 1,22E-02 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 4,09E+00 3,84E+00 6,25E+00 4,38E+00 8,41E+00 4,05E+00 Central naturgas - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-05 0,00E+00 1,00E-05 2,00E-05 3,00E-05 4,00E-05 5,00E-05 6,00E-05 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

53 Side 51 af 59 Teknologidata Gasturbiner Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 3,01E-04 3,42E-04 4,61E-04 4,00E-04 6,55E-04 3,61E-04 Volumenaffald kg/kwh 5,63E-03 5,86E-03 8,56E-03 6,79E-03 1,22E-02 6,18E-03 Økotox (jord) m3 jord/kwh 6,58E-02 6,85E-02 1,00E-01 7,93E-02 1,43E-01 7,22E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 9,99E-02 1,04E-01 1,52E-01 1,20E-01 2,17E-01 1,10E-01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,01E+00 1,05E+00 1,54E+00 1,22E+00 2,20E+00 1,11E+00 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 2,58E-01 2,62E-01 3,90E-01 3,06E-01 5,39E-01 2,77E-01 Farligt affald kg/kwh 1,98E-05 2,06E-05 3,01E-05 2,39E-05 4,31E-05 2,17E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 8,79E+03 9,50E+03 1,34E+04 1,11E+04 1,91E+04 1,00E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 1,25E-03 1,41E-03 1,91E-03 1,66E-03 2,71E-03 1,49E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 4,60E-02 4,79E-02 6,99E-02 5,54E-02 1,00E-01 5,05E-02 Radioaktivt affald kg/kwh 7,47E-08 7,77E-08 1,13E-07 9,00E-08 1,62E-07 8,20E-08 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 5,59E-04 6,35E-04 8,55E-04 7,45E-04 1,21E-03 6,70E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 6,36E-10 6,62E-10 9,67E-10 7,66E-10 1,38E-09 6,98E-10 Smog kg Ethen-ækv/kWh 7,52E-06 8,30E-06 1,14E-05 9,63E-06 1,66E-05 8,74E-06 Slagge/aske Kg/kWh 7,61E-05 7,92E-05 1,16E-04 9,17E-05 1,65E-04 8,35E-05 Primær energi MJ/kWh 3,47E+00 3,52E+00 5,24E+00 4,12E+00 7,26E+00 3,72E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 1,16E-02 1,86E-02 1,81E-02 2,01E-02 3,70E-02 1,91E-02 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 3,46E+00 3,50E+00 5,22E+00 4,10E+00 7,22E+00 3,70E+00 Gasturbiner - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -5,00E-06 0,00E+00 5,00E-06 1,00E-05 1,50E-05 2,00E-05 2,50E-05 3,00E-05 3,50E-05 4,00E-05 4,50E-05 5,00E-05 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

54 Side 52 af 59 Teknologidata Gasmotorer Effekt (ikke normeret) Forsuring Enhed kg SO 2-ækv/kWh Allokeringsmodel Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme 4,73E-04 4,73E-04 7,12E-04 0, ,24E-04 5,05E-04 Volumenaffald kg/kwh 6,85E-03 6,85E-03 1,03E-02 0, ,34E-02 7,32E-03 Økotox (jord) m3 jord/kwh 8,00E-02 8,00E-02 1,21E-01 0, ,56E-01 8,55E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,22E-01 1,22E-01 1,84E-01 0, ,38E-01 1,30E-01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,24E+00 1,24E+00 1,86E+00 1, ,41E+00 1,32E+00 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 2,94E-01 2,94E-01 4,43E-01 0, ,75E-01 3,14E-01 Farligt affald kg/kwh 2,41E-05 2,41E-05 3,63E-05 2,92E-05 4,71E-05 2,57E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,24E+04 1,24E+04 1,87E ,42E+04 1,32E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 1,98E-03 1,98E-03 2,98E-03 0,0024 3,87E-03 2,11E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 5,60E-02 9,09E-08 8,44E-02 0, ,09E-01 5,98E-02 Radioaktivt affald kg/kwh 9,09E-08 5,60E-02 1,37E-07 1,10E-07 1,78E-07 9,71E-08 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 8,70E-04 8,70E-04 1,31E-03 0, ,70E-03 9,29E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 7,74E-10 7,74E-10 1,17E-09 9,40E-10 1,51E-09 8,27E-10 Smog kg Ethen-ækv/kWh 2,37E-04 2,37E-04 3,57E-04 0, ,63E-04 2,53E-04 Slagge/aske Kg/kWh 9,26E-05 9,26E-05 1,40E-04 0, ,81E-04 9,89E-05 Primær energi MJ/kWh 3,36E+00 3,36E+00 5,07E+00 4,08E+00 6,58E+00 3,59E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 3,53E-02 3,52E-02 5,31E-02 4,27E-02 6,89E-02 3,76E-02 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 3,33E+00 3,33E+00 5,02E+00 4,04E+00 6,51E+00 3,56E+00 Gasmotorer - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-05 0,00E+00 1,00E-05 2,00E-05 3,00E-05 4,00E-05 5,00E-05 6,00E-05 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

55 Side 53 af 59 Teknologidata Biomasse decentral kraftvarme Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 6,61E-04 4,87E-04 1,18E-03 5,31E-04 1,49E-03 5,09E-04 Volumenaffald kg/kwh 7,30E-03 6,04E-03 1,27E-02 6,73E-03 1,79E-02 6,30E-03 Økotox (jord) m3 jord/kwh 8,53E-02 7,06E-02 1,49E-01 7,86E-02 2,09E-01 7,36E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 2,26E-01 1,56E-01 4,04E-01 1,72E-01 5,08E-01 1,64E-01 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 2,26E+00 1,57E+00 4,04E+00 1,73E+00 5,10E+00 1,65E+00 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 8,25E-02 6,09E-02 1,51E-01 6,67E-02 1,91E-01 6,37E-02 Farligt affald kg/kwh 2,43E-05 2,04E-05 4,22E-05 2,27E-05 5,99E-05 2,12E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,35E+04 1,08E+04 2,39E+04 1,18E+04 3,21E+04 1,12E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 2,49E-03 1,89E-03 4,47E-03 2,06E-03 5,72E-03 1,97E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 9,21E-02 6,63E-02 1,64E-01 7,32E-02 2,12E-01 6,95E-02 Radioaktivt affald kg/kwh 1,14E-07 8,60E-08 2,00E-07 9,52E-08 2,66E-07 8,99E-08 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 8,31E-04 6,42E-04 1,48E-03 6,99E-04 1,91E-03 6,70E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 9,71E-10 7,33E-10 1,71E-09 8,11E-10 2,27E-09 7,66E-10 Smog kg Ethen-ækv/kWh 3,27E-05 4,33E-05 5,73E-05 4,64E-05 9,07E-05 4,45E-05 Slagge/aske Kg/kWh 9,23E-05 7,80E-05 1,60E-04 8,69E-05 2,29E-04 8,12E-05 Primær energi MJ/kWh 7,95E+00 6,01E+00 1,43E+01 6,56E+00 1,82E+01 6,28E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 5,63E+00 4,73E+00 1,00E+01 5,17E+00 1,35E+01 4,92E+00 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 2,33E+00 1,28E+00 4,22E+00 1,39E+00 4,75E+00 1,36E+00 Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox Dec. k/v biomasse - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -5,00E-06 0,00E+00 5,00E-06 1,00E-05 1,50E-05 2,00E-05 2,50E-05 3,00E-05 3,50E-05 4,00E-05 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

56 Side 54 af 59 Teknologidata Affaldsforbrænding Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 3,92E-04 4,05E-04 7,72E-04 4,39E-04 1,13E-03 4,19E-04 Volumenaffald kg/kwh 5,79E-03 6,34E-03 1,15E-02 6,84E-03 1,75E-02 6,54E-03 Økotox (jord) m3 jord/kwh 3,02E-02 2,88E-02 5,94E-02 3,13E-02 8,65E-02 2,98E-02 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 5,06E-02 4,74E-02 9,98E-02 5,14E-02 1,46E-01 4,90E-02 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 5,65E-01 5,42E-01 1,12E+00 5,87E-01 1,64E+00 5,60E-01 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 9,42E-02 8,82E-02 1,82E-01 9,60E-02 2,65E-01 9,13E-02 Farligt affald kg/kwh 1,05E-05 1,07E-05 2,08E-05 1,16E-05 3,09E-05 1,11E-05 Humantox (luft) m3 luft/kwh 7,94E+03 7,95E+03 1,56E+04 8,62E+03 2,30E+04 8,22E+03 Humantox (jord) m3 jord/kwh 1,99E-03 2,03E-03 3,94E-03 2,20E-03 5,82E-03 2,10E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 5,06E-01 5,57E-01 1,03E+00 6,01E-01 1,55E+00 5,75E-01 Radioaktivt affald kg/kwh 3,49E-08 3,35E-08 6,87E-08 3,63E-08 1,00E-07 3,46E-08 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 7,35E-04 7,06E-04 1,42E-03 7,69E-04 2,07E-03 7,31E-04 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 2,97E-10 2,85E-10 5,85E-10 3,10E-10 8,55E-10 2,95E-10 Smog kg Ethen-ækv/kWh 5,13E-06 5,01E-06 1,02E-05 5,43E-06 1,49E-05 5,18E-06 Slagge/aske Kg/kWh 3,47E-05 3,30E-05 6,82E-05 3,59E-05 9,93E-05 3,42E-05 Primær energi MJ/kWh 6,24E+00 6,67E+00 1,25E+01 7,20E+00 1,87E+01 6,88E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 4,68E+00 5,14E+00 9,49E+00 5,53E+00 1,42E+01 5,30E+00 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 1,56E+00 1,53E+00 3,06E+00 1,66E+00 4,49E+00 1,59E+00 Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox Affaldsforbrænding - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -5,00E-06 0,00E+00 5,00E-06 1,00E-05 1,50E-05 2,00E-05 2,50E-05 3,00E-05 3,50E-05 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

57 Side 55 af 59 Teknologidata Øvrige - teknologipulje Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 1,99E-03 1,69E-03 2,83E-03 2,04E-03 3,36E-03 1,81E-03 Volumenaffald kg/kwh 5,17E-02 0,00E+00 5,69E-02 0,00E+00 5,62E-02 0,00E+00 Økotox (jord) m3 jord/kwh 6,05E-01 2,95E-04 6,67E-01 3,54E-04 6,58E-01 3,16E-04 Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,06E+00 1,18E-02 1,17E+00 1,41E-02 1,16E+00 1,26E-02 Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,07E+01 1,15E-01 1,18E+01 1,39E-01 1,17E+01 1,24E-01 Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 2,32E-01 5,50E-02 2,76E-01 6,61E-02 2,91E-01 5,89E-02 Farligt affald kg/kwh 5,86E+00 3,48E+00 7,76E+00 4,18E+00 8,83E+00 0,00E+00 Humantox (luft) m3 luft/kwh 7,21E+04 2,10E+04 8,73E+04 2,52E+04 9,32E+04 2,25E+04 Humantox (jord) m3 jord/kwh 9,34E-03 6,87E-03 1,29E-02 8,27E-03 1,50E-02 7,37E-03 Humantox (vand) m3 vand/kwh 5,08E-01 5,11E-09 5,61E-01 4,82E-03 5,55E-01 4,30E-03 Radioaktivt affald kg/kwh 7,03E-07 4,01E-03 7,77E-07 6,15E-09 7,68E-07 5,48E-09 Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 3,24E-03 3,10E-03 4,73E-03 3,73E-03 5,72E-03 3,33E-03 Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 5,99E-09 4,32E-11 6,62E-09 5,20E-11 6,54E-09 4,63E-11 Smog kg Ethen-ækv/kWh 1,07E-04 8,50E-05 1,50E-04 1,02E-04 1,76E-04 9,11E-05 Slagge/aske Kg/kWh 6,98E-04 0,00E+00 7,69E-04 0,00E+00 7,59E-04 0,00E+00 Primær energi MJ/kWh 5,86E+00 3,48E+00 7,76E+00 4,18E+00 8,83E+00 3,73E+00 -Heraf vedvarende MJ/kWh 2,94E+00 3,23E+00 4,45E+00 3,89E+00 5,48E+00 3,47E+00 -Heraf ikke vedv. MJ/kWh 2,92E+00 2,43E-01 3,31E+00 2,91E-01 3,34E+00 2,60E-01 Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox Øvrige (teknologipulje) - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: 125 % varmevirkningsgrad End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -2,00E-05 0,00E+00 2,00E-05 4,00E-05 6,00E-05 8,00E-05 1,00E-04 1,20E-04 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

58 Side 56 af 59 Teknologidata Landvindmøller Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 4,06E-05-4,06E-05-4,06E-05 - Volumenaffald kg/kwh 7,46E-03-7,46E-03-7,46E-03 - Økotox (jord) m3 jord/kwh 3,75E-03-3,75E-03-3,75E-03 - Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,52E-01-1,52E-01-1,52E-01 - Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,54E+00-1,54E+00-1,54E+00 - Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 7,69E-03-7,69E-03-7,69E-03 - Farligt affald kg/kwh 3,32E-05-3,32E-05-3,32E-05 - Humantox (luft) m3 luft/kwh 1,98E+03-1,98E+03-1,98E+03 - Humantox (jord) m3 jord/kwh 2,07E-04-2,07E-04-2,07E-04 - Humantox (vand) m3 vand/kwh 1,20E-01-1,20E-01-1,20E-01 - Radioaktivt affald kg/kwh 8,43E-08-8,43E-08-8,43E-08 - Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 2,36E-05-2,36E-05-2,36E-05 - Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 7,16E-10-7,16E-10-7,16E-10 - Smog kg Ethen-ækv/kWh 2,21E-06-2,21E-06-2,21E-06 - Slagge/aske Kg/kWh 1,37E-04-1,37E-04-1,37E-04 - Primær energi MJ/kWh 3,72E+00-3,72E+00-3,72E Heraf vedvarende MJ/kWh 3,61E+00-3,61E+00-3,61E Heraf ikke vedv. MJ/kWh 1,10E-01-1,10E-01-1,10E-01 - Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox Vindkraft - Landmøller - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: Ingen End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-06 0,00E+00 1,00E-06 2,00E-06 3,00E-06 4,00E-06 5,00E-06 6,00E-06 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.

59 Side 57 af 59 Teknologidata Havvindmøller Effekt Enhed Allokeringsmodel (ikke normeret) Energi-indhold 125 %-varmevirk. Energi-kvalitet El Varme El Varme El Varme Forsuring kg SO 2-ækv/kWh 3,73E-05-3,73E-05-3,73E-05 - Volumenaffald kg/kwh -1,30E ,30E ,30E-03 - Økotox (jord) m3 jord/kwh 3,72E-03-3,72E-03-3,72E-03 - Økotox, vand akut m3 vand/kwh 1,19E-01-1,19E-01-1,19E-01 - Økotox, vand kronisk m3 vand/kwh h 1,21E+00-1,21E+00-1,21E+00 - Drivhuseffekt kg CO 2-ækv/kWh 5,36E-03-5,36E-03-5,36E-03 - Farligt affald kg/kwh 2,63E-05-2,63E-05-2,63E-05 - Humantox (luft) m3 luft/kwh 2,44E+03-2,44E+03-2,44E+03 - Humantox (jord) m3 jord/kwh 1,89E-04-1,89E-04-1,89E-04 - Humantox (vand) m3 vand/kwh 1,00E-01-1,00E-01-1,00E-01 - Radioaktivt affald kg/kwh 1,00E-07-1,00E-07-1,00E-07 - Næringssalte kg NO 3-ækv/kWh 1,54E-05-1,54E-05-1,54E-05 - Ozonlagsnedbrydn. kg R11-ækv/kWh 8,50E-10-8,50E-10-8,50E-10 - Smog kg Ethen-ækv/kWh 8,92E-07-8,92E-07-8,92E-07 - Slagge/aske Kg/kWh 9,55E-05-9,55E-05-9,55E-05 - Primær energi MJ/kWh 3,72E+00-3,72E+00-3,72E Heraf vedvarende MJ/kWh 3,61E+00-3,61E+00-3,61E Heraf ikke vedv. MJ/kWh 1,08E-01-1,08E-01-1,08E-01 - Smog Ozonlagsnedbrydning Næringssalte Human tox Human tox Vindkraft - Havmøller - 1 kwh elektricitet - Normeret Allokering: Ingen End of lifetime Manufacturing and maintenance Fuel extraction Transport of fuel Operation Conversion Human tox (luft) Drivhuseffekt Økotox Økotox Økotox (jord) Forsuring -1,00E-06 0,00E+00 1,00E-06 2,00E-06 3,00E-06 4,00E-06 5,00E-06 PE Note: Miljøprofilen er beregnet for el, 125 % varmevirkningsgradsmodellen. Den relative fordeling er den samme for varmen, og ved anvendelse af andre fordelingsmodeller dog vil de absolutte værdier for miljøbelastningen være forskellig fra det viste resultat.