Nye kvaliteter Dokumentation om ændring af de danske krav til naturkvaliteten ud fra et sikkerheds- og samfundsmæssigt grundlag Oktober 2011 Revision 0 0 Godkendt udgave DATE NAME 2011-07-24 2011-07-24 2011-10-21 2011-10-21 DATE JBR/ZBP/FSK JBR/FSK JBR TIL NAME REV. DESCRIPTION PREPARED CHECKED REVIEWED APPROVED 29-000-GR-5003 Energinet.dk DOC. NO. 1/129
Summary... 4 1. Resumé... 7 2. Baggrund og problemformulering... 10 3. Definitioner og forkortelser... 11 4. Gasmarkedet i Danmark... 12 4.1 Energinet.dks rolle og opgaver... 12 4.2 Infrastruktur... 12 4.3 Gasmarked... 13 4.4 Gaskvalitet i Danmark krav til og leveret kvalitet og EU perspektiv... 15 5. Infrastruktur og Gaskvalitet... 17 5.1 Leverancer fra Tyskland i 2010-2013... 17 5.2 Gaskvalitet efter 2013... 19 5.2.1 Gas fra Tyskland... 19 5.2.2 Russisk... 20 5.2.3 Norsk... 23 5.2.4 LNG... 24 5.2.5 Bio... 26 5.3 Sammenfatning vedr. fremtidige kvalitetsvariationer i Danmark... 27 6. Analysemodeller og metoder... 28 6.1 Forsyningsscenarier... 28 6.1.1 Forbrug... 28 6.1.2 Gaskvalitetsscenarier... 29 6.2 Øvrige metodeparametre... 31 6.2.1 Indreguleringspunkt... 31 6.3 Løsningsmodel... 32 6.3.1 Gasbehandling... 32 6.3.2 Accept af bredt wobbe... 32 6.3.3 Kombineret løsning behandling til 14,4... 33 6.3.4 Kombineret løsning behandling til 14,1... 33 6.4 Samlede analysescenarier... 34 6.5 Samfundsøkonomisk metode... 35 6.5.1 Energistyrelsens vejledning... 35 6.5.2 Opstilling af reference- og alternativscenarier... 36 6.5.3 Forudsætninger... 37 7. Sikkerhedsmæssig og samfundsmæssig betydning af natur... 41 7.1 Den sikre og pålidelige anvendelse af natursen... 41 7.2 Emissioner og andre miljøpåvirkninger... 42 7.2.1 Emissioner af kuldioxid (CO 2 )... 42 7.2.2 Emissioner af kvælstofilter NOx (NO, NO 2, N 2 O)... 43 7.2.3 Emissioner af svovldioxid (SO 2 )... 43 7.2.4 Emissioner af metan og uforbrændte kulbrinter... 43 7.2.5 Emissioner af kulilte (CO)... 43 7.3 Effektiviteten af natursen som brændsel... 44 7.4 Forsyningssikkerheden... 44 7.4.1 Nødforsyningseffekter af kvalitet... 45 2/129
7.5 Konkurrenceforhold på markedet... 46 7.5.1 Liberalisering af markedet... 47 7.5.2 Flaskehalse og spotmarkedspriser... 47 7.6 Håndhævelse og overvågning af naturkvaliteten... 48 8. Behandling af natur... 50 8.1 Blanding af indkommende natur til ensartet kvalitet... 51 8.2 Screening af behandlingsanlæg for at hæve wobbe indeks... 52 8.2.1 Fjernelse af CO 2... 52 8.2.2 Fjernelse af N 2... 53 8.2.3 Propan eller LPG tilsætning... 55 8.3 Opnåelige wobbe indeks ved de fem behandlingsløsninger... 58 8.4 Dimensionering af behandlingsanlæg... 59 8.4.1 100% CO 2 + % N 2... 60 8.4.2 Propan/LPG... 64 8.4.3 % (CO2 + N2)... 67 8.4.4 100% CO2 + LPG... 69 8.5 Opsummering omkring de teknisk anlæg... 72 8.5.1 Fjernelsen af CO 2 og N 2... 72 8.5.2 Propan eller LPG tilsætning... 72 8.6 Delkonklusion for teknisk anlæg... 73 8.7 Samfundsøkonomiske omkostninger ved behandlingsløsninger. 74 9. Analyse af konsekvenser ved udvidelse af natursens wobbe indeks. 80 9.1 Datagrundlag... 80 9.1.1 Gruppering af apparater... 80 9.2 Sikkerhedsmæssige forhold, levetid og genanskaffelsespriser... 82 9.2.1 Sikkerhedsvurdering for apparater... 82 9.2.2 Oversigt over aktioner vedrørende apparater... 85 9.2.3 Levetid og Genanskaffelsespriser for apparater... 86 9.2.4 Sikkerhed og drift for motorer... 86 9.2.5 Levetid og genanskaffelsespriser for motorer... 87 9.2.6 Sikkerhed og drift for turbiner... 87 9.2.7 Levetid af turbiner og genanskaffelsespriser for turbiner... 87 9.2.8 Sammenfatning sikkerhedsmæssige forhold... 87 9.3 Miljømæssige forhold... 88 9.3.1 Metode og parametre... 88 9.4 Tekniske vurderinger af miljøeffekter... 89 9.4.1 Emissioner og virkningsgrad for apparater... 89 9.4.2 Emissioner og virkningsgrad for motorer... 91 9.4.3 Emissioner og virkningsgrad for turbiner... 94 9.4.4 Sammenfatning miljømæssige forhold... 94 9.5 Samfundsøkonomiske resultater for bredt wobbe... 95 10. Status på EU standardiseringsarbejde for kvalitet...103 11. Sammenligning og diskussion...107 12. Konklusion...113 13. Referencer...114 Appendiks...116 3/129
Summary The Danish and Swedish markets are based on a considerable production from the North Sea fields. So long as the production has exceeded domestic consumption, Denmark has benefited from a stable, homogeneous quality from the same source of supply. Stable quality within a narrow band allows Danish natural consuming units in accordance with Danish Wobbe index requirements and standards are adjusted to a narrow quality band with a special Danish adjustment point. The expected drop in the Danish North Sea production means that imported through the German-Danish border point already in the near future will constitute a necessary supplement and in the long term it is expected to become the predominant source of supply for Danish and Swedish consumers of natural. The natural market is liberalised with free access to public pipe systems. The free market entails that there is no central control of the flows in the system and that is traded commercially and transported in financial flows alongside the physical flow. Supply crises and disruption of free movement will have serious socioeconomic consequences that Energinet.dk is obligated by law to meet in a timely and efficient manner through safe solutions. Gas imported from the north German system is of a different and varying quality than North Sea which reflects the many different sources of supply to the European market. Thus, cannot be imported freely and physically across the border point without either changing Danish quality requirements or treating the at the central border point to ensure that imported meets the applicable quality requirements. Changing the Wobbe index requirements and varying qualities can be a challenge for -consuming units and a solution should therefore include an analysis of impact and necessary unit adjustment. The purpose of the quality study is to identify a socio-economically efficient solution which accommodates changes in the combination of supply sources and quality in a safe manner. The analysis is challenged by a long analysis period from 2014 (where considerable import capacity has been established) to 2042.There is a significant event space in the period, among other things for the distribution between decreasing North Sea production and import, but also in the combination of the imported, where in particular Russian natural through the new Nordstream connection can constitute a large share, physically and commercially. The subject of the analysis has therefore been a wide range of scenarios for flow distribution, the share of Russian and a number of solution models. A total of 56 possible events have been tested for the entire period. Results are expressed in socio-economic present values that are immediately comparable for the different solutions models, but which individually express marginal considerations in relation to a joint reference. The study is therefore 4/129
limited by an actual value assessment of the natural consumption and by maintaining and supporting the market functionality in the transition phase. The study shows that the quality challenges can be solved for a relatively limited amount and most efficiently through acceptance of wider Wobbe index requirements and consumption site regulation. Derived effects, particularly in relation to the environment, mainly contribute to limiting socio-economic costs. A reduced environmental impact from using natural could be a long-term benefit for the industry in addition to reduced emissions as the survival of as a fuel in the Danish energy sector is directly linked to its eco-impact in an energy system with increased focus on climate effects. Gas treatment solutions are not socio-economically beneficial, but immediately transfer a larger portion of the costs from the consumers to commercial players in that ENDK is forced to increase transport prices in order to cover increased treatment costs. On the other hand, a considerable portion of the increased transport costs must be expected to be transferred to the consumers in the form of increased prices. It is concluded: Changing the current Danish Wobbe index requirements with the acceptance of a wide Wobbe index constitutes a socio-economically efficient and safe solution which: - assumes changes in the technology regulations and with a recommended G20 adjustment point - assumes ordinary and extraordinary regulations at consumption sites, thus ensuring that all units are safely and operationally regulated - has positive environmental impacts in the form of replacing NOx and CO2 - entails a marginal efficiency loss at consumption sites, including -fired CHP - can be carried out at limited socio-economic cost in the range of DKK -262 and DKK 101 million if the regulation point is changed to G20 - is a flexible solution in relation to introducing bio in the natural grid - is a flexible solution in relation to any future new import sources to the market (connections in the North Sea between Norwegian and Danish pipe systems, connection through the Baltic Sea to Poland, or Nordstream and/or ship-based LNG import) Gas treatment is less cost-efficient, but can be optimised through a combination of treatment technologies: The most cost-efficient treatment solution is the establishment of a facility which is dimensioned for complete removal of carbon dioxide and partly nitrogen (100% CO 2 & N 2 ). The solution is cost-efficient, depending on flow scenarios and the share of Russian. If a treatment solution is chosen instead of accepting a wide Wobbe index, changing the Wobbe index requirement to 14.40 instead of 14.85, it will result in socio-economic savings. A Wobbe index requirement of 14.40 will result in consistently lower costs than 14.85 across treatment technologies. Propane/LPG additives solutions are significantly costlier than alternative treatment solutions due to the large socio-economic loss by pricing LPG as natural. LPG solutions are further burdened by marginal CO 2 emissions. 5/129
The high heating value of the fuel is exceeded by high carbon emissions compared to natural. The Danish Safety Technology Authority is thus recommended to expand the Gas Regulation to enable to move freely between Denmark and Germany. Energinet.dk deems that expanding the lower limit of the Wobbe index under normal supply conditions to 13.9 kwh/nm 3 to be a safe, necessary and adequate solution. Further, it is recommended that the regulation point be changed to G20. 6/129
1. Resumé Det danske og svenske marked er baseret på en betydelig produktion fra felterne i Nordsøen. Så længe produktionen har oversteget forbruget på hjemmemarkedet har Danmark nydt godt af en stabil, homogen kvalitet fra samme forsyningskilde. Stabil kvalitet indenfor et snævert bånd tillader at danske naturforbrugende apparater efter danske wobbe indeks krav og standarder er indreguleret til et snævert kvalitetsbånd med et specielt dansk indreguleringspunkt. Forventet fald i produktion fra Nordsøen betyder, at importeret gennem det tysk-danske grænsepunkt allerede i nærmeste fremtid er et nødvendigt supplement, og på sigt forventes at blive den altovervejende forsyningskilde, til danske og svenske naturforbrugere. Naturmarkedet er liberaliseret med fri adgang til offentligt ejede rørsystemer. Det frie marked betyder, at der ikke er central kontrol over strømmene i systemet og at kommercielt handles og transporteres i finansielle strømme ved siden af det fysiske flow. Forsyningskriser og forstyrrelse af sens frie bevægelighed vil have betydelige samfundsøkonomiske omkostninger, som Energinet.dk er forpligtet af lovgivning til rettidigt og effektivt at imødekomme gennem sikkerhedsmæssigt forsvarlige løsninger. Gas importeret fra det nordtyske system har en anden og varierende kvalitet end den danske Nordsø, reflekteret ved mange forskellige forsyningskilder til det europæiske marked. Gas kan derfor ikke importeres frit og fysisk over grænsepunktet uden enten at ændre danske kvalitetskrav eller foretage en central behandling på grænsepunktet, som sikrer at importeret opfylder gældende kvalitetskrav. Ændring af wobbe indeks krav og varierende kvaliteter kan være en udfordring for forbrugende apparater og en løsning må derfor indeholde en analyse af effekter og nødvendige justeringer af apparater. Studiet af nye kvaliteter har til hensigt at identificere en samfundsøkonomisk robust og effektiv løsning, der imødekommer ændringer af sammensætningen i forsyningskilder og kvalitet på en sikkerhedsmæssig forsvarlig måde. Analysen er udfordret af en lang analyse periode fra 2014 (hvor betydelig importkapacitet er etableret) til 2042. Der er et betydeligt udfaldsrum i perioden blandt andet for fordelingen mellem aftagende nordsøproduktion og import, men også i sammensætningen af den importerede, hvor særligt natur gennem den nye Nordstream forbindelse kan udgøre en stor andel fysisk og kommercielt. Analysen har derfor undersøgt et vidt spænd af scenarier for flowfordeling, andelen af og en række løsningsmodeller. I alt er 56 mulige udfald testet for hele perioden. Resultater er udtrykt i samfundsøkonomiske nutidsværdier for 2011, der er umiddelbart sammenlignelige for de forskellige løsningsmodeller, men som hver især udtrykker marginale betragtninger i forhold til en fælles reference. Studiet 7/129
er derfor afgrænset fra en egentlig værdisætning af naturforbruget og af at bevare og understøtte markedsfunktionaliteten i overgangsfasen. Studiet viser at kvalitetsudfordringerne kan løses for et relativt begrænset beløb og mest effektivt gennem accept af bredere wobbe indeks krav og indregulering på forbrugssteder. Afledte effekter, især på miljøsiden, medvirker hovedsagligt til at begrænse omkostninger samfundsøkonomisk. Lavere miljøeffekter ved naturanvendelse kan være en langsigtet fordel for branchen ud over de besparede emissioner, idet brændslets overlevelse i den danske energisektor er direkte relateret til dets miljøeffekter i et energisystem med øget fokus på klimaeffekter. Gasbehandlingsløsninger er ikke samfundsøkonomisk lønsomme, men fordeler umiddelbart en større del af omkostningerne fra forbrugere til kommercielle aktører ved at Energinet.dk må hæve transportpriserne for at dække øgede behandlingsomkostninger. En betydelig del af de øgede transportomkostningerne må til gengæld forventes at blive overført til forbrugerne i form af øgede priser. Det konkluderes: Ændring af gældende danske wobbe indeks krav med accept af bredt wobbe indeks udgør en sikkerhedsmæssigt forsvarlig og samfundsøkonomisk effektiv løsning, som: - forudsætter ændringer i tekniske forskrifter og med et anbefalet G20 indreguleringspunkt - forudsætter ordinære og ekstraordinære indreguleringer på forbrugssteder og dermed sikrer at alle apparater er forsvarligt sikkerhedsmæssigt og driftsmæssigt effektivt indreguleret - har positive miljøeffekter i form af fortrængt NOx og CO2 - medfører marginalt tab i effektivitet på forbrugssteder, herunder fyret kraftvarme - kan gennemføres for en begrænset, samlet samfundsøkonomisk omkostning på mellem -262 mio. DKK og -101 mio. DKK, hvis indreguleringspunktet ændres til G20 - er en fleksibel løsning i forhold til introduktion af bio på naturnettet - er en fleksibel løsning i forhold til eventuelle fremtidige nye importkilder til markedet (forbindelser i Nordsøen mellem norske og danske rørsystemer, forbindelse gennem Østersøen til Polen eller Nordstream og/eller skibsbaseret LNG-import) Gasbehandling er mindre omkostningseffektiv, men kan optimeres ved kombination af behandlingsteknologier: Den mest omkostningseffektive behandlingsløsning er etablering af et anlæg der er dimensioneret til fuldstændig fjernelse af kuldioxid og delvis nitrogen (100 % CO 2 & N 2 ). Løsningen er omkostningseffektiv uafhængigt af flow scenarier og andelen af. Vælges en behandlingsløsning, i stedet for accept af bredt wobbe indeks, da vil det være forbundet med store samfundsøkonomiske besparelser at ændre wobbe indeks kravet til 14,40 frem for 14,85. Wobbe indeks krav på 14,40 afføder konsistent lavere omkostninger end 14,85 på tværs af behandlingsteknologier. 8/129
Propan/LPG-tilsætningsløsninger er markant dyrere end alternative behandlingsløsninger. Det skyldes store samfundsøkonomiske tab ved at prissætte LPG efter natur. LPG-løsningerne er yderligere belastede af marginale CO 2 -emissioner. Brændslets høje brændværdi overgås af høje CO 2 - udledninger sammenlignet med natur. Det indstilles derfor til Sikkerhedsstyrelsen at Gasreglementet udvides således at sen kan bevæge sig frit mellem Danmark og Tyskland. Det er Energinet.dks vurdering at en udvidelse af den nedre grænse for wobbe indeks under normale forsyningsforhold til 13,9 kwh/nm 3 er sikkerhedsmæssig forsvarlig, nødvendig og tilstrækkelig. Det indstilles endvidere at indreguleringspunktet ændres til G20. 9/129
2. Baggrund og problemformulering Baggrunden for denne redegørelse er Energinet.dks henvendelse til Sikkerhedsstyrelsen i oktober 2009 om en udvidelse af Gasreglementets krav til kvalitet. Udvidelsen har baggrund i kommende infrastruktur udvidelser af det danske net for at sikre fortsatte forsyninger til det danske og svenske marked som følge af reducerede leverancer af natur fra den danske del af nordsøen. Den ønskede nødvendige udvidelse af Gasreglementet vedrører wobbe indeks. Forud for denne henvendelse er i 2007-2009 gennemført et arbejde i Indsatsgruppen nedsat af TCG og bestående af de danske selskaber, DGC og Energinet.dk med Sikkerhedsstyrelsen som observatør. Formålet med dette arbejde var at undersøge konsekvenserne af en udvidelse af Gasreglementets krav. Baseret på arbejdsgruppens resultater blev forslag til ændring af wobbe indeks og handleplan fremlagt for Sikkerhedsstyrelsen i oktober 2009. Denne redegørelse underbygger og supplerer det arbejde der blev fremlagt, med fokus på sammenligning af konsekvenserne af to mulige fremtidsscenarier: at sen behandles så den fortsat ligger indenfor det hidtidige meget begrænsede kvalitetsvariation i Danmark eller at der leveres indenfor et bredere variationsområde end hidtil Sikkerhedsstyrelsen har i ref./.1/ defineret rammerne for dette arbejde. De endelige forsynings- og kvalitetsscenarier er defineret i et samarbejde mellem Sikkerhedsstyrelsen og Energinet.dk og reflekterer forventede forsyningsforhold. Behandlingsscenarier og de samfundsøkonomiske beregninger er udarbejdet af Energinet.dk, mens konsekvenser af et udvidet variationsområde for kvalitet er gennemført af DGC. Rapporten er opbygget i henhold til Sikkerhedsstyrelsens krav til dokumentation, ref./1/. 10/129
3. Definitioner og forkortelser Afbrydelige vilkår: Energinet.dk tilbyder kun afbrydelig kapacitet i tilfælde, hvor Energinet.dk ikke har tilstrækkelig kapacitet til rådighed. I sådanne tilfælde vil Energinet.dk fortsat tilbyde kapacitet til transportkunder men på afbrydelig basis. Ved køb af afbrydelig kapacitet har transportkunden som udgangspunkt kapaciteten til rådighed men løber en risiko for, at Energinet.dk kan reducere kapaciteten i aftaleperioden. Med andre ord risikerer transportkunder med afbrydelige kapacitetsaftaler ikke at kunne få transporteret den fulde mængde, da der ikke er tilstrækkelig kapacitet til at opfylde alle kontrakter fuldt ud. DEUDAN er et konsortium bestående af E.ON Ruhr og Gasunie Deutschland DGC er Dansk Gasteknisk Center DVGW G260 er de tyske krav til naturkvalitet G20 er en test i henhold til ISO/EN437 bestående af ren metan. Alle europæiske apparater er fabriksindreguleret på denne. Gasleverandører: forsyner forbrugerne med natur og fakturerer dem for den leverede natur Liquefied Natural Gas (LNG) er natur kondenseret til væske. LNG opbevares nedkølet ved ca. -163 C mellem 20-100 mbar overtryk. Det fylder ca. 1/600 del sammenlignet med natur. LNG er en farveløs, lugtløs væske. Liquefied Petroleum Gas (LPG): er propan-butanblandinger. Disse blandinger kan ekstraheres fra natur og sælges som f.eks. flaske eller auto. Blandingsforholdet mellem propan og butan kan variere sommer/vinter. TCG: Teknisk Chef Gruppe, en arbejdsgruppe bestående af de tekniske chefer for selskaberne, DGC og Energinet.dk Transportkunder: er kommercielle aktører, der varetager engros transport af i transmissionssystemet. Transportkunderne køber transportrettigheder i transmissionssystemet af Energinet.dk med henblik på at levere sen til en eller flere leverandører i distributionssystemerne. I nogle tilfælde er den samme aktør både transportkunde og leverandør. Transportkunderne får leveret natur ind i transmissionssystemet fra danske eller udenlandske producenter eller transportkunder i tilstødende systemer. Transportkunden er ansvarlig for at balancere hvad han får leveret ind i det danske transmissionssystem (fra Nordsøen, fra Tyskland, fra lager) og hvad han releverer ud af transmissionssystemet (til distributionssystemerne, til Tyskland, til Sverige, til lager). TSO: Transport Service Operatør, det selskab som ejer og driver det overordende net. I Danmark er det Energinet.dk (ENDK). I Nordtyskland Gasunie Deutschland. 11/129
4. Gasmarkedet i Danmark Afsnit 4 indeholder en kort redegørelse for det overordnede danske natursystem og markedet. 4.1 Energinet.dks rolle og opgaver Energinet.dk's opgaver: at opretholde den overordnede forsyningssikkerhed på el- og området på kort og lang sigt at udbygge den overordnede danske infrastruktur på el- og området at skabe objektive og gennemsigtige betingelser for konkurrence på energimarkederne og at overvåge, at konkurrencen fungerer at gennemføre en sammenhængende og helhedsorienteret planlægning, som omfatter fremtidige behov for transmissionskapacitet og den langsigtede forsyningssikkerhed at støtte miljøvenlig elproduktion og udvikling og demonstration af teknologier til miljøvenlig energiproduktion at opgøre udledning af stoffer til miljøet fra det samlede energisystem. 4.2 Infrastruktur Natursen fra den danske del af Nordsøen transporteres i to opstrømsrørledninger fra felterne Tyra Øst og Syd Arne ind til Nybro nord for Esbjerg. På land passerer natursen gennem et behandlingsanlæg i Nybro. Her kontrolleres og måles kvaliteten, og trykket reduceres til det maksimale landledningstryk på 80 bar. Normalt leveres natursen så den overholder specifikationerne, men anlægget kan også reducere indholdet af tunge kulbrinter, samt rense sen for svovlbrinte, hvis det er nødvendigt for, at sen overholder de fastlagte specifikationer. Hvis sen skal renses, kan der i så fald kun leveres reducerede mængder. Opstrømsrørledningerne og anlæggene i Nybro ejes og opereres af DONG Energy. Fra Nybro sendes sen videre til det af Energinet.dk ejede og opererede transmissionssystem og videre til de tilstødende danske distributionssystemer og de tyske og svenske transmissionssystemer eller til lagring på et af de to underjordiske naturlagre. Siden oktober 2010 har det været muligt fysisk at importere fra de tyske transmissionssystemer på afbrydelige vilkår. I vinteren 2010-2011 har der i lange perioder været nordgående flow og dermed fysisk import at fra Tyskland til Danmark. 12/129
Figur 1 Den danske overordnede infrastruktur. Det er transportkunderne, der ved deres daglige bestillinger af mængder inden for den reserverede kapacitet bestemmer input/output fra systemet på timebasis (det kommercielle system), mens det er Energinet.dk, der sørger for den fysiske balance i transmissionssystemet, blandt andet ved hjælp af lagrene og linepack. Endvidere anvendes lagrene til nødforsyning. Energinet.dk er i gang med en udvidelse af infrastrukturen mod Tyskland. Dette er resultat af en open season udbudsproces i 2009, hvor markedets efterspørgsel, Energinet.dk s egne og Energistyrelsens analyser viste behov for en væsentlig udbygning af kapaciteten fra Tyskland til Danmark. Udbygningen omfatter en kompressorstation i Egtved og en dublering af ledningen mellem Egtved og Ellund, som skal stå klar i oktober 2013. Tilsvarende er Gasunie Deutschland på den tyske side i gang med udvidelser af det tyske system, så større eksport til Danmark bliver muligt. På tysk side er der i første omgang besluttet investeringer som sikre en uafbrydelig eksportkapacitet på 7,4 mio. Nm 3 /d. I perioden oktober 2010 til oktober 2013 har den Gasunie Deutschland og Energinet.dk indgået en aftale om forsyning af fra Tyskland. Der er tale om forsyning af mængder op til 4,8 mio. Nm 3 /d under afbrydelige vilkår. 4.3 Gasmarked Inden for det seneste år har der været en positiv fremgang i antallet af aktive transportkunder i transmissionssystemet. I dag er der op omkring 25 aktive transportkunder hos Energinet.dk og over 30 registrerede transportkunder i transmissionssystemet. Historisk set har sen, siden transmissionssystemet i Danmark blev taget i drift, altid været sendt fra Danmark til Tyskland via grænsepunktet Ellund. Dog modtog Syd- og Sønderjylland fra Tyskland i 1983-84 inden forsyning fra Nordsøen blev taget i brug. Dette ændrede sig i foråret 2007, hvor markedet for første gang oplevede et behov for fysisk at kunne importere fra Tyskland til Danmark. Da dette kun kunne lade sig gøre kommercielt (ved at modregne det 13/129
sydgående flow af ), måtte der skæres i bestillingerne nordpå. Samtidigt oplevede man for første gang nogensinde en længere periode med leverancer til Tyskland på 0. Resultatet var en historisk lav eksport af til Tyskland i 2007. I 2009 oplevede markedet for første gang flaskehals ved Ellund i begge retninger inden for meget kort tid. Igennem hele 2008 og i starten af 2009 har der været et højt exit flow fra Danmark til Tyskland, hvilket medførte en række mindre afbrud, senest i midten af februar 2009. På dette tidspunkt blev der fysisk sendt så meget sydpå som muligt (ca. 4,2 mio. kwh/h), og kommercielt blev der leveret over 5,2 mio. kwh/h, hvilket er den højeste timelevering til Tyskland de seneste tre år. I midten af marts 2009 var billedet vendt, således at det fysiske flow til Tyskland, som tilfældet var i 2007, var 0, og der blev skåret i de kommercielle Entry bestillinger fra Tyskland til Danmark. Forklaringen på det store pres på nordgående bestillinger i 2007 og 2009, hænger sammen med den meget varme europæiske vinter i 2006/2007 og det meget varme vinter/forår 2009 i England. I begge tilfælde har temperaturen påvirket den europæiske pris nedad, især som følge af at der har været meget overskuds i markedet, hvilket har medført et pres for at få noget af denne til Danmark. Energinet.dk har indgået en tryk- og kapacitetsaftale med DEUDAN-partnerne, der muliggør en forøgelse at trykket på den tyske side af Ellund, således at der fysisk har kunnet importeres fra Tyskland siden 1. oktober 2010. Siden aftalen trådte i kraft, er der i flere situationer blevet importeret fra Tyskland. Flow over Ellund (Nm3/h) 250.000 Import via Ellund Eksport via Ellund 200.000 150.000 100.000 50.000 0 01-10-2010 31-10-2010 30-11-2010 30-12-2010 29-01-2011 28-02-2011 30-03-2011 29-04-2011 Figur 2 Eksport og import via Ellund. 14/129
Som Figur 2 viser, har der stort set været fysisk import af fra Tyskland fra aftalen trådte i kraft 1. oktober 2010 og til 1. april 2011. Der har dog ikke været import siden april 2011. 4.4 Gaskvalitet i Danmark krav til og leveret kvalitet og EU perspektiv Natursen, som produceres i den danske del af Nordsøen, tilhører 2. familie gruppe H som defineret i ISO/EN437. Kravene til sens kvalitet i Energinet.dk s transmissionssystem, de danske lagre og de danske distributionssystemer er givet i Gasreglementet A, bilag 1A samt i Regler for Gastransport bilag 1. Gasreglementets specifikation tillader wobbe indeks i intervallet 14,1 15,5 kwh/ Nm 3 (50,8 55,8 MJ/Nm 3 ). Under særlige vanskelige forsyningsforhold tillades leverancer af med wobbe indeks op til 15,7 kwh/nm 3. Historisk set har sen leveret fra Nordsøen en meget ensartet kvalitet. Gassen har en højere brændværdi og wobbe indeks, end den vi ser i landene omkring os. Gassens wobbe indeks har i de sidst 8 år haft en variation mellem 15,0 og 15,5 kwh/nm 3, svarende til den øverste tredjedel af det tilladte variationsområde. Den danske fra Nordsøen adskiller sig fra natur i landene omkring os, ved at indeholde større mængder tungere kulbrinter. Der sker ingen separation af tungere kulbrinter, idet den danske natur alene gennemgår en kulbrintedugpunktsjustering. Dvs. den har en højere brændværdi og højere wobbe indeks. I 1999 hvor fra Syd Arne feltet blev sat i produktion medførte yderligere en mindre stigning i indhold af tungere kulbrinter. Som følge af problemer med overhedning af brændere valgte man i Danmark at ændre indreguleringsprocedure i Danmark fra G20 til indregulering på aktuel kvalitet. I forbindelse med indførelse af det liberaliserede marked var der udbredt frygt for, at sens kvalitet ville kunne blive en teknisk handelshindring for sens frie bevægelighed. Der blev derfor i 2002 nedsat en arbejdsgruppe under EASEE efter pres fra EU og de europæiske energiregulatorer (Madrid Forum) for udarbejdelse af en fælles kvalitetsspecifikation. I 2005 blev specifikationen klar 1. Specifikationen er en anbefaling til grænsepunkter mellem tilstødende transmissionssystemer i Europa fra oktober 2010. Specielt for Danmark har kvalitetsspecifikationen i Tyskland som specificeret i DVGW G260 stor betydning, da denne giver rammerne for den variation i kvalitet der kan forventes transporteret mod Danmark. EASEE specifikationen har kun fået begrænset udbredelse og Madrid Forum har i 2009 taget initiativ til udarbejdelse af en europæisk standard for distribueret natur. Arbejdet udføres gennem CEN, og en EN standard forventes tidligst klar om 3-4 år. Mht. fremdrift for arbejdet henvises til afsnit 10. 1 EASEE specifikationen (CBP 2005-001/02) tillader et wobbe indeks mellem 13,76 og 15,7 kwh/nm3 (49,5 og 56,5 MJ/Nm3). 15/129
I Figur 3 ses krav til wobbe indeks samt den aktuelle variation for dansk. Wobbe indeks EASEE Spec. Gasreglementet Dansk Nordsø historisk variation gennem 20 år 13,5 14 14,5 15 15,5 16 kwh/nm3 Figur 3 Oversigt over krav til wobbe indeks under normale forsyningsforhold samt den historiske variation for wobbe i Danmark. Krav til øvrige kvalitetsparametre dvs. CO 2, vand- og kulbrintedugpunkter, H 2 S, COS, merkaptaner og total svovl er delvist harmoniserede. Gasreglementets krav er lempeligere end Regler for Gastransport, EASEE og DVGW260, dog med undtagelse af krav til total svovl indhold. Det aktuelle svovlindhold i sen fra Tyskland overholder Gasreglementets grænser. Gas fra Tyskland forventes derfor at overholde samtlige kvalitetsspecifikationer i både Gasreglementet og Regler for Gastransport. Det skal samtidig bemærkes, at Gasreglementet er under opdatering mht. krav til svovl indhold. 16/129
5. Infrastruktur og Gaskvalitet 5.1 Leverancer fra Tyskland i 2010-2013 Gas distribueret i Tyskland skal være indenfor den tyske specifikation angivet i DVGW G260. Denne tillader wobbe indeks variationer mellem 12,8 og 15,7 kwh/nm 3 (46 56,5 MJ/Nm 3 ), med et variationsområde på -1,4 og +0,7 kwh/nm 3 ud fra et givet setpunkt. Setpunktet er angivet til 15,0 kwh/nm 3 hvilket giver et variationsområde mellem 13,6 og 15,7 kwh/nm 3 Energinet.dk har ved drøftelser med Gasunie Deutschland indhentet detaljerede oplysninger om historiske wobbe indeks variationer i det nordtyske område. Disse informationer er vejledende, da Gasunie Deutschland ikke har mulighed for at styre leverancerne på markedet, men alene er transportør for markedet. Gassen i Nordtyskland har en varierende sammensætning bestemt af de aktuelle forsyningsforhold og består typisk af et miks af indenlandsk tysk, norsk, hollandsk og. Energinet.dk har siden april 2007 indhentet oplysninger om sammensætningen af den nordtyske. Data er fra målestationen Heidenau ved Hamburg. Heidenau er en lokalitet på strækningen mod Ellund, som vist på nedenstående figur. Natur, som kommer til Danmark via Ellund, vil have passeret Heidenau. Der er anlæg som tilsætter bio på strækningen mellem Heidenau og Ellund. Figur 4 Gasunie Deutschlands H-net med angivelse af typisk wobbe på entrypunkter. Kilde: Gasunie Deutschland. Analyser af sen ved Heidenau viser et gennemsnitligt wobbe indeks på 14,4 kwh/nm 3 i de perioder, der har været nordgående efterspørgsel med variationer mellem 13,9 og 15,5 kwh/nm 3. De høje værdier har en stor andel dansk. 17/129
De fleste forsyningskilder i det nordtyske område har wobbe indeks på 14,1 kwh/nm 3 eller derover. Et enkelt område med indenlandsk produktion har dog wobbe indeks mellem 13,6 og 13,7 kwh/nm 3. Betragtes disse forsyningskilder sammenholdt med de kvalitetsdata, som Energinet.dk har modtaget fra Heidenau stationen, forventes, at fra Tyskland vil have en wobbe indeks variation som vist i Figur 4. Det kan dog ikke udelukkes, at der kan forekomme med lavere wobbe indeks end 13,9 kwh/nm 3, ned til grænsen på 13,6 kwh/nm 3. Det anses dog ikke for sandsynligt. Dette understøttes også af Figur 5 som viser hyppigheden af timeværdiintervaller for wobbe indeks målt på Heidenau siden april 2007. En analyse af wobbe indeks i de perioder i 2007-2010, hvor der ikke har været eksport af dansk til Tyskland, viser en mindre variation i wobbe indeks og med et gennemsnit på 14,4 kwh/nm 3 med variationer mellem 13,9 og 14,8 kwh/nm 3. I perioden oktober 2010 til april 2011 hvor der var fysisk import af fra Tyskland var variationen 14,2-15,3 kwh/nm 3 med en middelværdi på 14,5 kwh/nm 3. Hyppighed af Wobbe Indeks (kwh/nm3) for perioden 28-05-2007-19-04-2010 25,0% 20,0% Fordeling af alle timedata fra Heidenau (25370 timer) Fordeling af timedata fra Heidenau uden DK eksport (3354 timer) 15,0% 10,0% 5,0% 0,0% - 13,9 13,9-14 14-14,1 14,1-14,2 14,2-14,3 14,3-14,4 14,4-14,5 14,5-14,6 14,6-14,7 14,7-14,8 14,8-14,9 14,9-15 15-15,1 15,1-15,2 15,2-15,3 15,3-15,4 15,4 - Figur 5. Hyppighed af wobbe indeks målt på Heidenau (blå søjler alle timer, røde søjler timer uden eksport af dansk ). Der er ifølge Gasunie Deutschland opført et biotilslutningsanlæg direkte til transmissionssystemet i Nordtyskland ca. 50 km syd for Ellund. Det er idriftsat i ultimo september 2011 med en kapacitet på ca. 1.000 Nm3/time. Biosen behandles så den overholder krav til naturkvalitet (DWGV G260). Det betyder bl.a. at sen renses for CO2 indtil max 4 % og sens vanddugpunkt og svovlindhold justeres. Der vil være overvågning på kvaliteten leveret fra bioanlægget. Den forventes leveret med et wobbe indeks på ca. 13,8 kwh/nm 3, som ligger under den nuværende danske grænse. Den lille mængde fra bioanlægget skal sammenholdes med en importkapacitet på 310.000 Nm 3 /h, hvilket betyder at biosen i de fleste tilfælde vil blive opblandet med anden i det tyske system, inden den kommer over den danske grænse. Der er dog en teoretisk mulighed for, at det kan give problemer, hvis der lukkes for flowet i Ellund, og nettet mellem grænse og bioanlægget fyldes med bio. 18/129
Teoretisk fordi bio flowet 1000 Nm3/time er marginalt i forhold til volumenet i nettet fra bioanlægget til grænsen på ca. 900.000 Nm3. Gasunie Deutschland etablerer kvalitetsovervågning ved bioanlægget og bekræfter, at der ikke vil blive lukket off-spec bio ind på nettet, hvis specifikationen ikke kan overholdes i nettet. Sammenfatningsvis kan konkluderes, at det frem til 2013 må forventes, at ved Ellund vil kunne have wobbe indeks ned til 13,9 kwh/nm 3 i ca. 10 % af tiden. Det kan ikke udelukkes, men anses dog for usandsynligt, at med wobbe indeks under 13,9 kwh/nm3 vil kunne nå Danmark. Gas i intervallet 13,9 til 14,1 kwh/nm3 er under Gasreglementets nuværende nedre grænse for wobbe indeks. 5.2 Gaskvalitet efter 2013 I nedenstående redegøres kort for de forskellige naturforsyningskilder som forventes at kunne levere til Danmark. Hovedfokus ligger på den kommende import fra Tyskland, men også forsyning fra Nordsøen vurderes. I hvert afsnit redegøres for infrastrukturen og sens kvalitet. 5.2.1 Gas fra Tyskland 5.2.1.1 Infrastruktur Det nordtyske net forsynes med fra Danmark, Norge, Holland eller med tysk egenproduktion. Figur 6. Gasunie Deutschlands H- og L-net (www.unie.de). 5.2.1.2 Gaskvalitet Gaskvaliteten i det tyske net historisk set er beskrevet i afsnittet om tysk i perioden 2010-2013, afsnit 5.1. Desuden er de nuværende forsyningskilder med deres typiske kvaliteter markeret på nedenstående figur. 19/129
Figur 7 Gasunie Deutschlands H-net med angivelse af typisk wobbe på entrypunkter. Fra 2011 er der flere bioprojekter om at injicere opgraderet bio i det tyske transmissionssystem syd for Ellund, og det må forventes, at det injicerede volumen vil øges de kommende år. Den injicerede bio skal være inden for DVGW G260 specifikationen, og forventes typisk at have et wobbe indeks omkring 13,8 kwh/nm 3. Forventningerne til fremtidens kvalitet er stærkt afhængig af de forventede kommende infrastrukturudbygninger i regionen, jf. de efterfølgende afsnit. Wobbe indeks skal fortsat overholde DVGW G260 fra 13,6 til 15,7 kwh/nm 3. Forventningerne er en variation fra omkring 13,8 kwh/nm 3 til den danske wobbe indeks grænse på maksimalt 15,5 kwh/nm 3, idet der ikke er forsyningskilder i området med wobbe indeks over 15,5 kwh/nm 3. 5.2.2 Russisk 5.2.2.1 Infrastruktur I dag forsyner Rusland Nordeuropa med gennem Polen. Gassen anvendes i Polen og Tyskland. I fremtiden vil blive transporteret til Nordeuropa gennem Nordstream, der går gennem Østersøen fra Rusland til Tyskland. Nordstream projektet omfatter 2 parallelle rør, der etableres i 2 faser. Nordstream I er under opførsel og forventes i drift i efteråret 2011. Fra 2012 forventes rørføringen dubleret, således at kapaciteten i alt bliver omkring 55 Mia. Nm 3 pr. år. 20/129
Figur 8 Skitse over Nordeuropæisk infrastruktur og linjeføring af Nordstream (http://www.nord-stream.com). Gassen fra Nordstream forventes at blive fordelt i Tyskland og det øvrige Europa via udbygninger af den eksisterende infrastruktur. To nye forbindelsesledninger er afgørende for sens videre transport, se Figur 9. - OPAL ledningen skal lede den e sydpå med en rørføring øst for Berlin. - NEL ledningen vil transportere sen mod vest og tilsluttes WINGAS s transmissionssystem ved Rehden syd for Bremen. NEL er besluttet og man har allerede startet med etableringen. Det første spadestik var i Mecklenburg Vorpommern den 21. marts 2011 2. Der er forventet, at ledningen er færdig i løbet af 2-3 år. Kapaciteten er omkring 20 milliarder Nm 3 /år. Energinet.dk har fået oplyst af Gasunie Deutschland, at det er planlagt, at der etableres forbindelser til deres net både ved Heidenau syd for Hamborg og ved Archim tæt ved Bremen, se Figur 10. 2 http://www.nel-pipeline.de/public/nel/startseite.html http://www.ndr.de/regional/mecklenburg-vorpommern/pipeline203.html 21/129
Figur 9 Overblik over WINGASs net samt de planlagte OPAL og NEL pipelines (http://www.opal-nel-transport.de). DK Ellund DK Kiel Ro PGC Zeven PGC Heide- Lübeck NEL Emden Rysum Oude Staten- Statenzijl NL Nüttermoor Bremerhaven Hamburg Harsefeld Wardenburg Oldenburg Bremen Dötlingen Heidenau Bötersen Schwerin Uelsen Großenkne- Osnabrück Hannover Wolfsburg Steinitz - rever- (planned) Forventede forbindelsespunkter Figur 10 Skitse af NELs forbindelsespunkter til Gasunie Deutschlands eksisterende net. 5.2.2.2 Gaskvalitet Den e har typisk et meget højt indhold af metan 98 99 % og derved et lavt indhold af tungere kulbrinter. Gas med denne sammensætning har et wobbe indeks på omkring 14,7 kwh/nm 3 med lille variation. Den relative 22/129
densitet er omkring 0,57. Gas i Nordstream kan komme fra andre nye produktionsområder i Rusland, hvor oplysninger om kvaliteten i dag ikke er offentlig tilgængelig. I dette arbejde er anvendt wobbe indeks på 14,7 kwh/nm 3. 5.2.3 Norsk 5.2.3.1 Infrastruktur Gas fra Norge kommer i dag til Nordeuropa gennem adskillige offshore ledninger til Tyskland, Holland og Belgien. Norsk kommer til Nordtyskland via Emden terminalen (Norpipe) og via Dornum (Europipe I og II). Import af norsk direkte til Danmark kan på sigt tænkes enten ved opkobling mellem dansk og norsk offshore infrastruktur, som eksempelvis ved opkobling på Europipe I og forbindelse direkte til Nybro, eller ved eksempelvis ny norsk ledning til Nordjylland, jf. nedenstående figur. Figur 11 Norsk ledning til Danmark uden anvendelse af eksisterende dansk offshore infrastruktur (http://www.ens.dk/da- DK/Info/Nyheder/Nyhedsarkiv/2010/Documents/Baggrundsrapport_om_infrastruktur_ maj_2010.pdf) Note: Der er etableret T-stykker på Europipe II, som muliggør de to viste forbindelser Uanset om der bygges en direkte forbindelse mellem det norske system og det danske eller ej, vil der komme norsk ind i Danmark. Det vil ske gennem ledningen til Tyskland. Gaskvalitet Den norske behandles på anlæg på den norske vestkyst, inden den eksporteres, således at mængden af de tungere kulbrinter fjernes på behandlingsanlæg på land i Norge. Den norske har derfor et lavere wobbe indeks og lavere brændværdi end den danske. Den norske til Nordeuropa har en wobbe 23/129
indeks specifikation i intervallet 14,1 15,5 kwh/nm 3 (jf. Terms and Conditions for transportation of in Gassled). 5.2.4 LNG 5.2.4.1 Infrastruktur Foruden natur transporteret i rør til Nordeuropa er der potentielt mulighed for forsyning fra LNG terminaler. En terminal i Nordholland eller Nordtyskland vil have nærhed til det danske transmissionssystem via transmissionssystemet i Nordtyskland. Dvs. at forsyninger til Danmark kan ske gennem eksisterende transmissionssystem ved udbygningen af transmissionsledningen til Ellund og Egtved. En planlagt terminal i Polen vil også kunne forsyne Danmark gennem det polske og nordtyske ledningsnet. Der er flere potentielle LNG projekter i nærheden af Danmark, som vist på Figur 12. Figur 12 Potentielle og planlagte LNG projekter i nærheden af DK. (http://www.gie.eu/maps_data/downloads/gle_lng_june2010.pdf) Status på projekterne er: Gate terminalen som har en kapacitet på ca. 12 mia. Nm 3 /år i forventes i drift ved udgangen af 2011. DONG Energy er medejer af Gate terminalen. Projektet i Eemshaven samt de 3 tyske projekter i hhv. Wilhelmshafen og Rostock er alle sat i stå. LNG anlægget i Swinoujscie er blevet godkendt, og man er begyndt med at bygge terminalen. Kapaciteten bliver 2.5 milliarder Nm 3 /år, og man forventer at bliver færdig med bygningen i juni 2014. Gassen kan teoretisk komme via NEL til Danmark, men sammenlignet med NELs kapacitet på 20 mia. Nm 3 /år vurderes dette ikke at have indflydelse på kvaliteten fra Ellund. 24/129
Inden for skibstrafikken er der en udvikling i gang, hvor det må forventes at der i en række havne i Østersøen, Nordsøen og den Engelske Kanal investeres i mindre LNG terminaler. Disse terminaler vil have som primære formål at levere LNG til skibe, men terminalerne kan også blive koblet til distributions- eller transmissionssystemerne. Der er således en mulighed for, at der i løbet af en årrække lokalt og periodisk vil kunne leveres LNG til nettet også i Danmark. I Nynäshamn ved Stockholm er en sådan LNG-terminal til skibsfart opført. Terminalen ikke koblet til det vestsvenske naturnet. 5.2.4.2 Gaskvalitet Ligesom rørbunden naturforsyning varierer kvaliteten af LNG. Figur 13 viser en række eksempler på variationer i wobbe indeks og brændværdi for forskellige LNG produktionsfelter. Foruden den naturlige variation i den producerede natur, skyldes de store variationer også, at man på nogle eksportterminaler fjerner LPG dvs. propan/butan fraktionerne inden fortætning af natursen. LPG sælges som et selvstændigt produkt. Dette gøres f.eks. typisk i Mellemøsten modsat i f.eks. Trinidad, hvor man ikke fjerner LPG fraktionerne. Tidligere betød de store variationer i wobbe indeks og brændværdi at én eksportterminal og én importterminal ofte var knyttet sammen, dvs. importterminalen var designet til at kunne håndtere en bestemt LNG kvalitet. Nyere importterminaler er designet til at kunne håndtere alle LNG kvaliteter dvs. de har anlæg til justering af kvaliteten uanset kvaliteten af den indkommende LNG, således at send out sen overholder rørledningsspecifikationen. For at sikre, at natursen ved udsendelse fra importterminalen overholder den krævede specifikation er det primært nødvendigt at justere wobbe indeks og eventuelt brændværdi. For at sænke wobbe indeks kan nitrogen tilsættes natursen. Er der tale om store mængder udvindes nitrogen fra luften i et kryogen anlæg på terminalen. Denne nitrogen vil indeholde små rester af ilt. Iltindholdet vil dog være så lavt, at det normalt ikke giver problemer. Er der tale om LNG med lavt wobbe indeks, kan der om nødvendigt, tilsættes propan for at hæve wobbe indeks til salgsspecifikation. Kræves der kontinuert justering af kvaliteten til et konstant niveau kræver det installation af hurtigt reagerende kvalitetsmåleudstyr. Det er specielt vigtigt, hvis der nedenstrøms LNG anlægget er distributionssystemer, som forsynes med natur direkte fra LNG anlægget, dvs. at der ikke er mulighed for opblanding med anden natur, inden sen leveres til kunderne. Kvaliteten af natursen fra et LNG anlæg i Nordeuropa vil være justeret til at overholde de tilhørende kvalitetsspecifikationer. 25/129
Wobbe Index in MJ/m3 (n) 57 56 55 54 41 42 43 44 45 46 47 48 Gross Calorific Value in MJ/m3 (n) Bintulu Das Island Lumut Marsa El Brega Ras Laffan Skikda Bethioua GL1Z Bethioua GL2Z Arzew GL4Z Bonny Island Qalhat Point Fortin Figur 13 Eksempler på kvalitet af LNG. 5.2.5 Bio Bio produceres ved udrådning af organisk materiale fx husdyr affald i form af gylle, slagteri affald, energiafgrøder eller spildevandsslam. Der er et stort biopotentiale i Danmark, samlet op til knapt 40 PJ 3, pga. den store husdyrproduktion. Det første bioanlæg der producere opgraderet bio til naturnettet er netop sat i drift i Fredericia 7. september 2011 4. 5.2.5.1 Infrastruktur Bio produceres typisk i små gårdanlæg eller større fællesanlæg, fælles for disse er dog at mængden af produceret er i en størrelsesorden, hvor den kan tilføres det nærmeste distributionsnet, hvorved omkostningstung kompression til transmissionstryk undgås. Det forventes at der de kommende år vil blive etableret adskillige bioanlæg som producerer, der opgraderes og tilføres systemet på distributionsnettet. 5.2.5.2 Gaskvalitet Bio skal renses for CO2 og svovl før det kan tilføres nettet. Opgraderet bio kaldes bionatur. Kvaliteten af bionatur som injiceres i natursystemet skal overholde Gasreglement samt de supplerende krav Sikkerhedsstyrelsen har stillet til opgraderet bio 5. Bionatur skal overholde de samme krav til wobbe indeks som natur, desuden er der et supplerende krav om maksimalt indhold af 3 % CO2 i bionatursen, dette giver anledning til et indirekte wobbe indeks krav på omkring 14,0 kwh/nm 3. Da omkostningen for opgraderingsprocessen, hvor CO2 fjernes, er afhængig af hvor meget CO2 der 3 http://www.ens.dk/da- DK/NyTeknologi/strategier/Bioenergier/Bio/Documents/biostrategi.pdf 4 http://www.energinet.dk/da/gas/nyheder/sider/biosen-er-nu-p%c3%a5- nettet.aspx 5 http://www.dgc.dk/publikationer/kontrolman/kontrolmanual_bionatur.pdf (Bilag 1) 26/129
fjernes, må det forventes at bionatur netop, vil blive opgraderet til lige over nederste grænse for wobbe indeks. Dette vil bidrage til en større variation af kvaliteten lokalt i distributionsnettene end hidtil med den ensartede forsyning af dansk Nordsø. 5.3 Sammenfatning vedr. fremtidige kvalitetsvariationer i Danmark Sammenfattende kan det konkluderes, at der i årene fremover er behov for import af natur til Danmark for at dække det forventede forbrug. Uanset hvorfra sen importeres, vil den importeres fra områder, hvor specifikationerne og kvaliteten af den leverede natur ikke er de samme som i Danmark. Det kan forventes leverancer af med wobbe indeks, som ligger under de danske nordsø. Dette uanset om sen kommer via Tyskland (tysk, norsk,, hollandsk eller LNG), eller om sen kommer direkte fra Norge til Danmark eller til Danmark via LNG-terminaler. Wobbe indeks af importeret kan forventes at ligge i intervallet 13,76-15,5 kwh/nm 3 ; men muligt inden for 13,6-15,7 kwh/nm 3, som er specifikationerne gældende i Tyskland. Behovet for import af til Danmark planlægges på kort sigt løst gennem etablering af de besluttede investeringer i Danmark dvs. ved dublering af ledningen mellem Ellund og Egtved og en kompressorstation i Egtved, samt tilsvarende investeringer på den tyske side af grænsen. På længere sigt arbejdes der også med andre løsninger. Den tyske specifikation er tilstrækkelig bred til at også at kunne dække fra de andre potentielle importmuligheder. Det forvente at bio vil blive en voksende del af forsyningen til de danske forbrugere. Bionatur vil blive leveret med wobbe indeks i den nedre ende af det tilladte bånd, da det vil være mest rentabelt for ejeren af opgraderingsanlægget. Dette vil i sig selv bidrage til større variations i kvaliteten lokalt i distributionsnettet. 27/129
6. Analysemodeller og metoder Dette kapitel indeholder detaljer om hvilke forsyningsscenarier, der er benyttet i de efterfølgende analyser. Øvrige parametre og randbetingelser for analysen er beskrevet. Desuden er den metodiske tilgang til den samfundsøkonomiske metode beskrevet. 6.1 Forsyningsscenarier 6.1.1 Forbrug Det er relevant at betragte prognoser både det danske og svenske forbrug, da Sverige ikke har andre forsyninger af natur end Danmark (se evt. kort i Figur 1). Når summen af det danske og svenske forbrug kendes, er de samlede leverancer til Energinet.dks transmissionssystem tilsvarende kendt. Bidrag til samfundsøkonomien er skaleret til det danske forbrug, hvor bidraget forekommer hos forbrugeren. Bidrag til samfundsøkonomien for behandlingsløsningen omfatter også svensk forbrug. Det er ikke muligt kun at behandle til det danske marked, eller at viderefakturere regningen for behandling af til det svenske marked til de svenske forbrugere, da der er talte om dansk behov. Prognosen for det forventede danske og svenske forbrug er vist i Figur 14. Prognosen for både det danske og svenske forbrug er udarbejdet af Energinet.dk, men er stort set enslydende med Energistyrelsens prognose. Det danske forbrug forventes at være svagt aftagende i hele perioden, da til opvarmning vil blive reduceret mens det fortsat vil have anvendelse i industri, decentrale kraftvarmeværker og spidslastcentraler. Det svenske forbrug forventes stort set konstant i perioden. Begge prognoser er forbundet med usikkerhed, som naturligvis bliver større jo længere ud i fremtiden man spår. På figuren er ligeledes vist, hvordan denne mængde forventes fordelt på hhv. import via Ellund (arealet under den gule graf) og Nybro (arealet mellem den røde og gule graf). Det danske transmissionssystem, marked og leverancer i kwh 60.000 60.000 50.000 50.000 Marked i 10 6 kwh 40.000 30.000 20.000 10.000 0 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036 2038 2040 2042 28/129 40.000 30.000 20.000 10.000 0 Leverancer i 10 6 kwh Sverige Danmark Leverancer Nybro Netto import Ellund Figur 14 Energinet.dks bud på det fremtidige aftag i Danmark og Sverige samt fordelingen af importkilder.