Reduktion af NOx emission Gastekniske dage 16.05.2012 Torben Kvist, DGC, tkv@dgc.dk
Baggrund NO x -afgiften øges fra 5 til 25 kr./kg Afgiften kan opgøres på baggrund af Naturgasforbrug Emissionsmåling Præsentationen er en sammenfatning af fire præsentationer: Reduktion af NO x -emission ved ændring af motorindstillinger. v/torben Kvist, DGC Rolls-Royce erfaringer med drift ved lav NO x -emission. v/kim Larsen, Rolls-Royce NO x -reduktion vha. SCR-katalysator. v/allan Jakobsen, Industrivarme NO x -afgift og mulighed for refusion. v/per G. Kristensen, DGC
NO x -afgift har vi haft i flere år Lov nr. 472 fra 2008
Hvilke skader medfører NOx? Luftvejslidelser - især hos astma-patienter Værdisætning Indlæggelser Medicin Tabt arbejdsevne Kilde: DMU
Samfundsøkonomisk effekt af emissioner 50 Kr./kg 40 Sum externalities NO x (Sundhed) 125 195 CO (Sundhed) 0,005 0,010 HCHO (Sundhed) 0,0048 0,0175 C 2 H 4 (Sundhed) 1,2 3,3 CO 2 (klima) 0,125 Costs euro/mwhel 30 20 10 Climate gases NOx CO2 CH4 HCHO CO C2H4 CH 4 (klima) 2,63 0 150 200 250 300 350 400 450 500 550 NO x emissions / mg/m 3 (n) @ 5 % O 2
Undersøgte motorer - Emissioner under normaldrift Enhed: mg/m 3 (n) @ 5 % O 2 NOx UHC Jenbacher 600 327 1.213 Jenbacher 300 455 858 Rolls-Royce B 443 910 Rolls-Royce K 499 1.452 Wärtsilä 25 SG 420 1.593 Wärtsilä 34 SG 354 1.477 Caterpillar 3500 445 1.333 Caterpillar 3600 293 1.923 (Reference: Emissionskortlægning for decentral kraftvarme 2007)
Emission og virkningsgrader -Eksempel: Wärtsilä 34 Emissioner Virkningsgrader Emissioner under normaldrift: Enhed: mg/m 3 (n) @ 5 % O 2 NO x UHC 354 1477 (Reference: Emissionskortlægning for decentral kraftvarme 2007)
Sammenfatning af målingerne Middel NO x : Gennemsnit for de otte målte motorer Reduceret NO x : 250 mg/m 3 (n) @ 5 % O 2 Scenarie 1 Middel NO x Scenarie 2 Reduceret NO x NO x Metan hel hvarme mg/m 3 (n) mg/m 3 (n) % % 405 1 1265 1 41 52 250 1414 40,5 52,3 ( 1 : Emissionskortlægning for decentral kraftvarme 2007)
Sammenfatning af målingerne Middel NO x : Gennemsnit for de otte målte motorer Reduceret NO x : 250 mg/m 3 (n) @ 5 % O 2 Scenarie 1 Middel NO x Scenarie 2 Reduceret NO x Scenarie 3 Høj NO x Scenarie 4 Reduceret NO x NO x Metan hel hvarme mg/m 3 (n) mg/m 3 (n) % % 405 1 1265 1 41 52 250 1414 40,5 52,3 500 1527 41,5 49,1 250 1712 40,8 49,6 ( 1 : Emissionskortlægning for decentral kraftvarme 2007)
Indflydelse på driftsøkonomi Case: 3 MW motor, 2.500 timer, fast el-effekt, 405 250 mg/m 3 (n) kr./år Normale emissioner Reducerede emissioner Sparet NOx-afgift 209.796 131.265 78.532 CH4-afgift 88.254 99.991-11.737 Ekstra gas -129.270 Ekstra varme 87.846 Netto 25.371
Indflydelse på driftsøkonomi Case: 3 MW motor, 2.500 timer, fast el-effekt, 500 250 mg/m 3 (n) kr./år Normale emissioner Reducerede emissioner Sparet NOx-afgift 230.286 130.129 100.157 CH4-afgift 101.984 103.602-1.618 Ekstra gas -149.207 Ekstra varme 116.213 Netto 65.545
Rolls Royce løsning på NOx reduktion I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y Motor justering til LOW NOx. - 500=>250 mg NOx v/ 5% O2. Hvordan sikres stabil motordrift. - NOx sensor implementeres i motorstyringen. - Ny AFR regulering. Bergen Engines Denmark A/S trading as Rolls-Royce Reciprocating Power Systems Hvilke motorer kan justeres. - BV. - KV-G4 (risiko for for høj UHC) Mekanisk opgraderede motorer: - KR8/KR9. - KV16/KV18. Hvilke motorer kan umiddelbart ikke justeres. - KV12 (p.g.a. Turboladerspecifikation). - KR/KV-G1.
Praktiske forhold ved Rolls Royce løsning på NOx-reduktion Virkningsgrader - El-virkningsgrad falder. - Gasforbrug stiger. - Større varmeproduktion. Fordele/ulemper ved Low NOx drift. - Bedre økonomi (refusion af NOx afgift). - Tændrør (kortere levetid må forventes). - Tyndere gasblanding giver større risiko for udfald. Hvilke komponenter/software skal indkøbes. - S7 platformen er en forudsætning - Smart NOx sensor - Nyt software udviklet til Woodward 723 & PLC. - Der skal installeres en bredbåndsforbindelse i motortavlen, som ikke deles med andet udstyr.
Hvad koster det? Opgraderede KVG4 med Siemens S7 styring - Pris DKK: 135.000,- BV motorer, samt KVG4 leveret fra motorfabrikken - Pris DKK: 165.000,- Opgraderede KVG4 med Siemens S5 styring - Pris DKK: 419.800,- Tidsplan Low NOx opgraderingen vil blive udført efter først til mølle princippet. For detaljer henvises til Kim Larsen, Rolls Royce, kim.larsen@rolls-royce.com (Alle priser er ekskl. moms og gyldige til udgangen af juni måned 2012)
Rolls-Royce erfaringer med low NOx drift NOx sensor har kørt i Bergen i godt et år. To stk. KV18 Low NOx testmotorer kører i Danmark. Testmotoren i Brønderslev har kørt 500 timer. Testmotoren i Bjerringbro har kørt 600 timer. Antal udfald relateret til Low NOx = 0 stk. Derudover er der udført flere korte forsøg, hvor motorer kortvarigt har kørt 250 mg/m 3 NO x.
www.industrivarme.dk For Vi har effektiv altid energien røggasrensning til dig Røggasrensning DeNOx med SCR SCR (Selective Catalytic Reduction) Avendes typisk til motorer, turbiner og kedler NOx-reduktion op til 98 % Urea-opløsning doseres ved 300 550 C Røggasmodtryk 5 8 mbarg
www.industrivarme.dk For Vi har effektiv altid energien røggasrensning til dig Røggasrensning DeNOx med SCR
www.industrivarme.dk For Vi har effektiv altid energien røggasrensning til dig Røggasrensning lønsomhed 500 mg Energianlæg: 3 MWe Naturgasmotor Driftstimer: 2500 / år Elvirkningsgrad: 41 % NOx-mængde rå: 500 mg / Nm 3, tør, ref. 5 % O 2 DeNOx-metode: SCR NOx-mængde reduceret: 50 mg / Nm 3, tør, ref. 5 % O 2 NOx-reduktion: 90 % Urea-forbrug: 8,8 liter / time Urea-udgift: 2,3 DKK / liter Investering: 850.000,- DKK Simpel tilbagebetalingstid: 5,4 år (4,5 år v. 3000 driftstimer)
Ny regering nye regler 25 kr./kg AMS fra 10 MW maskiner og op Justeret på NO x -emissionsfaktor for biogasmotorer til 200 g/gj Resten af reglerne er de samme
Refusion i praksis Afgift = Aktivitet Emissionsfaktor Aktivitet = gasforbrug i GJ Emissionsfaktor = g NO x /GJ Refusionsandel = (standard-aktuel)/standard Simpelt.. Men det er jo SKAT vi taler med her..
Aktivitet Naturgas = naturgasregning leder frem til et energiforbrug i GJ Biogas nogle har måske ikke engang en måler elafregning kan bruges OBS hvis kun en måler til flere maskiner er der problemer
Hovedmåler Måler Motor Motor Motor
Hovedmåler - bimåler Måler Motor Motor Motor
Emissionsfaktor En garanti fra leverandør Målinger fx ved afleveringsforretning, service mm. Miljødokumentationsmålinger seneste SKAT kan på forlangende kræve kontrol ved at akkrediteret målefirma dokumenterer på jeres regning
Blanket 23.039
Tak for opmærksomheden