Dansk el og kraftvarme

Transcription

Dansk el og kraftvarme
Livscyklusvurdering
Dansk el og kraftvarme
April 2010
Dong Energy A/S
Kraftværksvej 53
7000 Fredericia
Tlf.: 9955 1111
www.dongenergy.dk
Energinet.dk
Tonne Kjærsvej 65
7000 Fredericia
Tlf.: 7010 2244
www.energinet.dk
Vattenfall A/S
Oldenborggade 25-31
7000 Fredericia
Tlf: 8827 5000
www.vattenfall.dk
LCA “10 years after”
Indholdsfortegnelse
1.
2.
3.
4.
Indledning og baggrund......................................................................................................................1
1.1 Baggrund .....................................................................................................................................1
1.2 Formål og anvendelse .................................................................................................................1
1.2.1 Formål og formidling .......................................................................................................1
1.2.2 Kvalitetssikring................................................................................................................3
Del 1: Resultater og perspektiver.......................................................................................................4
2.1 El- og kraftvarmesystemet før, nu og i fremtiden? ......................................................................4
2.1.1 Historisk udvikling i det danske el- og kraftvarmesystem...............................................4
2.1.2 En LCA-baseret deklaration – hvad er der sket ift. 1997 og 2001? ...............................6
2.1.3 Scenarier for fremtiden ...................................................................................................8
2.2 Teknologiudvikling og miljøbelastning.......................................................................................11
2.2.1 Forsuring og næringssaltbelastning - SO2 og NOx .......................................................11
2.2.2 Klima - CO2 og andre drivhusgasser ............................................................................13
Del 2: Projektgennemførelse og detailrapportering.......................................................................14
3.1 Værktøjer og metode.................................................................................................................14
3.1.1 Funktionel enhed ..........................................................................................................14
3.1.2 Afgrænsninger og allokering.........................................................................................15
3.1.3 Datakilder og håndtering af manglende data ...............................................................20
3.1.4 Værktøj og modellering. Fra UMIP-værktøjet til GaBi ..................................................20
3.1.5 Effektvurderinger ..........................................................................................................21
3.2 Systemresultater for el og kraftvarme .......................................................................................22
3.2.1 Elsystemet i Danmark...................................................................................................22
3.2.2 Varmesystemet i Danmark ...........................................................................................23
3.2.3 Nøgletal for dansk el- og kraftvarmeproduktion i 2008.................................................24
3.2.4 Systemmodellering .......................................................................................................26
3.2.5 Resultater af systemmodelleringen ..............................................................................28
3.3 Teknologiresultater ....................................................................................................................31
3.3.1 Teknologier i det danske el- og kraftvarmesystem .......................................................31
3.3.2 Kul.................................................................................................................................33
3.3.3 Multibrændsels-anlæg ..................................................................................................35
3.3.4 Naturgas .......................................................................................................................37
3.3.5 Biomasse ......................................................................................................................39
3.3.6 Affald.............................................................................................................................40
3.3.7 Vindkraft........................................................................................................................41
3.3.8 Øvrige ...........................................................................................................................42
3.4 Referenceliste............................................................................................................................44
Del 3: Bilag .........................................................................................................................................45
LCA “10 years after”
Side 1 af 59
1.
Indledning og baggrund
1.1
Baggrund
En række af danske energiselskaber gennemførte i perioden 1997-2000 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 2001.
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
Energinet.dk
Abdi A. Hassan
DONG Energy
1.2
Formål og anvendelse
1.2.1
Formål og formidling
Helle Herk-Hansen
Vattenfall
Karen Hvid Ipsen
Specialkonsulent
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 3.1.1.
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.
LCA “10 years after”
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 2008. 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 2008. 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.
LCA “10 years after”
Side 3 af 59
1.2.2
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 CO2-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.
LCA “10 years after”
Side 4 af 59
2.
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 2.1.1 og afsnit 2.1.2. 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 2.1.2. 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 2.1.3. 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 2.2.1 og
2.2.2 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 2.2.2 hvor et af tidens brændende spørgsmål er i fokus.
2.1
El- og kraftvarmesystemet før, nu og i fremtiden?
2.1.1
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.
LCA “10 years after”
Side 5 af 59
Fjernvarmeproduktion
Elproduktion og forbrug
GWh
GWh
60.000
60.000
Central produktion
Central k/v
Decentral produktion
50.000
50.000
Vind, vand, sol
Fjernvarme
Indenlandsk forbrug
40.000
40.000
30.000
30.000
20.000
20.000
10.000
10.000
-
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Brændsler til el og kraftvarme
Virkningsgrader
100%
100%
90%
90%
80%
80%
70%
70%
60%
60%
50%
Affald
50%
40%
Biomasse
40%
30%
Naturgas
30%
20%
10%
20%
Olie
Figur 1
Virkningsgrad - centrale
Virkningsgrad - decentrale
10%
Kul
0%
1990
Decentral k/v
0%
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
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-
LCA “10 years after”
Side 6 af 59
•
•
•
2.1.2
varmeanlæg og 55 % af den termiske elproduktion ligeledes. [Energistyrelsen, 2008]. Til sammenligning var værdierne henholdsvis 59 % og 37 % i 1990.
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. 1992 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. 1996 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. 1997 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.
LCA “10 years after”
Side 7 af 59
1 kWh elektricitet - fremme ved forbrugeren
1997
2001
2008
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
mPE
Næringssaltbelastning
Figur 2
Forsuring
Drivhuseffekt
Sammenligning af en LCA-baseret deklaration for 1 kWh elektricitet i 1997, 2001 og 2008.
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. 8.700 kg CO2-ækvivalenter årligt og 100 kg SO2-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”.
LCA “10 years after”
Side 8 af 59
Kulkraft "marginalen"
Allokering ved exergi-metoden
2008
2001
1997
0,00
0,02
0,04
Næringssaltbelastning
Figur 3
0,06
mPE
0,08
Forsuring
0,10
0,12
Drivhuseffekt
PARAMETER
Drivhuseffekt
Ozonnedbrydning
Forsuring
Fotokemisk ozon-1 (lavNOx)
Fotokemisk ozon-2 (højNOx)
Næringssaltbelastning
Human TOX, vand
Human TOX, luft
Human TOX, jord
Øko TOX, vand-kronisk
Øko TOX, vand-akut
Øko TOX, jord
Volumenaffald
kg CO2-ækv
g CFC11-ækv
g SO2-ækv
g C2H4-ækv
g C2H4-ækv
g NO3-ækv
m3 vand
m3 luft
m3 jord
m3 vand
m3 vand
m3 jord
g
1997
0,93
0,00
4,56
0,04
0,04
3,77
1,35
35860
0,00
1,90
0,08
0,08
139,40
2001
0,78
0,00
0,64
0,03
0,03
0,76
0,16
5341
0,00
1,41
0,13
0,00
9,31
2008
0,92
0,00
1,25
0,02
1,18
12,99
25309
0,00
486,76
48,72
0,17
458,95
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.
2.1.3
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
LCA “10 years after”
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 2008. 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
Kraftig vindkraft udby gning
Markant vindkraft udbygning
Focus på lokal/nationale løsninger
Kraftig international el-infrastruktur
El-biler
El/hybrid-biler
Brint-infrastruktur (lokal)
VE-gas/brint infrastruktur med
int ernationalt perspektiv
Internationalt
Primært nationalt
fokus
fokus
3 - Blåvang
2 - Blueville
Clean coal teknologi (CCS)
Naturgas ”rygrad” i systemet
Focus på national forsyning af el
International naturgas forsyning
Lidt el-biler
Transportsektor på gas
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 2008.
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 CO2-rensning (CCS – Carbon Capture and Storage).
LCA “10 years after”
Side 10 af 59
Elkapacitet [GW]
Vind offshore
Vind onshore
KAD (multifuel)
Multifuel med CCS
Spidslast
Dec. k/v
Solcelle
I alt
Tabel 1
2008
0,4
2,8
7,3
0,0
0,2
2,4
0,0
13,1
Greenville Grønnevang Blueville Blåvang
4,2
2,6
1,3
1,0
4,4
3,3
3,7
3,3
3,4
3,4
4,1
1,3
0,0
0,0
0,0
1,7
0,2
0,2
0,2
0,2
2,6
2,7
2,6
2,6
1,0
2,0
0,0
0,8
15,7
14,1
11,9
10,9
Elproduktionskapacitet – i 2008 og i de 4 mulige energifremtider.
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]
Vind
KAD (multifuel)
Multifuel med CCS
Dec. k/v
Solcelle
I alt
Netto eksport
Indenlandsk elforbrug
Kraftvarmeproduktion (PJ)
Tabel 2
Greenville Grønnevang Blueville Blåvang
27,7
18,6
14,7
12,1
11,2
8,2
11,9
2,3
0,0
0,0
0,0
18,5
6,8
5,5
9,3
10,4
1,6
1,6
0,0
0,6
47,3
33,8
35,9
44,0
11,3
2,7
-7,5
0,8
36,1
31,2
21,2
43,1
70
60
91
95
2008
7,0
20,8
0,0
6,9
0,0
34,7
-1,4
36,1
108
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
2008
2008
Blåvang
Blåvang
Blåvang
Blueville
Blueville
Blueville
Grønnevang
Grønnevang
Grønnevang
Greenville
Greenville
Greenville
0,0
0,2
0,4
g/kWh
Figur 5
0,6
0,8
0,0
0,2
0,4
0,6
g/kWh
0,8
1,0
0
200
400
600
g/kWh
LCA-baseret resultat for 4 mulige energifremtider sammenlignet med 2008. 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
LCA “10 years after”
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
Havmøller
2008
2008
Landmøller
Blåvang
Blåvang
Multifuel
Kul/Olie
Biomasse dec k/v
Naturgas
Blueville
Blueville
Affald dec k/v
Biomasse
Gasmotor
Grønnevang
Affald
Grønnevang
Gasturbine
Greenville
0%
Figur 6
2.2
Greenville
Solceller
50%
100%
0
100
200
PJ
300
400
Drivhuseffekt og brændselsvalg for scenarier og referencen.
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.
2.2.1
Forsuring og næringssaltbelastning - SO2 og NOx
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
Ton
Kvælstofoxider
140.000
200.000
Decentral
Decentral
180.000
120.000
Central
30.000
100.000
140.000
25.000
120.000
80.000
20.000
100.000
60.000
80.000
60.000
15.000
40.000
10.000
20.000
5.000
40.000
20.000
0
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
0
1990
0
Figur 7
Decentral - Brændsel
Decentral - Drift
Central - Brændsel
Central - Drift
35.000
Central
160.000
SO2/NOx: LCA-basis
Ton
40.000
LCA
Al m.
LCA
Al m.
Næri ngs s a l te/NOx Fors uri ng/SO2
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.
LCA “10 years after”
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:
Forsuring
Vindkraft (land)
Anlæg
Brændsler
Drift
Næringssalte
Gasmotorer
Gasturbiner
Gasturbiner
Multibrændsel
Kulkraft med
DeNOx
Kulkraft (snit)
Kulkraft (snit)
-
Figur 8
0,5
1,0
g SO 2 -ækv. pr. kWh
1,5
Brændsler
Drift
Vindkraft
Gasmotorer
Anlæg
-
0,5
1,0
g NO 2 -ækv pr. kWh
1,5
Enkeltteknologiers bidrag til forsuring/næringssaltbelastning per kWh el (allokering ved 125 %
varmevirkningsgradsfordeling)
I tilfældet forsuring bidrager både udledningen af SO2 og NOx til effekten. For svovlen’s vedkommende er
bidragets størrelse afhængigt af svovlindholdet i brændslet, og hvorvidt anlæggene er udrustede med
miljøanlæg, der kan fjerne SO2’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 NOx. Gasmotorer og gasturbiner har relativt høje udledninger af NOx, 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
deNOx-anlæg hvorved bidraget i driftsfasen kan reduceres.
LCA “10 years after”
Side 13 af 59
2.2.2
Klima - CO2 og andre drivhusgasser
Den specifikke CO2-udledning fra de produktionsteknologier der i 2008 var til rådighed for det danske elog kraftvarmesystem ses af Figur 9:
Drivhuseffekt
Vindmøller (til havs)
Anlæg
Brændsler
Vindmøller (på land)
Drift
Affald
Biomasse
Gasmotorer
Gasturbiner
Multifuel
Kulkraft
0
Figur 9
200
400
600
g CO2 -ækv. pr. kWh
800
1.000
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.
LCA “10 years after”
Side 14 af 59
3.
Del 2: Projektgennemførelse og detailrapportering
3.1
Værktøjer og metode
3.1.1
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-
LCA “10 years after”
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.
3.1.2
Afgrænsninger og allokering
Afgrænsninger på systemniveau
De overordnede systemgrænser for fremstilling af system-el og system-varme i 2008 ses af Figur 10:
El/varme
ab værk
Produktionsteknologi 2
El/varme
ab værk
:
:
.
Produktionsteknologi n
El/varme
ab værk
Import /
eksport
El
ab værk
El/varme
ab transmission
Distribution
Produktionsteknologi 1
Transmission
SYSTEMGRÆNSE
El/varme
an forbruger
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.
LCA “10 years after”
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
Brændselsekstraktion
Transport af
brændsler
Drift
Anlæg
Omsætning
af brændsler
Produkter:
El/varme
Bygning/vedligehold af
kraftværk
Skrotning af
kraftværk
Fremstilling &
forbrug af
kemikalier mm
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
LCA “10 years after”
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 2008. 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-
LCA “10 years after”
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
LCA “10 years after”
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-
LCA “10 years after”
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.
3.1.3
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.
3.1.4
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.
LCA “10 years after”
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).
3.1.5
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, SF6 m.m.) til CO2ækvivalenter, der er blevet normen for drivhuseffektpotentiale, og så fremdeles for de øvrige
LCA “10 years after”
Side 22 af 59
miljøeffektpotentialer. Indbygget i metoden er, at et stof kan bidrage til flere forskellige miljøeffektpotentialer, f.eks bidrager emissionen af NOx 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
Hovedformålet med projektet er at levere systemresultater for 1 kWh el og 1 kWh kraftvarme leveret til
danske forbrugere i 2008. Dette afsnit introducerer kort el- og varmesystemerne i Danmark og præsenterer nøgletal for den danske el- og kraftvarmeproduktion i 2008. De væsentligste systemresultater i projektet er angivet til sidst i afsnittet.
3.2.1
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.
LCA “10 years after”
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.
3.2.2
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.
LCA “10 years after”
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.
3.2.3
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 2008. 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 34.649 GWh. Som det fremgår af Tabel 3 var Danmark i 2008
nettoimportør af el på årsbasis. I Østdanmark var der et produktionsunderskud på 2.481 GWh, mens der i
Vestdanmark var nettoeksport og et produktionsoverskud på 1.028 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)
12.001
22.648
34.649
Nettoudveksling
2.481
-1.028
1.454
Import fra Sverige
4.172
2.362
6.534
-
4.813
4.813
Import fra Tyskland
777
594
1.371
Eksport til Sverige
495
1.195
1.690
Import fra Norge
Eksport til Norge
-
423
423
Eksport til Tyskland
1.973
7.179
9.151
Forbrug (an transmission)
14.483
21.620
36.103
Nettab i transmissionsnet
359
518
877
Nettab i distributionsnet
622
1.013
1.635
Forbrug (an forbruger)
13.502
20.089
33.591
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-
LCA “10 years after”
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
Central
Decentral
Vind
I alt
Note
Tabel 4
El-produktion
Varmeproduktion
Antal
Stk.
El-kapacitet
MW
GWh
%
GWh
%
Kul
5
3.172
8.740
25,2
4.392
14,7
Multibrændsel
9
3.478
10.489
30,3
8.214
27,4
Naturgas
3
609
1.575
4,5
2.552
8,5
Gasturbine
39
677
2.094
6,0
3.059
10,2
Gasmotor
420
966
2.383
6,9
3.222
10,8
Affald
23
315
1.735
5,0
6.733
22,5
Teknologi-type
Biomasse
15
100
326
0,9
1.349
4,5
Øvrige
204
327
328
0,9
404
1,3
Landmøller
5.047
2.777
5.455
15,7
-
Havmøller
206
423
1.524
4,4
-
5.971
12.845
34.649
100,0
29.924
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.
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
LCA “10 years after”
Side 26 af 59
seneste år sket en betydelig reduktion i udledningen af de forsurende gasser SO2 og NOx fra elsektoren
som følge af forbedret røggasrensning.
Emissioner til luft
Ton
CO2 (Kuldioxid - drivhusgas)
21.010.997
Danmark
Total
53.897.099
SO2 (Svovldioxid)
6.885
18.654
37 %
NOx (kvælstofilter)
25.715
151.596
17 %
CH4 (Metan - drivhusgas)
11.904
264.713
4%
352
21.719
2%
NMVOC (Uforbrændte kulbrinter)
2.930
105.954
3%
CO (Kulilte)
7.554
434.522
2%
829
44.158
2%
N2O (Lattergas - drivhusgas)
Partikler
Tabel 5
El og kraftvarme
Andel
El og kraftvarme
39 %
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 CO2-, SO2 og NOx-emissionen
med henholdsvis 39 %, 37 % og 17 %. Energisektoren (inkl. offshore og anden fjernvarme) er fortsat den
største sektor-kilde til CO2- og SO2-emissioner, mens transportsektoren nu har overhalet energisektoren
som største enkeltudleder af NOx. 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).
3.2.4
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 2008. Modellen for dansk kraftvarme kan opstilles tilsvarende, jævnfør oplysningerne i Tabel 4.
LCA “10 years after”
Side 27 af 59
Central
20.804 GWh
8.130
12.674
Decentral
6.866 GWh
2.085
4.781
Vind
6.979 GWh
1.786
5.193
Figur 14
Nettab: 840 GWh
Dansk
produktion
34.649
GWh
12.001
22.648
Transmission
Nettab: 1.576 GWh
11.704
22.044
Distribution
11.188
21.044
An forbruger
32.232 GWh
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.
LCA “10 years after”
Side 28 af 59
Central
20.804 GWh
8.130
11.649
Nettab: 877 GWh
Decentral
6.866 GWh
2.085
4.781
Vind
6.979 GWh
1.786
5.193
Import
6.866 GWh
Eksport
1.028 GWh
2.481
-1.028
Figur 15
Dansk
forbrug
36.103
GWh
14.483
21.620
Transmission
Nettab: 1.635 GWh
14.124
21.102
Distribution
13.502
20.089
An forbruger
33.591 GWh
Model for elforbrug i Danmark 2008. 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 2.841 GWh. Importeret el dækkede således 17 % af det østdanske elforbrug i 2008.
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 11.264 GWh. Heraf udgjorde importeret el 10.237 GWh, mens de
resterende 1.028 GWh var baseret på central produktion fra den vestdanske elsystem.
3.2.5
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
Drivhuseffekt, CO2-ækvivalenter
Forsuring, SO2-ækvivalenter
Næringssaltbelastning, NO3-ækvivalenter
Forbrug af primær energi
Heraf af ikke-fornybar primær energi
g/kWh
g/kWh
g/kWh
kWh/kWh
%
Tabel 6
Dansk Produktion
El
Kraftvarme
557
422
0,75
0,66
0,89
0,87
2,10
1,58
82
86
Dansk
Elforbrug
518
0,73
0,84
2,15
81
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
LCA “10 years after”
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
Brændsler - Udvinding
Forsuring
Brændsler - Transport
Anlæg - Byg/riv & vedligehold
Næringssalte
Drift - Hovedprocessen
Drift - Hjælpestoffer mm.
Drivhuseffekt
0%
Figur 16
20%
40%
60%
80%
100%
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 SO2 og NOx 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
LCA “10 years after”
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.
Drivhuseffekt
600
500
g/kWh
400
300
200
100
0
Elforbrug
Elproduktion
Produktion
Figur 17
Transmission
Kraftvarme
Distribution
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%
Kul
Figur 18
Multi
20%
40%
60%
Cent. Naturgas
80%
100%
Gasturbine
0%
20%
Gasmotor
40%
Affald
60%
80% 100%
Biomasse
0%
Øvrige
20%
40%
Landmølle
60%
80%
Havmølle
100%
Import
Systemresultater opdelt på teknologier.
Figur 18 viser det relative bidrag fra de forskellige produktionsteknologier til miljøbelastningen ved henholdsvis elproduktion, elforbrug og kraftvarmeproduktion i 2008. 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.
LCA “10 years after”
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
2008. 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 2008. 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
3.3.1
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.
LCA “10 years after”
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
-
1,0
g/kWh
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
-
200
400
600
g/kWh
Figur 19
2,0
800 1.000
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
kWh/kWh
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 15-20 % 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
LCA “10 years after”
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 10-15 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.
3.3.2
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
1982-1992, 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.
LCA “10 years after”
Side 34 af 59
Drivhuseffekt
1200
Forsuring
2,5
Anlæg
1000
Brændsler
2,0
800
g SO2 -ækv. pr. kWh
g CO2-ækv. pr kWh
Drift
600
400
1,0
0,5
0
0,0
Næringssalte
2,5
Drift
1,5
200
3,0
Anlæg
Brændsler
Energiforbrug
3,5
Anlæg
Brændsler
3,0
Fornybar
Ikke-fornybar
2,0
1,5
1,0
2,5
kWh/kWh
g NO3 -ækv. pr kWh
Drift
2,0
1,5
1,0
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-
LCA “10 years after”
Side 35 af 59
ning pr. produceret kWh elektricitet. Både Asnæsværket og Stigsnæsværket omfatter samtidigt ældre
kraftværksblokke uden effektiv røggasrensning for SO2 og NOx, hvilket kan forklare værkernes høje værdier ved forsuring og næringssaltbelastning.
3.3.3
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 CO2-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.
LCA “10 years after”
Side 36 af 59
0,4
0,3
Brændsler
Drift
kWh/kWh
0,8
0,6
t
et
væ
rk
1,5
t
no
lo
Te
k
væ
rk
dø
re
gi
sn
i
et
et
Av
e
æ
rk
pv
ds
tru
St
u
æ
rk
et
et
rk
dv
æ
En
st
e
Te
k
no
lo
gi
sn
i
et
væ
rk
dø
re
Av
e
ag
er
v
Am
pv
ds
tru
St
u
æ
rk
et
æ
rk
rk
dv
æ
ag
er
v
0,0
Am
0,0
t
0,5
et
0,2
En
st
e
dø
re
ds
tru
St
u
2,0
1,0
0,4
Figur 21
Fornybar
Ikke-fornybar
2,5
1,0
et
g NO 3 -ækv. pr kWh
Energiforbrug
3,0
Anlæg
1,2
Av
e
dv
æ
En
st
e
no
lo
Te
k
Næringssalte
1,4
æ
rk
et
et
rk
gi
sn
i
et
væ
rk
Av
e
St
u
Am
dø
re
ag
er
v
pv
ds
tru
æ
rk
et
æ
rk
rk
dv
æ
t
0,0
et
0,1
0
et
0,2
100
Am
200
0,5
æ
rk
300
0,6
pv
400
0,7
ag
er
v
g SO 2 -ækv. pr. kWh
500
et
g CO 2 -ækv. pr kWh
0,8
600
En
st
e
Brændsler
Drift
gi
sn
i
Brændsler
Drift
700
Anlæg
0,9
no
lo
Anlæg
800
Forsuring
1,0
Te
k
Drivhuseffekt
900
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.
LCA “10 years after”
Side 37 af 59
3.3.4
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 35-37 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 55-60 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.
LCA “10 years after”
Side 38 af 59
Drivhuseffekt
0,8
Brændsler
Drift
450
Brændsler
Drift
0,6
0,2
0,0
ra
ft v
bi
ne
r
Ce
nt
.K
Ga
st
ur
Ga
sm
ot
ra
ftv
.K
Ce
nt
æ
rk
0
or
er
0,1
æ
rk
50
Energiforbrug
Næringssalte
1,4
2,0
Anlæg
0,8
Ikke-fornybar
1,6
kWh/kWh
1,0
Fornybar
1,8
Brændsler
Drift
1,2
bi
ne
r
100
0,3
tu
r
150
0,4
Ga
s
200
or
er
250
0,5
m
ot
300
Ga
s
350
g SO 2 -ækv. pr. kWh
g CO 2 -ækv. pr kWh
Anlæg
0,7
400
g NO 3 -ækv. pr kWh
Forsuring
Anlæg
500
1,4
1,2
1,0
0,6
0,8
0,4
0,6
0,4
0,2
0,2
bi
ne
r
Ga
st
ur
or
er
Ga
sm
ot
Ce
nt
.K
ra
ftv
bi
ne
r
Ga
st
ur
or
er
Ga
sm
ot
æ
rk
ra
ft v
.K
Ce
nt
Figur 22
æ
rk
0,0
0,0
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 NOx 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.
LCA “10 years after”
Side 39 af 59
3.3.5
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.
1,6
140
1,4
120
1,2
100
80
60
1,0
Forsuring og næringssalte
4,5
Anlæg
Brændsler
Drift
4
kWh/kWh
Drivhuseffekt
g SO2 - eller NO x-ækv. pr. kWh
g CO2-ækv. pr kWh
160
3
2,5
0,8
2
0,6
1,5
1
20
0,2
0,5
0
0,0
0
Figur 23
Fornybar
Ikke fornybar
3,5
0,4
40
Energi
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 350-900 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 14-17
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.
LCA “10 years after”
Side 40 af 59
3.3.6
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. 1990 begyndte man at ombygge eller erstatte gamle forbrændingsanlæg til nu også at producere kraftvarme (se Figur 24).
Energiudnyttelse fra affald
40 000
Kraftvarme
35 000
Fjernvarme
TJ indfyret
30 000
25 000
20 000
15 000
10 000
5 000
1990
Figur 24
1995
2000
2005
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.
LCA “10 years after”
Side 41 af 59
Drivhuseffekt
Forsuring og næringssalte
Anlæg
140
1,4
Brændsler
Drift
120
1,2
100
80
Energi
4
3
1,0
0,8
2,5
2
0,6
1,5
0,4
1
20
0,2
0,5
0
0,0
0
60
40
Figur 25
3.3.7
Fornybar
Ikke fornybar
3,5
kWh/kWh
1,6
g SO 2 - eller NO x-ækv. pr. kWh
g CO 2 -ækv. pr kWh
160
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:
3.500
7.000
Samlet kapacitet, MW
5.000
2.000
4.000
1.500
3.000
1.000
2.000
500
1.000
-
-
19
80
19
82
19
84
19
86
19
88
19
90
19
92
19
94
19
96
19
98
20
00
20
02
20
04
20
06
20
08
MW
2.500
6.000
Gennemsnitlig
møllestørrelse, kW
Antal producerende møller
Stk.
3.000
Figur 26
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).
LCA “10 years after”
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.
Forsuring
Næringssalte
7,0E-02
5,0E-02
4,0E-02
3,0E-02
2,0E-02
2,0E-02
1,5E-02
1,0E-02
5,0E-03
1,0E-02
g CO 2 -ækv. pr kWh
gNO 2 -ækv. pr kWh
g SO 2 -ækv. pr kWh
9,0E+00
8,0E+00
6,0E-02
7,0E+00
6,0E+00
5,0E+00
4,0E+00
3,0E+00
2,0E+00
1,0E+00
0,0E+00
0,0E+00
Land
Hav
Anlæg
Drift
Figur 27
Drivhuseffekt
2,5E-02
Land
Hav
Anlæg
Drift
0,0E+00
Land
Hav
Anlæg
Drift
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.
3.3.8
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.
LCA “10 years after”
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.
LCA “10 years after”
Side 44 af 59
3.4
Referenceliste
(Dansk Energi, 2008)
Dansk Energi: Dansk Elforsyningsstatistik 2008. Rapporten kan downloades fra Dansk Energi’s
hjemmeside, www.danskenergi.dk
(Elsam m. fl. , 2000)
Livscyklusvurdering af dansk el og kraftvarme. Hovedrapport, oktober 2000.
(Energinet.dk, 2007)
Scenarierapport Fase 1 – arbejdspapir. Februar 2007. Rapporten kan downloades fra Energinet.dk’s
hjemmeside, www.energinet.dk.
(Energinet.dk, 2008)
Baggrundsrapport til Miljørapport, dok. Nr. 13409/09. Rapporten kan downloades fra Energinet.dk’s
hjemmeside, www.energinet.dk.
(Energistyrelsen, 2008)
Energi i Danmark 2008. Rapporten, og et excel-regneark med grunddata for årsstatistikken kan
downloades fra Energistyrelsens hjemmeside, www.ens.dk.
(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. 1996.
(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. 1996.
LCA “10 years after”
Side 45 af 59
4.
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
Andel til el (i eksemplet)
Energiindhold
Fel =
E
× B × 100%
E +V
E = 21,6 MJ
Fel = 21,6/(21,6+30)*58*100 = 41,9 %
Energikvalitet
Fel =
E
× 100%
( E + 0,15V )
Fel = (21,6/(21,6+0,15*30)*100 = 82,8 %
Varmevirkningsgrad
125 %
V
B−
1,25
Fel =
× 100%
B
B = 58 MJ
Brændsel
Kraftværk
El
Varme
Tab
- i røggas,
- i kølevand
V = 30 MJ
T = 6,3 MJ
Fel = (58-(30/1,25))/58*100 = 58,6 %
Note: Fordelingsnøgler er værksspecifikke!
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.
LCA “10 years after”
Side 46 af 59
Systemdata – Dansk produktion
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
5,42E-04
1,34E-01
8,85E-02
1,38E+01
1,38E+02
4,07E-01
2,10E-04
1,29E+04
2,23E-03
3,84E+00
1,47E-07
6,35E-04
1,51E-09
2,99E-05
1,23E-04
5,74E-04
1,13E-01
7,97E-02
1,16E+01
1,16E+02
3,68E-01
3,41E-05
1,25E+04
2,33E-03
3,09E+00
1,13E-07
7,56E-04
1,15E-09
4,71E-05
9,20E-05
7,48E-04
1,85E-01
1,11E-01
1,91E+01
1,91E+02
5,57E-01
2,23E-04
1,74E+04
3,09E-03
5,26E+00
1,92E-07
8,92E-04
1,98E-09
4,34E-05
1,58E-04
6,57E-04
1,29E-01
9,13E-02
1,32E+01
1,32E+02
4,22E-01
3,91E-05
1,44E+04
2,67E-03
3,52E+00
1,29E-07
8,73E-04
1,31E-09
5,60E-05
1,05E-04
8,30E-04
1,95E-01
1,27E-01
2,01E+01
2,01E+02
6,02E-01
2,28E-04
1,93E+04
3,43E-03
5,52E+00
2,07E-07
1,01E-03
2,12E-09
5,34E-05
1,72E-04
6,18E-04
1,23E-01
8,58E-02
1,27E+01
1,27E+02
3,99E-01
3,69E-05
1,35E+04
2,51E-03
3,37E+00
1,22E-07
8,11E-04
1,25E-09
5,03E-05
9,91E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
5,67E+00
1,13E+00
4,54E+00
4,98E+00
7,08E-01
4,27E+00
7,57E+00
1,33E+00
6,24E+00
5,69E+00
7,96E-01
4,89E+00
8,24E+00
1,44E+00
6,80E+00
5,38E+00
7,48E-01
4,63E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
SYSTEMRESULTAT - Dansk Produktion - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Manufacturing and maintenance
Smog
Fuel extraction
Ozonlagsnedbrydning
Transport of fuel
Næringssalte
Operation
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 47 af 59
Systemdata – Dansk forbrug
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
5,36E-04
1,23E-01
8,12E-02
1,27E+01
1,26E+02
3,80E-01
2,00E-04
1,24E+04
2,24E-03
3,53E+00
1,69E-06
6,04E-04
1,45E-08
2,89E-05
1,15E-04
5,74E-04
1,13E-01
7,97E-02
1,16E+01
1,16E+02
3,68E-01
3,41E-05
1,25E+04
2,33E-03
3,09E+00
1,13E-07
7,56E-04
1,15E-09
4,71E-05
9,20E-05
7,26E-04
1,69E-01
1,09E-01
1,75E+01
1,75E+02
5,18E-01
2,13E-04
1,66E+04
3,03E-03
4,83E+00
1,73E-06
8,42E-04
1,49E-08
4,18E-05
1,46E-04
6,57E-04
1,29E-01
9,13E-02
1,32E+01
1,32E+02
4,22E-01
3,91E-05
1,44E+04
2,67E-03
3,52E+00
1,29E-07
8,73E-04
1,31E-09
5,60E-05
1,05E-04
8,04E-04
1,79E-01
1,20E-01
1,84E+01
1,84E+02
5,61E-01
2,17E-04
1,84E+04
3,34E-03
5,06E+00
1,75E-06
9,60E-04
1,51E-08
5,13E-05
1,60E-04
6,18E-04
1,23E-01
8,58E-02
1,27E+01
1,27E+02
3,99E-01
3,69E-05
1,35E+04
2,51E-03
3,37E+00
1,22E-07
8,11E-04
1,25E-09
5,03E-05
9,91E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
5,98E+00
1,28E+00
4,70E+00
4,98E+00
7,08E-01
4,27E+00
7,74E+00
1,46E+00
6,28E+00
5,69E+00
7,96E-01
4,89E+00
8,36E+00
1,57E+00
6,80E+00
5,38E+00
7,48E-01
4,63E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
SYSTEMRESULTAT - Dansk Forbrug - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Ozonlagsnedbrydning
Fuel extraction
Næringssalte
Transport of fuel
Operation
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 48 af 59
Teknologidata – Centralt kulfyret kraftværk
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
9,41E-04
3,35E-01
1,33E-01
3,56E+01
3,55E+02
6,87E-01
7,04E-05
1,92E+04
3,60E-03
9,48E+00
2,19E-07
9,02E-04
2,44E-09
1,90E-05
1,54E-04
7,95E-04
3,24E-01
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
7,55E+00
2,45E-02
7,52E+00
Energi-indhold
El
Varme
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
8,89E-04
3,67E-01
7,28E-04
2,07E-09
1,46E-05
1,24E-04
1,23E-03
4,42E-01
1,72E-01
4,69E+01
4,69E+02
9,08E-01
9,21E-05
2,49E+04
4,69E-03
1,25E+01
2,85E-07
1,16E-03
3,19E-09
2,45E-05
1,99E-04
6,60E+00
2,02E-02
6,57E+00
9,97E+00
3,20E-02
9,94E+00
1,05E-01
3,45E+01
3,44E+02
6,03E-01
6,17E-05
1,56E+04
3,07E-03
9,19E+00
1,80E-07
Energi-kvalitet
El
Varme
8,15E-04
2,32E-09
1,62E-05
1,39E-04
1,25E-03
4,59E-01
1,74E-01
4,87E+01
4,87E+02
9,22E-01
9,43E-05
2,53E+04
4,79E-03
1,30E+01
2,89E-07
1,18E-03
3,25E-09
2,48E-05
2,02E-04
8,77E-04
3,55E-01
1,17E-01
3,78E+01
3,77E+02
6,67E-01
6,80E-05
1,72E+04
3,39E-03
1,01E+01
1,99E-07
8,04E-04
2,29E-09
1,62E-05
1,37E-04
7,36E+00
2,25E-02
7,34E+00
1,01E+01
3,24E-02
1,01E+01
7,29E+00
2,24E-02
7,27E+00
1,17E-01
3,91E+01
3,90E+02
6,74E-01
6,93E-05
1,74E+04
3,44E-03
1,04E+01
2,00E-07
Kulkraft - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Ozonlagsnedbrydning
Fuel extraction
Næringssalte
Transport of fuel
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 49 af 59
Teknologidata – Centralt multi-brændsesfyret kraftværk
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
5,49E-04
1,27E-01
7,97E-02
1,29E+01
1,29E+02
5,16E-01
3,62E-05
1,25E+04
2,39E-03
3,55E+00
1,31E-07
6,59E-04
1,40E-09
1,25E-05
8,92E-05
6,25E-04
1,47E-01
7,39E-02
1,52E+01
1,52E+02
4,30E-01
3,59E-05
1,27E+04
2,61E-03
4,00E+00
1,14E-07
7,65E-04
1,24E-09
1,36E-05
8,46E-05
7,80E-04
1,94E-01
1,11E-01
2,00E+01
2,00E+02
7,10E-01
5,19E-05
1,77E+04
3,42E-03
5,39E+00
1,81E-07
9,49E-04
1,95E-09
1,81E-05
1,25E-04
7,14E-04
1,69E-01
8,47E-02
1,75E+01
1,74E+02
4,93E-01
4,12E-05
1,46E+04
2,99E-03
4,60E+00
1,30E-07
8,76E-04
1,42E-09
1,57E-05
9,70E-05
8,65E-04
2,09E-01
1,19E-01
2,15E+01
2,15E+02
7,54E-01
5,59E-05
1,93E+04
3,77E-03
5,80E+00
1,93E-07
1,06E-03
2,08E-09
1,98E-05
1,35E-04
6,72E-04
1,59E-01
8,00E-02
1,65E+01
1,65E+02
4,68E-01
3,89E-05
1,37E+04
2,81E-03
4,34E+00
1,24E-07
8,22E-04
1,35E-09
1,47E-05
9,16E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
6,12E+00
6,22E-01
5,50E+00
5,54E+00
7,43E-01
4,80E+00
8,53E+00
8,96E-01
7,63E+00
6,36E+00
8,53E-01
5,50E+00
9,14E+00
9,96E-01
8,14E+00
6,01E+00
7,99E-01
5,21E+00
Energi-indhold
El
Varme
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Multibrændsel - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Ozonlagsnedbrydni…
Fuel extraction
Næringssalte
Transport of fuel
Operation
Human tox
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
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.
LCA “10 years after”
Side 50 af 59
Teknologidata – Centralt naturgasfyret kraftværk
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
2,89E-04
7,18E-03
8,41E-02
1,40E-01
1,42E+00
3,04E-01
2,54E-05
9,85E+03
1,20E-03
6,53E-02
9,65E-08
4,59E-04
8,22E-10
9,92E-06
9,70E-05
3,21E-04
7,72E-03
9,06E-02
1,58E-01
1,61E+00
2,86E-01
2,74E-05
1,05E+04
1,30E-03
7,62E-02
1,05E-07
4,59E-04
8,92E-10
1,05E-05
1,04E-04
4,42E-04
1,10E-02
1,29E-01
2,14E-01
2,18E+00
4,65E-01
3,89E-05
1,51E+04
1,84E-03
1,00E-01
1,48E-07
7,01E-04
1,26E-09
1,52E-05
1,49E-04
3,66E-04
8,78E-03
1,03E-01
1,79E-01
1,83E+00
3,26E-01
3,12E-05
1,20E+04
1,48E-03
8,67E-02
1,19E-07
5,24E-04
1,01E-09
1,20E-05
1,19E-04
6,32E-04
1,60E-02
1,88E-01
3,16E-01
3,22E+00
6,26E-01
5,68E-05
2,17E+04
2,60E-03
1,50E-01
2,16E-07
9,63E-04
1,84E-09
2,15E-05
2,17E-04
3,37E-04
8,10E-03
9,50E-02
1,65E-01
1,69E+00
3,02E-01
2,88E-05
1,10E+04
1,36E-03
7,97E-02
1,10E-07
4,83E-04
9,35E-10
1,10E-05
1,09E-04
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
4,10E+00
1,08E-02
4,09E+00
3,85E+00
1,16E-02
3,84E+00
6,26E+00
1,65E-02
6,25E+00
4,40E+00
1,32E-02
4,38E+00
8,43E+00
2,40E-02
8,41E+00
4,06E+00
1,22E-02
4,05E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Central naturgas - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Ozonlagsnedbrydning
Fuel extraction
Næringssalte
Transport of fuel
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 51 af 59
Teknologidata – Gasturbiner
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
3,01E-04
5,63E-03
6,58E-02
9,99E-02
1,01E+00
2,58E-01
1,98E-05
8,79E+03
1,25E-03
4,60E-02
7,47E-08
5,59E-04
6,36E-10
7,52E-06
7,61E-05
3,42E-04
5,86E-03
6,85E-02
1,04E-01
1,05E+00
2,62E-01
2,06E-05
9,50E+03
1,41E-03
4,79E-02
7,77E-08
6,35E-04
6,62E-10
8,30E-06
7,92E-05
4,61E-04
8,56E-03
1,00E-01
1,52E-01
1,54E+00
3,90E-01
3,01E-05
1,34E+04
1,91E-03
6,99E-02
1,13E-07
8,55E-04
9,67E-10
1,14E-05
1,16E-04
4,00E-04
6,79E-03
7,93E-02
1,20E-01
1,22E+00
3,06E-01
2,39E-05
1,11E+04
1,66E-03
5,54E-02
9,00E-08
7,45E-04
7,66E-10
9,63E-06
9,17E-05
6,55E-04
1,22E-02
1,43E-01
2,17E-01
2,20E+00
5,39E-01
4,31E-05
1,91E+04
2,71E-03
1,00E-01
1,62E-07
1,21E-03
1,38E-09
1,66E-05
1,65E-04
3,61E-04
6,18E-03
7,22E-02
1,10E-01
1,11E+00
2,77E-01
2,17E-05
1,00E+04
1,49E-03
5,05E-02
8,20E-08
6,70E-04
6,98E-10
8,74E-06
8,35E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
3,47E+00
1,16E-02
3,46E+00
3,52E+00
1,86E-02
3,50E+00
5,24E+00
1,81E-02
5,22E+00
4,12E+00
2,01E-02
4,10E+00
7,26E+00
3,70E-02
7,22E+00
3,72E+00
1,91E-02
3,70E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Gasturbiner - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Ozonlagsnedbrydning
Fuel extraction
Næringssalte
Transport of fuel
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 52 af 59
Teknologidata – Gasmotorer
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
kg SO2-ækv/kWh
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
4,73E-04
6,85E-03
8,00E-02
1,22E-01
1,24E+00
2,94E-01
2,41E-05
1,24E+04
1,98E-03
5,60E-02
9,09E-08
8,70E-04
7,74E-10
2,37E-04
9,26E-05
4,73E-04
6,85E-03
8,00E-02
1,22E-01
1,24E+00
2,94E-01
2,41E-05
1,24E+04
1,98E-03
9,09E-08
5,60E-02
8,70E-04
7,74E-10
2,37E-04
9,26E-05
7,12E-04
1,03E-02
1,21E-01
1,84E-01
1,86E+00
4,43E-01
3,63E-05
1,87E+04
2,98E-03
8,44E-02
1,37E-07
1,31E-03
1,17E-09
3,57E-04
1,40E-04
0,000574
0,008316
0,097133
0,147854
1,499059
0,356769
2,92E-05
15025
0,0024
0,067932
1,10E-07
0,001056
9,40E-10
0,000288
0,000112
9,24E-04
1,34E-02
1,56E-01
2,38E-01
2,41E+00
5,75E-01
4,71E-05
2,42E+04
3,87E-03
1,09E-01
1,78E-07
1,70E-03
1,51E-09
4,63E-04
1,81E-04
5,05E-04
7,32E-03
8,55E-02
1,30E-01
1,32E+00
3,14E-01
2,57E-05
1,32E+04
2,11E-03
5,98E-02
9,71E-08
9,29E-04
8,27E-10
2,53E-04
9,89E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
3,36E+00
3,53E-02
3,33E+00
3,36E+00
3,52E-02
3,33E+00
5,07E+00
5,31E-02
5,02E+00
4,08E+00
4,27E-02
4,04E+00
6,58E+00
6,89E-02
6,51E+00
3,59E+00
3,76E-02
3,56E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Gasmotorer - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Ozonlagsnedbrydning
Fuel extraction
Næringssalte
Transport of fuel
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 53 af 59
Teknologidata – Biomasse decentral kraftvarme
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
6,61E-04
7,30E-03
8,53E-02
2,26E-01
2,26E+00
8,25E-02
2,43E-05
1,35E+04
2,49E-03
9,21E-02
1,14E-07
8,31E-04
9,71E-10
3,27E-05
9,23E-05
4,87E-04
6,04E-03
7,06E-02
1,56E-01
1,57E+00
6,09E-02
2,04E-05
1,08E+04
1,89E-03
6,63E-02
8,60E-08
6,42E-04
7,33E-10
4,33E-05
7,80E-05
1,18E-03
1,27E-02
1,49E-01
4,04E-01
4,04E+00
1,51E-01
4,22E-05
2,39E+04
4,47E-03
1,64E-01
2,00E-07
1,48E-03
1,71E-09
5,73E-05
1,60E-04
5,31E-04
6,73E-03
7,86E-02
1,72E-01
1,73E+00
6,67E-02
2,27E-05
1,18E+04
2,06E-03
7,32E-02
9,52E-08
6,99E-04
8,11E-10
4,64E-05
8,69E-05
1,49E-03
1,79E-02
2,09E-01
5,08E-01
5,10E+00
1,91E-01
5,99E-05
3,21E+04
5,72E-03
2,12E-01
2,66E-07
1,91E-03
2,27E-09
9,07E-05
2,29E-04
5,09E-04
6,30E-03
7,36E-02
1,64E-01
1,65E+00
6,37E-02
2,12E-05
1,12E+04
1,97E-03
6,95E-02
8,99E-08
6,70E-04
7,66E-10
4,45E-05
8,12E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
7,95E+00
5,63E+00
2,33E+00
6,01E+00
4,73E+00
1,28E+00
1,43E+01
1,00E+01
4,22E+00
6,56E+00
5,17E+00
1,39E+00
1,82E+01
1,35E+01
4,75E+00
6,28E+00
4,92E+00
1,36E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Dec. k/v biomasse - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Fuel extraction
Ozonlagsnedbrydning
Transport of fuel
Næringssalte
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 54 af 59
Teknologidata – Affaldsforbrænding
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
3,92E-04
5,79E-03
3,02E-02
5,06E-02
5,65E-01
9,42E-02
1,05E-05
7,94E+03
1,99E-03
5,06E-01
3,49E-08
7,35E-04
2,97E-10
5,13E-06
3,47E-05
4,05E-04
6,34E-03
2,88E-02
4,74E-02
5,42E-01
8,82E-02
1,07E-05
7,95E+03
2,03E-03
5,57E-01
3,35E-08
7,06E-04
2,85E-10
5,01E-06
3,30E-05
7,72E-04
1,15E-02
5,94E-02
9,98E-02
1,12E+00
1,82E-01
2,08E-05
1,56E+04
3,94E-03
1,03E+00
6,87E-08
1,42E-03
5,85E-10
1,02E-05
6,82E-05
4,39E-04
6,84E-03
3,13E-02
5,14E-02
5,87E-01
9,60E-02
1,16E-05
8,62E+03
2,20E-03
6,01E-01
3,63E-08
7,69E-04
3,10E-10
5,43E-06
3,59E-05
1,13E-03
1,75E-02
8,65E-02
1,46E-01
1,64E+00
2,65E-01
3,09E-05
2,30E+04
5,82E-03
1,55E+00
1,00E-07
2,07E-03
8,55E-10
1,49E-05
9,93E-05
4,19E-04
6,54E-03
2,98E-02
4,90E-02
5,60E-01
9,13E-02
1,11E-05
8,22E+03
2,10E-03
5,75E-01
3,46E-08
7,31E-04
2,95E-10
5,18E-06
3,42E-05
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
6,24E+00
4,68E+00
1,56E+00
6,67E+00
5,14E+00
1,53E+00
1,25E+01
9,49E+00
3,06E+00
7,20E+00
5,53E+00
1,66E+00
1,87E+01
1,42E+01
4,49E+00
6,88E+00
5,30E+00
1,59E+00
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Affaldsforbrænding - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Fuel extraction
Ozonlagsnedbrydning
Transport of fuel
Næringssalte
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 55 af 59
Teknologidata – Øvrige - teknologipulje
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
1,99E-03
5,17E-02
6,05E-01
1,06E+00
1,07E+01
2,32E-01
5,86E+00
7,21E+04
9,34E-03
5,08E-01
7,03E-07
3,24E-03
5,99E-09
1,07E-04
6,98E-04
1,69E-03
0,00E+00
2,95E-04
1,18E-02
1,15E-01
5,50E-02
3,48E+00
2,10E+04
6,87E-03
5,11E-09
4,01E-03
3,10E-03
4,32E-11
8,50E-05
0,00E+00
2,83E-03
5,69E-02
6,67E-01
1,17E+00
1,18E+01
2,76E-01
7,76E+00
8,73E+04
1,29E-02
5,61E-01
7,77E-07
4,73E-03
6,62E-09
1,50E-04
7,69E-04
2,04E-03
0,00E+00
3,54E-04
1,41E-02
1,39E-01
6,61E-02
4,18E+00
2,52E+04
8,27E-03
4,82E-03
6,15E-09
3,73E-03
5,20E-11
1,02E-04
0,00E+00
3,36E-03
5,62E-02
6,58E-01
1,16E+00
1,17E+01
2,91E-01
8,83E+00
9,32E+04
1,50E-02
5,55E-01
7,68E-07
5,72E-03
6,54E-09
1,76E-04
7,59E-04
1,81E-03
0,00E+00
3,16E-04
1,26E-02
1,24E-01
5,89E-02
0,00E+00
2,25E+04
7,37E-03
4,30E-03
5,48E-09
3,33E-03
4,63E-11
9,11E-05
0,00E+00
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
5,86E+00
2,94E+00
2,92E+00
3,48E+00
3,23E+00
2,43E-01
7,76E+00
4,45E+00
3,31E+00
4,18E+00
3,89E+00
2,91E-01
8,83E+00
5,48E+00
3,34E+00
3,73E+00
3,47E+00
2,60E-01
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Øvrige (teknologipulje) - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: 125 % varmevirkningsgrad
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Fuel extraction
Ozonlagsnedbrydning
Transport of fuel
Næringssalte
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 56 af 59
Teknologidata – Landvindmøller
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
4,06E-05
7,46E-03
3,75E-03
1,52E-01
1,54E+00
7,69E-03
3,32E-05
1,98E+03
2,07E-04
1,20E-01
8,43E-08
2,36E-05
7,16E-10
2,21E-06
1,37E-04
-
4,06E-05
7,46E-03
3,75E-03
1,52E-01
1,54E+00
7,69E-03
3,32E-05
1,98E+03
2,07E-04
1,20E-01
8,43E-08
2,36E-05
7,16E-10
2,21E-06
1,37E-04
-
4,06E-05
7,46E-03
3,75E-03
1,52E-01
1,54E+00
7,69E-03
3,32E-05
1,98E+03
2,07E-04
1,20E-01
8,43E-08
2,36E-05
7,16E-10
2,21E-06
1,37E-04
-
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
3,72E+00
3,61E+00
1,10E-01
-
3,72E+00
3,61E+00
1,10E-01
-
3,72E+00
3,61E+00
1,10E-01
-
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Vindkraft - Landmøller - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: Ingen
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Fuel extraction
Ozonlagsnedbrydning
Transport of fuel
Næringssalte
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.
LCA “10 years after”
Side 57 af 59
Teknologidata – Havvindmøller
Allokeringsmodel
125 %-varmevirk.
El
Varme
Effekt
(ikke normeret)
Enhed
Forsuring
Volumenaffald
Økotox (jord)
Økotox, vand akut
Økotox, vand kronisk
Drivhuseffekt
Farligt affald
Humantox (luft)
Humantox (jord)
Humantox (vand)
Radioaktivt affald
Næringssalte
Ozonlagsnedbrydn.
Smog
Slagge/aske
kg SO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
m3 vand/kWh h
kg CO2-ækv/kWh
kg/kWh
m3 luft/kWh
m3 jord/kWh
m3 vand/kWh
kg/kWh
kg NO3-ækv/kWh
kg R11-ækv/kWh
kg Ethen-ækv/kWh
Kg/kWh
3,73E-05
-1,30E-03
3,72E-03
1,19E-01
1,21E+00
5,36E-03
2,63E-05
2,44E+03
1,89E-04
1,00E-01
1,00E-07
1,54E-05
8,50E-10
8,92E-07
9,55E-05
-
3,73E-05
-1,30E-03
3,72E-03
1,19E-01
1,21E+00
5,36E-03
2,63E-05
2,44E+03
1,89E-04
1,00E-01
1,00E-07
1,54E-05
8,50E-10
8,92E-07
9,55E-05
-
3,73E-05
-1,30E-03
3,72E-03
1,19E-01
1,21E+00
5,36E-03
2,63E-05
2,44E+03
1,89E-04
1,00E-01
1,00E-07
1,54E-05
8,50E-10
8,92E-07
9,55E-05
-
Primær energi
-Heraf vedvarende
-Heraf ikke vedv.
MJ/kWh
MJ/kWh
MJ/kWh
3,72E+00
3,61E+00
1,08E-01
-
3,72E+00
3,61E+00
1,08E-01
-
3,72E+00
3,61E+00
1,08E-01
-
Energi-indhold
El
Varme
Energi-kvalitet
El
Varme
Vindkraft - Havmøller - 1 kWh elektricitet - Normeret
Allokering: Ingen
End of lifetime
Smog
Manufacturing and maintenance
Fuel extraction
Ozonlagsnedbrydning
Transport of fuel
Næringssalte
Operation
Human tox
Conversion
Human tox
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.