Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 7: Fremskrivning af SO2, NOx, NH3 and partikel emissioner - 2010-2030

Nielsen, O.-K., Plejdrup, M., Winther, M., Mikkelsen, M.H., Albrektsen, R., Nielsen, M., Fauser, P., Hoffmann, L., Hjelgaard, K. & Gyldenkærne, S. 2012. Projection of SO2, NOx, NH3 and particle emissions - 2010-2030. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 122 pp. Technical Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 7. www.dmu.dk/Pub/TR7.pdf

Sammenfatning

Introduktion

Denne rapport indeholder en beskrivelse af de modeller og baggrundsdata, der er benyttet til fremskrivning af SO2, NOX, NMVOC, NH3, TSP, PM10 og PM2.5. Emissionerne er fremskrevet til 2030 som basisscenarie, som inkluderer de estimerede effekter på emissionerne af vedtaget lovgivning inden april 2011. For aktivitetsdata benyttes, hvor det er muligt, officielle danske fremskrivninger, f.eks. den officielle energifremskrivning fra Energistyrelsen. De anvendte emissionsfaktorer henviser enten til internationale guidelines eller nationale emissionsfaktorer, som refererer til dansk lovgivning, danske forskningsrapporter eller emissionsdata fra et betydeligt antal anlæg i Danmark. Fremskrivningsmodellerne er opbygget efter den samme struktur og benytter samme metodevalg, som anvendes ved udarbejdelsen af de årlige emissionsopgørelser. Dette sikrer konsistens imellem de årlige opgørelser og fremskrivningen.

I Europa reguleres den regionale luftforurening af en række protokoller under FN’s konvention om langtransporteret, grænseoverskridende luftforurening (United Nations Economic Commission for Europe Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution (CLRTAP)). Formålet med Gøteborg-protokollen er at kontrollere og reducere emissionerne af SO2, NOX, NMVOC og NH3. I modsætning til de tidligere protokoller er parterne i protokollen ikke forpligtede til at reducere emissionerne med en bestemt procent i forhold til emissionerne i et basisår. I stedet er der for hvert land fastlagt emissionslofter, bestemt ud fra den viden der findes om kritiske belastninger og miljømæssige påvirkninger indenfor Europas geografiske område. Tabel 1 viser emissionslofterne for Danmark i 2010. De samme emissionslofter er inkluderet i EU-direktivet: Directive 2001/81/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2001 on national emission ceilings for certain atmospheric pollutants (NEC Direktivet).

Tabel 1   Emissionslofter for Danmark i 2010 (tons).

Stoffer

SO2

NOX

NMVOC*

NH3*

Emissionslofter

55.000

127.000

85.000

69.000

* NH3 emissionsloftet er eksklusiv emissioner fra afgrøder og ammoniakbehandlet halm; NMVOC-emissionsloftet er eksklusiv emissioner fra afgrøder.

Årlige emissioner er tilgængelige for årene frem til 2009, mens de præsenterede emissioner for 2010 er fremskrivninger. Det påpeges derfor, at 2010 emissionerne er foreløbige og ikke afgør, hvorvidt Danmark opfylder sine forpligtelser i henhold til NEC-direktivet.

Emissionsfremskrivninger

De historiske emissioner for det seneste historiske år, 2009, er vist i Tabel 2 sammen med de fremskrevne emissioner for 2020 og 2030. Resultatet af fremskrivningen indikerer, at emissionerne af SO2, NOx, NMVOC og partikler falder fra det seneste historiske år (2009) til fremskrivningsåret 2020. Fra 2020 til 2030 indikerer fremskrivningen et yderligere fald i emissionerne for de samme stoffer, undtagen for SO2, der forventes at udvise en lille stigning fra 2020 til 2030.

Tabel 2   Historiske emissioner for 2009 og fremskrevne emissioner for 2020 og 2030.

Stoffer

2009

2020

2030

SO2, ton

14 791

15 270

15 773

NOx, ton

131 784

84 571

70 323

NMVOC, ton *

93 456

69 989

64 231

NH3, ton *

71 350

57 781

55 092

TSP, ton

39 179

30 860

28 591

PM10, ton

30 645

22 682

19 970

PM2.5, ton

24 451

16 892

13 853

* NH3-emissionerne er eksklusiv bidrag fra ammoniakbehandlet halm og fra afgrøder og NMVOC-emissionerne er eksklusiv bidrag fra afgrøder jf. definitionerne i NEC-direktivet.

Kvælstofoxider, NOX

Den største kilde er vejtransport, andre mobile kilder og energiproduktion, der udgør hhv. 35 %, 32 % og 15 % af den samlede NOx-emission i 2009.

NOx-emissionen forventes at falde 36 % (47 %) fra 2009 til 2020 (2030). Faldet sker hovedsageligt for vejtransport og andre mobile kilder.

Svovldioxid, SO2

De største kilder til SO2-emission er energiproduktion og fremstillingsvirksomhed, der udgør hhv. 31 % og 19 % af den nationale SO2-emission i 2009.

SO2-emissionen i 2009 på 14,8 kton er signifikant lavere end emissionsloftet på 55 kton. Den fremskrevne emission i 2010 er 16,3 kton, der trods en mindre stigning stadig forventes at være markant lavere end emissionsloftet.

SO2-emissionen forventes at falde 3 % (7 %) fra 2009 til 2020 (2030). Emissionerne fra andre mobile kilder og fra el- og varmeproduktion forventes at falde væsentligt, mens emissionerne fra forbrænding i fremstillingsvirksomhed og husholdninger forventes at stige.

Andre flygtige organiske forbindelser end metan, NMVOC

De største kilder til emissioner af NMVOC er brug af opløsningsmidler, efterfulgt af husholdninger, vejtransport, udvinding, lagring og raffinering af olie og gas og industrielle processer i føde- og drikkevareindustrien. Disse kilder udgør hhv. 29 %, 17 %, 14 %, 12 %, og 10 % af den totale NMVOC emission i 2009.

NMVOC-emissionen forventes at falde 25 % (31 %) fra 2009 til 2002 (2030). De største fald forventes for forbrænding i husholdninger og anvendelse af opløsningsmidler, men væsentlige fald forventes også for vejtransport, flygtige emissioner samt for andre mobile kilder.

Ammoniak, NH3

Den altdominerende kilde til NH3-emissioner er landbrugssektoren (96 %) og den største andel herfra kommer fra husdyrgødning.

NH3-emissionen forventes at falde 19 % (23 %) fra 2009 til 2020 (2030). De største fald forventes for kilder relateret til håndtering af husdyrgødning (hhv. 19 % og 21 % frem til 2020 og 2030).

Total mængde svævestøv, TSP

Partikelemissioner er ikke omfattet af NEC-direktivet, og der er ikke opsat et emissionsloft for TSP, PM10 og PM2,5. De største kilder til emissioner af partikler er ikke-industriel forbrænding, hovedsageligt afbrænding af træ i husholdninger og landbrug, der udgør hhv. 49 % og 29 % af den samlede TSP-emission i 2009.

TSP-emissionen i 2009 er 39,2 kton. I fremskrivningen forventes et fald på 21 % (27 %) fra 2009 til 2020 (2030). Det største fald forventes for emissioner fra husholdninger på 36 % og 45 % fra 2009 til hhv. 2020 og 2030.

Svævestøv med diameter mindre end 10 µm - PM10

De største kilder til PM10-emissioner er ikke-industriel forbrænding, hovedsageligt afbrænding af træ i husholdninger, og landbrug. I 2009 udgjorde disse kilder hhv. 58 % og 19 %.

Fremskrivningen estimerer et fald i PM10-emissionen på 26 % (35 %) fra 2009 til 2020 (2030). Det største fald forventes for husholdninger, men PM10-emissionerne fra vejtransport og andre mobile kilder forventes ligeledes at falde i fremskrivningsperioden.

Svævestøv med diameter mindre end 2.5 µm - PM2.5

Den altovervejende kilde til emissioner af PM2,5 er ikke-industriel forbrænding, hovedsageligt afbrænding af træ i husholdninger, der udgør 71 % af den nationale PM2,5-emission i 2009. Andre væsentlige kilder er vejtransport, andre mobile kilder og landbrug med hhv. 10 %, 9 % og 5 %. PM2,5-emissionen forventes at falde med 31 % (43 %) fra 2009 til 2020 (2030) hovedsageligt på grund af faldende emissioner fra husholdninger og andre mobile kilder. For emissionen fra landbrugssektoren forventes en mindre stigning på 16 % (17 %) fra 2009 til 2020 (2030).

Væsentligste usikkerheder og fremtidige udfordringer

Fremskrivninger af aktivitetsdata er altid behæftet med usikkerhed. I denne fremskrivning er der så vidt muligt taget udgangspunkt i officielle fremskrivninger, f.eks. den officielle energifremskrivning fra Energistyrelsen.

Fremskrivningen for partikler er mere usikker end for de øvrige stoffer. Der er stadig flere kilder til emissioner af partikler, der ikke er inkluderet i emissionsopgørelsen og derfor heller ikke indgår i fremskrivningen. For de øvrige stoffer er de største usikkerheder for NMVOC, pga. stor variation mellem kilderne og store usikkerheder knyttet til f.eks. anvendelse af opløsningsmidler. Andre usikkerheder er emissionsfaktorer for værker, der anvender biomasse, og ikke måles kontinuert. Forventningen om øget brug af biomasse i fremskrivningen understreger vigtigheden af bedre emissionsfaktorer for disse anlæg.