Nielsen, M., Illerup, J.B. & Birr-Petersen, K. 2008: Revised emission factors for gas engines including start/stop emissions. Sub-report 3 (NERI). National Environmental Research Institute, University of Aarhus. 69 pp. - NERI Technical Report No. 672.
Sammendrag
Liberalisering af elmarkedet har ført til at danske gasmotoranlæg i stigende grad handler på spot- og regulerkraftmarkedet. Fra 1/1 2005 har værker > 10MWe været markedsafregnede og fra 1/1 2007 gælder det alle værker > 5MWe. Mindre værker har også ved at gå sammen mulighed for at blive markedsafregnede. Markedsafregningen kan ske iht. spotmarkedet, regulerkraftmarkedet eller reservekraftmarkedet.
For at yde regulerkraft skal værkerne være i stand til hurtigt at starte og stoppe motorerne. Hidtil har gasmotorernes start-/stopprocedurer været fastlagt ud fra rent belastningsmæssige hensyn der ikke sigtede mod den korte starttid på højest 15 minutter, som ønskes i forbindelse med regulerkraftydelser.
Projektet omfatter dels en opgørelse over omfanget af emissionerne under start-/stopforløb og dels motorudvikling med det mål at reducere emissionerne under start/stop. Denne delrapport omfatter udarbejdelse af emissionsfaktorer og opgørelse af samlede emissioner og reduktionspotentiale.
De reviderede emissionsfaktorer for danske gasmotorer, hvori emissioner under start- og stopforløb er indarbejdet, er CO 115 g/GJ, NOX 148 g/GJ, UHC 434 g (C)/GJ, CH4 465 g/GJ og NMVOC 105 g/GJ. Korrektionsfaktorerne der indregner emissioner under start/stopforløb er fastlagt til 1,05 for CO, 1,00 for NOX og 1,03 for UHC.
De beregnede emissionsfaktorer er lavere end de hidtil anvendte emissionsfaktorer der alene var baseret på fuldlastdrift. Det skyldes at der er foretaget en delvis opdatering af fuldlast emissionsfaktorerne, som er faldet de senere år. Reviderede fuldlast emissionsfaktorer er estimeret for de forskellige motortyper baseret dels på nye emissionsgrænseværdier og dels på målerapporter fra en lang række motorer.
Det samlede emissionsbidrag fra danske naturgasdrevne motorer er for 2005 beregnet til: 3642 ton CO, 4694 ton NOX og 13792 ton (C) UHC (heraf 14787 ton CH4 og 3327 ton NMVOC). Dermed udgør CH4 emissionen fra motorerne 65 % af den samlede emission fra stationære forbrændingsanlæg, mens andelen for NMVOC er 14 % og NOX andelen er 7 %.
Rolls Royce og Wärtsilä har foretaget forsøg med ændret motorstyring under start/stop med det mål at reducere emissionsbidraget herfra. For begge fabrikater er emissionsbidraget under start/stop reduceret for CO og UHC mens NOX emissionsbidraget er steget ganske lidt (Jensen 2006).
Ved fuld implementering af den ændrede motorstyring på Rolls Royce og Wärtsilä 34 vil gasmotorernes årlige emission af CO falde med 1 %, UHC med 2 % mens NOX vil stige med 0,5 %. Hvis det antages at start/stop korrektionsfaktorerne for alle motortyper reduceres så de højest er det samme som for de revidere Rolls Royce eller Wärtsilä 34 motorer vil den danske gasmotoremission af CO kunne reduceres med 4 %, UHC med 2 % mens NOX vil være praktisk taget uændret. Rolls Royce og Wärtsilä har dog begge oplyst at motorændringerne ikke vil blive implementeret da motorerne allerede nu kan honorere de starttider som kræves for at yde regulerkraft og da der ikke er miljømæssige krav som gør en implementering nødvendig.
Den væsentligste miljømæssige ændring ved omlægning til markedstilpassede afregningsformer er ikke ændring i gasmotorernes emissionsfaktorer idet driftstimetallet pr motorstart har vist sig ganske konstant. Derimod vil en variation i det årlige driftstimetal som følge af prisudviklingen for el og gas slå igennem således, at der fremover kan forventes større udsving i gasmotorernes emissionsbidrag fra år til år. Ved et højprisscenarium forventes ikke større afvigelse i driftstimetal og emissionsbidrag i forhold til hvad der har været gældende hidtil. Ved et lavprisscenarium kan driftstimetallet og dermed årligt emissionsbidrag forventes at falde væsentligt.
Hele rapporten i pdf-format (649 kB)
