Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 102: Danske emissionsopgørelser for stationære forbrændingsanlæg. Opgørelse indtil 2011

Nielsen, M., Nielsen, O.-K. & Plejdrup, M. 2014. Danish emission inventories for stationary combustion plants. Inventories until 2011. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 188 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 102 http://dce2.au.dk/Pub/SR102.pdf.

Sammendrag

Opgørelser over de samlede danske luftemissioner rapporteres årligt til klimakonventionen (United Nation Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) og Kyotoprotokollen samt til UNECE (United Nations Economic Commission for Europe) konventionen om langtransporteret grænseoverskridende luftforurening (UNECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution, der forkortes LRTAP Convention). Endvidere rapporteres drivhusgasemissionen til EU, fordi EU – såvel som de enkelte medlemslande – har ratificeret klimakonventionen og Kyotoprotokollen. Der udarbejdes også opgørelser til rapportering til Europa-Kommissionens NEC (National Emissions Ceiling) direktiv.

De danske emissioner opgøres og rapporteres af DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi ved Aarhus Universitet (AU). Emissionsopgørelserne omfatter følgende stoffer af relevans for stationær forbrænding: CO2, CH4, N2O, SO2, NOx, NMVOC, CO, partikler, NH3, tungmetaller, dioxin, PAH og HCB. Foruden de årlige opgørelser over samlede nationale emissioner, rapporteres også sektoropdelt emission. Hvert femte år[1] rapporteres endvidere en geografisk fordeling af emissionerne, fremskrivning af emissionerne samt de aktivitetsdata – fx brændselsforbrug – der ligger til grund for opgørelserne.

Emissionsopgørelserne for stationære forbrændingsanlæg (ikke mobile kilder) er baseret på den danske energistatistik og på et sæt emissionsfaktorer for forskellige sektorer, teknologier og brændsler. Anlægsspecifikke emissionsdata for store anlæg, som fx kraftværker, indarbejdes i opgørelserne. Denne rapport giver detaljeret baggrundsinformation om den anvendte metode samt referencer for de data der ligger til grund for opgørelsen – energistatistikken og emissionsfaktorerne.

Emissionsfaktorerne stammer enten fra danske referencer eller fra internationale guidebøger (EEA 2009 og IPCC 1997) udarbejdet til brug for denne type emissionsopgørelser. De danske referencer omfatter miljølovgivning, danske rapporter samt middelværdier baseret på anlægsspecifikke emissionsdata fra et betydeligt antal større værker. Anlægsspecifikke emissionsfaktorer oplyses af anlægsejere, bl.a. i grønne regnskaber og i CO2-kvoteindberetninger.

I emissionsopgørelsen for 2011 er 76 stationære forbrændingsanlæg defineret som punktkilder. Punktkilderne omfatter: kraftværker, decentrale kraftvarmeværker, affaldsforbrændingsanlæg, industrielle forbrændingsanlæg samt raffinaderier. Brændselsforbruget for disse anlæg udgør 58 % af det samlede brændselsforbrug for stationære forbrændingsanlæg.

Variationen i årlig import/eksport af el medvirker til at brændselsforbruget til stationære forbrændingsanlæg varierer. I 2011 var det samlede brændselsforbrug 4 % lavere end i 1990. Forbruget af kul er faldet, mens forbruget af naturgas og af biobrændsler er steget.

For følgende stoffer udgør emissionen fra stationær forbrænding over 50 % af den nationale emission: SO2, CO2, PM10, PM2.5, tungmetallerne As, Cd, Hg og Se, HCB, dioxin og PAH. Endvidere udgør emissionen over 10 % for NOx, NMVOC, CO, TSP, Cr, Ni, Pb og Zn. Stationær forbrænding bidrager med mindre end 10 % af den nationale emission af CH4, N2O, NH3 og Cu.

Indenfor stationær forbrænding er kraftværker og decentrale kraftvarmeværker den betydeligste emissionskilde for CO2, N2O og NOx.

Gasmotorer installeret på decentrale kraftvarmeværker er sammen med forbrænding af biomasse i forbindelse med beboelse de største emissionskilder for CH4.

Emissioner fra kedler, brændeovne mv. i forbindelse med beboelse er den betydeligste emissionskilde for CO, NMVOC, partikler, dioxin og PAH. Det er især forbrænding af træ, som bidrager til disse emissioner.

De største emissionskilder for SO2 er industrielle anlæg samt kraft- og kraftvarmeværker.

Både industrianlæg, kraftværker/kraftvarmeværker samt villakedler/-brændeovne er væsentlige emissionskilder for de forskellige tungmetaller.

I rapporten vises tidsserier for emissioner fra stationær forbrænding.

Udviklingen i drivhusgasemissionen følger udviklingen i CO2-emissionen ganske tæt. Både CO2-emissionen og den samlede drivhusgasemission fra stationær forbrænding er lavere i 2011 end i 1990. CO2 emissionen er 30 % lavere og drivhusgasemissionen er 29 % lavere. Emissionerne fluktuerer dog betydeligt, primært pga. variationerne i import/eksport af el men også pga. varierende udetemperatur og deraf følgende brændselsforbrug til rumopvarmning.

CH4-emissionen fra stationær forbrænding er steget med en faktor 2,9 siden 1990. Denne stigning skyldes primært, at der i 1990’erne blev installeret et betydeligt antal gasmotorer på decentrale kraftvarmeværker. De senere år er emissionen dog faldet, som følge af de ændrede afregningsregler i henhold til det frie elmarked. Emissionen fra beboelse er steget væsentligt de senere år pga. den øgede forbrænding af træ i brændeovne og lignende.

Emissionen af N2O var 4 % højere i 2011 end i 1990. Emissionen af N2O fluktuerer som følge af variationerne i import/eksport af el.

SO2-emissionen fra stationær forbrænding er faldet med 94 % siden 1990. Den store reduktion er primært et resultat af installering af afsvovlings-anlæg fra el- og fjernvarmeproducerende anlæg samt brug af brændsler med lavere svovlindhold. Dette er sket på baggrund af en indført svovlafgift, grænseværdier for svovlindhold i brændsler, SO2-kvoter for centrale kraftværker samt emissionsgrænseværdier.

NOx-emissionen fra stationær forbrænding er faldet med 68 % siden 1990. Reduktionen er primært et resultat af, at emissionen fra el- og fjernvarmeproducerende anlæg er faldet som følge af, at der benyttes lav-NOx-brændere på flere anlæg og at der er idriftsat NOx-røggasrensning på flere store kraftværker. Baggrunden herfor er emissionskvotebestemmelser for de centrale kraftværker samt skærpede emissionsgrænseværdier for flere anlægstyper. NOx-emissionen fluktuerer som følge af variationen i import/eksport af el.

Mængden af træ forbrændt i villakedler og brændeovne var i 2011 3,7 gange så højt som i 1990. Den store stigning skete frem til år 2007 hvorefter forbruget er stabiliseret. Dette har stor betydning for emissionstidsserierne for en række emissionskomponenter for hvilke netop træ, anvendt i villakedler/brændeovne, er en væsentlig emissionskilde: NMVOC, CO, partikler og PAH. Emissionen fra nyere brændeovne mv. er lavere end for de ældre, idet forbrændingsteknologien er forbedret, og stigningen i emissioner er således lavere end stigningen i brændselsforbruget.

CO-emissionen fra stationær forbrænding er steget 5 % siden 1990. Emissionen fra brændeovne er steget, men samtidig er emissionen fra halmfyrede gårdanlæg faldet.

Emissionen af NMVOC fra stationær forbrænding er øget med 14 % siden 1990. Stigningen er primært et resultat af det øgede forbrug af træ i forbindelse med beboelse (brændeovne mv.) og idriftsættelsen af gasmotorer på decentrale kraftvarmeværker.

Emissionen af TSP, PM10 og PM2.5 er steget 26-30 % siden år 2000 - igen på grund af den øgede brug af træ i brændeovne og små villakedler. Emissionen af de forskellige PAH’er er af samme grund steget 79-115 % siden 1990.

Emissionen af dioxin var 62 % lavere i 2011 end i 1990. Dette fald skyldes primært installering af dioxinrensningsanlæg på affaldsforbrændingsanlæg som alle affaldsforbrændingsanlæg iht. forbrændingsbekendtgørelsen[2] skulle idriftsætte senest i 2005. Emissionen fra brændeovne er dog samtidig steget.

Tungmetalemissionerne er faldet betydeligt siden 1990. Emissionen af de enkelte tungmetaller er reduceret mellem 76 % og 92 %. Reduktionen er et resultat af den forbedrede røggasrensning på affaldsforbrændingsanlæg og på kraftværker.

Emissionen af drivhusgasser er bestemt med en usikkerhed på ±2,0 %. Drivhusgasemissionen er siden 1990 faldet 29,1 % ± 1,2 %-point[3].

 

 


[1] Senest rapporteringen fra 2012 der inkluderer tidsserier til 2010.

[2] Bekendtgørelse om anlæg der forbrænder affald, Bekendtgørelse 162 af 11. marts 2003.

[3] Resultater af Tier 1 approach. Der er endvidere beregnet usikkerhed med tier 2 approach.