sou · GQB3100 · 2003-01-01 00:00:00 — Slutsatsen var att även med en låg kol- dioxidskatt på torv skulle det vara svårt att upprätthålla torvens konkurrenskraft (Ds 2000:73). Analysen av torvens konkurrens- kraft i relation till övriga bränslen utan energiskatt men koldioxidskatt visas i Figur 17 (bränslepris inklusive energiskatter, men exklusive moms). Bränsleprisscenario, ingen energiskatt, koldi- oxidskatt på fossila bränslen och torv samt svavelskatt, (baserat på förutsättningar i Ds 2000:73) För jämförelse av koldioxidutsläpp och koldioxidskatt används här de utsläppsfaktorer som redovisas av Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) för olika bränslen (se Tabell 13). Följande bränslen kan i huvudsak att ses som alternativa bränslen till torv i befintliga eller nya anläggningar: oförädlade trädbränslen (till exempel avverkningsrester samt såg- verksrester i form av sågspån och bark) förädlade trädbränslen (till exempel träpellets) returflis (så kallat RT-flis bestående av utsorterade träfraktioner) I befintliga anläggningar varierar förutsättningarna för användning av olika bränslen vilket gör att vissa av bränslena är utbytbara utan större förändringar. Ytterligare bränslen kan vara aktuella vid om- byggnader. För nya anläggningar är begränsningarna i förutsätt- ningarna för bränsleval färre. 3.2.1Jämförelse av bränslen innehållsmässigt Flera parametrar är intressanta vid jämförelse av bränslen. Dessa parametrar påverkar anläggningsutformning och utsläpp vid för- bränning. Några viktiga parametrar är: innehåll av metaller och radioaktiva ämnen En jämförelse av energitäthet i olika bränslen visar att energiinne- hållet i såväl torv som trädbränslen är avsevärt lägre än i fossila bränslen. Energiinnehållet i torv är dock något högre än innehållet i trädbränslen, men beror i hög grad av de olika bränslenas vatten- halter. Förädlad torv och trädbränsle i form av briketter och pellets har en högre energitäthet än torv och trädbränslen i oförädlad form. Bilaga 2 SOU 2002:100 En jämförelse av de olika bränslenas energiinnehåll visas i Figur 18. Energiinnehåll i torv och substituerbara bränslen, effek- tivt värmevärde, MWh/ton (, Fakta om Bioenergi, , 2002) Enligt en undersökning (1986:13) av 122 svenska torvmarker avsedda för torvproduktion fördelade sig svavelinnehållet i torvvolymerna enligt nedan. Svavelinnehållet har beräknats per MJ energiinnehåll i bränslet. understeg svavel per MJ var i intervallet svavel per MJ hade halter överstigande svavel per MJ Som medianvärde anges svavelinnehållet i torv till på torrsubstans (), motsvarande svavel per MJ. Som jämförelse innehåller skogsbränsle på torrsubstans, motsvarande svavel per MJ. Tjockolja (Eo2-5) som används i har oftast en svavelhalt mellan (motsvarande 75–svavel per MJ). har ett relativt högt kväveinnehåll (normalt 0,5–2 vikts- procent räknat på torrsubstans). Det är i stort sett dubbelt så mycket kväve som exempelvis träflis (0,1–0,8 viktsprocent på torrsubstans). Detta får konsekvenser för kväveoxidutsläppen som i många fall kan fördubblas vid en övergång från trä- till torveldning i en panna. Resultatet beror på anläggningsspecifika faktorer. För torv kan askhalten variera inom ganska vida gränser för såväl stycketorv som frästorv; för energitorv uppges exempelvis en vari- ation på mellan 5–räknat på torrsubstans. Tabell 10 nedan visar en jämförelse mellan askhalt för några olika bränslen. Relativ jämförelse av askhalt mellan torv och andra bränslen Askhalt,viktprocent av Innehåll av tungmetaller och radioaktiva ämnen Genomsnittligt innehåll av några metaller och radium i svenska torvmarker redovisas i Tabell 11. Resultaten bygger på en samman- ställning från olika delar av landet och representerar cirka 13 000 ha undersökt areal (Ra-226 cirka 1 000 ha). Genomsnittlig elementsammansättning i svenska torv- marker, utom bottenlager (0,5 m) och kantpartier Arsenik (As) Kadmium (Cd) Kvicksilver (Hg) Radium (Ra-226) Bq/kg torrsubstans Innehållet av tungmetaller varierar såväl mellan olika bränslen som inom respektive bränsletyp. I Tabell 12 redovisas en relativ jämfö- relse av innehåll av några olika metaller i olika bränslen. Relativ jämförelse av innehåll av några tungmetaller, innehåll i bränsle angivet i µg/MJ i bränsle Källa: Ds 2000:73 och Vissa bergarter i är uranförande och torvmarker som ligger i dessas dräneringssystem kan innehålla uran. Dessa frågor behand- las i samband med koncessionsprövningen. Miljöeffekter gällande strålning vid användning av torv som energikälla har studerats av (SSI, 2002). Resultat av en tidigare undersökning om doskonsekvensen vid användning av biobränsle som är kontaminerat med 137 Cs blev att restriktioner sattes på hur askan får användas och hanteras. Restrik- tionerna resulterar i att det är mycket osannolikt att individer ur allmänheten utsätts för en tillskottsdos som överstiger 0,01 mSv/år som en följd av askanvändningen. SSI har ännu inte tagit ställning till eventuella restriktioner för torvutvinning eller hantering av askan. förutsätts att ett eller flera generalprov analyseras med av- seende på olika kemiska ämnen vid ansökan om bearbetningskon- cession, däribland uran och torium. I de fall uranhalten överstiger 200 ppm (/kg) i inaskat prov avråder SGU från brytning eller kräver kompletterande analyser av Radium-226. Ett mindre antal myrar, som i övrigt är lämpliga för brytning, har haft radioak- tivitetsnivåer som föranlett SGU att avråda från produktion av energitorv. I följande avsnitt belyses torvanvändningen i huvudsak i befintliga anläggningar. Intervjuer med ett flertal anläggningsägare som använder torv har bidragit till resultatet i detta avsnitt. För att belysa vad som skulle hända om förutsättningarna ändras så att torv är konkurrenskraftigt anges vilka alternativa bränslen som är aktuella i befintliga anläggningar där man använder torv. Vidare redovisas vad som upplevs av anläggningsägare som hinder för ökad torvanvändning i befintliga anläggningar. En bedömning görs av hur mycket torv som kan vara realistiskt att använda i befintliga anläggningar. Torvens förbränningstekniska fördelar belyses vid sameldning med trädbränslen. Avslutningsvis jämförs utsläpp från förbränning av olika bränslen. 3.3.1Torvförbränning i befintliga anläggningar eldas i anläggningar med olika typer av förbränningsutrust- ningar, såsom roster, fluidiserad bädd (bubblande, BFB, och cirku- lerande, CFB) eller pannor med brännare. I pannor med brännare eldas uteslutande torvbriketter som malts till pulver före förbrän- ning. I flera av de pannor där det eldas torv finns även möjlighe- ter att använda andra bränslen. eldas i såväl anläggningar som enbart producerar fjärrvärme som anläggningar som även produce- rar el, så kallade kraftvärmeverk. Alternativa bränslen i befintliga anläggningar där man använder torv Vid intervjuer med representanter för anläggningsägare framkom- mer att förutsättningarna varierar mellan olika anläggningar beträffande vad som skulle kunna ersätta torv i befintliga anlägg- ningar. Exempel på bränslealternativ som anges är: sågverksavfall (spån och bark) returflis (RT-flis) Flera anger att om torv ersätts med trädbränsle i form av avverk- ningsrester eller annat bränsle med lägre energitäthet kommer för- brukningen även att öka av olja, eftersom det i flera fall inte annars är möjligt att få ut tillräcklig effekt till fjärrvärmenätet. Då i princip alla anläggningar utom en är byggda för att elda flera andra fasta bränslen än torv, finns sannolikt inget behov av stora ombyggnader av dessa anläggningar för att ersätta torv med andra bränslen. Möjligheter att öka torvanvändningen i anläggningar som redan använder torv I de anläggningar hos medlemmar som eldades med torv finns i många fall möjligheter att elda mer torv. Exempel på hinder för att elda mer torv i anläggningar som redan använder torv anges av anläggningsägarna bland annat vara: osäkerhet om betraktelsesätt för torv, om det är fossilt eller inte osäkerhet om koldioxidskatt kommer att införas på torv prisrelation till övriga bränslen, skatt för elproduktion (i relation till exempelvis kol) behov av ombyggnad av bränslehanteringsutrustning villkor i investeringsstöd för biobränsleeldade kraftvärmeverk som begränsar möjligheten att öka förbränningen av torv Hur mycket torv är möjligt att använda i befintliga anläggningar som är byggda/dimensionerade för att elda torv? Bland Fjärrvärmeföreningens medlemmar har torvanvändning som högst varit och var användningen . En grov bedömning är att möjligheten att öka torv- användningen i de anläggningar som eldade torv uppgår till genom att främst ersätta trädbränslen och returflis för fjärrvärmeproduktion (för anläggningar där torvanvändningen utgör mindre än hälften av den totala användningen har antagits att i de flesta fall av trädbränslen och returflis ersätts). Om motsvarande bedömning görs för alla anläggningar där torv har eldats , blir siffran . Torvanvändningen i kraftvärmeanläggningar var . har torvanvändningen i kraftvärmeanlägg- ningar varit mellan av den totala torvanvänd- ningen. Torvanvändning för elproduktion i kraftvärmeanläggning- arna är dock relativt begränsad, av totalt . I de anläggningar som eldar eller har eldat torv bedöms på mot- svarande sätt som för fjärrvärmeproduktion, att torvanvändningen skulle kunna öka med genom att ersätta kol och trädbränslen. Totalt skulle, med detta beräkningssätt, potentialen för torvan- vändning i befintliga anläggningar som använder eller har använt torv uppgå till . Ytterligare möjligheter i befintliga anläggningar I de anläggningar som inte redan har eldat torv men som är byggda för fasta bränslen är det möjligt att bygga om anläggningen för att möjliggöra torveldning. De delar som är aktuella att se över är: Vidare kan även pannor med brännare för fasta bränslen eller för olja vara möjliga att bygga om till torvpulver. För det krävs föräd- lade torvbränslen till exempel torvbriketter (eller eventuellt pel- lets). 3.3.2Torvförbränning i nya anläggningar I nya fjärrvärme- och kraftvärmeanläggningar blir flexibiliteten vid bränsleval större än i befintliga anläggningar. Vid jämförelse av kostnadsnivåer för olika bränslen är förutom bränslepriserna inklu- sive skatt även investeringskostnader och drift- och underhålls- kostnader viktiga att jämföra. För nya anläggningar är samtliga bränslen som anges i avsnitt 3.2 aktuella att använda. I takt med att förbränningen av trädbränslen har ökat i har även ett antal problem uppmärksammats. Jämfört med fossila bränslen och torv ger trädbränslen generellt större problem med slaggning, sintring, beläggningar och korrosion i pannor. Praktiska erfarenheter och forskning har visat att sameldning av torv och trädbränslen minskar problemen (Wrangensten och 2002; och , 2002). innehåller lermineraler och svavel som kan ha positiv betydelse för askans egenskaper. Nedan ges exempel på problem som kan uppstå vid förbränning av trädbränsle och vilka kan minskas genom sameldning med torv. Hur mycket torv som ska blandas med trädbränslen för att före- bygga sintring och korrosion beror på askhalten samt askans kemiska sammansättning hos torven respektive trädbränslet. Erfa- renheter från forskning och praktiska erfarenheter visar relativt god överensstämmelse. Positiva fördelar kan uppnås redan vid inblandning av torv medan andra torvsorter kräver upp till inblandning med trädbränslen. Den angivna procentsatsen är beräknad på askinnehållet. Sintring av bäddmaterial kan vara ett problem vid förbränning av trädbränsle i fluidiserade bäddar (CFB eller BFB). Genom sameld- ning med torv minskar problemet. Generellt medför inblandning av torv att asksmälttemperaturen höjs vilket innebär en minskad risk för slaggbildning och beläggningar i pannan. Korrosionsproblem i överhettare, där ånga för elproduktion genereras, minskar vid sameldning av torv och trädbränsle jämfört med förbränning av enbart trädbränslen. För att möjliggöra effektiv elproduktion från trädbränslen i moderna anläggningar med höga ångdata medför inblandning av torv att riskerna för överhettarkor- rosion begränsas. Detta medför i sin tur möjlighet till fler drift- timmar och lägre underhållskostnader. Av samma skäl rekommenderar flera leverantörer av anläggningsutrustning inblandning av torv till sina nya trädbränsleeldade kraftvärmean- läggningar med relativt höga ångdata. Det gäller till exempel den nya kraftvärmeanläggningen i . Vid trädbränsleförbränning har det varit problem med katalysa- torer för att minska utsläppen av kväveoxider (SCR). Drifterfaren- heter har visat att en bättre funktion och ökad livslängd på kataly- satorn erhålls genom inblandning av torv, bland annat på grund av minskad kaliumkloridhalt och en viss ökning av halten svaveldioxid i rökgaserna. Genom blandning av torv med trädbränslen erhålls dels lägre kostnader på grund av minskade korrosionsproblem i kraftvärme- verk, dels minskade stilleståndskostnader genom att sintring av bädden i fluidbäddpannor förebyggs. Sameldning av trädbränslen med kol kan ge lika positiva resultat som sameldning med torv både med avseende på bäddsintring och korrosion. Vissa andra fördelar som erhålls med torv jämfört med träd- bränslen är till exempel att ett högre värmevärde i torven medför mindre krav på dimensioner på utrustningen, minskad sandför- brukning i pannor med fluidiserad bädd och att torven är lättare att finfördela än trä. De förbränningstekniska nackdelarna med torv i jämförelse med trädbränslen är huvudsakligen: torven innehåller en stor andel fin- fraktion vilket ställer stora krav på luftfördelningen i pannan, tor- ven betraktas som dammande vilket medför en ökad explosionsrisk och torvaskans egenskaper, bland annat askinnehållet, varierar mycket. Dessutom är torven slitande på viss hanteringsutrustning i anslutning till pannan, till exempel skruvar och skrapor. Det finns även risk för att utsläpp av vissa föroreningar kan bli högre vid torveldning än vid förbränning av trädbränslen, se avsnitt 3.3.4. Dessa problem kan till stor del undvikas genom utformning och dimensionering av panna och kringutrustning. Vid förbränning av bränslen bildas olika typer av utsläpp. Utsläp- pen kan indelas i följande: utsläpp till luft (till exempel svavel, kväveoxider, stoft, koldioxid med mera) restprodukter (aska) utsläpp till vatten (vid rökgaskondensering) Utsläppens karaktär och storlek beror på bränsleslag och bränslets innehåll samt på utformning av förbränningsanläggningen inklusive reningsutrustning. Vid all förbränning bildas koldioxid, olika mycket beroende på vil- ket bränsle som används. I Tabell 13 redovisas de utsläppsfaktorer som redovisas av Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) för olika bränslen. Dessa faktorer används även för att beräkna de nationella utsläppen för rapportering till klimatkonven- tionen. Utsläppsfaktorer för koldioxid från förbränning av några olika bränslen (enligt IPCC, 1996 resp. för naturgas Ds 2000:73) Koldioxid, g CO2/MJ bränsle Olja, eldningsolja 2-5 Det bör observeras att utsläppsfaktorerna är beräknade för utsläpp från förbränning. I emissionsfaktorn för torv är med andra ord ingen hänsyn tagen till förändringar som sker i samband med utvinning av torv. Vid utvinning av torv sker flera olika föränd- ringar som påverkar avgång och upptag av växthusgaser. En natur- lig myr avger metan, sumpgas, till atmosfären och växer torvskiktet vilket ger en bindning av kol i myren. Detta är ett naturligt tillstånd och dessa avgångar och upptag omfattas inte av och rapporteras inte heller till klimatkonventionen. Vid förbränning av trädbränslen avges även koldioxid (per MJ). Förbränning av trädbränslen anses inte ge något nettoutsläpp av koldioxid, genom att koldioxidhalten i atmosfären inte påverkas långsiktigt eftersom biomassan under tillväxten bin- der motsvarande mängd koldioxid. Det finns ingen kommersiell teknik för att rena koldioxid- utsläpp från förbränningsanläggningar. Som tidigare redovisats förbränns torv i de flesta anläggningar tillsammans med andra bränslen. Flera av de större anläggningarna har relativt omfattande rökgasrening för att minska utsläppen av svavel, stoft och kväveoxider. Svavelinnehållet i torv är relativt högt, som redovisas i avsnitt 3.2.1. Flera av de större anläggningarna har olika typer av utrust- ning för att minska svavelutsläppen, såsom kalkdosering i pannan (företrädesvis i fluidiserade bäddar där över 90 procents avskiljning kan uppnås), rökgasavsvavlingsutrustning (torr eller våttorr me- tod) och rökgaskondensering. Vid sameldning mellan trädbränslen och torv bidrar även den alkaliska askan från trädbränslet till att binda svavel till askan i pannan. Flera anläggningar har utsläpp av svavel som är mindre än svavel/MJ tillfört bränsle. För att minska utsläppen av kväveoxider har åtgärder vidtagits i samband med förbränning. I vissa anläggningar har ammoniak- dosering installerats via så kallad selektiv icke katalytisk reduktion (SNCR) för att minska kväveoxidutsläppen. Även selektiv kataly- tisk reduktion (SCR) finns installerad på enstaka anläggningar för att ytterligare minska utsläppen av kväveoxider. Utsläppen från någon enstaka anläggning där torv eldas är mindre än /MJ. I de flesta anläggningar är utsläppen i storleksordningen /MJ vid torveldning och snarare i den övre delen av intervallet. I många av dessa anläggningar blir utsläppen av kväveoxider betydligt lägre om torv inte blandas in, i storleksordningen hälften. De större anläggningarna har samtliga stoftavskiljning med hög avskiljningsgrad, i de flesta fall i form av elektrofilter. Emissionsfaktorer har tagits fram för olika bränslen och förhål- landen som gällde för värme- och kraftvärmeanläggningar (Ds 2000:73). Koldioxidutsläppen är bränslespecifika. Svavelut- släppen är bränslespecifika, men även beroende på reningsteknik. Svavelinnehållet inom respektive bränslegrupp kan variera; ett exempel på det är kol. Kol som importeras till är interna- tionellt sett lågsvavliga. En stor del av de svenska anläggningarna som byggts för koleldning har en omfattande utrustning för att minska utsläppen. Reningsutrustning i kombination med svavel- skatt gör att svavelutsläppen från de flesta koleldade anläggning- arna är mycket låga; de bästa anläggningarna har utsläpp S/MJ tillfört bränsle. Kväveoxidutsläppen är beroende på bränsle, typ av förbränningsanläggning och vidtagna åtgärder för att minska utsläppen av kväveoxider. Stoftutsläppen varierar bero- ende på bränsle och reningsutrustning. Utsläppen av lätta kolväten (NMVOC) beror på bränsle och till en stor del på förbränning. Till exempel ger småskalig vedeldning mycket höga utsläpp av flyktiga organiska ämnen (VOC). Tyngre kolväten varierar troligtvis på motsvarande sätt som VOC. Det anges vidare att det generella underlaget beträffande stoft, men framför allt för tungmetaller, lättflyktiga organiska ämnen och tunga kolväten, är bristfälligt. Vad avser tunga kolväteföreningar anges att informationen är mycket bristfällig. Baserat på det material som finns tillgängligt har grova bedömningar gjorts av emissionsfaktorer främst uttryckt som PAH och POM (tyngre kolväteföreningar; Ds 2000:73). Uppgifterna i Tabell 14 är baserade på förutsättningar som gällde . Sannolikt har vissa utsläpp förbättrats något, då främst för kväveoxider där avgifter på utsläpp för pannor med större årlig produktion än 25 GWh har medfört successiv förbättring för många anläggningar. Till exempel har utsläppen av kväveoxider från de avfallseldade anläggningar som omfattas av avgiftssystemet minskat från NO2/MJ år NO2/MJ . Motsvarande förändring för kraft- och värmeanläggningar var från NO2/MJ (, 2001). Som tidigare nämnts varierar utsläppen mellan olika anläggningar och flera bränslen används ofta i samma panna, men värdena i Tabell 14 ger en uppfattning om relationer mellan bränslen. Relativa utsläppsfaktorer för svavel, kväveoxider, stoft, kolväteföreningar för fjärrvärme- och kraftvärmesektorn, baserat på förutsättningar . Källa: Ds 2000:73 I Tabell 15 anges typiska intervall för utsläpp från förbrännings- anläggningar inom fjärrvärme- och kraftvärmesektorn. Typiska utsläppsvärden för större förbränningsanlägg- ningar, fjärrvärme- och kraftvärmeanläggningar Stoft, mg/MJ 0,01-0,05 (VOC), Tungmetallhalterna i bränslen varierar kraftigt inom respektive bränslegrupp, se Tabell 12. Då de flesta tungmetaller, förutom kvicksilver, är partikelbundna beror utsläppen till luft av tungme- taller även på reningsteknik för stoft. Den största delen av kvicksil- verinnehållet i bränslet är i gasform och påverkas inte direkt av stoftreningsgraden. Det finns dock reningstekniker för att minska utsläppet av kvicksilver och andra tungmetaller. De flesta avfalls- förbränningsanläggningar är försedda med rening för kvicksilver och andra tungmetaller. Utöver dessa finns ytterligare några enstaka anläggningar med tungmetallrening. Vid förbränning bildas restprodukter, främst från askinnehållet i bränslen (se Tabell 10). I anläggningar med svavelrening (vid för- bränning av kol och torv) bildas även en restprodukt från reningen. En stor del av tungmetallerna som finns i respektive bränsle (se Tabell 12) kommer att återfinnas i den avskilda askan. Restprodukterna deponeras i de flesta fall. Arbete pågår med att återföra främst aska från förbränning av trädbränsle till skogen för vitaliseringsgödsling. Askåterföring till skog sker dock endast på några få orter . har i sina rekommendationer vid uttag av skogsbränsle och kompensationsgödsling (meddelande 2-2001) angivit riktlinjer för kvalitet på askprodukter. ska spridas i skog bör till huvuddelen härröra från förbränning av avverkningsrester från skog, men viss inblandning av aska från andra bränslen är inget hinder (enligt ). Detta inne- bär att aska från sameldning av trädbränslen och torv skulle vara möjlig att återföra till skogen om de angivna rekommendationerna innehålls. har givit () i uppdrag att undersöka karaktäristiken för torv- och träaska. Aska från torveldning kan (om riktvärden från innehålls) godkännas för vitaliseringsgödsling i skog och myrmark (Råsjö , 2001). Tungmetallinnehållet i torv är i många svenska torv- täkter på samma låga nivå som i trädbränslen och ger därmed förut- sättningar för användning av askan. Normalt bildas inget bränslespecifikt utsläpp till vatten från för- bränningsanläggningar. Undantaget är de anläggningar som är för- sedda med rökgaskondensering för ytterligare värmeutvinning ur rökgaserna. Rökgaskondensering är endast aktuellt vid förbränning av fuktiga bränslen (avverkningsrester från skog och torv) eller bränslen som vid förbränning ger hög fuktighet i rökgaserna (naturgas). En stor del av föroreningarna i rökgaserna tvättas ut och det krävs rening av avloppsvattnet innan det släpps ut i recipient. Sammanfattning av utsläpp från förbränning av torv Utsläppen av koldioxid från förbränning av torv är högre än för kol, olja och naturgas. Koldioxidutsläppen bidrar tillsammans med andra så kallade växthusgaser till att öka växthuseffekten, där kol- dioxid är den viktigaste växthusgasen. Jämfört med trädbränslen ger torv liknande bruttoutsläpp men eftersom trädbränslen och andra biobränslen inte anses ge något nettotillskott av koldioxid till atmosfären så anges deras utsläpp av koldioxid till noll. Samma mängd koldioxid som frigörs vid förbränning i biomassan binds genom fotosyntesen i växande skog. Detta betraktelsesätt som används av IPCC beträffande koldioxidutsläpp medför att förbränning av torv ger ett större nettotillskott av koldioxid till atmosfären räknat per energiinnehåll än förbränning av övriga bränslen. Det tar dock inte hänsyn till minskning av metangasut- släpp vid dikning och kolupptag efter avslutad täkt. Utsläpp från förbränning av torv medför i flera befintliga anläggningar att utsläppen av svavel och kväveoxider är högre jäm- fört med förbränning av andra fasta bränslen.