LIVSCYKELANALYS Miljöpåverkan från Sydkrafts elproduktion 1999

Transkript

1 LIVSCYKELANALYS Miljöpåverkan från Sydkrafts elproduktion 1999 Innehåll 1 Inledning sid 2 2 Sydkrafts eltillförsel och elproduktionen i Norden 5 3 Sammanställning av miljöpåverkan från Sydkrafts elproduktion 9 4 Metod för Sydkrafts LCA-studie 23 5 Livscykelanalys av Sydkrafts elproduktion Vattenkraft Kärnkraft - Barsebäck och Oskarshamn Oljekondens - Karlshamnsverket Reservkraft - Sydkrafts gasturbiner Naturgas - Heleneholms kraftvärmeverk Vindkraft 85 6 Livscykelinventering av nya produktionsanläggningar 93 Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Resultat för respektive kraftslag Karakteriseringsfaktorer Litteraturreferenser, generella LCA-data Granskningsrapport med kommentarer

2 2 1. Inledning Energikoncernen Sydkrafts miljöarbete ska präglas av helhetssyn, öppenhet och saklighet Sydkrafts engagemang inom miljöområdet ska kännetecknas av initiativkraft och förutseende med hänsyn till dagens och framtidens krav från samhälle, kunder medarbetare och övriga intressenter. I linje med detta budskap i Sydkrafts miljöpolicy har ett antal miljöprojekt initierats och drivits inom koncernen under senare år, varav den livscykelanalys som denna rapport beskriver är ett. Inom Sydkraft har vi lång erfarenhet av att mäta och redovisa utsläppen från våra kraftverk. I takt med miljöfrågornas växande betydelse ökar emellertid också kraven på en mer fullständig redovisning. I en livscykelanalys följs en produkt från vaggan till graven och miljöpåverkan inventeras och utvärderas för samtliga stadier som produkten passerar. Produktion av råvaror, halvfabrikat, energi m m som ingår i produkten ska tas med. Påverkan på miljön vid transporter, vid drift av fabriker, smältverk, oljeutvinningsplattformar, kraftverk och andra processer som har en koppling till produkten ska beaktas liksom miljöpåverkan från byggande och rivning av anläggningar. Ett första projekt med syfte att ta fram en livscykelinventering av Sydkrafts elproduktion genomfördes under Basen för studien var 1996 års driftdata. Det projekt som denna rapport utgör den sammanfattande redovisningen av, har inneburit en uppgradering av den tidigare genomförda studien till att utgöra en livscykelanalys (LCA), med driftdata från 1999 som bas. Förutom skillnaden i basår, är sättet att redovisa resultatet en av de större skillnaderna mellan de två studierna års studie genomfördes som en livscykelinventering, vilket innebar att resultatet redovisades i form av massflöden (gram/mwh) specifikt för varje emission, resurs eller avfall års studie är istället utförd som en LCA, varför resultatet redovisas sammanräknat i totala bidrag till olika slags miljöpåverkan, t ex bidrag till växthuseffekten. Till varje kategori av miljöpåverkan kan flera emissioner ge olika stora bidrag. Den använda LCA-metodiken följer i huvudsak ISO 144-seriens riktlinjer för livscykelanalyser [3, 4, 5, 6] och för att den genomförda livscykelanalysen skall kunna ligga till grund för kommande certifierade miljövarudeklarationer (EPD Environmental Product Declaration), har dessutom AB Svenska Miljöstyrningsrådets riktlinjer anammats[7, 8].

3 3 Projektgruppen i arbete. Från vänster: Eva-Marie Rönnquist, Maria Nilsson, Åke Hansson och Magnus Pettersson Projektets uppdragsgivare är Åke Hansson, Produktionsstaben. Projektansvarig är Maria Nilsson och i projektgruppen ingår Eva-Marie Rönnquist och Magnus Pettersson, alla från Sycon Energikonsult. Dessutom har ytterligare ett antal personer inom koncernen medverkat i större eller mindre omfattning. Resultatet av livscykelanalysen bör vara av stort intresse för Sydkrafts kunder och bli ett vederhäftigt och välkommet bidrag i våra kunders miljöarbete. All den information som samlas in kan dock också utnyttjas på många andra sätt. Den helhetsbild som erhålls av miljöpåverkan från Sydkrafts elproduktion via livscykelanalysen, skapar bl a förutsättningar för en ökad samordning av koncernens interna miljöarbete och kunskapen blir en stor tillgång i arbetet med Sydkrafts miljöledningssystem och övriga miljöprojekt. Resultatet kan också bli ett hjälpmedel vid miljöförbättrande åtgärder i befintliga kraftverk, liksom vid val av teknik för ny elproduktion. Analysen hjälper oss att prioritera våra miljöinsatser till områden som totalt sett ger bäst resultat. Resultaten från analysen ger oss också viktig kunskap för att på ett mer heltäckande, konsekvent och sakligt sätt kunna informera om och diskutera energibranschens miljöfrågor. Indirekt ger den ökade kunskapen en förståelse för miljöfrågor bland Sydkrafts personal, vilket på sikt blir till gagn för miljön. Studien ger också en ökad kunskap om Sydkrafts leverantörers verksamhet, vilket ger koncernen möjlighet att verka för att även deras processer styrs mot goda miljölösningar.

4 4 Sammanfattande granskningsutlåtande Denna livscykelanalys (LCA) av Sydkrafts elproduktion följer i huvudsak riktlinjerna för en LCA som ligger till grund för certifierad miljövarudeklaration av elenergi i Sverige. De avvikelser som har gjorts har sannolikt ganska liten betydelse för resultaten. Studien uppfyller också de flesta av de krav som den internationella standarden för LCA ställer på studier som ligger till grund för miljömässiga jämförelser mellan konkurrerande produkter. Den viktigaste avvikelsen är att föreliggande tredjepartsrapport inte inkluderar en kvalitativ och kvantitativ beskrivning av de processer för vilka data har samlats in. Det problemet har dock delvis lösts genom att läsaren hänvisas till Sydkraft och till studiens mer detaljerade underlagsrapporter. Sammantaget ger studien ett gediget intryck, trots några brister i metodval och dataunderlag. Den fyller de syften som den är tänkt att fylla. Observera dock att resultaten gäller för år 1999, vilket skiljer sig något från andra år. Notera också att studien inte inkluderar den elenergi som Sydkraft köper från andra producenter, vilket 1999 motsvarade ca 11% av företagets totala elanskaffning. Studien har syftet att bokföra de olika kraftslagens miljöpåverkan, och inte att utreda konsekvenserna av olika beslut. En studie av det slaget ger ökad kunskap om de studerade systemen och bidrar därigenom till underlaget till beslut om exempelvis förbättringsåtgärder eller framtida elproduktionsteknik. Den ger dock inte bästa möjliga information om effekterna av olika beslut. Tomas Ekvall, granskningspanelens ordförande CIT Ekologik, Stiftelsen CHALMERS INDUSTRITEKNIK Göteborg, juli I kap. 2 i denna rapport ges en kort introduktion till Sydkrafts del i det nordiska elsystemet. Därefter presenteras i sammanfattning de olika kraftslagens miljöpåverkan i kap. 3. Mer detaljerad information kring studiens metodik och resultaten från respektive kraftslag återfinns därefter i kapitel 4 och 5. Malmö, juli 2

5 5 2. Sydkrafts eltillförsel och elproduktionen i Norden Sydkraft äger eller är delägare i ett antal kraftverk, som producerar merparten av den el som Sydkraft säljer till sina kunder. Utöver verksamheten knuten till den egna produktionen bedriver koncernen även handel med el inom ramen för den avreglerade elmarknaden i norra Europa. Vattenkraft och kärnkraft svarar normalt för huvuddelen av Sydkrafts elproduktion. De båda energislagen utgör därmed basen i Sydkrafts produktionssystem. Flertalet av Sydkrafts elproduktionsanläggningar är lokaliserade till södra Sverige. Exempelvis finns merparten av de drygt 1 vattenkraftverk som koncernen förfogar över i Sydsverige. Ca 9 % av Sydkrafts vattenkraftproduktion sker emellertid i fåtal större kraftverk i Norrland. Den kärnkraft, som ingår i Sydkrafts produktionsmix kom till och med november 1999 från Barsebäcksverket och från Oskarshamnsverket, vilket Sydkraft äger till drygt 5 %. Efter uppgörelsen med staten och stängningen av Barsebäcksverkets ena block produceras Sydkrafts kärnkraftsel nu i Barsebäck, Oskarshamn och Ringhals. Då vatten- och kärnkraft av något skäl inte räcker till - främst vid torrår och då elbehovet är högt under vinterhalvåret - används det oljeeldade kraftverket i Karlshamn. Kraftverket har på senare tid kompletterats med omfattande utrustning för rening av rökgaserna från svavel och kväveoxider. I vissa fall utnyttjas även Sydkrafts oljeeldade gasturbiner som reservkraft. Det sker då elbristen är akut, till exempel vid tillfälliga förbrukningstoppar och vid störningar i andra kraftverk eller på elnätet. I kraftvärmeverket Heleneholm produceras både el och värme. Huvudsyftet med anläggningen är att försörja Sydkrafts kunder i Malmö med fjärrvärme, men den el som produceras ingår också i Sydkrafts elproduktionssystem. Naturgas är huvudbränsle i kraftverket med olja som reserv vid eventuell brist i gastillförseln. El och fjärrvärme produceras också i kraftvärmeverket i Örebro som i betydande omfattning använder biobränsle i sina pannor. I Sydkrafts produktionssystem ingår 17 vindkraftverk varav 12 aggregat på Vindön utanför Landskrona. Av koncernens egen elproduktion svarar vindkraftverken dock för knappt,6 %. Under år med mindre nederbörd och därmed mindre vattenkraft än normalt kompletteras Sydkrafts egen produktion med inköp av el. Inköpen utgörs främst på den nordiska elbörsen men även genom bilaterala avtal med aktörer i Danmark och Tyskland.

6 6 Sydkrafts installerade effekt 1999, totalt 5 9 MW Kärnkraft 4% Övrig värmekraft 11% Vattenkraft 4% Gasturbin 9% Sydkrafts elanskaffning 1999 % 1% 8% 6% 4% 2% % Handel 11 % Vind,6 % Fossil 3 % Kärn 49 % Vatten 37 % I syfte att tekniskt och ekonomiskt bäst utnyttja krafttillgångarna i Norden har elkraftföretagen i Sverige, Norge, Danmark och Finland sedan 196-talet samverkat inom samarbetsorganet Nordel. Det nordiska kraftsystemet har utnyttjats så att anläggningar med låg rörlig produktionskostnad, oavsett i vilket land de finns, har startats innan de med högre rörlig produktionskostnad tagits i drift. Detta samarbete har under många år varit ett viktigt bidrag till en låg produktionskostnad och därav relativt låga elpriser i de nordiska länderna. Efter de senaste årens avregleringar av elmarknaderna i Norge, Finland och Sverige har den öppna samverkan mellan producenterna inom Nordel ersatts av en fri marknad för elhandel. Sverige och Norge har dessutom sedan 1 januari 1996 en gemensam börs - NordPool - för elhandel. Bilden på nästa sida åskådliggör sammansättningen av elproduktionen i Danmark, Finland, Norge och Sverige. Den sammanlagda nordiska elförbrukningen är cirka 375 TWh. Sedan den samlade tillgången till vattenkraft, kärnkraft och kraftvärme i det nordiska systemet utnyttjats täcks återstående elbehov genom produktion i kolkraftverk i Danmark och Finland. Minskad vattenkraftproduktion vid torrår liksom bortfall av kärnkraftproduktion leder därför till ökad körning i kolkraftverk. Å andra sidan kan produktion i kolkraftverk i Danmark reduceras genom elexport till Danmark vid tillfällen då tillgången till vattenkraft och kärnkraft överstiger den egna förbrukningen i Sverige och Norge. De nordiska länderna har en gemensam marknadsplats när det gäller elförsörjningen och bör också med hänsyn till elproduktionens miljöpåverkan betraktas som en region. Sydkrafts elinköp från Danmark medför ökade utsläpp från danska kolkraftverk samtidigt som vår export dit innebär minskad kolkraftproduktion och därmed reducerad miljöpåverkan. Sett ur ett nordiskt perspektiv bidrar Sydkraft till minskade utsläpp av bl a växthusgaser och försurande ämnen så snart vi har möjlighet att exportera el till Danmark.

7 7 Om elanvändningen i Norden ökar eller om befintliga kraftverk tas ur bruk kan nya kraftverk behöva byggas. Alla nya kraftverk kommer att ha en väsentligt högre total produktionskostnad än kostnaderna i den befintliga produktionsapparaten. Av nya kraftslag har s k gaskombianläggningar den lägsta produktionskostnaden. Nya biobränsleeldade kraftverk har högre kostnader. När ett kraftverk väl är byggt och investeringen är gjord är det den rörliga kostnaden för drift, underhåll, avfallshantering m m som avgör hur kraftverket kommer att utnyttjas. Beslut om att investera i ett nytt kraftverk förutsätter däremot att kraftverkets totala produktionskostnad inklusive kapitalkostnad kommer att täckas av kraftintäkten. Investering i ny elproduktion sker därför inte förrän marknadspriset för det befintliga systemet blir tillräckligt hög i förhållande till totalkostnaden för ny produktion. I det nordiska elsystemet och i den elhandel som bedrivs inom Sydkraft ingår produktion av norsk el (huvudsakligen vattenkraft) och dansk el liksom import av tysk el. I brist på indata för importerad el har det hittills inte varit möjligt att göra en fullständig livscykelanalys av dessa kraftslag. Den el som Sydkraft köper in, motsvarade ca 11 % av total elanskaffning För att ändå ge en översiktlig bild av hur Sydkrafts elhandel påverkar miljön visas i följande diagram vissa specifika driftutsläpp under 1999 för de länder som huvudsakligen utgör Sydkrafts motparter. För norsk vattenkraft har antagits motsvarande driftutsläpp som för Sydkrafts vattenkraft. För Danmark anges medelvärde för dansk elproduktion på Jylland och Fyn, som till huvuddelen baseras på kol och naturgas[1]. De tyska värdena avser den produktionsmix av kol- och gaskraft som levererats från PreussenElektra via kabelförbindelsen Baltic Cable mellan Skånes sydkust och Lübeck [2]. Som jämförelse visas de specifika driftutsläppen från Sydkrafts totala mix av egen elproduktion, således utan bidrag från reinvestering, produktion av driftkemikalier och transport av dessa för att siffrorna ska bli jämförbara

8 8 med motsvarande norska, danska och tyska. Emissioner från elproduktion i Åbyverket ingår i Sydkrafts siffror, men inte emissioner från inköpt el. g/mwh Spec driftutsläpp av NO x och SO SO2 NOx kg/mwh 1 8 Spec driftutsläpp av CO CO Danmark Tyskland Norge Sydkraft Danmark Tyskland Norge Sydkraft Ovanstående diagram är endast till för att ge en översiktlig bild av miljöpåverkan från som den el Sydkraft köper in. Det kan förekomma skillnader i sättet att redovisa utsläppsstatistik mellan olika länder, t ex har Danmark relativt stor andel samtidig produktion mellan el och värme, för vilken redovisningssättet har stor betydelse. Någon långtgående jämförelse bör därför inte göras mellan de olika ländernas uppgifter

9 9 3. Sammanställning av miljöpåverkan från Sydkrafts elproduktion Introduktion De livscykelanalyser, som redovisas i denna rapport omfattar miljöpåverkan från Sydkrafts huvudsakliga kraftslag dvs Vattenkraft representerat av tre stationer och ett årsmagasin Kärnkraft Barsebäcksverket och Oskarshamnsverket Oljekondens Karlshamnsverket Reservkraft Sydkraft Gasturbiner Naturgaseldad kraftvärme Heleneholmsverket Vindkraft representerat av Vindöns vindkraftpark I den samlade dokumentationen av projektet ingår även detaljerade rapporter för respektive kraftslag. Dessa detaljrapporter uppfyller de krav som ISO ställer vad gäller transparens och detaljeringsgrad vid rapportering av livscykelanalyser. I detta kapitel görs en översiktlig redovisning av det sammanfattande resultatet från livscykelanalyserna för de sex olika kraftslagen. För mer detaljerad information kring studiens metodik, avgränsningar, allokering mm, se kap. 4 och för mer detaljerad information för respektive kraftslag se kap. 5. Inventeringsresultat och miljöpåverkansresultat för respektive kraftlag finns redovisade i bilagor till denna rapport. För de olika kraftslagen redovisas den specifika miljöpåverkan dvs miljöpåverkan per producerad MWh el sett över hela livscykeln. Med producerad MWh el avses generellt i denna rapport MWh netto utmatad el från kraftverket dvs med kraftverkets egenförbrukning av el bortdragen. Som komplement till uppgifterna om den specifika miljöpåverkan, som alltså belyser varje enskilt kraftslags miljöpåverkan, redovisas också de absoluta utsläppen från Sydkrafts samlade elproduktion år Produktionen sker i Sydkrafts olika kraftverk och utgör således en blandning av olika produktionsslag. Det är viktigt att notera, att elproduktionen från respektive produktionsslag, liksom Sydkrafts emissioner, varierar från år till år främst beroende på vattenkrafttillgången och tillgängligheten i kraftverken. Sammanfattning av LCA-resultat I följande avsnitt redovisas de olika kraftslagens specifika bidrag till några av de miljöpåverkanskategorier som Sydkraft har valt att studera i sin livscykelanalys. Diagrammen i nedanstående sammanfattning visar olika ämnens påverkan på miljön uppdelat på de sex olika kraftslagen. Eftersom alla kraftslag redovisas i samma diagram blir detaljeringsgraden låg för de kraftslag som har liten specifik påverkan. I de fall informationen i diagrammen inte är tillräckligt tydlig, hänvisas till den specifika redovisningen för respektive kraftslag i kap. 5 samt till det detaljerade resultatet i bilaga 1. I resultatbilagan finns varje kraftslags totala resultat för samtliga påverkanskategorier redovisade.

10 1 Vid genomförandet av livscykelanalysen har de studerade processerna delats upp i tre delar för att åskådliggöra bidragen från olika faser i kraftslagens livscykler. De tre delarna är bygg, bränsle och drift. I kap. 5 redovisas resultatet för de olika kraftslagen uppdelat på dessa tre delar. Förhållandena under 1999 utgör underlag för den driftberoende delen av miljöpåverkan. Det är viktigt att komma ihåg att det är den specifika miljöpåverkan för respektive kraftslag som visas. Den totala miljöpåverkan beror på hur mycket de olika kraftslagen utnyttjas. Gasturbiner används t ex sällan och deras påverkan på omgivningen blir därför liten trots de relativt höga specifika utsläppen. För att illustrera detta redovisas sist i detta kapitel även det totala bidraget till några av påverkanskategorierna från de studerade kraftslagens elproduktion under Känslighet för onormal drift Denna studie bygger på driftåret Detta år var ett relativt normalt driftår för flertalet av de studerade kraftslagen, dock inte för Karlshamnsverket som hade en ovanligt liten drift. Den korta drifttiden medför en hög specifik miljöpåverkan för verket under 1999, bland annat på grund av att hjälpkraftförbrukningen får ett stort genomslag. I studien har en känslighetsanalys gjorts för det fallet att Karlshamnsverket skulle producera ca 5 GWh istället för de 17 GWh som var fallet GWh är bedömt som en rimlig nivå på Karlshamnsverkets reservkraftproduktion under ett driftår. Känslighetsanalysen visar att den specifika miljöpåverkan minskar väsentligt vid en ökad drift, se vidare kapitel 5.3. Utsläpp av växthusgaser Inkommande solljus värmer upp jordytan som i sin tur avger värmestrålning. I atmosfären finns gaser som kan fånga upp jordens värmestrålning (infraröd, långvågig strålning) och omvandla den till värme. Dessa gaser kallas växthusgaser. Växthuseffekten är ett naturligt fenomen som gör att jorden har ett klimat lämpat för biologiskt liv. De viktigaste naturliga växthusgaserna är vattenånga och koldioxid. Med det som i miljösammanhang ofta kallas växthuseffekten menas egentligen den klimatförändring som människan antas orsaka genom att öka halterna av växthusgaser i atmosfären, vilket förstärker den naturliga växthuseffekten. Exakt vilka miljöeffekter som kan blir resultatet av ökade halter växthusgaser i atmosfären är svårt att förutspå. Klimatförändringar i någon form antas dock uppstå, vilket innebär globala miljöproblem. Några möjliga effekter av en ökande medeltemperatur är torka och utbredande ökenområden i vissa delar av världen och smältande glaciärer med stigande havsnivåer och översvämningar av lågt belägna landområden till följd, i andra delar. Även väderförhållandena tros påverkas av växthuseffekten, med t ex ökad frekvens av stormar och orkaner som följd. Som diagrammet nedan visar är utsläppen av koldioxid från de olika kraftslagens livscykler den helt dominerande orsaken till kraftslagens bidrag till kategorin. De specifika utsläppen av koldioxid är av naturliga skäl allra störst för de kraftslag som

11 11 producerar el med hjälp av förbränning av fossila bränslen, dvs oljekondens, gasturbiner och naturgaseldad kraftvärme. Det förhållandevis stora värdet för oljekondens beror bland annat på ett högt specifikt behov av hjälpkraft vid liten produktion. Bidragen till kategorin från övriga kraftslag härstammar i första hand från energianvändning i livscykelns olika delar. För vattenkraft kommer dock en stor del av bidraget till kategorin från emissioner från överdämd mark. g CO2-ekv. / MWh 1 4 Utsläpp av växthusgaser N2O CO2 CH4 CFC m.fl. 4 2 Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft Utsläpp av ozonnedbrytande gaser Ozonlagrets förtunning är ett miljöproblem på så sätt att det stratosfäriska ozonlagret är jordens enda skydd mot solens skadliga ultravioletta strålar. En minskning av det stratosfäriska ozonet innebär därmed en ökad risk för t ex hudcancer och andra skador på människor, djur och växtlighet till följd av skadlig UV-strålning. Ozonnedbrytande gaser utgörs av halogenerade kolväten. Vissa av dessa ämnen är det vi i dagligt tal kallar freoner och tillhör grupperna CFC, HCFC och bromerade kolväten. g CFC11-ekv. / MWh Utsläpp av ozonnedbrytande gaser,2,15 CFC m.fl.,1,5, Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft

12 12 Som diagrammet ovan visar är bidraget till kategorin klart störst för kärnkraftens livscykel. Bidraget från kärnkraftscykeln kommer i sin tur till största delen från läckage av köldmedium från gaskylare vid urananrikningsprocesserna. Läckage av köldmedium förekommer även i andra delar av de olika kraftslagens livscykler, men eftersom arbetet med att fasa ut ozonnedbrytande s k freoner har kommit förhållandevis långt i Sverige, så bidrar inte dessa ev. emissioner till denna miljöpåverkanskategori. Uppgifterna kring köldmedieläckage från kärnkraftens bränslekedja har varit detaljerade. Det kan finnas en viss risk att underlaget för övriga kraftslag innehåller icke identifierade dataluckor inom just denna kategori och att det specifika bidraget för övriga kraftslag därmed skulle vara något högre. Några kända dataluckor finns dock inte. Utsläpp av försurande gaser Försurning av mark och vattendrag innebär att ph-värdet i mark och vatten sjunker, vilket leder till att förutsättningarna för biologiskt liv försämras eller förändras. I en försurad miljö kan metaller lakas ut från marken och förgifta omgivningen. Vidare störs den naturliga balansen mellan organismer och deras omgivning. Tillsammans kan detta vid en fortsatt försurning leda till att vissa arter helt slås ut. Utsläpp av försurande ämnen har även en direkt påverkan på människors hälsa och på vårt historiska arv, i form av byggnader, minnesmärken m m. Försurande gaser utgörs av bland annat svaveldioxid, kväveoxider, ammoniak, saltsyra samt andra syror och svavelföreningar. mol H+ / MWh Utsläpp av försurande gaser NOx SO2 Övrigt 4 2 Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft De specifika bidragen till kategorin från utsläppen av kväveoxider och svaveldioxid är allra störst för de kraftslag som producerar el med hjälp av förbränning av fossila bränslen, dvs oljekondens, gasturbiner och naturgaseldad kraftvärme. Bidragen till kategorin från övriga kraftslag härstammar i första hand från energianvändning i livscykelns olika delar. Notera att enheten för bidrag till påverkanskategorin skiljer sig från övriga kategorier. Kategorin redovisas i mol, inte i gram som övriga kategorier. För utsläpp i gram av respektive emission hänvisas till resultat i bilagor.

13 13 Utsläpp som bidrar till bildning av marknära ozon Bildning av marknära fotokemiska oxidanter och då främst ozon, sker under inverkan av solljus i områden med höga halter av kväveoxider och kolväten, framför allt eten och propen. Bildning av marknära ozon är ett problem eftersom ozon i vår närmaste omgivning är giftigt både för människor och växter. Inversion är ett klimatläge då luften står stilla och inte kan transportera bort luftföroreningar. Om föroreningarna samtidigt utsätts för starkt solljus kan s k fotokemisk smog uppstå, vilket innebär luft med höga koncentrationer av ozon och andra oxidanter. Fotokemisk smog uppstår främst i trakten kring stora städer. Utsläpp av gaser som bidrar till bildning av marknära ozon g eten-ekv. / MWh 8 VOC NMVOC 6 CH4 HC 4 2 Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft På samma sätt som för de tidigare redovisade kategorierna, utsläpp av växthusgaser och försurande gaser, är de specifika bidragen störst för kraftslagen som nyttjar förbränning vid produktion av el. För oljekondens ger dessutom lagringen av olja betydande bidrag till kategorin. Samtliga ozonbildande ämnen som redovisas i diagrammet är kolväten i bred bemärkelse. Sättet att redovisa kolväteutsläpp kan skilja sig åt för olika uppgiftslämnare. Det är därför egentligen svårt att dra kategoriska gränser mellan de ämnen (grupper av emissioner) som redovisas i diagrammet. Istället är det mer intressant att se på det totala bidraget till påverkanskategorin för respektive kraftslag. Utsläpp av övergödande ämnen Övergödning, även kallat eutrofiering, orsakas av att ett ekosystem tillförs stora mängder näring. Utsläpp av kväveoxider, ammoniak och flyktiga kolväten, utsläpp av fosfor och kväve bidrar till näringstillskottet. Den ökade näringstillgången i ekosystemet gynnar vissa organismer, vilka har förmågan att snabbt tillgodogöra sig den extra näringen, medan andra organismer missgynnas. Övergödning av vattenmiljöer medför till en början en ökad biologisk aktivitet. Den ökade produktionen av organiskt material kräver allt mer syre, varpå syrebrist uppstår med döda bottnar och minskande djurliv som följd. Utsläpp av syreförbrukande organiskt material (COD), bidrar direkt till syrebristen och ett minskande djurliv. Övergödning av mark leder till ändrade

14 14 växtförhållanden. Näringsämnen kan också läcka från den övergödda marken till vattendrag och på så sätt bidra till den akvatiska övergödningen. g O2-ekv. / MWh Övergödning (utsläpp till luft) NH3 NOx 8 4 Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft g O2-ekv. / MWh Övergödning (utsläpp till vatten) Tot-N Tot-P NO3 NH4NO3 NH4 COD 2 Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft I diagrammen ovan visas bidragen till kategorin från olika övergödande emissioner för respektive kraftslag. Det klart dominerande bidraget kommer från utsläpp av kväveoxider till luft. Bidragen till kategorin från utsläpp av övergödande ämnen till vatten redovisas separat för att upplösningen annars blir för dålig. Utsläpp av radioaktivitet Emissioner av radioaktiva ämnen förknippas i regel med kärnbränslecykeln. I kapitel 5.2 redovisas radioaktiva utsläpp till luft och vatten som följd av Sydkrafts kärnkraftproduktion. Även icke nukleära bränslen såsom kol, torv och biobränslen kan innehålla radioaktiva isotoper som släpps ut i samband med förbränning, men dessa bränslen har inte ingått i studien.

15 15 Energianvändning Utöver den bränsleenergi som omvandlas till el i kraftverket behövs för respektive kraftslag en viss mängd hjälpenergi i livscykelns olika delar. Under kraftverkets drift förbrukas exempelvis el som hjälpkraft till pumpar, fläktar m m. Vidare behövs energi för att bygga kraftverket, för att producera bränsle, för att framställa stål, betong m m för transporter, rivning och omhändertagande av restprodukter. I diagrammet nedan visas hur stor total mängd hjälpenergi som behövs för att producera 1 MWh el. Energianvändningen uttrycks som specifik energianvändning per MWh nettoproducerad el och redovisas uppdelat så att egenproducerad el redovisas separat. Hjälpenergibehov MWh energianvändning / MWh prod.el,16,12,8,4, 2,7,68 Internt prod. hjälpkraft el Övrig energianvändning Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft Gasturbinerna utnyttjar extern producerad elenergi bl a för sina styrsystem även då anläggningarna står i beredskap. Även om denna förbrukning i absoluta tal är relativt låg blir det specifika hjälpenergibehovet högt eftersom gasturbinernas årliga produktion är liten. Av samma anledning blir den specifika energianvändningen för oljekondenskraftverket stor. Den producerade mängden el var under 1999 liten, men eftersom hjälpenergibehovet för att hålla hela kraftverket stand-by, är relativt konstant oavsett hur mycket el som produceras blir den specifika användningen hög. Den specifika energianvändningen för oljekondens kan därmed fluktuera mycket från år till år, beroende på producerad nettoel. Energibehovet vid utvinningen av naturgas på gasplattformen står för det största bidraget till energibehovet för naturgaskraftvärme. För kärnkraften står bränslekedjan för en stor del av energianvändningen och då framförallt anrikningen av bränslet. För vindkraft och gasturbiner sker ingen separat mätning av förbrukning av internt producerad el.

16 16 Markanvändning Elproduktion innebär att mark tas i anspråk i varierande omfattning för olika kraftslag. Det rör sig här om olika sorters markutnyttjande. Vattenkraften medför exempelvis överdämning av markområden som inte kan utnyttjas för andra ändamål. För övriga kraftslag utgörs markbehovet av kraftverkstomten samt mark som tas i anspråk för bränslekedjan där gruvdrift och omhändertagande av restprodukterna oftast är dominerande. Utöver det markbehov i form av kraftverkstomt som redovisas i studien, gäller för vindkraft att ett betydligt större område behöver utnyttjas om flera kraftverk skall placeras i grupp. Vindkraftverken riskerar annars att skugga varandra. Se även resonemang kring markanvändning för Vindkraft i kapitel 5.6. Nedanstående diagram jämför den specifika markanvändningen för de olika kraftslagen fördelat på den antagna livstidsproduktionen. Markanvändningen kommenteras närmare under respektive kraftslag. m2 / MWh Markanvändning,24,2,16,12,8,4, Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft Resursförbrukning Utnyttjande av icke förnybara resurser är en viktig miljöaspekt. Ett för snabbt och stort utnyttjande av dessa ändliga resurser idag kan innebära att resurserna inte finns tillgängliga i ett framtida samhälle. Nedan redovisas tre exempel på förbrukning av ändliga resurser, järnmalm, kopparmalm och sand. Sand (grus) används vid tillverkning av betong. Dessa resurser har valts eftersom deras massflöden är dominerande i samliga kraftslag. Materialen åtgår vid byggandet av anläggningarna, vid reinvestering samt vid omhändertagande av restprodukter. För mer noggrann redovisning av resurser hänvisas till de resultattabeller som finns i bilaga 1 för respektive kraftslag.

17 17 g/mwh 12 Användning av kopparmalm Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft g/mwh 5 Användning av järnmalm Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft g/mwh 8 Användning av sand Vattenkraft Kärnkraft Oljekond Gasturbin Naturgas kvv Vindkraft

18 18 Resultatet av analysen visar att kraftverk med liten livstidsproduktion har den högsta specifika förbrukningen av betong, järnmalm och kopparmalm vilket är naturligt eftersom materialåtgången fördelas på ett litet antal MWh el. Detta syns särskilt tydligt för gasturbinerna. Diagrammen visar vidare att av övriga kraftslag har vindkraft den högsta specifika åtgången av järnmalm, kopparmalm och sand. Kärnkraftens förbrukning av kopparmalm kan i stor utsträckning hänföras till tillverkningen av kopparkapslar för inkapsling av det utbrända kärnbränslet. Övrig miljöpåverkan Förutom direkt mätbar miljöpåverkan från Sydkrafts elproduktion i form av utsläpp, resursförbrukning m m, kan även andra störningar i kraftverkens omgivning förekomma. Ambitionen med Sydkrafts LCA-projekt är att också omfatta en kvalitativ bedömning av förändring av landskapsbilden, buller och påverkan på biologisk mångfald. Förutom att uppfattas som miljöstörande kan elproduktion också upplevas som en risk. Det kan handla om allt från tunga transporter i anslutning till tätbebyggelse, till den oro människor kan känna inför tanken på oljetankerhaveri, dammras eller en kärnkraftolycka. Risk och psykologiska faktorer är dock svårkvantifierbara begrepp som inte omfattas av Sydkrafts LCA-projekt. Förändring av landskapsbilden Synpunkter kring kraftverkens utseende och placering är subjektiva. Utformning och lokalisering kan av vissa människor upplevas som störande. Flera av Sydkrafts kraftverk är av tekniska skäl lokaliserade till den syd- och mellansvenska kusten. Även om arkitektoniska ansträngningar har gjorts för att få kraftverken att ge ett så gott visuellt intryck som möjligt utgör exempelvis kraftverket i Barsebäck och vindkraftverken på Vindön påtagliga inslag i den skånska landskapsbilden. Visuellt intryck är i allmänhet omöjligt att kvantifiera. Ett betraktelsesätt kan vara att sätta förändringen av landskapsbilden i relation till den nytta, som en anläggning ger. Man kan exempelvis jämföra intrycket av Barsebäcksverkets två ursprungliga aggregat med det visuella intrycket av ca 6 vindkraftverk av den typ Sydkraft har på Vindön, som skulle behövas för att uppnå samma genomsnittliga årliga elproduktion som Barsebäcksverket (8,4 TWh/år). Vattenkraft medför alltid ingrepp i naturen och i en del fall också en avsevärd visuell påverkan. Vattenregleringar, överdämning av kultur- och skogsmark och ibland helt torrlagda älvsträckor är exempel som innebär stora landskapsförändringar. För att minska den visuella påverkan kan åtgärder som t ex minimitappning vidtas.

19 19 Buller Också buller kan vara störande för närboende och fritidsfolk. Sydkrafts elproduktion är dock i allmänhet relativt tysta industriprocesser. Tillfälliga störningar kan förekomma t ex blåsning av säkerhetsventiler vid Heleneholmsverket, som ligger i tätbebyggt område. Sådana regelmässiga blåsningar görs en gång per år. Vindkraft är det kraftslag som av allmänheten ofta uppfattas som mest störande med avseende på buller eftersom kraftverken ibland byggs inom eller i närheten av rekreationsområden. Vindön, som med sina 12 vindkraftverk utanför Landskrona står för den dominerande delen av Sydkrafts produktion av vindel, är att betrakta som ett industriområde varför buller från kraftverken inte kan anses störa omgivningen. Påverkan på biologisk mångfald Som varje ingrepp i naturen påverkar elproduktionen också i större eller mindre omfattning den biologiska mångfalden. Påverkan kan vara såväl positiv som negativ (ibland hävdas dock att all påverkan är negativ, dvs att den ursprungliga, opåverkade biotopen är den mest värdefulla, oavsett hur artrik/artfattig den biotopen råkar vara). En höjd vattentemperatur till följd av kylvattenutsläpp i havet medför exempelvis att biotopen förändras. Ett antal arter som inte trivs i varmare vatten riskerar att försvinna medan andra tillkommer. Vattenkraften påverkar den biologiska mångfalden såväl uppströms som nedströms kraftverken. Vattenregleringar, överdämningar och ibland helt torrlagda älvsträckor ger konsekvenser på djur och växtliv som är svåra att åtgärda. Vissa biotoper kan utarmas och vandringsfisk hindras på sin väg till lekplatserna uppåt längs älvarna. Åtgärder som t ex minimitappning gör att en del av floran och faunan i det strömmande vattnet kan bibehållas. Totala föroreningsutsläpp från de studerade kraftslagens elproduktion Den totala elproduktionen från de studerade kraftslagen under 1999, fördelade sig på de olika kraftslagen enligt följande: Kraftslag % av total produktion från studerade livscykler 1999 Vatten 42 % Kärnkraft 57 % Oljekondens,6 % Gasturbiner,3 % Naturgaseldad kraftvärme 1,3 % Vindkraft,7 % Procentsiffrorna i tabellen ovan skiljer sig något från de som anger kraftslagens andel av Sydkrafts totala elproduktion. Detta beror på att under 1999 förekom viss elproduktion utöver den elproduktion som de studerade kraftslagen stod för, t ex producerades el även i Åbyverket, Sydkrafts fastbränsleeldade kraftvärmeverk i Örebro.

20 2 Elproduktionen från Åbyverket, som 1999 var i samma storleksordning som den från det studerade naturgaseldade kraftvärmeverk, har inte ingått i denna studie. En separat LCA-studie har utförts för el och värmeproduktion i Åbyverket, parallellt med det projekt som denna rapport avser. Förutom Åbyverkets elproduktion har Sydkraft ägarintressen i ytterligare några elproducerande bolag som under 1999 gav upphov till en mindre mängd el. Dessutom förekom inköp av el under året vars miljöpåverkan inte heller ingått i studien. Miljöpåverkan från Sydkrafts totala elproduktion från de studerade kraftslagen under 1999 kan beräknas med hjälp av de tidigare angivna specifika bidragen från varje kraftslag. Diagrammen nedan visar miljöpåverkan ur ett livscykelperspektiv, således inte enbart driftutsläppen utan också bidragen från bränslekedjan samt byggande och rivning av berörda anläggningar. Totala utsläpp av växthusgaser Totala utsläpp av försurande gaser Totala utsläpp av övergödande ämnen NOx NH3 ton CO2-ekv CO2 CH4 CFC m.fl. kmol H NOx SO2 Övrigt ton O2-ekv. 4 2 utsläpp till vatten Från studerade kraftslag 1999 Från studerade kraftslag 1999 Från studerade kraftslag 1999 De totala bidragen till växthuseffekt, försurning och övergödning från den del av Sydkrafts elproduktion som de studerade kraftslagen svarade för, fördelar sig på de olika kraftslagen enligt nedanstående diagram. Vattenkraft och kärnkraft stod för ca 97 % av Sydkrafts totala elproduktion 1999 (Åbyverket och övrig produktion inräknad). På grund av att produktionen från dessa båda kraftslag är så stor i förhållande till övriga kraftslag, svarar de tillsammans också för en stor del av den totala miljöpåverkan i respektive kategori. Naturgaseldad kraftvärme är det kraftslag som efter kärnkraften ger störst bidrag till den totala påverkan. I det fallet beror inte bidragets storlek på en stor elproduktion, utan på förhållandevis stora specifika bidrag till varje kategori. Gasturbiner och oljekondens däremot, som har de högsta specifika bidragen till respektive kategori, ger små bidrag till den totala påverkan eftersom den producerade mängden el under 1999 har varit liten. Det bör noteras att de totala utsläppen från kärnkraftens livscykel är små trots de synbart höga staplarna i diagrammen. Om man sätter de totala utsläppen från kärnkraftens årliga elproduktion i relation till en alternativ elproduktion med hjälp av förbränning, finner man att för samma mängd växthusgaser som kärnkraftens livscykel totalt sett gav upphov till under 1999 års produktion, skulle produktionen i exempelvis