Goda möjligheter med spillvärme

Transkript

1 Goda möjligheter med spillvärme en utvärdering av LIP-finansierade spillvärmeprojekt nr 5373

2 Goda möjligheter med spillvärme - en utvärdering av LIP-finansierade spillvärmeprojekt NATURVÅRDSVERKET

3 Beställningar Ordertel: Orderfax: E-post: Postadress: CM-Gruppen, Box , Bromma Internet: Naturvårdsverket Tel: , fax: E-post: Postadress: Naturvårdsverket, SE Stockholm Internet: ISBN pdf ISSN Ny reviderad utgåva, januari 2005 Naturvårdsverket 2004 Text: Karin Byman, Camilla Rydstrand, Elisabeth Ilskog, Hans Åkesson på ÅF Energi & Miljö Omslag: IdéoLuck AB Elektronisk publikation

4 Förord/Uppdragsbeskrivning På uppdrag av Naturvårdsverket har ÅF-Energi & Miljö utvärderat spillvärmeprojekt som erhållit bidrag inom de lokala investeringsprogrammen (LIP). Statligt stöd till lokala investeringsprogram omfattande 6,2 miljarder kronor har fördelats åren Från början hanterades anslaget i Miljödepartementet. Den 1 januari 2002 fördes ansvaret för anslaget över till Naturvårdsverket. Syftet med stödprogrammet har varit att öka takten i omställningen av Sverige till ett ekologiskt uthålligt samhälle. Det statliga stödet innebar att kommunerna gavs möjlighet att i samverkan med lokala företag och organisationer ansöka om stöd till investeringar för att öka den ekologiska hållbarheten. Ett investeringsprogram består av en eller flera samverkande åtgärder, vars inriktning bestäms av kommunen. Stödet till lokala investeringsprogram avviker från traditionella statsbidragssystem, bland annat på så vis att det inte skett någon teknikstyrning. Det har således inte funnits några begränsningar för vilka typer av tekniska lösningar som kunnat erhålla bidrag. Det är istället resultaten i form av miljö- och sysselsättningseffekter som varit i fokus. Sedan dess har 211 åtgärdsprogram med sammanlagt över 1800 åtgärder beviljats bidrag på totalt 6,2 miljarder kronor i stöd. Investeringsvolymen för dessa uppgår till 27 miljarder kronor, varav 21 miljarder kronor är miljörelaterade investeringar. Under har utvärderingar av de olika åtgärderna inom LIP pågått. ÅF- Energi & Miljö har på uppdrag av Naturvårdsverket utvärderat de spillvärmeåtgärder som erhållit bidrag inom programmet. Uppdraget har omfattat följande moment: Kartläggning och utvärdering av spillvärmeprojekt. Utvärdering av spridningen av information från projekten. Analys av miljöeffekterna från spillvärmeprojekt finansierade genom LIP. Ekonomisk utvärdering av spillvärmeprojekt och LIP-bidragens betydelse. Utvärderingen skall även bidra till en ökad kunskapsspridning till berörda aktörer, i första hand industri- och fjärrvärmeföretag. Den belyser även beslutsprocesserna inom och mellan kommunerna, fjärrvärmeföretagen och industriföretagen samt hur förhandlingar kommer till stånd. Utvärderingen omfattar kartläggning av ett åttiotal åtgärder som enligt ansökningarna är relaterade till spillvärme. Av dessa identifierades 29 åtgärder som renodlade spillvärmeåtgärder enligt den definition av spillvärme som används i denna utvärdering. För dessa åtgärder har en analys skett med utgångspunkt från dokumentation för de olika spillvärmeprojekten projektansökningar, verksamhetsrapporter och slutrapporter. Dokumentationen har kompletterats genom intervjuer och studiebesök. 3

5 Utvärderingen har genomförts av Karin Byman, Camilla Rydstrand och Elisabeth Ilskog och Hans Åkesson, samtliga ÅF-Energi & Miljö. Författarna står själva för innehållet och slutsatserna i rapporten, varför detta inte kan åberopas som Naturvårdsverkets ståndpunkt. Stockholm Karin Byman 4

6 Innehåll Förord/Uppdragsbeskrivning 3 Innehåll 5 Sammanfattning 7 Summary 12 Metodik för genomförande 14 Kartläggningens omfattning 15 Underlag 17 Miljöberäkningar 17 Ekonomisk utvärdering 17 Energi och Teknik 18 Spillvärmeleveranser 18 Spillvärmekällor 19 Processindustrin som spillvärmeleverantör 20 Konventionell teknik 22 Ny teknik 23 Miljöeffekter 26 Redovisningsprinciper 27 Reduktion av koldioxidutsläpp 28 Reduktion av utsläpp av kväveoxider 30 Reduktion av svaveldioxidutsläpp 33 Stoft 35 Övriga miljöeffekter 36 De nationella miljömålen 36 Ekonomisk utvärdering 40 Investeringar 40 Ersättning för spillvärme 42 Fjärrvärmetaxor 43 Styrmedels påverkan 44 5

7 Nyckeltal och analys 48 Miljönytta per GWh spillvärme 48 Kostnadseffektivitet per miljöeffekt 52 Beslutsprocesser 54 Projektinitiering 54 Affärsmässighet 55 Kommunikation 56 Informationsspridning 57 Förslag till förbättringar av informationsåtgärder 57 Hinder för spillvärmeprojekt 60 Generella hinder 60 Hinder för spillvärmeprojekten inom LIP 61 Referenser 64 Bilagor 66 Bilaga 1 Emissionsfaktorer och verkningsgrader 66 Bilaga 2 Intervjuenkät 68 6

8 Sammanfattning Spillvärme är ett begrepp som används i flera olika sammanhang. I denna studie definieras spillvärme som Överskottsenergi som ej kan nyttiggöras internt och där alternativet är att värmen släpps ut till omgivningen. De genomförda spillvärmeåtgärderna bidrar med spillvärmeleveranser på omkring 370 GWh per år. Hälften av spillvärmeprojekten inom LIP utgjordes av vidareutveckling av befintliga spillvärmesamarbeten, medan resterande utgjordes av helt nya spillvärmeåtgärder. En del spillvärmeleveranser begränsas av tillgängligt värmeunderlag och skulle kunna utökas om fjärrvärmen byggdes ut. Med de installationer som gjorts finns en potential på ytterligare cirka 50 GWh. Spillvärmeprojekten inom LIP motsvarar ungefär 10 procent av den totala levererade spillvärmevolymen i Sverige på 3,7 TWh år Den totala teoretiska potentialen för spillvärmeutnyttjande i fjärrvärmenäten i Sverige har bedömts vara 9,5 TWh, det vill säga en dryg fördubbling av dagens leveranser skulle vara möjligt. Drygt 350 GWh spillvärme och 200 GWh biobränslen ersätter nu cirka 670 GWh andra bränslen. Det är främst olja som har ersatts men även gasol, naturgas, bark och el, både för uppvärmning och som driftel till värmepumpar. Den totala energivolymen är mindre efter åtgärderna än innan till följd av minskade omvandlingsförluster. Teknik I princip bygger samtliga spillvärmeinstallationer inom LIP på konventionell teknik som är lätt att projektera, handla upp och styra. Det är ett kriterium för många industrier, eftersom det minskar risken för tekniska problem som eventuellt kan störa processen. Tekniken för återvinning skräddarsys dock för varje enskild industriprocess. Leveranserna utgörs nästan till 100 procent av prima spillvärmeleveranser från processindustrin. I de studerade spillvärmeprojekten står massa- och pappersindustrin för hälften av leveranserna. Plast- och kemibranschen står för en fjärdedel, raffinaderier för en femtedel och stålindustri för resten. De stora energiflödena i en processindustri gör att tillgången på spillvärme ofta är både stor och kontinuerlig. Förutsättningarna för att den skall kunna utgöra ett betydande bidrag till fjärrvärmeförsörjningen är därför goda. Miljö Inom utvärderingen har beräkningar genomförts för minskade utsläpp av koldioxid samt svavel och kväveoxider. Beroende på vilka antaganden som görs för beräkning av minskade utsläpp från elanvändning fås olika resultat. I kapitel Miljöeffekter redovisas resultaten för förbränning och minskad elanvändning separat. Den minskade användningen av el antas utgöras av svensk elmix, nordisk elmix respektive marginalel. Dessutom delas resultaten upp på spillvärme- respektive biobränsleersättning, eftersom två av åtgärderna även innehåller biobränsleanläggningar. Fossila bränslen utgör cirka 80 procent av ersatt energi, vilket ger betydande positiva miljöeffekter, främst i form av minskad klimatpåverkan men även genom minskade utsläpp av försurande ämnen och ämnen som bidrar till övergödning. Miljöeffekterna är 7

9 relativt långsiktiga och den erhållna årliga utsläppsreduktionen bedöms bestå under åtminstone år. Inom utvärderingen har beräkningar genomförts för åtgärdernas minskade utsläpp av kol-, svavel- och kväveoxider. Olika resultat nås beroende på vilka antaganden som görs för beräkning av minskade utsläpp från elanvändning. Den totala reduktionen av koldioxid uppgår, räknat med nordisk elmix, till ton per år. Inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redovisade siffran blir runt ton. Den totala minskningen av utsläpp av kväveoxider, inklusive el räknat som nordisk elmix, har beräknats till cirka 130 ton per år. Inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redovisade siffran blir 220 ton. Den totala minskningen av utsläpp av svaveldioxid, räknat med nordisk elmix, uppgår till 81 ton per år. Inkomna slutrapporter och verksamhetsrapporter tyder på att den redovisade siffran blir cirka 130 ton. Skillnaden mellan inrapporterade och beräknade uppgifter förklaras av att varierande metoder för beräkning av utsläpp har använts i kommunernas redovisningar. Ett flertal kommuner har använt emissionsfaktorer för marginalel vid beräkning av minskade utsläpp från el, vilket ger kraftigt genomslag i redovisningen. Utsläppen av stoft har ökat något, eftersom utsläppen som tillkommit från de nya biobränsleanläggningarna är större än de reducerade utsläppen från exempelvis enskilda villapannor. Åtgärderna har dock förbättrat den regionala miljön, eftersom utsläppen nu sker på högre höjd och ej i direkt anslutning till villaområden. Högvärdig spillvärme har i två fall ersatt värmepumpar, varvid användningen av köldmedium och läckage förknippat med denna användning minskat. I kapitlet Miljöeffekter sätts även de reducerade utsläppen i förhållande till de svenska miljömålen. Som exempel kan nämnas att Sverige har som delmål att minska sina utsläpp av växthusgaser med 4 procent mellan 1990 och Åtgärderna har bidragit till en minskning motsvarande 0,2 procent. Ekonomi De genomförda åtgärderna omfattar totala investeringar på miljoner kronor, där 38 miljoner kronor utgörs av spillvärmerelaterade investeringar utanför LIP. Bidragsdelen bedöms uppgå till 240 miljoner kronor, eller 22 procent av de totala investeringarna. De enskilda åtgärdernas storlek varierar mellan 0,24 och 300 miljoner kronor. Styrmedels påverkan De spillvärmeprojekt som utvärderas inom föreliggande rapport hade enligt uppgift inte blivit av utan bidrag från det Lokala investeringsprogrammet. Förutom att stöden rent finansiellt underlättar genomförande kan programmet ha en pådrivande effekt som gör att aktörerna till slut kommer över tröskeln och passar på när det finns möjlighet att söka bidrag. Avfallseldade anläggningar och kraftvärme i allmänhet bedöms konkurrera med spillvärmen om värmeunderlaget. Således kan stöd till biobränsleeldad kraftvärme samt deponiavgiften på avfall ha en negativ inverkan på investeringar i spillvärme och ibland även 8

10 på befintliga spillvärmesamarbeten. Det finns aktuella exempel där tillgången på spillvärme ser ut att konkurrera ut planerade avfallseldade anläggningar men också exempel där befintliga spillvärmeleveranser minskar till följd av investeringar i avfallsvärme. I dessa sammanhang bör hänsyn tas till att spillvärmekällor är bundna till en viss plats, medan nya förbränningsanläggningar kan placeras där det är mest lämpligt. De specifika bidrag som har delats ut till biobränsleeldad kraftvärme under samma period som stöd inom LIP har funnits, det vill säga under perioden , bedöms inte ha konkurrerat ut investeringar i spillvärme. I två av spillvärmeprojekten ingår dessutom investeringar i biobränsleeldade pannor, som i dessa fall utgör ett nödvändigt komplement till spillvärmen. Det behöver således inte råda ett motsatsförhållande mellan investeringar i spillvärme och biobränsleeldade anläggningar. Kostnads- och bidragseffektivitet Bidragsmedel som syftar till att minska miljöbelastningen bör användas där det gör mest nytta. Konvertering av annan värmeproduktion till spillvärme ger större miljönytta än vad som skulle erhållas vid konvertering till i princip vilken annan energiform som helst, eftersom nettoutsläppen för spillvärme är noll enligt den definition som används i utvärderingen. Konvertering av olja i villapannor står för den i särklass största reduktionen i absoluta tal för koldioxid, kväveoxider och svaveloxid. Det är också den åtgärd som gör störst nytta per insatt GWh spillvärme för reduktion av koldioxid och kväveoxider. För svaveldioxid är den mest effektiva åtgärden per GWh spillvärme att konvertera olja som används i värmeverk och industri på grund av att den oljan vanligtvis har högre svavelhalt. I kapitel Nyckeltal och analys redovisas även den specifika kostnaden för att minska utsläppen med ett kg koldioxid, ett kilo kväveoxider respektive ett kilo svaveldioxid över en bedömd genomsnittlig livslängd på 20 år. Som exempel kan nämnas att den genomsnittliga investeringskostnaden för att minska utsläppen av koldioxid med ett kilo är beräknad till 0,30 kronor. Minskad elanvändning antas då utgöras av nordisk elmix. Räknat bara på bidragsdelen uppgår kostnaden till 0,10 kr per kg koldioxid. Informationsspridning Den utåtriktade spridningen av information från spillvärmeprojekten har nästan uteslutande varit lokal. Den främsta kanalen är lokalpressen. I de spillvärmeprojekt som, utöver att ta tillvara spillvärmen, också har som syfte att bygga ut fjärrvärmenätet på orten, har energibolagets incitament att kontakta allmänheten varit större. Övrig informationsspridning från projekten har skett via information på kommunernas och industriernas hemsidor genom studiebesök från andra kommuner och delegationer från andra länder och via framtagande av informationsbroschyrer. 9

11 Att tänka på: Spillvärmeprojekt är tekniskt avancerade och ställer förutom höga krav på gott samarbete och förtroende mellan parterna, krav på en väl genomarbetad förstudie. Visar det sig under tiden att en eller flera parametrar kraftigt feluppskattats och förutsättningarna förändrats till någon parts nackdel, kan förtroendet rubbas och hela projektet stjälpa. I de projekt som har studerats framhålls ofta att projekten sannolikt inte skulle ha genomförts, om det inte funnits en eller flera eldsjälar som trots motgångar arbetat hårt för det enskilda projektet och drivit samarbetet framåt. Nyttan av att engagera en katalysator i form av en tredje part, som till exempel en fristående konsult för genomförande av förstudier och utformning av beslutsunderlag framhålls också. En tydlig styrgrupp med förankring i respektive organisation och tydliga mandat, där alla parter känner förtroende för varandra, är en nödvändig grund för att projekten skall genomföras. Faktorer som bidrar till beslut om spillvärmeprojekt är om industrin eller energibolaget står inför förändring av processerna eller anläggningen. Det skapar då nya förutsättningar för samarbete och förbättrar spillvärmens möjligheter att konkurrera med andra alternativ för värmeproduktion. Ett flertal studier som gjorts med avseende på hinder för att spillvärmeprojekt skall komma till stånd fokuserar ofta på rena samarbetsmässiga hinder. De flesta fjärrvärmebolag har, eller har haft, kommunalt ägande. Kommunala företag och kommersiella företag har olika sätt att bedriva sin verksamhet. Det kan vara ett svårt beslut för ett fjärrvärmeföretag att förlita sig helt på värmeleveranser från en extern part. Ett hinder ligger i svårigheten att förutse vilka energipolitiska förutsättningar som industri respektive fjärrvärmebolag kommer att möta på sikt. Fjärrvärmeledningar och stora industriinstallationer kräver stort kapital. För kommunägda fjärrvärmebolag är det inte alltid lätt att finna finansiärer. Inom industrin kan det var svårt att övertyga ägare om att pengar skall satsas på något som ligger helt utanför huvudverksamheten. 10

12 Det är viktigt att hitta ett sätt att dela på investeringar och vinst, som båda parter tycker är fördelaktigt. Skälen till att vissa spillvärmeåtgärder inom LIP inte genomförts beror oftast på andra hinder än rent samarbetsmässiga. För flera av de ej genomförda projekten var anledningen att spillvärmens mängd eller temperatur vid närmare analys inte uppfyllde de förväntningar som fanns då ansökan skrevs, vilket belyser vikten av att göra en noggrann förstudie. Ansökning om bidrag innebär en deadline där man kanske inte alltid har tid med de förberedande analyser som krävs. Två av projekten lades ned på grund av att industrin lades ned eller bytte ägare. Tre av projekten har ännu inte genomförts då man inte kom fram till någon tillräckligt bra lösning, men planerna på spillvärme finns kvar i någon form. Två projekt resulterade i enbart intern värmeåtervinning. 11

13 Summary Governmental subsidies of 6.2 billion kronor were set aside for Local Investment Programs (LIP) during The government subsidies enabled the municipalities, in cooperation with local industry and organisations, to apply for financial support for investments aiming at increasing the ecological sustainability. Commissioned by the Swedish Environmental Protection Agency, ÅF-Energi & Miljö has evaluated all waste heat measures included in the LIP. Waste Heat is defined as Surplus heat that have no internal use, where the alternative to external use would be to let the heat out to the surroundings. The implemented measures supply 370 GWh of waste heat to district heating systems every year. Some of the deliveries are limited by the district heating demand, and could increase if the district heat grid expands. The installations have the potential of delivering an additional 50 GWh of heat supply. The waste heat recovery from the LIP measures corresponds to approximately 10 percent of the total waste heat deliveries in Sweden (3.7 TWh in 2003). More than 350 GWh of waste heat and 200 GWh bio fuels have replaced approximately 670 GWh of other fuels, mainly oil. Other replaced fuels are liquefied petroleum gas, natural gas, bark and electricity. Technical aspects All of the waste heat recovery installations in the LIP are based on conventional and well known technique, which is easy to design, purchase and control. This fact is an important criterion for many industries, since conventional technique reduces the risk of technical failures that could interrupt the industrial process. The technical solution for heat recovery is of course individually adapted to each measure. Environmental aspects Fossil fuels make out approximately 80 percent of the replaced fuels, which means that there are great environmental achievements. The effects are on a long term basis and the emission reductions are estimated to last for at least years. The environmental effects of the measures are shown below. Effects due to reduced use of electricity are based on an assumption of emissions from the Nordic electricity mix. Reduction of carbon dioxide: tonnes per year. Reduction of nitrogen oxides: 130 tonnes per year. Reduction of sulphur dioxide: 81 tonnes per year. 12

14 The emissions of particles have increased somewhat, since the additional emissions from the new bio fuelled boilers are higher than the reduced emissions from individual oil fuelled boilers. There is still an improvement of the local environment since the particles are emitted from a higher source and not in direct connection to residential districts. Two of the measures concerned replacement of heat pumps using low quality heat with high quality waste heat. The use of, and leakage of, refrigerants has thus been reduced. Economics The implemented measures amount to total investments of million kronor, of which 38 million kronor are waste heat related investments outside the LIP. The subsidies are estimated to 240 million kronor, or 22 percent of the total investments. Lessons learned: A thourogh feasibility study is very important! Many measures were implemented thanks to a driving force, a person struggling to carry on in spite of setbacks. A third independent party, a catalyst, can be useful to increase the trust between the two main parties. Create an implementation board with support and mandates of the respective organisation. Remember that private companies and companies owned by the municipality have different ways of running their business. It takes a lot of trust for a district heating company to rely on an external party for their heat deliveries. Uncertainty due to possible political changes in the energy field can be an obstacle when considering waste heat projects. Large district heating pipelines demand a large capital. It is not always easy for companies owned by the municipality to find a financier. It may take some convincing of industry owners before they agree on putting money into something outside their main business. It is important to find a way of splitting the profit, so that both parties think the project is a good deal! 13

15 Metodik för genomförande Spillvärme är ett begrepp som används i flera olika sammanhang. I denna studie definieras spillvärme enligt följande: Överskottsenergi som ej kan nyttiggöras internt och där alternativet är att värmen släpps ut till omgivningen. Värmen kan vara bunden i vätskor eller gaser. I rapporten används begreppen projekt och åtgärd. Nedan redogörs för skillnaden mellan begreppen, såsom de används i denna rapport. Kommunernas investeringsprogram består vanligtvis av ett flertal åtgärder, vilka alla har en separat redovisning. En åtgärd är inte sällan helt frikopplad från övriga åtgärder, såväl i planering som i genomförande. Det som är gemensamt är att de vid ansökan är samordnade under samma paraply, kommunens Lokala Investeringsprogram. En åtgärd är således definierad av vad kommunen har gjort för avgränsningar i ansökan. Alla åtgärder har en huvudman som är ansvarig för genomförandet, och dessa kan skilja sig åt för olika åtgärder. Huvudmannen är ofta det kommunala energibolaget, annat energibolag eller någon privat intressent såsom industri eller fastighetsföretag. Åtgärderna genomförs under en tidsbegränsad period och kan därför anses vara organiserade i projekt, definierat av hur huvudmannen operativt har organiserat genomförandet av åtgärderna som kommunen sökt bidrag för. Om flera åtgärder inom kommunernas investeringsprogram har samma huvudman tillhör de ibland samma projekt, vilket innebär att ett och samma projekt kan innehålla flera olika åtgärder. I vissa fall kan ett projekt även sträcka sig över kommungränser och involvera flera olika kommuners LIP-åtgärder. Ett konkret exempel på ett projekt som innehåller flera åtgärder skulle kunna vara då ett energibolag skall förse två intilliggande områden med fjärrvärme, vilka organiserats som två skilda åtgärder i kommunens Lokala Investeringsprogram. Det visar sig emellertid att dessa två områden får sin värme levererad från samma värmeverk. De tillhör samma fjärrvärmenät och de använder samma stab av människor för planering och genomförande, varför de operativt tillhör samma projekt. Åtgärd definierad av kommunens avgränsningar i ansökan Projekt definierat av huvudmannens sätt att organisera sitt operativa arbete. Detta innebär att ett projekt kan inkludera en eller flera åtgärder. 14

16 Kartläggningens omfattning Utvärderingen omfattar kartläggning av ett åttiotal åtgärder som enligt ansökningarna är relaterade till spillvärme, se Figur 1. Spillvärmerelaterade åtgärder 79 st Spillvärmeåtgärder 29 st Andra åtgärder 50 st Antal spillvärmeprojekt 25 st Energikombinat 8 st Spillvärme 12 st Internt 2 st Ej genomförda 9 (+2) st Kommunal energiåtervinning 13 st Spillbränsle 16 st Intern energieffektivisering 13 st Figur 1 Illustration av kartläggningen av, samt utfallen för, spillvärmeåtgärder inom LIP. Källa: ÅF-Energi & Miljö. Efter en första genomgång bedömdes femtio av åtgärderna inte vara rena spillvärmeåtgärder enligt den definition som används i denna utvärdering. De utgörs i stället av följande typer av åtgärder: Intern energieffektivisering: Kommunal energiåtervinning: Tillvaratagande av spillbränsle: Energikombinat: Processen effektiviseras så att mängden tillförd bruttoenergi kan minskas eller att värme kan återvinnas för internt bruk. I projektet förekommer inga externa leveranser eller externa parter. Främst värmeåtervinning ur kommunalt avloppsvatten. Projekt som innebär att restprodukter från exempelvis trävaruindustrier eller deponier används som bränsle. Spillbränslen kan transporteras, lagras och användas vid annat tillfälle. Värmeåtervinning eller effektivisering i en värmeproduktionsanläggning som syftar till att leverera fjärrvärme anses vara en del av kärnverksamheten i ett energibolag och räknas här inte som spillvärme. Ovanstående åtgärder omfattas inte av utvärderingen. Resterande 29 spillvärmeåtgärder är grupperade 25 spillvärmeprojekt. Av dessa har 12 projekt genomförts som renodlade spillvärmeprojekt med externa leveranser av värme. Utfallet av projekten redovisas vad avser teknik, ekonomi och miljö. Det görs även en beskrivning av de faktorer som 15

17 gjort projekten möjliga. En analys av LIP-bidragens effektivitet som styrmedel samt effektiviteten för olika typer av åtgärder görs i avsnittet Analys och nyckeltal. I Tabell 1 redovisas de tolv spillvärmeprojekt som genomförts inom ramen för LIP. Tabell 1 Projekt Beskrivning av genomförda spillvärmeprojekt inom LIP. Beskrivning Spillvärme från Assi Domän Frövi till Linde Energi Spillvärme från Porpac till Jula Postorder Spillvärme från Neste Oxo till Älvängen Spillvärme från Uddeholm Tooling till Hagfors Spillvärme från Hallsta pappersbruk till Hallstavik Spillvärme från Värö Bruk till Varberg Spillvärme från Nynäs till Nynäshamn Spillvärme från Scanraff till Lysekil Spillenergi från Perstorp Oxo till Stenungsund Spillvärme från OVAKO till Hofors Spillvärme från Vargön Alloys till Stallbacka, Vänersborg Spillvärme från Brikett Energi AB (torkgaser) till Ulricehamn Spillvärme från Assi Domän Frövi till Lindesberg, Vedevåg och Frövi. Distributionsnät i Lindesberg och Frövi. Åtgärden är utförd enligt ansökan men med ett års tidsförlängning. Utbyggnaden av fjärrvärme i villaområden blev mindre än förväntad. Utveckling av befintlig anläggning för tillvaratagande av spillvärme. Förbättrat styrsystem. Utbyggnad av fjärrvärme i Älvängen och anslutning till befintlig spillvärmebaserad fjärrvärme i Alafors. Anläggningar för återvinning av spillvärme hos Uddeholm Tooling. Ny biobränslepanna och utbyggnad av fjärrvärmenät. Utbyggnad av fjärrvärme i Hallstavik. Rökgaskondensering vid Holmen Paper för ökad spillvärmeleverans. Spillvärme från Värö Bruk, överföringsledning samt distributionsnät i Varberg. Spillvärme från Nynäs raffinaderi, utbyggnad av distributionsnät i Nynäshamn, uppförande av ett nytt biobränsleeldat kraftvärmeverk. Spillvärme från Scanraff till Lysekil, överföringsledning och distributionsnät. Utbyggnad av spillvärmebaserad fjärrvärme. (1) Värmeåtervinning från svalbäddar, luftkompressorer och från stålframställningen. (2) Värmeackumulator för effektivare utnyttjande av spillvärme. Syftet var utökade spillvärmeleveranser från Holmen till Vänersborg. Endast mindre del av projektet genomfördes: värmeväxlare vid Vargön Alloys samt viss utbyggnad av fjärrvärme. Spillvärme från torkgaser från Bioenergi samt ny biobränslepanna. De åtgärder som ingår i kommunernas investeringsprogram kan innehålla fler delar än det som endast definieras som spillvärme. I denna utvärdering av spillvärmeprojekt ingår till viss del även investeringar som ej är att hänföra till spillvärmeprojekt, exempelvis biobränslepannor eller generell utbyggnad av distributionsnät i bebyggelse. I utvärderingen redovisas åtgärderna dels i sin helhet, dels för enbart spillvärmedelen av åtgärden. Särredovisning av spillvärmedelen sker för miljöeffekter och ekonomisk redovisning. Till spillvärmedelarna har hänförts installationer i industrin, överföringsledning/kulvert mellan industrin och befintligt fjärrvärmenät, eventuella kompletterande pannor/reservkraft- 16

18 anläggningar som är nödvändiga för att garantera värmeförsörjningen samt nödvändiga investeringar i fjärrvärmecentraler. Tretton spillvärmeprojekt har inte genomförts som planerat, varav två av projekten resulterade i endast intern användning av den återvunna energimängden och tio projekt inte genomfördes alls. Skälen till att projekten inte genomförts enligt plan, eller inte alls, framgår i avsnittet Hinder för spillvärmeprojekt, där det även förs en generell diskussion om hinder för spillvärmesamarbeten. Underlag Underlag för utvärderingen har initialt tagits fram ur ansökningshandlingar, årliga verksamhetsrapporter samt i förekommande fall slutrapporteringar från projekt. De offentliga underlagen har kompletterats genom telefonintervjuer med olika aktörer inom respektive kommun, det vill sägas representanter för energibolag, kommun och industri. Vid intervjuerna användes genomgående en för ändamålet framtagen enkät (se bilaga 2). Genom intervjuerna framkom mer ingående information om hur projektet har initierats och hur samarbetet har fungerat mellan industrin, energibolaget och kommunen. Vidare kunde skriftliga underlag uppdateras och kompletteras. Inom projektet genomfördes även några besök, både i kommuner, energibolag och hos några industrier. Miljöberäkningar Miljöeffekterna från spillvärmeprojekt består främst i reducerade utsläpp av koldioxid, svaveldioxid, kväveoxider och stoft från förbränning. Hur de olika åtgärdernas miljöeffekter redovisas till Naturvårdsverket varierar avseende emissionsfaktorer, systemgränser med mera. Miljöeffekterna har därför beräknats på nytt för att garantera att samma antaganden och systemgränser använts vid summering och jämförelser. De emissionsfaktorer som använts redovisas i bilaga 1. Redovisningen av de beräknade miljöeffekterna sker i två steg, dels reduktion av direkta utsläpp till följd av minskat förbränning, dels reduktion av indirekta utsläpp som följd av minskad elanvändning. Beroende på antaganden om hur elen har producerats fås kraftiga skillnader i uppnådda miljöeffekter. Eftersom det råder delade meningar om hur denna el skall värderas, redovisas miljöeffekter för tre olika synsätt: marginalel, nordisk elmix samt svensk elmix. Vid jämförelse med de svenska miljömålen används svensk elmix. Ekonomisk utvärdering På samma sätt som för redovisning av miljöeffekter går det inte alltid att särskilja spillvärmedelen från en åtgärds totala ekonomiska redovisning, då andra investeringar kan ingå i samma åtgärd. En övergripande utvärdering sker av åtgärdernas totala investering och bidragsandel, samt ungefärlig kostnadsfördelning inom åtgärden. Dessutom görs en uppskattning av spillvärmedelens kostnadseffektivitet. 17

19 Energi och Teknik Spillvärme utnyttjas på ett femtiotal platser i Sverige. Hälften av projekten inom LIP utvecklade befintliga spillvärmeleveranser, medan resterande utgjordes av helt nya spillvärmeåtgärder. Spillvärmeleveranser De genomförda spillvärmeprojekten har möjliggjort spillvärmeleveranser på omkring 370 GWh per år, se Figur 2. En del spillvärmeleveranser begränsas av tillgängligt värmeunderlag och skulle kunna utökas om fjärrvärmen byggdes ut. Med de installationer som gjorts finns en potential på ytterligare cirka 50 GWh per år. Spillvärmeprojekten inom LIP motsvarar ungefär 10 procent av den totala levererade spillvärmevolymen i Sverige på 3,7 TWh år Den totala teoretiska potentialen för utnyttjande av spillvärme i fjärrvärmenäten i Sverige har bedömts vara 9,5 TWh, det vill säga en dryg fördubbling av dagens leveranser skulle vara möjligt 1. Den installerade värmeeffekten är cirka 100 MW. Denna effekt utnyttjas emellertid inte kontinuerligt, dels på grund av att efterfrågan sommartid sjunker väsentligt, dels på grund av varierande tillgänglighet GWh 400 Ytterligare potential MW Årlig energimängd Effekt Figur 2 Årliga spillvärmeleveranser, GWh, samt installerad effekt, MW, inom LIP. Efter programmets avslutande (mörkblå) samt ytterligare potential om värmeunderlaget byggs ut (ljusblå). 1 Källa: Industriell Spillvärme - Processer och potentialer, en rapport från ÅF-Energi & Miljö, publicerad av Svensk Fjärrvärme år

20 Den installerade effekten för spillvärme har i flera av spillvärmeprojekten dimensionerats för att klara leveranserna under större delen av vintern. På sommaren finns inte avsättning för all tillgänglig spillvärme. De totala fjärrvärmeleveranserna har för de berörda tätorterna ökat med 50 procent. Spillvärmens andel har samtidigt ökat från drygt 40 procent till i genomsnitt 80 procent av fjärrvärmeproduktionen. Sju av de tolv projekten resulterade i en spillvärmeandel på över 90 procent. Spillvärmekällor Spillvärmen uppstår i olika delprocesser inom industrin. Delprocesserna har olika förutsättningar för spillvärmeåtervinning, beroende på tillgänglighet, temperaturnivåer och kostnader. I Tabell 2 nedan redovisas några typiska delprocesser som identifierats för spillvärmeåtervinning i svensk industri. Vanligast är torkning, rökgaskylning, produktkylning och indunstning/kondensering. Det finns flera exempel på spillvärme från olika torkprocesser inom pappersindustrin. Inom vissa processer kan dock torkluftens egenskaper resultera i problem vid värmeväxling. Det är viktigt att ta hänsyn till att den varma luften kan innehålla stoft eller vara korrosiv. Det kan också vara svårt att erhålla en kostnadseffektiv värmeåtervinning, om luften har stora volymer och låga temperaturer, trots att där gömmer sig stora energimängder. Rökgaskylning/-kondensering är ett mycket effektivt sätt att tillvarata spillvärme, som annars skulle ha följt med rökgaserna ut i omgivningen. Värmen i rökgaserna tas tillvara genom värmeväxling och i de fall rökgaserna innehåller mycket fukt kan den kondenseras ut och ytterligare värme erhållas. Metoder för produktkylning återfinns i ett stort antal branscher. De kylda produkterna kan utgöras av allt från stenull eller stål till livsmedel. Ett bra exempel på en ny tillämpning av produktkylning är svalbäddarna på Ovako Steel, som beskrivs i kommande avsnitt Ny teknik. En fördel med värmeåtervinning från produktkylning är att industrin är beroende av kylning, och växling mot fjärrvärmenätet kan utgöra ett relativt billigt alternativ. Vid indunstning/kondensering måste kondensorn kylas av ett andra medium. Vanligtvis sker detta med kylvatten. Att återvinna värme från kylvatten till fjärrvärmenätet är en attraktiv form av spillvärmeåtervinning, eftersom värmen redan samlats upp i en lättillgänglig form. Vissa spillvärmealstrande processer är mycket branschspecifika och förekommer endast i enstaka industrier. Det betyder inte att processen är en mindre värdefull spillvärmekälla. Ett exempel är spillvärme från kemiska processer som ofta innebär prima värme utan behov av uppgradering. Massa- och pappersindustri, järn- och stålindustri, kemisk basindustri samt gruvindustri har generellt sett störst potential för spillvärmeleveranser på grund av de stora energimängder som omsätts i dessa anläggningar. Större energimängder motiverar större investeringar. Det är huvudsakligen lokalisering, energimängder och temperaturnivåer som avgör en industris lämplighet som spillvärmeleverantör, inte antalet identifierade delprocesser. 19