miljöbelastning från epspex-systemet del 2: konventionella twinrör eller epspex för fjärrvärmedistribution vad är bäst ur miljösynpunkt?

Transkript

1 miljöbelastning från epspex-systemet del 2: konventionella twinrör eller epspex för fjärrvärmedistribution vad är bäst ur miljösynpunkt? Kristin Johansson, A Maria Olsson, Morgan Fröling, Kemisk Miljövetenskap, Chalmers Forskning och Utveckling Värmegles 2005:21

2

3 MILJÖBELASTNING FRÅN EPSPEX-SYSTEMET DEL 2: KONVENTIONELLA TWINRÖR ELLER EPSPEX FÖR FJÄRRVÄRMEDISTRIBUTION VAD ÄR BÄST UR MILJÖSYNPUNKT? Rapport Värmegles 2005:21 Kristin Johansson A Maria Olsson Morgan Fröling Kemisk Miljövetenskap, Chalmers ISSN Svensk Fjärrvärme AB Art nr 05-13

4 I rapporten redovisar projektledaren sina resultat och slutsatser. Publicering innebär inte att Svensk Fjärrvärme AB eller styrgruppen för Värmegles Fjärrvärme tagit ställning till slutsatser och resultat.

5 Sammanfattning Denna studie belyser skillnader i miljöbelastning från ett EPSPEX-system för distribution av fjärrvärme (ett fyrrörssystem med centralproducerat varmvatten) jämfört med miljöbelastningen från ett twinrörsystem i stål, om de installeras i samma område. En livscykelanalys av det EPSPEX-system som installerat i Vråen, Värnamo, har rapporterats i Miljöbelastning från EPSPEX-systemet, del 1 Livscykelanalys av polystyrenisolerat fjärrvärmesystem med PEX-mediarör [1]. Under arbetet med den studien aktualiserades frågan hur EPSPEX-systemet står sig jämfört med ett mer traditionellt twinrörsystem i stål med isolering av polyuretanskum. I denna studie jämförs därför EPSPEX-systemet i Vråen med en tänkt utbyggnad av ett twinrörsystem i samma område. Två olika bränslemixar för fjärrvärmeproduktion har studerats vid jämförelsen för att öka förståelsen av distributionssystemens miljöprestanda. Dels har den fjärrvärmemix som i nuläget används i området Vråen studerats (från Värnamo Energi), dels svensk medelfjärrvärme. De två systemens mediarör - PEX-rör respektive stålrör - diskuteras också separat. Det finns tekniska skillnader som måste hållas i minnet när de två systemen jämförs på detta sätt. EPSPEX-systemet är ett lågtryckssystem, och kan endast användas som sådant. EPSPEX-systemet är heller inte lämpligt att installeras under grundvattennivå, vilket inte är något problem för twinrörsystemet. Växthuseffekt kg CO2-ekvivalenter EPSPEX (fjärrvärme i Vråen) EPSPEX (svensk medelfjärrvärme) Twin DN40 (fjärrvärme i Vråen) Twin DN 40 (svensk medelfjärrvärme) 2 0 distributionssyste Rörläggning Fjärrvärmecentral VVX och pumpar Värmeförluster Figur i Figure i Exempel på resultat: Jämförelse avseende växthuseffekt mellan EPSPEX-systemet och konventionella twinrör. Enhet: kg koldioxidekvivalenter per meter och år. Example of results: Comparison of global warming potential for the EPSPEX system compared with conventional twin pipes. Unit: kg carbon dioxide equivalents per meter and year. 3

6 EPSPEX-systemet är under givna förutsättningar miljömässigt bättre än twinrörsystemet. Värmeförlusterna för EPSPEX-systemet utgör ca 60 % av de för det motsvarande twinrörsystemet. Detta beror på en kombination av kraftig isolering och av att fjärrvärmekretsen stängs av sommartid för EPSPEX-systemet. Dock är bestämningen av långsiktiga värmeförluster från EPSPEX-systemet något mer osäker jämfört med värmeförluster från twinrörsystemet. För de använda karakteriseringsmetoderna är det något mer miljöbelastande att tillverka EPSPEX-systemet än twinrörsystemet. Detta beror huvudsakligen på den stora mängden isolermaterial som används. Miljöbelastningen från produktion av isoleringen vägs dock mer än väl upp av de utsläpp från värmeproduktion som undviks genom de lägre värmeförlusterna. Fjärrvärmecentraler blir en tydlig del av den totala miljöbelastningen vid viktning med EPS2000. Det bör säkerställas att uttjänta fjärrvärmecentraler materialåtervinns. Notera att fjärrvärmecentraler inte är tekniskt nödvändiga i lågtryckssystem som EPSPEX. Jämförelse med olika bränslemix för fjärrvärmeproduktion visar att val av värmeproduktion är en viktig miljöparameter för all fjärrvärme. Samtidigt belyses att även biobränslen måste användas på ett förståndigt och miljömässigt korrekt sätt. Plastmediarören är troligen något mindre miljöbelastande än stålmediarören. Resultatet är dock inte helt entydigt, och skiljer sig åt mellan olika använda miljökriterier.

7 Summury In this study the life-cycle environmental impacts from an EPSPEX system for distribution of district heat (a four-pipe system with centrally generated hot tap water) are compared with the environmental impacts of a twin-pipe system with steel media pipes, if installed in the same area. A life cycle assessment of the EPSPEX system constructed in Vråen, Värnamo, Sweden, has been reported in Miljöbelastning från EPSPEX-systemet, del 1 Livscykelanalys av polystyrenisolerat fjärrvärmesystem med PEX-mediarör [1]. In that study the question was raised of how the EPSPEX system compares with a conventional twin-pipe system with polyurethane-insulated steel media pipes. In the present study the EPSPEX system in Vråen is compared with a hypothetical construction of a conventional twin pipe system in the same area. Two different fuel mixes for district heat generation have been studied to increase the understanding of the environmental performance of district heat distribution systems; the fuel mix used in Vråen (heat delivered from Värnamo Energi) and Swedish average district heat. How media pipes from the two different materials (PEX and steel) compare is discussed in a separate part. There are technical differences that must be kept in mind when the systems are compared in this way. The EPSPEX system is designed for low-pressure district heat systems and could only be used in such context. It is unadvisable to install the EPSPEX system below the ground water table; this is not a restriction for the twin pipe system. Under the conditions of this study the environmental performance of the EPSPEX system is better than the twin pipe system. The heat loss from the EPSPEX system is approximately 60% of the heat loss for a comparable twin pipe system. This is caused by a combination of thick insulation for the EPSPEX system and the possibility to summertime shut down the district heating circuit for this system and only use the hot tap-water circuit. Note, however, that the heat loss from the EPSPEX system is more uncertain compared to the twin-pipe system. From the characterization methods used, the production of the EPSPEX system gives a higher environmental impact compared to the twin pipe system. This heavily depends on the large amount of insulating material used. However, the environmental impacts from production of the insulation are more then outweighed by the emissions avoided from heat generation due to lower heat loss. District heating sub centrals generates a notable part of the total environmental impact when using the weighing method EPS2000. Note that sub centrals are not technically necessary in low-pressure district heat systems, as the EPSPEX system. The comparison between different fuel mixes for heat generation indicates clearly that the heat generation is an important parameter for environmental performance for all district heating. It is further indicated that also biofuels must be used with sensible and environmentally friendly methods. The media pipes of PEX seem to give lower environmental impacts compared with media pipes of steel. However, the results differ between assessment methods used. 5

8

9 Innehållsförteckning 1. Bakgrund Studiens tillkomst Miljösystemperspektiv Definition av mål och omfattning Studiens mål Studiens omfattning Val av studerad funktion Funktionell enhet Systemgränser Datainsamling Granskningsförfarande Användbarhet av denna rapport Beskrivning av de två distributionssystemen Det tekniska systemet Området Vråen EPSPEX-systemet Twinrör med stålmediarör Skillnader i livslängd Tillverkning av rör och isolering EPSPEX-systemet Twinrörsystemet Konstruktion av rörsystem för fjärrvärmedistribution EPSPEX Twinrörsystemet Fjärrvärmecentraler Distributionssystemets värmeförluster Värmeförluster från EPSPEX-systemet Värmeförluster från twinrörsystemet Bränslemix för fjärrvärmeproduktion Karakterisering och viktning Resultat och kommentarer Totalresultat Miljöbelastning från värmeförluster Delaktiviteternas bidrag till den totala miljöbelastningen Karakteriseringsresultat Viktningsresultat Stål jämfört med PEX - mediarörens miljöbelastning

10 6. Slutsatser Referenser...40 Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Inventeringsmatris för EPSPEX-systemet, fjärrvärme i Vråen Inventeringsmatris för EPSPEX-systemet, svensk medelfjärrvärme Inventeringsmatris för DN 40 twinrör, fjärrvärme i Vråen Inventeringsmatris för DN 40 twinrör, svensk medelfjärrvärme

11 1. Bakgrund 1.1. Studiens tillkomst Denna studie belyser skillnader i miljöbelastning från användning av ett EPSPEXsystem för distribution av fjärrvärme jämfört med miljöbelastningen från ett twinrörsystem i stål, om de installeras i samma område. EPSPEX-systemet, som marknadsförs under namnet Elgocell, är ett plaströrssystem (PEX) som använder en ny metod för isolering, block av expanderad polystyren (EPS). EPSPEX är ett lågtryckssystem avsett för användning i värmeglesa områden. En livscykelanalys av det EPSPEX-system som installerat i Vråen, Värnamo, har rapporterats i Miljöbelastning från EPSPEX-systemet, del 1 Livscykelanalys av polystyrenisolerat fjärrvärmesystem med PEX-mediarör [1]. Under arbetet med den studien aktualiserades frågan hur EPSPEX-systemet står sig jämfört med ett mer traditionellt twinrörsystem i stål med isolering av polyuretanskum. I denna studie jämförs därför EPSPEX-systemet i Vråen med en tänkt utbyggnad av ett twinrörsystem i samma område. Miljöbelastning har jämförts med hjälp av livscykelanalysmetodik. Studien belyser miljöbelastningen från produktion, läggning och drift av EPSPEX-systemet respektive twinrörsystemet. Två olika bränslemixar för fjärrvärmeproduktion har studerats vid jämförelsen, dels den fjärrvärmemix som i nuläget används i området Vråen (från Värnamo Energi), dels svensk medelfjärrvärme. De två systemens mediarör - PEX-rör respektive stålrör - jämförs också separat, då särskilt intresse för mediarörens miljöbelastning visades från några branschföreträdare. Uppgifterna gällande de båda systemens konstruktion är generella och huvudsakligen hämtade från producenter. Läggningen av de båda jämförda rörsystemen har antagits ske i området Vråen, Värnamo där ett EPSPEX-system installerad i oktober I rapporten presenteras de förutsättningar som gäller för denna studie, vilket gör att läsaren själv har möjlighet att ta ställning till relevans av presenterade data för andra fall. För den intresserade beskrivs miljöbelastningen från bakomliggande aktiviteter mer i detalj i de tre rapporterna Miljöbelastning från EPSPEX-systemet, del 1 Livscykelanalys av polystyrenisolerat fjärrvärmesystem med PEX-mediarör [1], Miljöbelastning från läggning av fjärrvärmerör [2], samt Hur värmegles kan den värmeglesa fjärrvärmen vara? Miljöaspekter på värmegles fjärrvärme med dagens teknik jämförd med villaoljepanna [3]. Studien är genomförd under våren 2004 av Kristin Johansson, A. Maria Olsson och Morgan Fröling vid Kemisk Miljövetenskap, Chalmers tekniska högskola. Lars Ohlsson, Elgocell AB [4], har varit till stor hjälp vid diskussion av olika delprocesser och vid framtagande av information rörande EPSPEX-systemet. Camilla Holmgren vid Byggnadsfysik, Chalmers [5], samt Tommy Persson vid Institutionen för Energihushållning, Lunds Tekniska Högskola [6] har givit värdefulla uppgifter om systemets värmeförluster. Ola Nordgren på Fjärrvärmebyrån [7] och Ulf Jarfelt vid Institutionen för Byggnadsfysik, Chalmers [8] har varit till stor hjälp vid arbetet med att välja ett jämförbart stålrörssystem Miljösystemperspektiv Då fjärrvärmenätet byggs ut i mer värmeglesa områden ökar kostnaden för att använda fjärrvärme jämfört med tätbebyggda områden. Samtidigt ökar miljöpåverkan från distributionssystemet för fjärrvärme eftersom mer rör behöver tillverkas, längre rörgravar behöver grävas och värmeförlusterna vid användning blir större. 9

12 I samhällets strävan mot ökad eko-effektivitet kan en aktivitet inte enbart bära bördan av sina direkta emissioner utan även från alla direkta och indirekta aktiviteter som den ger upphov till. Detta livscykeltänkande har stimulerat utvecklingen av verktyg för att studera den totala miljöpåverkan av en produkt eller tjänst. Livscykelanalys (LCA) är ett strukturerat sätt att kvantitativt beräkna och utvärdera den miljöbelastning som orsakas av en produkt eller tjänst under alla faser av dess livscykel, från vaggan till graven [9,10]. I en LCA studeras alla delar av en produkts livscykel såsom extraktion och transport av råvaror, förädling av råvaror, produktion och användning av produkten samt tranport och hantering av avfall. De parametrar som vanligtvis studeras är emissioner av olika föroreningar, avfallsgenerering, konsumtion av naturliga resurser och konsekvenser av deras utvinning. Om det värde samhället sätter på den funktion som utförs relateras till den totala livscykelns miljöbelastning kan detta fungera som ett mått på eko-effektivitet. Livscykelmetodik kan användas vid jämförelser mellan olika alternativa sätt att utföra en aktivitet, till exempel i en jämförelse mellan olika typer av distributionssystem för fjärrvärme. När en förändring planeras bör miljöpåverkan från hela livscykeln av varje alternativ lösning studeras för att ge en rättvisande jämförelse av de olika alternativen. Ytterligare bakgrund till livscykelmetodik finns för den intresserade i Miljöbelastning från EPSPEX-systemet, del 1 Livscykelanalys av polystyrenisolerat fjärrvärmesystem med PEX-mediarör [1] Definition av mål och omfattning Studiens mål Målet med denna studie är att med hjälp av LCA-metodik utvärdera miljöbelastningen för ett distributionssystem för fjärrvärme som använder EPSPEX-systemet jämfört med ett twinrörsystem. Miljöbelastningen för produktion, läggning och drift utvärderas, dock inte resthantering av rörsystemen efter att de tagits ur drift. Separat diskuteras mediarör i PEX respektive stål. Syftet med studien är att öka fjärrvärmebranschens kunskap om miljöbelastning från olika aktiviteter som rör fjärrvärme. Terminologi och grundstruktur i rapporten följer ISO-standarden för livscykelanalys [9,10] Studiens omfattning Studien innefattar produktion, läggning samt drift av två olika distributionssystem för fjärrvärme, EPSPEX respektive twinrör med mediarör av stål. Läggningen har antagits ske i området Vråen, Värnamo. Det EPSPEX-system som faktiskt installerats där [1,4] jämförs med en tänkt installation med twinrör i samma område. Distributionssystemets linjetäthet (totalt levererad värme genom framledningens längd) är ca 1,6 MWh/m. Studien omfattar livscykelmodellering av produktionen, läggning och drift, samt insamlande av miljöbelastningsdata för de primära delprocesserna och de i systemet ingående delprocesserna, som till exempel produktion av olika material och framställning av bränslen. Två olika typer av bränslemix för fjärrvärmeproduktion studeras. Till hjälp i utvärderingen karakteriseras inventeringsresultaten i miljökategorierna växthuseffekt, försurning, övergödning och resursförbrukning. Totalresultaten viktas också med metoderna EPS 2000, EcoIndicator99, Ekoknapphet samt ExternE. Metoderna för karakterisering och viktning beskrivs närmare i kapitel 3. 10

13 Val av studerad funktion Ett distributionssystem för fjärrvärme är avsett att transportera hetvatten för bostadsuppvärmning samt varmvatten. Den aktuella funktionen är alltså transport av värmeenergi och funktionen utförs av produkten, distributionssystemet. Vid en helhetsbedömning av energidistribution med hjälp av fjärrvärme bör därför den studerade funktionen vara leverans av en viss värmemängd till en fastighet (eller till och med uppmätt resultat i den uppvärmda byggnaden). Då de två distributionssystemen i detta fall utför samma funktion har, för att underlätta jämförelsen mellan de två systemen, inte levererad värmemängd använts som bas för beräkningarna, utan i stället en installerad längd distributionssystem för fjärrvärme. EPSPEX-systemet och twinrörsystemet har båda antagits läggas och användas i området Vråen, Värnamo och den totala rörlängden har antagits bli den samma för båda systemen, 800 m Funktionell enhet Den funktionella enhet som använts är en meter distributionssystem för fjärrvärme (i drift) i ett år i området Vråen. EPSPEX-systemet består av ett EPS-block innehållande fyra PEX-rör. För fjärrvärme fram och retur används PEX 40, för varmvatten används PEX 40 och för VVC används PEX 22. Detta EPSPEX system jämförs med ett twinrörsystem med mediarör av stål. Skillnader som måste tas hänsyn till vid bedömning av vilka rörsystem som utför jämförbara funktioner är sådant som att EPSPEX-systemet centralgenererar varmvatten, att stålrör har högre friktionskoefficient jämfört med plaströr samt att stålrör klarar högre temperatur jämfört med plaströr. Efter diskussion med olika parter [4,7,8] har DN40 twinrörsystem bedömts utföra motsvarande funktion som EPSPEXsystemet. För att avspegla det faktum att ett plaströrsystem förväntas ha en något kortare livslängd än ett stålrörssystem har EPSPEX-systemet antagits ha en livslängd på 30 år medan DN 40 twinsystemet antagits ha en livslängd på 50 år. Miljöbelastningen från att framställa och lägga rörsystemen har delats upp i ett årligt bidrag för respektive system och till detta har adderats miljöbelastningen från att kompensera den årliga värmeförlusten Systemgränser Studien avser läggning av fjärrvärmerör i området Vråen, Värnamo. Inventeringen beskriver produktion och läggning av antingen ett EPSPEX-system eller ett DN 40 twinsystem i området under tidsperioden Drift av systemen beskrivs som miljöbelastning från att kompensera för värmeförluster i distributionssystemen; två olika bränslemixar för fjärrvärmeproduktion undersöks. Generiska data för att beskriva ingående delprocesser är i huvudsak inventerade under perioden De resurser som används för framställning av material antas huvudsakligen vara virgina, det vill säga producerade av icke återvunnet material. el (samt av dieselolja och andra energibärare) ingår i systemet. Elektricitet blir därmed en intern parameter inom systemen, som varken flödar in eller ut över systemgränserna. Miljöbelastningen vid elproduktionen inkluderas i respektive process där elektricitet förbrukas. Vid drift av distributionssystemet sker en värmeförlust. Värmeförlusten måste kompenseras och produktionen av denna fjärrvärme är inkluderad i systemet. 11

14 Notera att miljöbelastning från sluthantering av distributionssystemet för fjärrvärme inte är inkluderad i denna inventering. Mer detaljer angående använda systemgränser finns i [1,2,3] Datainsamling Data har insamlats från tillverkare, leverantörer och andra intressenter genom intervjuer, produkt- och miljörapporter. I vissa fall har information om processer och material beskrivits med litteraturdata. Det praktiska arbetet med datainsamlingen har genomförts av Kristin Johansson, A. Maria Olsson och Morgan Fröling, Kemisk miljövetenskap, Chalmers, Göteborg. Den insamlade informationen har organiserats och inventeringsresultatet beräknats med hjälp av mjukvaran LCAiT (Life Cycle Inventory Tool) [11] utvecklat av Chalmers Industriteknik (CIT), avdelningen Ekologik [12] Granskningsförfarande Ingen extern granskning av studien har skett Användbarhet av denna rapport Denna studie är en jämförelse mellan EPSPEX-systemet och ett twinrörsystem. Läggning och användning antas ske i området Vråen, Värnamo, så som det i verkligheten skedde för EPSPEX-systemet [1] och så som ett motsvarande twinrörsystem rimligen kan antas konstrueras, huvudsakligen baserat på information i Hur värmegles kan den värmeglesa fjärrvärmen vara? [3] med data från Miljöbelastning från läggning av fjärrvärmerör [2] och Miljöbelastning från produktion av fjärrvärmerör [14]. Studiens slutsatser kan inte självklart användas för distributionssystem av annorlunda utformning än den beskrivna. En betydelsefull omständighet som påverkar resultaten är hur tätbebyggt området är, vilket påverkar distributionssystemets utformning och dimensionerna på fjärrvärmerören. I systemet i området Vråen, Värnamo är linjetätheten ca 1,6 MWh/m och marken lättschaktad. Markbetingelser och hur omfattande schaktningsarbete som krävs har betydelse för konstruktionsfasen av systemet. 12

15 2. Beskrivning av de två distributionssystemen 2.1. Det tekniska systemet Området Vråen I Vråen, Värnamo värmdes tidigare bostadsområdet Vråen 2 samt äldreboendet Östrabo i Värnamo upp med direktverkande el [13]. I oktober 2002 konverterades området till fjärrvärme med EPSPEX-systemet. Området ägs och sköts av Finnvedsbostäder. Vråen 2 (Figur 1) består av radhus (8 huskroppar) och loftgånghus (6 huskroppar) totalt 125 lägenheter i 14 huskroppar. Äldreboendet Östrabo består av en huskropp med 40 lägenheter. Totalt i området finns 165 lägenheter. Figur 1 Bostadsområdet Vråen 2 i Värnamo [13]. Figure 1 The residential area Vråen 2 in Värnamo, Sweden [13] EPSPEX-systemet EPSPEX-systemet är ett fyrrörssystem för värmedistribution. De rör som används är två PEX-rör med syrediffusionsspärren EVAL för fjärrvärme fram och retur samt två PEX-rör med mindre dimension och utan syrediffusionsspärr för distribution av tappvarmvatten och varmvattencirkulation (VVC). De rörtyper som studerats beskrivs i Tabell 1. Dessa rördimensioner är ett genomsnitt av de rör som använts i området Vråen, Värnamo [1,4]. Energiförlusten blir olika beroende på årstiden. Under vintern används alla fyra rören. Sommartid används bara rören för tappvarmvatten och varmvattencirkulation. Under höst och vår är temperaturen på fjärrvärmerören för uppvärmning (T rad ) något lägre än under vintern. De temperaturnivåer som har använts för värmeförlustberäkningar ges i Tabell 2 [4,6]. 13

16 Tabell 1 Table 1 Rördimensioner använda i det studerade EPSPEX-systemet. Pipe dimensions used for the EPSPEX-system studied. Rörtyp Innerdiameter, D i (mm) Tvärsnittsarea, inre (mm 2 ) Fjärrvärme, fram och retur PEX 40 med EVAL 32,6 mm 834,7 Tappvarmvattenrör PEX mm 660,5 VVC-rör PEX mm 201,1 Tabell 2 Table 2 Temperaturnivåer i de olika rören i EPSPEX-systemet under olika årstider (FV=fjärrvärme, VV=varmvatten, VVC=varmvattencirkulation). Temperature levels in the different pipes included in the EPSPEXsystem during different seasons (FV=district heat, VV=tap hot water, VVC=tap hot water circulation). Vinter Vår Sommar Höst FV fram FV retur VV fram VVC Marktemperatur Tabell 3 Table 3 Antagna temperaturnivåer i DN40 twinrörsystemet. Temperature levels assumed for the DN40 twin pipe system. Vinter Vår Sommar Höst FV fram FV retur Marktemperatur Twinrör med stålmediarör Ett twinrörsystem med stålmediarör som har jämförbara prestanda (som kan leverera värme och varmvatten till samma husmängd) har efter diskussion med Lars Ohlsson [4], Ola Nordgren [7] och Ulf Jarfelt [8] bedömts ha dimensionen DN 40. Skillnader som måste tas hänsyn till vid bedömningen är sådant som: att EPSPEX-systemet centralgenererar varmvatten medan twinrörsystemet året runt måste leverera värme tillräcklig för tappvarmvattenproduktion, att stålrör har högre friktionskoefficient jämfört med plaströr samt att stålrör klarar högre temperatur och tryck jämfört med plaströr. Temperaturnivåer som ger jämförbara prestanda med dem som använts för EPSPEX-systemet ges i Tabell 3. För detta twinrörsystem måste temperaturnivåerna på fjärrvärmen vara högre under vår, sommar och höst jämfört med EPSPEX-systemet för att säkerställa tappvarmvattenproduktionen i varje hus. 14

17 Skillnader i livslängd Plaströrssystem har i allmänhet kortare livslängd jämfört med stålrörsystem. För att avspegla detta har för EPSPEX-systemet en livslängd på 30 år ansatts, medan livslängden för twinrörsystemet har ansatts till 50 år Tillverkning av rör och isolering Tillverkning av rör och isolering för EPSPEX-systemet och för twinrörsystemet beskrivs här översiktligt, med målet att tydliggöra de viktigaste skillnaderna mellan systemen. Fullständiga inventeringsbeskrivningar för alla beskrivna aktiviteter finns för den särskilt intresserade i referenserna EPSPEX-systemet Tillverkning av EPSPEX-systemet sker enligt Figur 2 [1]. Det två huvudkomponenterna EPS-block och PEX-rör tillverkas var för sig och monteras sedan på platsen för läggningen. Polyeten Expanderbar polystyren Polyetenfolie EVAL EPS-block PEX-rör EPSPEXrörsystem Figur 2 Figure 2 Flödesschema för produktion av EPSPEX-systemet. Flowchart for production of the EPSPEX-system. 15

18 MDI polyeterpolyol cyklopentan stålrör HDPE koppartråd DN 40 twinrör lätt eldningsolja Avfallsförbränning Figur 3 Figure 3 Flödesschema för produktion av DN 40 twinrör. Flowchart for production of DN 40 twin pipes. PEX-rör tillverkas av förnätad polyeten, PEX. Ett tunt skikt av etylvinylalkohol, EVAL, används som syrediffusionsspärr på utsidan av de två rör som används för fjärrvärmevatten. De isolerande blocken är tillverkade av expanderbar polystyren (EPS) s av Dorocell AB i Täby och säljs under varunamnet Plastolit. Tvärsnittsarean på EPS-blocken är 40 cm x 40 cm, och densiteten är 30 kg/m 3 [4]. Ur blocken skärs en viss del bort för att ge plats åt PEX-rören. För mer detaljerad information hänvisas till [1] Twinrörsystemet Tillverkning av DN 40 twinrör sker enligt Figur 3 [3]. Materialåtgången vid produktion av ett DN 40 twinrör är uppskalad från det DN 25 twinrör som finns beskrivet i [14], med uppgifter om rörens dimensioner från [15]. Transport av nödvändiga material till fabriken har försummats. Detta är en underestimering, men denna miljöbelastning är mycket liten jämfört med miljöbelastningen från framställning av de material som ingår i det färdiga fjärrvärmeröret [2]. De rör som används som mediarör är längssvetsade stålrör tillverkade av varmvalsat, obetat, malmbaserat stål med lågt kisel- och aluminiuminnehåll [16,17]. Miljöbelastningen avser produktion vid Wirsbo stålrör. Fjärrvärmerörens svarta mantelrör är tillverkat av polyeten (HDPE). Rörens polyuretanisolering framställs från av polyeterpolyol och dimetylbisfenylisocyanat (MDI) med cyklopentan som blåsgas (isolergas). Det antas att de studerade rören har fuktlarmtrådar av koppar inlagda i polyuretanisoleringen. Produktionsavfall har följts till avfallsförbränning. För uppvärmning av fabrikslokalerna används lätt eldningsolja. För mer detaljerad information hänvisas till [3]. 16

19 2.3. Konstruktion av rörsystem för fjärrvärmedistribution Läggning av rör och konstruktion av distributionssystem med EPSPEX respektive DN40 twinrör beskrivs här med målet att tydliggöra de viktigaste skillnaderna mellan systemen. För den särskilt intresserade finns fullständiga inventeringsbeskrivningar för alla beskrivna aktiviteter i referenserna. Twinrören, som har mediarör av stål, klarar ett högre maxtryck (16 bar) jämfört med EPSPEX-systemets mediarör av PEX (max 6 bar). Då EPSPEX-systemet kopplas till ett huvudnät med stålrör tillkommer därför värmeväxlare och pumpar för att tryckseparera vattnet från huvudledningen och för att cirkulation i det lokala EPSPEXnätet. Jämfört med stål har plaströren mycket mindre längdutvidgningskoefficient, vilket gör att temperaturändringarna i fjärrvärmevattnet för PEX-rören inte ger upphov till de kraftpåkänningar och rörelser i marken som måste tas hänsyn till när mediarör av stål används. Detta bidrar till mindre krav på kringfyllnaden och att ett enklare läggningsförfarande kan användas för EPSPEX-systemet jämfört med twinrörsystemet EPSPEX Läggning av EPSPEX-systemet beskrivs i Figur 4. Vid läggningen grävs rörgraven, EPS-blocken läggs ner, PEX-rören rullas ut i EPS-blockens försänkning och kopplas samman med presskopplingar av mässing. För att hålla samman EPS-blocken används små kilar tillverkade av varmgalvaniserat stål. Rörgraven är cirka en meter djup och en meter bred. I området Vråen användes ingen dränering. Ett markeringsband läggs ner och diket fylls med befintliga massor. Befintliga massor används för återfyllnad. Stenar, samt överflödiga massor, körs bort. Avståndet för transport av överblivna massor är 10 km. 17

20 Stål Polyeten Galvanisering Mässing Värmeväxlare Markeringsband Metallkil och pump Metallkoppling Montering Grävning rörsystem Transport Överblivna massor Fyllning Figur 4 Figure 4 Flödesschema för läggning av EPSPEX-systemet. Flowchart for construction of the EPSPEX-system. Figur 5 Figure 5 Läggning av EPSPEX-systemet i Vråen. Laying of the EPSPEX-system in Vråen. 18

21 För att värmeväxla vattnet från huvudledningen in till EPSPEX-systemet i området används två dubbla plattvärmeväxlare. Fyra pumpar används för att pumpa runt vattnet i systemet. Miljöbelastningen för dessa har beskrivits med framställningen av de i värmeväxlare och pumpar ingående mängderna stål och mässing. För mer detaljerad information hänvisas till [1] Twinrörsystemet Läggning av DN40 twinrör beskrivs enligt Figur 6 [3]. Beskrivningen av miljöbelastning från konstruktion av rörsystemet bygger på Hur värmegles kan den värmeglesa fjärrvärmen vara [3] och data från Miljöbelastning från läggning av fjärrvärmerör [14]. Rörgraven schaktas och schaktmassor som inte används vid återfyllnad transporteras bort. Rören läggs i rörgraven, mediarören svetsas och skarven muffas. Sedan återfylls rörgraven. Vid återfyllning åtgår även geotextil, makadam och markeringsband. Läggningen sker i grönområde, där ingen asfaltering sker och befintliga massor kan användas till del av återfyllnaden. För schaktning av rörgraven används ett enklare schakt än den som anges i Svensk Fjärrvärmes läggningsanvisningar, se Figur 6 [3]. Schakten har utvecklats och använts av Göteborgs Energi för villaanslutningar. Denna schaktning skiljer sig främst genom att schaktdjupet minskats. Överblivna massor antas transporteras 10 km med lastbil. Svetsningen har beskrivits som gassvetsning och bygger på intervjuer med svetsentreprenörer. Miljöbelastningen för muffning och skumning av en skarv av DN40 twinröret har skalats upp från miljöbelastningen för muffning av ett DN25 twinrör [14]. Muffen för DN40 röret är i volym ungefär 1,2 gånger större än den för DN25 röret. Vid fyllningen av schakten används 0,8 m 2 geotextil och 1 meter markeringsband per meter rörgrav. För mer detaljerad information hänvisas till [3]. 19

22 Svensk Fjärrvärme AB Värmegles 2005:21 Svetsning Muffning Makadam Markeringsband Geotextil Skarvning av DN 40 twinrör Grävning av rörgrav Transport av överblivna massor 20 Fyllning av rörgrav Läggning av DN 40 twinrör Figur 6 Flödesschema för läggning av DN 40 twinrör. Figure 6 Flowchart for construction of the DN40 twin pipe system. Figur 7 Förenklat schakt för villaområden utvecklat av Göteborg Energi. Figure 7 Less complex pipe trench for single family house areas developed by Göteborg Energi.

23 Fjärrvärmecentraler Vid användning av fjärrvärme installeras vanligtvis en fjärrvärmecentral i varje huskropp för att värmeväxla vattnet från fjärrvärmenätet till det husinterna värmesystemet. I husen i Vråen används inte fjärrvärmecentraler [4]. Detta är möjligt eftersom EPSPEX-systemet är ett lågtryckssystem, vilket gör att fjärrvärmevattnet kan gå direkt in i husets uppvärmningssystem. För DN40 twinsystemet krävs fjärrvärmecentraler. EPSPEX-systemet kan byggas med fjärrvärmecentraler, till exempel om tydlig juridisk ansvarsfördelning anses vara ett centralt mål. För att se hur stor inverkan blir har här miljöbelastning från fjärrvärmecentraler inkluderats i båda systemen, så som de beskrivs i [1]. Det är viktigt att minnas att dessa centraler tekniskt inte är nödvändiga i EPSPEX fallet. Området Vråen består av 17 huskroppar, vilket gör att det åtgår 17 fjärrvärmecentraler, och en fjärrvärmecentral installeras i varje huskropp. Fjärrvärmecentralens livslängd har satts till 30 år Distributionssystemets värmeförluster Under driften av distributionssystemet uppstår värmeförluster. Dessa måste kompenseras med extra producerad fjärrvärme, vilket ger miljöeffekter. Här beskrivs kortfattat hur värmeförlusterna beräknats och miljöbelastningen beskrivits. För mer information hänvisas till referenserna. Under 2002, då området fortfarande värmdes upp med direktverkande el, var värmeförbrukningen kwh för området Vråen 2 och kwh för äldreboendet Östrabo [13], totalt GJ per år Värmeförluster från EPSPEX-systemet EPSPEX-systemet är nyutvecklat och ännu finns inga omfattande data vad gäller värmeförluster från systemet. En kort sammanfattning av kunskapsläget finns i [1]. Mer detaljerade studier och modellering av värmeförluster pågår när detta skrivs [6]. Det bör noteras att en stor vinst vad gäller värmeförluster med EPSPEX-systemets utformning är att huvudkretsen kan stängas av sommartid så att enbart varmvattenkretsen används. Preliminär modellering och beräkningar av värmeförlusterna genomförda av Tommy Persson, Lunds Tekniska Högskola [6, 38] har använts i denna studie. Beräkningarna är genomförda för något grövre PEX-rör än de som genomsnittligt används i Vråen (vilket något överskattar värmeförlusten från systemet) och med materialdata för EPSblock som inte utsatts för fukt (vilket något underskattar värmeförlusten från systemet). Erhållna värden bedöms dock vara storleksordningsmässigt korrekta. När detta skrivs saknas mätdata från system i drift som kan bekräfta modellresultaten. Energiförlusten varierar med årstiden. Under vintern används alla fyra rören. Sommartid används bara rören för tappvarmvatten och varmvattencirkulation. Under höst och vår är framtemperaturen på vattnet för uppvärmning (T rad ) något lägre än under vintern. I Tabell 4 visas temperaturförutsättningar (se avsnitt 2.1.2) och resultat [6]. Uppgifter om när årstider infaller är hämtade från SMHI [22]. Den genomsnittliga värmeförlusten över ett kalenderår är cirka 9,7 W/m (305 MJ/meter och år), vilket för området Vråen motsvarar 5 % av levererad värmemängd. 21

24 Tabell 4 Table 4 Värmeflöde från EPSPEX-systemet under olika årstider. Heat flow from the EPSPEX-system during different seasons. Datum Dagar T rad,fram (ºC) T rad,retur (ºC) T vv (ºC) T vvc (ºC) Värmeflöde (W/m) Vinter 1/12-19/ ,6 Vår 20/3-16/ ,2 Sommar 17/5-19/ ,8 Höst 20/9-30/ , Värmeförluster från twinrörsystemet Twinrörens polyuretanisolering försämras över tiden på grund av cellgasdiffusion [35]. Värmeförluster från ett DN 40 twinrör har beräknats enligt EcoDim [36] av Camilla Holmgren [5] och är medelvärden för värmeförlusterna under 30 år. Energiförlusten blir olika stor beroende på årstiden eftersom olika stor värmemängd behöver transporteras ut till husen under olika årstider. I Tabell 5 visas temperaturförutsättningar (se avsnitt 2.1.3) och resultat [5]. Eventuellt kan returtemperaturen sommartid, då endast produktion av tappvarmvatten sker vara optimistiskt låg [4]. Uppgifter om när årstider infaller är hämtade från SMHI [22]. Den genomsnittliga värmeförlusten över ett kalenderår är cirka 16,2 W/m (511 MJ/meter och år), vilket för området Vråen motsvarar 9 % av levererad värmemängd. Tabell 5 Table 5 Värmeflöde från ett DN 40 twinrör under olika årstider. Heat flow from a DN 40 twin pipe during four seasons. Datum Dagar T fram (ºC) T retur (ºC) Värmeflöde (W/m) Vinter 1/12-19/ Vår 20/3-16/ ,4 Sommar 17/5-19/ ,4 Höst 20/9-30/ ,4 22

25 Bränslemix för fjärrvärmeproduktion I studien har två olika bränslemixar för fjärrvärmeproduktion använts, dels den huvudsakligen biobränslebaserade fjärrvärme som idag levereras i Vråen från Värnamo Energi och dels svensk medelfjärrvärme. Fjärrvärme Vråen, Värnamo Den fjärrvärme som använts bygger på data från Värnamo Energi [23]. Inventeringsdata avser fjärrvärmeproduktion enligt produktionsfördelningen i Värnamo 2002, varvid 97 % verkningsgrad vid värmeproduktion antagits. Den fördelning som använts är: Biobränsle 80 % Lätt eldningsolja (Eo1) 3 % Gasol 15 % Deponigas 2 % För detaljer angående hur miljöbelastningen beskrivits hänvisas till [1]. Svensk medelfjärrvärme Den fjärrvärme som används i studien antas vara svensk medelfjärrvärme med en verkningsgrad på 97 %. Produktionsmixen är dokumenterad genom [24] och består av [25]: Förnyelsebart bränsle 24,2 % Elektricitet 12,7 % Olja 12,0 % Torv 8,2 % Kol 7,7 % Naturgas 7,0 % Annan värmeproduktion 28,2 % Posten annan värmeproduktion utgörs till stor del av restvärme från industrier. För detaljer angående hur miljöbelastningen beskrivits hänvisas till [24]. 23

26 3. Karakterisering och viktning Inventeringsfasen i livscykelanalys genererar mycket långa listor med miljöpåverkande parametrar, vilka ofta är komplexa och svåröverskådliga. Som en hjälp att tolka resultaten kan man räkna om resultatlistorna till hur mycket de potentiellt bidrar till olika miljöproblem, till exempel hur mycket den studerade funktionen bidrar till växthuseffekten eller hur mycket funktionen bidrar till försurning. En sådan beräkning kallas i livscykelsammanhang för att karakterisera inventeringsresultatet i olika miljöproblem eller teman. Beroende på inventeringsresultatet och vilka värden olika miljöpåverkande parametrar har kan naturligtvis situationen uppstå att även den karakteriserade miljöpåverkan pekar åt olika håll för olika miljöproblem. Det är också så att karakterisering innebär att man bortser från alla emissioner som inte bidrar till just det som för tillfället studeras. Om man ser mycket små bidrag till klimatpåverkan så säger det inte något om hur stora emissionerna av tungmetaller är; och så vidare. Ett försök att komma åt dessa problem är att väga samman all miljöpåverkan. En sådan beräkning kallas i livscykelsammanhang för att vikta inventeringsresultatet. För att kunna vikta ihop inventeringsresultatet måste information tillföras om hur olika miljöproblem värderas. Till exempel måste det tas ställning till hur allvarligt vi tycker att ett marginellt förändrat klimat är jämfört med en marginellt ökad försurning, eller hur allvarligt en klimatpåverkan med 5 kg koldioxidekvivalenter är jämfört med ett utsläpp av 4 mg kadmium till luft. Det finns flera olika viktningsmetoder där man använder sig av olika värdegrunder. Viktningsmetoder är subjektiva i den betydelsen att det inte finns några värderingar av miljöpåverkan som i absoluta termer kan sägas varar mer riktiga än några andra värderingar liksom det inte går att säga att åsikten att det är trevligare när det är sol än när det snöar är riktigare än motsatsen. Däremot är viktningsmetoderna generellt inte subjektiva i betydelsen att man kan få vilket resultat som helst när man väl valt metod och värderingsgrund finns det ett korrekt sätt att vikta med just denna metod. I denna studie har miljöeffekterna från de olika delprocesserna karakteriserats med avseende på bidrag till växthuseffekten (Global Warming Potential, GWP), bidrag till försurningen (Acidification Potential, AP), samt bidrag till övergödning (Nutrification Potential, NP). Vid karakterisering av dessa miljöeffekter användes karakteriseringsindex från EDIP [26]. Även en karakterisering med avseende på förbrukning av fossila/ändliga resurser gjordes, med karakteriseringsindex från [27]. Naturgrus ingår inte bland de resursparametrar som beaktas i detta dataset. Viktningar har i denna studie gjorts med metoderna EPS, Ekoknapphetsmetoden, EcoIndicator 99 och ExternE. EPS är en metod som utvecklats i Sverige av Industriförbundet och Volvo, och som använder ekonomiska värden för att vikta ihop olika kategorier av miljöpåverkan [28]. Metoden tar principiellt hänsyn till fem olika kategorier: mänsklig hälsa, biologisk mångfald, ekosystemens produktion (fertilitet), resurser och estetiska värden. Estetiska värden används dock ännu inte praktiskt. De index som använts är uppdaterade år 2000 [29]. Med Ekoknapphetsmetoden viktas miljöpåverkan med den ekologiska knappheten som definieras som relationen mellan den kritiska miljöbelastningen ( hur mycket naturen tål ) av en förorening och den verkliga miljöbelastningen av samma förorening inom ett visst område (vanligen ett land) [30]. De index som använts är uppdaterade för Sverige 1998 av CIT Ekologik AB [12] och bygger på Bauman et al [31] 24

27 EcoIndicator 99 är en metod som utvecklats vid det holländska Universitetet i Leiden [28]. Metoden bygger på att olika faktorer viktas samman till tre slutpunkter, mänsklig hälsa, ekosystemkvalitet och resurser som därefter normaliseras och viktas till en slutlig indikator. De index som använts är hämtade från Goedkoop och Spriensma 2000 [32] ExternE är en metod som utvecklas inom EU med syftet är att utveckla ett verktyg för att beräkna de externa kostnaderna och därmed kunna göra jämförande miljökonsekvensanalyser av bränsle, elektricitet och annan energi [33]. Metoden baseras på en ekonomisk värdering av den miljöskada som emissioner från bränsleframställning och energiproduktion orsakar. ExternE har utvecklats i syfte att kunna användas generellt inom EU och för varje land har en enskild tillämpning tagits fram. Metoden värderar inte resurser och endast ett fåtal av de emissionsparametrar som vanligen förekommer i livscykelinventeringar. De index som använts är hämtade från Nilsson och Gullberg 1998 [34]. 25

28 4. Resultat och kommentarer Till hjälp i utvärderingen av miljöbelastningen från anläggning och drift av de båda studerade distributionssystemen för fjärrvärme har det fullständiga inventeringsresultatet (bilaga 1) karakteriserats och viktats (se kapitel 3 för mer information). Två olika typer av produktionsmix för fjärrvärme har använts vid jämförelsen för att ge ytterligare förståelse av distributionssystemens miljöprestanda. Värmeförluster diskuteras i avsnitt 4.2, övriga delaktiviteter i avsnitt 4.3. En särskild diskussion av mediarören i PEX respektive stål redovisas i avsnitt Totalresultat I Figur 8 visas en normaliserad jämförelse mellan summaresultaten av produktion, läggning och värmeförluster för de två systemen med två olika fjärrvärmetyper (den till stor del biobränslebaserade fjärrvärmemixen i Vråen samt svensk medelfjärrvärme). Miljöbelastningen för EPSPEX-systemet utgör % av den från stålrörssystemet, beroende på vilken bedömningsmetod som används. Totalresultaten är starkt kopplade till värmeförlusterna för respektive system, varför dessa diskuteras separat i avsnitt 4.2. Hur totalresultaten fördelas mellan andra delaktiviteter diskuteras i avsnitt

29 Normaliserad jämförelse 1,2 1,0 EPSPEX - fjärrvärme i Vråen EPSPEX - svensk medelfjärrvärme Twin DN 40 - fjärrvärme i Vråen Twin DN 40 - svensk medelfjärrvärme 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Försurning Växthuseffekt Övergödning Resursförbrukning EPS 2000 EcoIndicator 99 Ekoknapphetsmetoden ExternE Figur 8 Figure 8 Normaliserad jämförelse av de två distributionssystemen för samtliga använda karakteriseringar och viktningar. För varje kategori redovisas först resultaten först resultaten för EPSPEX med fjärrvärme i Vråen respektive svensk medelfjärrvärme, därefter resultaten för twin-stålrör med respektive produktionsmix. Normalized comparison of the two distribution systems for all used characterizations and weighting methods. For each category is first shown the results from the EPSPEX system with the two different district heat production fuel mixes, and then the results for the twin pipe system with the two fuel mixes. Skillnaden mellan de två systemen är störst för viktningsmetoderna ExternE och Ekoknapphetsmetoden och minst då viktningsmetoden EPS 2000 används. ExternE och Ekoknapphetsmetoden lägger sin huvudsakliga vikt vid emissioner, och huvuddelen av emissionerna kan härledas till värmeproduktion för att kompensera värmeförluster. Skillnad i isolerförmåga ger därmed kraftigt utslag. EPS 2000 väger även in förbrukning av ändliga resurser, vilket gör att skillnaderna mellan systemen blir något mindre; speciellt när den till stor del biobränslebaserade fjärrvärmen i Vråen används för att kompensera för värmeförluster. Notera att den angivna skillnaden i miljöbelastning endast gäller under de förutsättningar som beskrivs i denna studie, och att man måste hålla i minne att de två rörsystemen inte är helt jämförbara i funktion. EPSPEX-systemet är tekniskt begränsat till distributionssystem med lågt tryck och bör inte heller användas i områden där distributionssystemet står under vatten hela eller delar av året. Beräknade värmeförluster från EPSPEX-systemet har när detta skrivs ännu inte kunnat kalibreras mot långvariga driftsdata från verkliga system. Det kan dock konstateras att värmeförlusterna skulle kunna överskrida de som här används med 50 % utan att rangordningen ändras för någon av de kategorier som redovisas i Figur 8. EPSPEX-systemet är under givna förutsättningar miljömässigt bättre än twinrörsystemet. 27

30 4.2. Miljöbelastning från värmeförluster Att kompensera för värmeförlusterna ger under de givna förutsättningarna det enskilt största bidraget till miljöbelastningen för båda systemen. Värmeförlusterna för EPSPEX-systemet utgör ca 60 % av de för twinrörsystemet, ett resultat av kombinationen kraftig isolering och att fjärrvärmekretsen stängs av sommartid för EPSPEX-systemet. Det är viktigt att komma ihåg att de långsiktiga värmeförlusterna från EPSPEXsystemet när denna studie görs är minde kända än de från twinrörsystemet. Då EPSblocken inte innehåller någon blåsgas och därmed inte åldras genom diffusion på det sätt som polyuretanskum gör, behöver man inte ta hänsyn till någon sådan förändring. Däremot är de förändringar som kan tänkas ske genom andra mekanismer (till exempel upprepad vattendränkning) inte färdigstuderade när detta skrivs, och den metod som använts för att beräkna värmeförluster från rörkonfigurationen som används är fortfarande under utveckling (se avsnitt 2.1.2). I Figur 9 visas en normaliserad jämförelse mellan miljöbelastning orsakad av värmeförluster för de två systemen med de två studerade bränslemixarna för fjärrvärmeproduktion. Notera att relationen mellan de två systemen i figur 9 därmed alltid är den samma (EPSPEX utgör 60 % av twinsystemet) och det intressanta i figuren är hur respektive systems prestanda förändras med olika typer av värmeproduktion. Av figur 9 framgår att den fjärrvärme som används i Vråen är mindre miljöbelastande än svensk medelfjärrvärme för alla miljöpåverkanskategorier utom övergödning, där skillnaden är liten. Detta resultat beror till stor del på att fjärrvärmen i Vråen till 80 % består av biobränslen, vilket ger gynnsamt utfall för flertalet av de valda karakteriserings- och viktningsmetoderna, medan den svenska medelfjärrvärmen till något större del än fjärrvärmen i Vråen använder fossila bränslen. Undantaget övergödning, där fjärrvärmen i Vråen uppvisar motsvarande miljöbelastning som för svensk medelfjärrvärme, kan härledas till emissioner av kväveoxider. All förbränning, även förbränning av biobränslen, ger kväveoxidbildning i ungefär samma utsträckning räknat per energiproduktion och svensk medelfjärrvärme ges samtidigt till en inte oansenlig del av spillvärme, vilken inte tilldelats någon miljöbelastning i denna modell. Detta ger en antydan om att användning av biobränslen i sig inte självklart betyder miljövänlig värmeproduktion - biobränslen måste användas på ett förståndigt och miljömässigt korrekt sätt. Viktning med de båda metoderna Ekoknapphetsmetoden och ExternE resulterar i mycket stora skillnader mellan fjärrvärme i Vråen och svensk medelfjärrvärme. För Ekoknapphetsmetoden beror detta på att svensk medelfjärrvärmes större emissioner av metaller till luft, svaveldioxid och kolmonoxid. Orsakerna till de stora skillnaderna vid viktning med ExternE är att emissionerna av koldioxid, partiklar och svaveldioxid är större vid framställning av svensk medelfjärrvärme jämfört med fjärrvärme i Vråen. Värmeförlusterna för EPSPEX-systemet utgör ca 60 % av de för twinrörsystemet. Detta beror på en kombination av kraftig isolering och av att fjärrvärmekretsen stängs av sommartid för EPSPEX-systemet. Dock är bestämningen av värmeförlusten från EPSPEX-systemet något mer osäker jämfört med värmeförlusten från twinrörsystemet. Jämförelse med olika bränslemix för fjärrvärmeproduktion visar att val av värmeproduktion är en viktig miljöparameter för all fjärrvärme. Samtidigt belyses att biobränslen måste användas på ett förståndigt och miljömässigt korrekt sätt. 28

31 Jämförelse värmeförluster EPSPEX - fjärrvärme i Vråen EPSPEX - svensk medelfjärrvärme 1,0 Twin - fjärrvärme i Vråen Twin - svensk medelfjärrvärme 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Försurning Växthuseffekt Övergödning Resursförbrukning EcoIndicator99 EPS 2000 Ekoknapphetsmetoden ExternE Figur 9 Figure 9 Jämförelse mellan de värmeförluster som uppkommer i EPSPEXsystemet och de som uppkommer i twinrörsystemet för fjärrvärme i Vråen och svensk medelfjärrvärme. Comparison between the heat losses from the EPSPEX-system and the twin pipe system, compensated for by district heat production in Vråen and Swedish average district heat, respectively Delaktiviteternas bidrag till den totala miljöbelastningen För att lättare kunna identifiera förbättringsmöjligheter diskuteras här miljöbelastning från de två distributionssystemen uppdelat mellan systemens ingående aktiviteter. För samtliga karakteriseringar och viktningar utgör värmeförlusterna den dominerande källan till miljöbelastning, vilket diskuterats i avsnitt 4.2. Här diskuteras övriga aktiviteter Karakteriseringsresultat När bidrag till växthuseffekten delas upp på olika aktiviteter, Figur 10, ser man att produktion av distributionssystemens delar har större relativt bidrag än läggning av respektive system. Detta skiljer sig något från tidigare studier av twinrörsystem [37] och förklaras främst av att en enklare rörgrav använts jämfört med den i Svensk Fjärrvärmes läggningsanvisningar. Rörläggning är också mindre miljöbelastande för EPSPEX-systemet än för twinrörsystemet; ett väntat resultat, då en av fördelarna med EPSPEX-systemet är just den enkla läggningen. Detta kan delvis härledas till att ett plaströrssystem inte behöver ta hänsyn till samma temperaturrörelser som ett stålrörssystem. I sammanhanget bör dock noteras att twinrörsystemet kan användas även i områden där rörsystemet ligger under grundvattennivån, vilket inte är lämpligt för ett EPSPEX-system. När produktionen av de två rörsystemen jämförs är miljöbelastningen större för EPSPEX-systemet. Det beror till stor del på den större användningen av isolermaterial, som avspeglas i de mindre värmeförlusterna. Kedjan råoljeutvining- 29